2013年江苏省扬州市高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

2012年4月30日4时50分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功发射两颗北斗导航卫星，卫星顺利进入预定转移轨道．若其中一颗卫星A进入半径为R₁的圆轨道，另一颗卫星B进入半径为R₂的圆轨道，且R₁＜R₂，假设两颗卫星的质量相等．则下列说法中正确的是（ ）
A．卫星A绕地运行的向心加速度a₁小于卫星B绕地运行的向心加速度a₂
B．卫星A绕地运行的向心力F₁小于卫星B绕地运行的向心加速度F₂
C．卫星A绕地运行的周期T₁小于卫星B绕地运行的周期T₂
D．卫星A绕地运行速度v₁与卫星B绕地运行速度v₂之比为R₁/R₂

2. 难度：中等

如图所示，有一正方形区域，CB为对角线，A、D分别为对应边的中点，一不计重力的带电粒子以速度v沿CB方向射入．当在正方形平面内有垂直于CB方向的匀强电场E时，粒子从A点飞出，速率为v₁，所用时间为t₁；当区域有垂直于纸面、磁感应强度为B的匀强磁场时，粒子从D点飞出，速率为v₂，所用时间为t₂．则下列说法正确的是（ ）

A．t₁=t₂
B．t₁＜t₂
C．v₁=v₂
D．v₁＜v₂

3. 难度：中等

如图所示，A、B两球用轻杆相连，用两根细线将其悬挂在水平天花板上的O点．现用一水平力F作用于小球B上，使系统保持静止状态且A、B两球在同一水平线上．已知两球重力均为G，轻杆与细线OA长均为L．则（ ）

A．细线OB的拉力为2G
B．细线OB的拉力为G
C．水平力F的大小为2G
D．水平力F的大小为G

4. 难度：中等

某大型游乐场内的新型滑梯可以简化为如图所示的物理模型．一个小朋友从A点开始下滑，滑到C点时速度恰好减为0，整个过程中滑梯保持静止状态．若AB段的动摩擦因数μ₁小于BC段的动摩擦因数μ₂，则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中（ ）

A．滑块在AB段重力的平均功率等于BC段重力的平均功率
B．滑块在AB和BC段合外力所做的总功相同
C．地面对滑梯的摩擦力方向始终水平向左
D．地面对滑梯的支持力大小始终等于小朋友和滑梯的总重力大小

5. 难度：中等

如图所示装置中，一个足够长的光滑水平导轨与一理想变压器的原线圈相连，导体棒ab处于匀强磁场中，副线圈上连接有灯泡L和电容C，其余一切电阻不计．则下列说法正确的是（ ）

A．若ab棒向右做匀速直线运动，则灯泡L中有c→d的电流
B．若ab棒向右做匀速直线运动，则电容器C下极板带正电
C．若ab棒向右做匀加速直线运动，则灯泡L中有d→c的电流
D．若ab棒向右做匀加速直线运动，则电容器C上极板带正电

6. 难度：中等

将甲乙两球从相同高度同时由静止开始落下，两球在到达地面前，除重力外，还受到空气阻力f的作用，此阻力与球的下落速率v成正比，即f=-kv（k＞0），且两球的比例常数k完全相同．如图所示为两球的v-t图象．若甲球与乙球的质量分别为m₁和m₂，则下列说法正确的是（ ）

A．m₁＞m₂
B．m₁＜m₂
C．乙球先到达地面
D．甲球先到达地面

7. 难度：中等

如图所示，两根完全相同的光滑金属导轨POQ固定在水平桌面上，导轨间的夹角为θ，导轨单位长度的电阻为r．导轨所在空间有垂直于桌面向下的匀强磁场．t=0时刻将一电阻不计的金属杆MN，在外力作用下以恒定速度v从O点开始向右滑动．在滑动过程中保持MN垂直于两导轨间夹角的平分线，且与导轨接触良好，导轨和金属杆足够长．下列关于电路中电流大小I、金属杆MN间的电压U、外力F及电功率P与时间t的关系图象中正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

