2013-2014学年江苏省南京市高三年级第三次模拟考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列关于物理学史实的说法正确的是（    ）

A．伽利略用理想斜面实验推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动原因”的观点

B．牛顿发现了万有引力定律，并用实验测定了万有引力恒量

C．库仑最早建立电场概念并用电场线描述电场

D．法拉第最早发现了电流的磁效应现象

2. 难度：简单

三颗人造地球卫星A、B、C处于不同的轨道上做匀速圆周运动，如图所示，下列说法正确的是（    ）

A．三颗卫星的线速度大小v_A＜v_B＜v_C              

B．三颗卫星所受的地球引力的大小一定是F_A＞F_B＞F_C

C．三颗卫星的向心加速度大小a_A＞a_B＞a_C          

D．三颗卫星的运动周期T_A＞T_B＞T_C

3. 难度：中等

如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，M为电动机，其线圈电阻为2Ω，交流电压表为理想电表，L为灯泡，C为可变电容器，从某时刻开始在原线圈a、b两端加上交变电压，其瞬时表达式为u＝311sin100πt（V），则（    ）

A．在t＝s时，电压表的示数约为156V  

B．电动机工作时消耗的电功率为242W

C．若电容器电容变小，灯泡变亮           

D．a、b两端交变电压换成u＝311sin200πt（V）时，灯泡将变亮

4. 难度：中等

一只小船渡河，水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于岸边，小船相对于水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，运动轨迹如图所示，船相对于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，且船在渡河过程中船头方向始终不变，由此可以确定船（    ）

A．沿AD轨迹运动时，船相对于水做匀减速直线运动  

B．沿三条不同路径渡河的时间相同

C．沿AB轨迹渡河所用的时间最短                  

D．沿AC轨迹船到达对岸的速度最小

5. 难度：简单

在如图所示的电路中电源电动势为E，内阻为r，M为多种元件集成的电子元件，其阻值与两端所加的电压成正比（即R_M＝kU，式中k为正常数）且遵循欧姆定律，L₁和L₂是规格相同的小灯泡（其电阻可视为不随温度变化而变化），R为可变电阻，现闭合开关S，调节可变电阻R使其电阻值逐渐减小，下列说法中正确的是（    ）

A．灯泡L₁变暗、L₂变亮                          B．通过电阻R的电流增大

C．电子元件M两端的电压变小                    D．电源两端电压变小

6. 难度：困难

闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框垂直，规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abcda方向为电流的正方向，水平向右为安培力的正方向，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，关于线框中的电流i、ad边所受的安培力F随时间t变化的图象，下列正确的是（    ）

7. 难度：中等

如图所示，质量均为m的物块A、B通过轻质弹簧相连并静置于水平地面上，现用竖直向上的拉力F作用于A物块，使其缓慢上升，当A上升距离为d时，B恰好离开地面，空气阻力不计，重力加速度为g，关于此过程的描述，下列说法中正确的有（    ）

A．弹簧的劲度系数为k＝                     

B．拉力F对A做的功小于A克服重力做的功

C．A、B及弹簧系统的机械能的增加量为ΔE＝mgd  

D．弹簧对A做的功为零

8. 难度：中等

如图所示，是电视机显像管主聚焦电场中的电场线分布图，中间一根电场线是直线，电子从O点由静止开始只在电场力作用下运动到A点，取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，在此过程中关于电子运动速度v、加速度a随时间t的变化，电子的动能E_k、运动径迹上电势φ随位移x的变化图线，下列可能正确的是（    ）

9. 难度：中等

如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，初始时刻小球静止于P点，第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为θ，张力大小为T₁，第二次在水平恒力F ′作用下，从P点开始运动并恰好能到达Q点，至Q点时轻绳中的张力大小为T₂，关于这两个过程，下列说法中正确的是（不计空气阻力，重力加速度为g）（    ）

