2012-2013学年江苏省连云港市高三（上）摸底物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程，卢瑟福、汤姆孙、玻尔、查德威克等科学家做出了卓越的贡献．关于他们的主要成就，下列说法正确的是（ ）
A．查德威克通过a粒子轰击铍核的实验发现了质子
B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型并认为氢原子的能级是分立的
C．玻尔第一次把微观世界中物理量取分立值的观念应用到原子系统
D．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，并提出了原子的核式结构模型

2. 难度：中等

如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a移动到d的过程中，两分子间的分子力和分子势能同时都增大的阶段是（ ）

A．从a到b
B．从b到c
C．从b到d
D．从c到d

3. 难度：中等

如图所示，理想变压器的输入电压保持不变．副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L₁和L₂，输电线的等效电阻为R．开始时，电键S断开，当S闭合时，下列说法正确的是（ ）

A．电压表示数变大
B．灯泡L₁更亮
C．电流表示数增大
D．变压器的输出功率减小

4. 难度：中等

如图所示，一向右开口的汽缸放置在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸内某位置处有小挡板．初始时，外界大气压为P，活塞紧压小挡板．现缓慢升高缸内气体温度，则如图所示的P-T图象能正确反映缸内气体压强随温度变化情况的是（ ）

A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行，且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直．若要在线圈中产生abcda方向的感应电流，可行的做法是（ ）

A．AB中电流I逐渐增大
B．AB中电流I先增大后减小
C．AB正对OO′，逐渐靠近线圈
D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°（俯视）

6. 难度：中等

如图所示为氢原子的能级图．现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁．下列说法正确的是（ ）

A．这些氢原子总共可辐射出三种不同频率的光
B．氢原子由n=3跃迁到n=2产生的光频率最大
C．这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2eV
D．氢原子由n=3跃迁到n=l产生的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应

7. 难度：中等

如图所示，倒悬的导热气缸中有一个可无摩擦上下移动且不漏气的活塞A，活塞A的下面吊着一个重物，汽缸中封闭着一定质量的理想气体．起初各部分均静止不动，大气压强保持不变．对于汽缸内的气体，当其状态缓慢发生变化时，下列判断正确的是（ ）

A．若环境温度升高，则气体的压强一定增大
B．当活塞向下移动时，外界一定对气体做正功
C．保持环境温度不变，缓慢增加重物的质量，气体一定会吸热
D．若环境温度降低，缓慢增加重物的质量，气体体积可能保持不变

8. 难度：中等

某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压Uc与入射光频率v的关系图象如图所示．则由图象可知（ ）

A．该金属的逸出功等于hv
B．遏止电压是确定的，与照射光的频率无关
C．若已知电子电量e，就可以求出普朗克常量h
D．入射光的频率为2v时，产生的光电子的最大初动能为hv

9. 难度：中等

图示为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用前后运动过程的频闪照片，频闪的频率为10Hz．A、B之间夹着一根被压缩的轻质弹簧并用绳子连接，开始时它们处于静止状态．绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动．已知滑块A、B的质量分别为200g、300g．根据照片记录的信息，可判断（ ）

A．A、B两滑块均做匀速直线运动
B．B滑块的速度大小为6cm/s
C．A、B两滑块的动量相同
D．A滑块的动量变化量与B滑块的动量变化量之和为零

二、解答题

10. 难度：中等

测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法．
（1）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液．然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示．坐标格的正方形大小为2cm×2cm．由图可以估算出油膜的面积是______cm/（保留两位有效数字），由此估算出油酸分子的直径是______m（保留一位有效数字）．
（2）如图是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片．这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43×l0^-8m，的圆周而组成的．由此可以估算出铁原子的直径约为______m（结果保留两位有效数字）．

11. 难度：中等

利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等．图甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U-I关系图线．

