2013年天津市武清区梅厂中学高三（下）第二次调研物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图甲所示，在变压器的输入端串接上一只整流二极管D，在变压器输入端加上如图乙所示的交变电压u₁=U_msinωt，设t=0时刻为a“+”、b“-”，则副线圈输出的电压的波形（设c端电势高于d端电势时的电压为正）是下图中的（ ）

A．
B．
C．
D．

2. 难度：中等

钍核（Th）具有β放射性，它能放出一个电子变成镤核（Pa），伴随该过程会放出光子，下列说法正确的是（ ）
A．光线可能是红外线，是钍原子跃迁产生的
B．光线可能是X射线，是镤原子跃迁产生的
C．光线一定是γ射线，是钍核跃迁产生的
D．光线一定是γ射线，是镤核跃迁产生的

3. 难度：中等

几十亿年来．月球总是以同一面对着地球，人们只能看到月貌的59%．由于在地球上看不到月球的背面一所以月球的背面蒙上了一层十分神秘的色彩．试通过对月球运动的分析，说明人们在地球上看不到月球背面的原因是（ ）
A．月球的自转周期与地球的自转周期相同
B．月球的自转周期与地球的公转周期相同
C．月球的公转周期与地球的自转周期相同
D．月球的公转周期与月球的自转周期相同

4. 难度：中等

如图所示，ABCD为同种材料构成的柱形透明体的根截面，其中ABD部分为等腰直角三角形，BCD部分为半圆形，一束单色平行光从真空垂直射向AB或AD面，材料的折射率n=1.6．下列说法中正确的是（ ）

A．从AB面中点射入的光线不一定从圆弧的中点射出
B．从AB面射入的所有光线经一次反射和折射后都能从BCD面射出
C．从AB面中间附近射入的光线经一次反射和折射后能从BCD面射出
D．若光线只从AD面垂直射入，则一定没有光线从BCD面射出

5. 难度：中等

一匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示，在该匀强电场中，有一个带电粒子于t=0时刻由静止释放，若带电粒子只受电场力作用，则下列说法中正确的是（ ）

A．带电粒子只向一个方向运动
B．0～2s内，电场力所做的功等于零
C．4s末带电粒子回到原出发点
D．2.5s～4s内，电场力的冲量等于零

6. 难度：中等

在研究性学习活动中，高二某班学生进行了如下实验：从入口S处送入某一频率的声音，通过左右两条管道路径SAT和SBT，声音传到了出口T处并可以从T处监听声音．右侧的B管可拉出或推入以改变B管的长度，开始时左右两侧管关于S、T对称，从S处送入某一频率的声音后，将B管逐渐拉出，当拉出长度为l时，第一次听到最小的声音．令声速为v，则该声音的频率为：（ ）

A．
B．
C．
D．

7. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．利用金属晶格（大小约10^-10m）作为障碍物能观察到电子的衍射图样，说明电子也具有波动性
B．太阳光谱中的许多暗线是由于太阳大气层中相应元素的原子从低能级向高能级跃迁时吸能而形成的
C．在光电效应的实验中，入射光强度增大，光电子的最大初动能随之增大
D．质能方程表明：物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系

8. 难度：中等

电冰箱工作时，冰箱内部的食物温度降低，位于冰箱后背的散热器温度升高，散发热量．某位同学利用物理课中学过的热学知识，设法测量了电冰箱一段工作时间t内散热器发出的热量Q．在这段时间内冰箱压缩机消耗的电能为E（E=Pt，P为电冰箱压缩机的额定功率），以下四组数据是Q与E的百分比，其中肯定不符合事实的是（ ）
A．200%
B．160%
C．60%
D．80%

9. 难度：中等

如图所示，P、Q是两种透明材料做成的两块形状相同的直角梯形棱镜，叠合在一起组成一个长方体．某单色光自P的上表面斜射入，折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，已知材料的折射率n_P＜n_Q．射到P的上表面的光线与P的上表面之间的夹角为θ．下列说法正确的是（ ）

A．光线有可能不从Q的下面射出
B．从Q的下表面射出的光线一定与入射到P的上表面的光线平行
C．如果光线从Q的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定大于θ
D．如果光线从Q的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定小于θ

10. 难度：中等

在xoy平面内，有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为1m/s，振幅为5cm，频率为2.5Hz，在t=0时刻，P点位于其平衡位置上方最大位移处，如图所示，则距P为0.3m的Q点（ ）
A．在0.1s时位于其平衡位置下方最大位移处
B．在0.1s时的速度最大
C．在0至0.1s内的路程为10cm
D．在0至0.1s内的路程为5cm

11. 难度：中等

如图所示，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上作振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长．则物体在振动过程中（ ）
A．物体在最低点时的弹力大小应为2mg
B．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变
C．弹簧的最大弹性势能等于2mgA
D．物体的最大动能应等于mgA