A．第一个过程中，拉力F在逐渐变大，且最大值一定大于F ′

B．两个过程中，轻绳的张力均变大

C．T₁＝，T₂＝mg

D．第二个过程中，重力和水平恒力F ′的合力的功率先增大后减小

二、实验题

10. 难度：中等

（8分）某同学通过图甲实验装置描绘平抛运动的轨迹。

⑴实验时，将斜槽轨道固定在水平桌面上（如图甲），调整斜槽轨道末端水平，确保钢球飞出后做平抛运动，判断斜槽末端是否水平的方法为                                                           ；

⑵该同学通过实验装置比较准确地描绘出一条平抛运动的轨迹，如图乙所示，则        （选填“能”或“不能”）通过此轨迹探究平抛运动规律（即水平方向上做匀速直线运动、竖直方向上做自由落体运动）；

⑶若已知平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动，水平方向为匀速运动，加速度取g＝10m/s²，请写出图乙抛物线的函数式y＝      m，该平抛运动的初速度大小为      m/s（上述空格的数字均保留两位有效数字）。

11. 难度：中等

（10分）在“测定金属丝的电阻率”实验中。

⑴金属丝的直径用螺旋测微器测得，从图中读出该金属丝的直径d＝        mm；

⑵为了测量其电阻R_x的阻值，实验室提供如下实验器材：

A．待测电阻R_x（约100Ω）            

B．电动势E＝6V，内阻很小的直流电源

C．量程50mA，内阻约为50Ω的电流表   

D．量程0.6A，内阻约为0.2Ω的电流表

E．量程6V，内阻约为15kΩ的电压表   

F．最大阻值15Ω，最大允许电流1A的滑线变阻器

G．最大阻值15kΩ，最大允许电流0.5A的滑线变阻器   

H．开关一个，导线若干

①为了操作方便，且能比较精确地测量金属丝的电阻值，电流表选用      、滑线变阻器选用      （填写选用器材前的序号即可）；

②请根据所选用的实验器材，尽可能减小实验误差，设计测量电阻的电路，并在方框中画出电路图；

⑶若另有一只待测电阻，无论用电流表内接还是外接，测量误差较为接近，有一位同学为了消除因电表内阻所带来的系统误差，他用两只相同的电压表，设计了如图所示的测量电路，实验操作步骤如下：

①按电路图连接好实验器材；

②闭合电键S₁，电键S₂处于断开状态，读出此时电压表的示数U、电流表示数I；

③再闭合S₂，调节变阻器R，使电流表的电流仍为步骤②的电流I，此时读出电压表的示数U₁与电压表的示数U₂；

用上述测得的物理量表示，待测电阻的计算式为R_x＝                        。

三、填空题

12. 难度：简单

下列说法中正确的是        ；

A．在太空站中处于失重状态的水滴呈现球形状，是由液体表面张力引起的

B．用气筒给自行车打气，越打越费劲，是气体分子之间斥力变大

C．在压强一定的情况下，晶体熔化过程中分子的平均动能增加

D．当气体温度升高时，每一个分子运动速率都增加

13. 难度：中等

如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C，在由状态A变化到状态B的过程中，气体内能      （选填“增加”、“减少”或“不变”），状态由A到B再到C的整个变化过程中，气体      热量（选填“吸收”或“放出”）；

四、计算题

14. 难度：中等

前段时间南京地区空气污染严重，出现了持续的雾霾天气，一位同学受桶装纯净水的启发，提出用桶装的净化压缩空气供气，每个桶能装10atm的净化空气20L，如果人每分钟吸入1atm的净化空气8L。求：

①外界气压在1atm的情况下，打开桶盖，待稳定后桶中剩余气体的质量与打开桶盖前的质量之比；

②在标准状况下，1mol空气的体积是22.4L，阿伏伽德罗常数N_A＝6.0×10²³mol^－1，请估算人在27℃气温下每分钟吸入空气的分子数（保留一位有效数字）。