（1）实验室提供的器材有：电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A（阻值范围0～10Ω）、滑动变阻器B（阻值范围0～100Ω）、电动势为6V的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、导线若干．该同学做实验时，滑动变阻器选用的是______（选填“A”或“B”）；请在图乙的方框中画出该实验的电路图．
（2）如果将该小灯泡接入丙图所示的电路中，已知电流传感器的示数为0.3A，电源电动势为3V．则此时小灯泡的电功率为______W，电源的内阻为______Ω．

12. 难度：中等

（1）下列说法中，正确的是______：
A．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能不一定增加
B．布朗运动反映了固体小颗粒内分子的无规则运动
C．温度相同的氢气和氧气，它们分子的平均动能相同
D．当两分子间的距离为“r”时，分子间的作用力为零，
（2）一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，气体的压强随热力学温度变化如图所示，则此过程中气体对外界做______ （选填“正功”、“负功”或“不做功”），气体分子在单位时间内对单位面积的器壁的碰撞次数______（选填“增加”、“减少”或“不变”）．
（3）已知汞的摩尔质量M=0.20kg/mol，汞蒸气的密度ρ=4kg/m3，将汞蒸气液化后，体积减小为原来的，则1cm³的汞所含的分子数为多少？（已知阿伏伽德罗常数N_A=6.0×l0²³mol^-1）

13. 难度：中等

在自然界，“氮．4”的原子核有两个质子和两个中子，称为玻色子；而“氦-3”只有一个中子，称为费米子-“氦-3”是一种目前已被世界公认的高效、滴洁、安全、廉价的核聚变发电燃料．
（1）质子数与中子数互换的核互为“镜像核”，例如的“镜像核”，同样也是的“镜像核”，则下列说法正确的是______
A．和互为“镜像核”
B．和互为“镜像核”
C．β衰变的本质是一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子
D．核反应+→+的生成物中有α粒子，该反应是α衰变
（2）围绕一不稳定原子核轨道的电子可被原子核俘获，使原子序数发生变化（例如从离原子核最近的K层电子中俘获电子，叫“K俘获”），发生这一过程后，新原子核______
A．带负电    B．与原来的原子不是同位素
C．比原来的原子核多一个质子  D．比原来的原子核多一个中子
（3）宇宙射线每时每刻都在地球上引起核反应．自然界的¹⁴C大部分是宇宙射线中的中子轰击“氮-14”产生的，核反应方程式为+→+．若中子的速度为v₁=8×l0⁶m/s，反应前“氮-14”的速度认为等于零．反应后生成的¹⁴C粒子的速度为v₂=2.0×l0⁵m/s，其方向与反应前中子的运动方向相同．
①求反应中生成的另一粒子的速度：
②假设此反应中放出的能量为0.9MeV，求质量亏损．

14. 难度：中等

如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动．若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示．已知发电机线圈内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω．求：

（1）写出流经灯泡的瞬时电流的表达式；
（2）转动过程中穿过线圈的最大磁通量：
（3）线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功．

15. 难度：中等

如图所示，用PM、QN是两根半径为d的光滑的圆弧轨道，其间距为L，O、P连线水平，M．N在同一水平高度，圆弧轨道电阻不计，在其上端连有一阻值为R的电阻，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻为m、电阻为r的金属棒从轨道的顶端P处由静止开始下滑，到达轨道底端MN时对轨道的压力为2mg，求：
（1）棒到达最低点时金属棒两端的电压；
（2）棒下滑过程中金属棒产生的热量：
（3）棒下滑过程中通过金属棒的电量．

16. 难度：中等

如图所示，在xoy平面直角坐标系的第一象限有射线OA，OA与x轴正方向夹角为30°，OA与y轴所夹区域内有沿y轴负方向的匀强电场，其他区域存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场．有一质量为m、电量为q的带正电粒子，从y轴上的P点沿着x轴正方向以初速度v射入电场，运动一段时间后经过Q点垂直于射线OA进入磁场，经磁场偏转，过y轴正半轴上的M点再次垂直进入匀强电场．已知OP=h，不计粒子重力，求：
（1）粒子经过Q点时的速度大小；
（2）匀强电场电场强度的大小；
（3）粒子从Q点运动到M点所用的时间．