在真空中A、B两点分别放有异种点电荷+Q和-2Q，以AB连线中点O为圆心作一圆形路径abcd，如图所示，则下列说法正确的是（ ）

A．场强大小关系有E_a=E_b、E_c=E_d
B．电势高低关系有φ_a＞φ_b、φ_c=φ_d
C．将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做负功
D．将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变

9. 难度：中等

在竖直方向的电场中一带电小球由静止开始竖直向上运动，运动过程中小球的机械能与其位移关系的图象如图所示，其中0～S₁过程的图线为曲线，S₁～S₂过程中的图线为直线．根据该图象，下列说法正确的是（ ）

A．小球一定带正电
B．0～S₁过程中小球始终在做加速运动
C．S₁～S₂过程中所处的电场一定是匀强电场
D．S₁～S₂过程中小球的动能可能不变

二、解答题

10. 难度：中等

某同学利用光电传感器设计了测定重力加速度的实验，实验装置如图所示，实验器材有带有标度的竖直杆、光电计时器、小钢球等，小钢球的初始位置与标度O平齐，O、A、B、C、D、E间距相等．竖直杆上端固定一个电磁铁，通电时，小钢球被吸在电磁铁上，断电时，小钢球自由下落．光电门可以在竖直杆上移动．
（1）某同学用游标卡尺测量小钢球的直径，如图所示，读数为______cm；
（2）先将光电门夹在A处，光电计时器记录下小钢球经过光电门的时间为t，量出OA的距离为h，小钢球的直径为d．则小钢球运动到光电门处的瞬时速度v=______，当地的重力加速为______（用题中所给字母表示）；
（3）该同学通过移动光电门在竖直杆上的位置进行多次实验，若某次实验时光电门计时器记录下小钢球经过光电门的时间为t，请你判断此时光电门应固定在位置______处（选填“B”、“C”、“D”或“E”）．

11. 难度：中等

实验室有一个标签看不清的旧蓄电池和定值电阻R，实验室提供如下器材：
A．电压表V（量程6V，内阻约为4KΩ）
B．电表表A（量程1A，内阻约R_A=10Ω）
C．滑动变阻器R₁（最大阻值20Ω、额定电流2A）
D．电阻箱R（阻值范围0～9999Ω）

（1）为了测定定值电阻R的阻值，甲同学选用了上述器材设计了一个能较准确测出其阻值的电路，如图1是其对应的实物图，请你将实物连线补充完整；
（2）为测出旧蓄电池的电动势E，乙同学选用了上述器材设计了如图2所示的电路图．下表是该同学测得的相关数据，请利用测得的数据在坐标纸3上画出合适的图象，并根据画出的图象求得该蓄电池的电动势E=______V；（结果保留2位有效数字）
丙同学直接用电压表接在该蓄电池两极读出电压表的读数，其结果与乙同学测得的电动势相比______（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）．

实验次数	1	2	3	4	5
R（Ω）	5.0	10.0	15.0	20.0	25.0
I（A）	0.83	0.50	0.36	0.26	0.22
（A^-1）	1.2	2.0	2.8	3.7	4.5

12. 难度：中等

如图所示，在绝缘光滑的水平面上，有一个质量为m、边长为L的正方形线框，用一垂直于ab 边的恒定外力将正方形线框以速率v₁匀速拉进磁感应强度为B的有界匀强磁场区域，当正方形线框全部进入磁场后立即将外力撤去，线框最终能完全离开磁场，若测得cd边刚要离开磁场时速率为v₂，已知磁场方向竖直向下，宽度为5L，正方形线框每条边的电阻均为R，求：
（1）恒定外力的大小；
（2）线框ab边刚进磁场到刚要出磁场时所用时间t和cd边刚要离开磁场时的电势差Ucd；
（3）整个过程中产生的焦耳热Q．