二、解答题

12. 难度：中等

用纳米技术处理过的材料叫纳米材料，其性质与处理前相比会发生很多变化，如机械性能会成倍地增加，对光的反射能力会变得非常低，熔点会大大降低，甚至有特殊的磁性质．
现有一种纳米合金丝，欲测定出其伸长量x与所受拉力F、长度L、截面直径D的关系．
（1）测量上述物理量需要的主要器材是：______、______、______等．
（2）若实验中测量的数据如表所示，根据这些数据请写出x与F、L、D间的关系式：x=______（若用到比例系数，可用k表示）

长度L/cm	拉力F/N 伸长x/cm 直径D/mm	50.0	100.0	200.0
5.00	0.040	0.20	0.40	0.80
10.00	0.040	0.40	0.80	1.60
5.00	0.080	0.10	0.20	0.40

（3）在研究并得到上述关系的过程中，主要运用的科学研究方法是______（只需写出一种）
（4）若有一根合金丝的长度为20cm，截面直径为0.200mm，使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一，那么这根合金丝能承受的最大拉力为______N．

13. 难度：中等

测量一块量程已知的电压表的内阻，器材如下：
A．待测电压表（量程3V，内阻未知）一块      B．电流表（量程3A，内阻0.01Ω）一只   C．定值电阻（阻值5kΩ，额定电流0.5A）一个  D．电池组（电动势小于3V，内阻不计）E．多用电表一只     F．开关两只     G．导线若干
有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：
（1）用多用电表进行粗测：多用电表电阻档有3种倍率，分别是×100Ω、×10Ω和×1Ω．该同学选择×10Ω倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针偏转角度太小．为了较准确地进行测量，应重新选择______倍率．重新选择倍率后，刻度盘上的指针位置如图所示，那么测量结果大约是______Ω

（2）为了更准确的测出该电压表内阻的大小，该同学设计了如图甲、乙两个实验电路．你认为其中较合理的是______（填“甲”或“乙”）电路．其理由是：______．
（3）用你选择的电路进行实验时，需要直接测量的物理量______；用上述所测各量表示电压表内阻，其表达式应为R_v=______．

14. 难度：中等

如图，质量都为m的A、B两环用细线相连后分别套在水平光滑细杆OP和竖直光滑细杆OQ上，线长L=0.4m，将线拉直后使A和B在同一高度上都由静止释放，当运动到使细线与水平面成30°角时，A和B的速度分别为v_A和v_B，求v_A和v_B的大小．（取g=10m/s²）

15. 难度：中等

如图（甲）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距l=1m，两轨道之间用R=2Ω的电阻连接，一质量m=0.5kg的导体杆与两轨道垂直，静止放在轨道上，杆及轨道的电阻均可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，拉力F与导体杆运动的位移s间的关系如图（乙）所示，当拉力达到最大时，导体杆开始做匀速运动，当位移s=2.5m时撤去拉力，导体杆又滑行了s′=2m停下，求：
（1）导体杆运动过程中的最大速度；
（2）拉力F作用过程中，电阻R上产生的焦耳热．

16. 难度：中等

如图所示，在xy平面上，一个以原点O为中心、半径为R的圆形区域内存在着一匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于xy平面向内．在O处原来静止着一个具有放射性的原子核₇¹³N（氮），某时刻该核发生衰变，放出一个正电子和一个反冲核．已知正电子从O点射出时沿x轴正方向，而反冲核刚好不会离开磁场区域，正电子电荷量为e．不计重力影响和粒子间的相互作用．
（1）试写出₇¹³N的衰变方程；（2）求正电子离开磁场区域时的位置．

17. 难度：中等

如图所示是利用光电效应现象测定金属极限频率的实验原理图，其中电源电动势为E，内阻为r，R的总电阻为4r，两块平行金属板相距为d，当N受频率为υ的紫外线照射后，将发射沿不同方向运动的光电子，形成电流，从而引起电流计的指针偏转，若闭合开关S，调节R逐渐增大极板间电压，可以发现电流逐渐减小．当电压表示数为U时，电流恰好为零．（已知普朗克常量h、电子电荷量e、电子质量m、光速为c）则：（1）金属板N的极限频率为多大？
（2）这时R_pb为多大？
（3）切断开关S，在MN间加垂直于纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感应强度，也能使电流为零，当磁感应强度B为多大时，电流恰好为零？

18. 难度：中等

如图所示，ef，gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1m，导轨左端连接一个R=2Ω的电阻，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动．试解答以下问题．
（1）若施加的水平外力恒为F=8N，则金属棒达到的稳定速度v₁是多少？
（2）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒达到的稳定速度v₂是多少？
（3）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒从开始运动到速度v₃=2m/s的过程中电阻R产生的热量为8.6J，则该过程所需的时间是多少？

19. 难度：中等

如图所示，质量M=10kg，上表面光滑的足够长的木板在水平拉力F=20N的作用下，以υ=5m/s的初速度沿水平地面向右匀速运动，现有足够多的小铁块，它们质量均为m=1kg，将一铁块无初速地放在木板最右端，当木板运动了L=1m时，又无初速地在木板最右端放上第二个铁块，以后只要木板运动了L就在木板最右端无初速放一铁块（g=10m/s²）．求：
（1）第一个铁块放上后，木板运动1m时，木板的速度多大？
（2）最终有几个铁块能留在木板上？
（3）最后一个铁块与木板右端距离多大？