2013年山东省济宁市高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在物理学发展的过程中，有许多伟大的科学家做出了突出贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（ ）
A．开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律
B．焦耳在热学、电磁学等方面做出了杰出贡献，成功地发现了焦耳定律
C．法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律--电磁感应定律
D．安培发现电流可以使周围的小磁针发生偏转

2. 难度：中等

如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑、半径为R的半球形容器底部处O'（O为球心），弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点．已知容器与水平面间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为0=30°．下列说法正确的是（ ）

A．水平面对容器有向右的摩擦力
B．轻弹簧对小球的作用力大小为mg
C．容器对小球的作用力大小为mg
D．弹簧原长为

3. 难度：中等

如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50Hz的正弦交流电源相连，两个阻值均为20Ω的电阻串联后接在副线圈的两端．图中的电流表、电压表均为理想交流电表，原、副线圈分别为500匝和l00匝，电压表的示数为10V．则（ ）

A．电流表的读数为2.5A
B．流过电阻的交变电流频率为10Hz
C．交流电源的输出电压的最大值为100V
D．交流电源的输出功率为10W

4. 难度：中等

我国的“嫦娥二号”卫星在贴近月球表面的圆轨道上运行的周期为l18分钟，又知道月球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的，万有引力常量为G，地球表面重力加速度为g，仅利用以上数据可以计算出（ ）
A．月球的第一宇宙速度
B．月球对“嫦娥二号”的引力
C．月球的质量和密度
D．“嫦娥二号”的质量

5. 难度：中等

a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc=120°．现将三个等量的正点电荷+Q分别固定在a、b、c三个顶点上，将一个电量为+q的点电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点d点处，两点相比（ ）

A．d点电场强度的方向由O指向d
B．+q在d点所具有的电势能较大
C．d点的电势小于O点的电势
D．d点的电场强度小于O点的电场强度

6. 难度：中等

如图1所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接有阻值为R的定值电阻．阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其它部分电阻不计．整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．从t=0时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外力F，由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒始终与导轨垂直，且接触良好，通过R的感应电流随时间t变化的图象如图2所示．下面分别给出了穿过回路abPM的磁通量φ、磁通量的变化率、棒两端的电势差U_ab和通过棒的电荷量q随时间变化的图象，其中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

7. 难度：中等

如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处．现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（ ）
A．环到达B处时，重物上升的高度
B．环到达B处时，环与重物的速度大小相等
C．环从A到B，环减少的机械能等于重物增加的机械能
D．环能下降的最大高度为d

二、填空题

8. 难度：中等

（1）在验证机械能守恒的实验中，某同学利用图中器材进行实验，正确的完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图所示．在实验数据处理中，某同学取A、B两点来验证，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，g取9.8m/s²，测量结果记录在下面的表格中：

项目	x1（cm）	A点速度（m/s）	x2（cm）	B点速度（m/s）	AB两点间距离（cm）
数据	3.92	0.98	12.80		50.00

①B点速度：v_B=    m/s．
②若重物和夹子的总质量为0.6kg，那么在打A、B两点的过程中，动能增加量为    J，重力势能减少量为    J．（上述结果均保留3位有效数字）
（2）老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻，所给的实验器材有：待测电源E，定值电阻R₁（阻值未知），电压表V（量程为3.0V，内阻很大），电阻箱R（0-99.99Ω），单刀单掷开关S₁，单刀双掷开关S₂，导线若干．
某同学连接了一个如图l所示的电路，他接下来的操作是：
a．拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图2甲所示的位置后，将S₂接到a，闭合S₁，记录下对应的电压表示数为2.20V，然后断开S₁；b保持电阻箱示数不变，将S₂切换列b，闭合S₁，记录此时电压表的读数（电压表的示数如图乙所示），然后断开S₁．
①请你解答下列问题：
图甲所示电阻箱的读数为    Ω，图乙所示的电压表读数为    V．由此可算出定值电阻R₁的阻值为    Ω．（计算结果取3位有效数字）
②在完成上述操作后，该同学继续以下的操作：
将S₂切换列a，多次调节电阻箱，闭合S₁，读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图丙所示的图象．由此可求得该电池组的电动势E及内阻r，其中E=    V，电源内阻r=    Ω．（计算结果保留3位有效数字）

三、解答题

9. 难度：中等

光滑水平面上，一个长木板与半径R未知的半圆组成如图所示的装置，装置质量M=5kg．在装置的右端放一质量为m=1kg的小滑块（可视为质点），小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.5，装置与小滑块一起以v=10m/s的速度向左运动．现给装置加一个F=55N向右的水平推力，小滑块与木板发生相对滑动，当小滑块滑至长木板左端A时，装置速度恰好减速为0，此对撤去外力F并将装置锁定．小滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点B．滑块脱离半圆形轨道后又落回长木板．已知小滑块在通过半圆形轨道时克服摩擦力做功W_f=2.5J．g取10m/s²．求：

（1）装置运动的时间和位移；
（2）长木板的长度l；
（3）小滑块最后落回长木板上的落点离A的距离．

10. 难度：中等

在竖直平面内，以虚线为界分布着如图所示的匀强电场和足够大的匀强磁场，各区域磁场的磁感应强度大小均为B，匀强电场方向竖直向下，大小为E=；倾斜虚线与x轴之间的夹角为60°，一带正电的C粒子从O点以速度v与y轴成30°角射入左侧磁场，粒子经过倾斜虚线后进入匀强电场，恰好从图中A点射入右侧x轴下方磁场．已知带正电粒子的电荷量为q，质量为m（粒子重力忽略不计）．试求：
（1）带电粒子通过倾斜虚线时的位置坐标；
（2）粒子到达A点时速度的大小和方向以及匀强电场的宽度L；
（3）若在C粒子从O点出发的同时，一不带电的D粒子从A点以速度v沿x轴正方向匀速运动，最终两粒子相碰，求D粒子速度v的可能值．

四、选择题

11. 难度：中等

以下说法正确的是（ ）
A．当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大
B．晶体都具有固定的熔点
C．液体的表面层分子分布比液体内部密集，分子间的作用力表现为相互吸引
D．某固体物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N_A，则该物质的分子体积为

五、填空题

12. 难度：中等

一定质量的理想气体经历了从A→B→C温度缓慢升高的变化过程，如图所示，从A→B过程的p-T图象和从B→C过程的V-T图象各记录了其部分变化过程，试求：

①从A→B过程外界对气体    （填“做正功”、“做负功”或“不做功”）；气体将    （填“吸热”或“放热”）．
②气体在C状态时的压强．

六、选择题

13. 难度：中等

一群处于n=4的激发态的氧原子，向低能级跃迁时，可能发射出的谱线为（ ）
A．3条
B．4条
C．5条
D．6条

七、解答题

14. 难度：中等

如图1所示为一列沿水平方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，图2是这列波中质点P的振动图线，求：
①该波的传播方向；
②该波的传播速度．

15. 难度：中等

如图所示，某种透明物质制成的直角三棱镜ABC，∠A等于30°．一束光线在纸面内垂直AB边射入棱镜，如图所示，发现光线刚好不能从BC面射出，而是最后从AC面射出．求：
①透明物质的折射率n．
②光线从AC面射出时的折射角α．（结果可以用α的三角函数表示）

16. 难度：中等

静止的氮核被速度为v的中子击中生成碳核和另一种原子核甲，已知与甲核的速度方向与碰撞前中子的速度方向一致，碰后核与甲核的动量之比为2：1．
①写出核反应方程式．
②求与甲核的速度各是多大？