13. 难度：中等

如图所示，半径R=0.45m 的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，B为轨道的最低点，B点右侧的光滑的水平面上紧挨B点有一静止的小平板车，平板车质量M=2kg，长度为 0.5m，小车的上表面与B点等高，距地面高度为0.2m．质量 m=1kg 的物块（可视为质点）从圆弧最高点A由静止释放．g 取10m/s²．试求：
（1）物块滑到轨道上的B点时对轨道的压力；
（2）若将平板车锁定并且在上表面铺上一种特殊材料，其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化如图乙所示，求物块滑离平板车时的速度；
（3）若撤去平板车的锁定与上表面铺的材料，此时物块与木板间的动摩擦因数为，物块仍从圆弧最高点A由静止释放，请通过分析判断物块能否滑离平板车．若不能，请算出物块停在距平板车左端多远处；若能，请算出物块落地时距平板车右端的水平距离．

14. 难度：中等

如图所示，在直角坐标系xoy中，坐标原点为O处存在一粒子源，现沿与y 轴左右均成30°的范围内不断发射出质量为 m，电荷量为 q，速率为 v 的负离子．理想直线边界 MN 通过 O 点，且与x轴成θ=30°，在MN上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，在MN下方存在与x轴成30°的匀强电场，场强大小为E，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力．
（1）求离子打到OM上的最大距离；
（2）求沿+y方向射出的离子从射出到第二次经过MN边界所需要的时间；
（3）若匀强磁场仅在MN上方某个区域内存在，要使得这些离子均以平等于+x方向的速度通过OM，求该磁场的最小面积．

15. 难度：中等

（选修模块3-3）
（1）如图1所示，在实验室某同学用导热性能良好的气缸和活塞将一定质量的理想气体密封在气缸内（活塞与气缸之间无摩擦）．用滴管将水缓慢滴在活塞上，在此过程中______
A．气体对外做功，气体内能减小
B．外界对气体做功，气体内能增加
C．外界对气体做功，气体内能不变
D．气体从外界吸热，气体内能不变
（2）如图2所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再从状态B变化到状态C．则从状态A变化到状态B，气体分子的平均动能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）．状态B的温度T_B______状态C的温度T_C（选填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）在实验室中，用滴管滴出一滴油在水面上形成单分子油膜，已知这滴油的体积为V=5×10^-10m³，形成的油膜面积为S=0.7m²．若已知该油的摩尔体积V_mol=5×10^-4m³/mol．且将每个油分子看成球形，请根据以上数据估算出阿伏加德罗常数 （结果保留1位有效数字，已知球体积公式V_球=，π取3）

16. 难度：中等

（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是______
A．光的干涉和衍射说明光是横波
B．红外线与紫外线相比频率高，热效应明显
C．在真空中电磁波的频率越高，传播速度越大
D．在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向的传播速度相同
（2）如图所示，图甲为沿x轴负方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象，乙图表示质点______（从质点A、B、C、D中选填）的振动图象，该波的波速为______m/s．
（3）如图丙所示，一束光线以与水平面成30°的夹角斜射到水平桌面上的A点，若将厚度为d=2cm 的玻璃砖平放在桌面上，则该光束射到桌面上的B点（图中未画出），已知光在玻璃砖中的折射率为，求AB间的距离．

17. 难度：中等

（选修模块3-5）
（1）某些放射性元素如的半衰期很短，在自然界很难被发现，可以在实验室使用人工的方法发现．已知经过一系列α衰变和β衰变后变成，下列说法正确的是______
A．的原子核比的原子核少28个中子
B．衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变
C．衰变过程中共有4个中子转变为质子
D．若继续衰变成新核，需放出一个α粒子
（2）爱因斯坦提出了光量子概念，并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖．已知用频率为γ的某种光照射某种金属逸出光电子的最大速度为v_m，设光电子的质量为m，则该金属的逸出功为______

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