五、选择题

15. 难度：中等

下列说法中正确的是        ；

A．频率相同的两列波叠加时，振动最强区域的质点位移总是最大

B．雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的折射现象

C．利用多普勒效应的原理，可以测量运动物体的速度

D．在近光速运动的列车中，车上的人看到车头与车尾同时发生的事件，而静止在地面上的人认为车头事件先发生

六、填空题

16. 难度：中等

如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t₁＝0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为t₂＝0.01s时的波形图，已知周期T＞0.01s，此列波的传播沿x轴    方向（选填“正”或“负”），波速为

      m/s；

七、计算题

17. 难度：中等

某种材料做成的一个底角为30°的等腰三棱镜，一细束红光从AB面的中点P沿平行于底面BC方向射入棱镜，经BC面反射，再从AC面的Q点射出，且有PQ∥BC（图中未画出光在棱镜内的光路），设真空中的光速为c，求：

①该棱镜对红光的折射率；

②红光在棱镜中的传播速度。

八、选择题

18. 难度：简单

下列说法中正确的是        ；

A．β射线的穿透能力比γ射线强

B．电子的衍射图样表明实物粒子也具有波动性

C．的半衰期是1小时，质量为m的经过3小时后还有没有衰变

D．对黑体辐射的研究表明，温度越高，辐射强度极大值所对应的电磁波的频率不变

九、填空题

19. 难度：中等

氢原子的能级如图所示，氢原子从n＝3能级向n＝1能级跃迁所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则该金属的逸出功为        eV，用一群处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，产生的光电子最大初动能为        eV。

十、计算题

20. 难度：简单

一静止的铀核（）发生α衰变转变成钍核（Th），已知放出的α粒子的质量为m，速度为v₀，假设铀核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钍核的动能。

①试写出铀核衰变的核反应方程；

②写出铀核发生衰变时的质量亏损。（已知光在真空中的速度为c，不考虑相对论效应）

21. 难度：困难

（15分）如图所示，相距为L的两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨由两种材料组成，PG右侧部分单位长度电阻为r₀，且PQ＝QH＝GH＝L，PG左侧导轨与导体棒电阻均不计，整个导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度为B，质量为m的导体棒AC在恒力F作用下从静止开始运动，在到达PG之前导体棒AC已经匀速。

⑴求当导体棒匀速运动时回路中的电流；

⑵若导体棒运动到PQ中点时速度大小为v₁，试计算此时导体棒加速度；

⑶若导体棒初始位置与PG相距为d，运动到QH位置时速度大小为v₂，试计算整个过程回路中产生的焦耳热。

22. 难度：中等

（16分）倾斜的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行，如图甲所示，在t＝0时，将质量m＝2.0kg的小物块轻放在传送带上A点处，2s时物块从B点离开传送带，物块速度随时间变化的图象如图乙所示，设沿传送带向下为运动的正方向，取重力加速度g＝10m/s²。求：

⑴0～1s内物块所受的合外力大小；

⑵小物块与传送带之间的动摩擦因数；

⑶在0～2s内由于小物块与皮带间的摩擦所产生的热量。

23. 难度：压轴

（16分）A、B是在真空中水平正对的两块金属板，板长L＝40cm，板间距d＝24cm，在B板左侧边缘有一粒子源，能连续均匀发射带负电的粒子，粒子紧贴B板水平向右射入，如图甲所示，带电粒子的比荷为＝1.0×10⁸C/kg，初速度v₀＝2×10⁵m/s（粒子重力不计），在A、B两板间加上如图乙所示的电压，电压的周期T＝2.0×10^－6s，t＝0时刻A板电势高于B板电势，两板间电场可视为匀强电场，电势差U₀＝360V，A、B板右侧相距s＝2cm处有一边界MN，在边界右侧存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝T，磁场中放置一“＞”型荧光板，位置如图所示，板与水平方向夹角θ＝37°，不考虑粒子之间相互作用及粒子二次进入磁场的可能，求：

⑴带电粒子在AB间偏转的最大侧向位移y_max；

⑵带电粒子从电场中射出到MN边界上的宽度Δy；

⑶经过足够长时间后，射到荧光板上的粒子数占进入磁场粒子总数的百分比k。