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2012-2013学年江苏省连云港市高三(上)期末物理试卷(解析版)
一、选择题
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1. 难度:中等
物理学发展史上,哪位物理学家最先采用了用实验检验猜想和假设的科学方法?( )
A.亚里士多德
B.伽利略
C.牛顿
D.法拉第
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2. 难度:中等
一颗炮弹以速度v水平射出,炮弹在空中飞行时所受的空气阻力与其速度成正比,下列图象中可以正确反映炮弹水平分速度vx、竖直分速度vy随时间t变化规律的是( )
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3. 难度:中等
如图所示,电阻不能忽略的矩形闭合导线框ABCD处于水平匀强磁场中,线框绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接有一只“22V 6W”的灯泡.当灯泡正常发光时,线框输出电压u=66manfen5.com 满分网sin100πt V.下列说法正确的是( )
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A.线框转动的频率为100 Hz
B.图示位置线框中产生的感应电动势最大
C.变压器原、副线圈匝数之比为3:1
D.若副线圈再并联一个相同的灯泡,则变压器的输入功率为12 W
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4. 难度:中等
如图所示,A、B、C、D四个人做杂技表演,B站在A的肩上,双手拉着C和D,A撑开双手水平支持着C和D.若四个人的质量均为m,他们的臂长相等,重力加速度为g,不计A手掌与C、D身体间的摩擦.下列结论错误的是( )
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A.A受到地面支持力为4mg
B.B受到A的支持力为3mg
C.B受到C的拉力约为manfen5.com 满分网mg
D.C受到A的推力约为manfen5.com 满分网mg
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5. 难度:中等
如图所示,空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场,各处的磁感应强度大小均为B,圆台母线与竖直方向的夹角为θ.一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部.环中通以恒定的电流I后圆环由静止向上运动,经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合,圆环上升的最大高度为H.已知重力加速度为g,磁场的范围足够大.在圆环向上运动的过程中,下列说法正确的是( )
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A.在时间t内安培力对圆环做功为mgH
B.圆环先做匀加速运动后做匀减速运动
C.圆环运动的最大速度为manfen5.com 满分网-gt
D.圆环先有扩张后有收缩的趋势
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6. 难度:中等
2012年6月18日,“神舟九号”飞船经5次变轨追“天宫一号”.如果将“神舟九号”飞船的五次变轨简化为如图所示的二次变轨:由轨道Ⅰ变至轨道Ⅱ,再变至轨道Ⅲ.下列关于“神舟九号”飞船的描述正确的是( )
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A.沿轨道Ⅱ的运动周期比沿轨道Ⅰ的运动周期短
B.沿轨道Ⅱ从P向Q的运动过程中速度逐渐变小
C.沿轨道Ⅲ运动的机械能比沿轨道Ⅰ运动的机械能大
D.沿轨道Ⅲ运动的加速度比沿轨道Ⅰ运动的加速度小
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7. 难度:中等
如图所示,一带电粒子在两个固定的等量正点电荷的电场中运动,图中的实线为等势面,虚线ABC为粒子的运动轨迹,其中B点是两点电荷连线的中点,A、C位于同一等势面上.下列说法正确的是( )
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A.该粒子可能带正电
B.该粒子经过B点时的速度最大
C.该粒子经过B点时的加速度一定为零
D.该粒子在B点处的电势能小于在A点处的电势能
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8. 难度:中等
如图为回旋加速器的示意图.其核心部分是两个D型金属盒,置于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中,并与高频交流电源相连.带电粒子在D型盒中心附近由静止释放,忽略带电粒子在电场中的加速时间,不考虑相对论效应.欲使粒子在D型盒内运动的时间增大为原来的2倍,下列措施可行的是( )
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A.仅将磁感应强度变为原来的2倍
B.仅将交流电源的电压变为原来的manfen5.com 满分网
C.仅将D型盒的半径变为原来的manfen5.com 满分网
D.仅将交流电源的周期变为原来的2倍
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9. 难度:中等
如图所示,倾角为θ的粗糙斜面固定在地面上,长为l、质量为m的匀质软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端平齐,用细线将质量也为m的物块与软绳连接.物块由静止释放后向下运动,当软绳全部离开斜面时,物块仍未到达地面.已知软绳与斜面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.下列说法正确的是( )
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A.释放物块的瞬间,软绳的加速度为g(1-sinθ-μcosθ)
B.从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中,物块的加速度逐渐增大
C.从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中,软绳克服摩擦力做功为manfen5.com 满分网μmglcosθ
D.软绳刚好全部离开斜面时的速度为manfen5.com 满分网
二、解答题
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10. 难度:中等
如图甲所示,两物块A、B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,利用光电门验证A、B所构成的系统机械能守恒.
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(1)用游标卡尺测出遮光板的宽度如图乙所示,遮光板的宽度d=______mm.
(2)测出A、B两物块的质量分别为mA和mB,mA<mB,用刻度尺测出两光电门间的距离H,光电门1记录了遮光条遮光的时间为△t1,光电门2记录了遮光条遮光的时间为△t2,重力加速度为g.则系统的动能增加量△Ek=______,重力势能的减小量△Ep=______,如果在误差允许的范围内△Ek=△Ep,则系统的机械能守恒.
(3)实验中发现总有△Ek<△Ep,可能的原因是______.(至少写出两条)
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11. 难度:中等
实验室中有一只允许最大电流为20mA、阻值约为150Ω的电阻Rx,某同学为了准确测量该电阻的阻值,进行了如下的实验.
(1)由于没有合适量程的电流表,该同学将一灵敏电流表G(量程200μA,内阻为360Ω)改装成量程为2mA的电流表A,应将电流表G______联一只阻值为______Ω的定值电阻.
(2)除以上改装好的电流表A,实验室还提供了下列器材:电源E(电动势4V),电压表V(量程3.0V,内阻约为3kΩ)、滑动变阻器R(最大阻值为10Ω)、电键S、导线若干.请在右面的方框中画出你设计的电路图.
(3)该同学连接好电路后,调节滑动电阻器R,得到下表中5组数据.根据实验数据作出该电阻的UI图线,并计算出电阻的阻值为______Ω.(保留三位有效数字)
实验次数12345
电压表V示数U/V0.480.991.632.102.57
电流表A示数I/mA0.260.520.861.121.32


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三、选择题
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12. 难度:中等
下列说法正确的是( )
A.布朗运动就是固体颗粒分子的无规则运动
B.一定质量的理想气体的内能只与温度有关,温度越高,内能越大
C.液晶显示不同的颜色是由于液晶中电场不同时,对不同颜色的光的吸收强度不同造成的
D.分子间的引力和斥力是同时存在的,引力随距离的增大而减小,而斥力随距离的增大而增大
四、解答题
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13. 难度:中等
一定质量的气体从外界吸收4.2×105 J的热量,同时气体对外做了6×105 J的功,则气体的内能______(填“增加”或“减少”)了______J.
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14. 难度:中等
一位体重为67kg的高中生走进教室,估算该生从教室中排挤出多少个空气分子?(阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1,人体平均密度约为1.0×103 kg/m3,计算结果保留一位有效数字)
五、选择题
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15. 难度:中等
下列说法正确的是( )
A.全息照片的拍摄利用了光的衍射原理
B.太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域
C.X射线有较强的穿透本领,在机场等地用其探测箱内物品进行安全检查
D.实用光导纤维是由内芯和外套两层组成,内芯的折射率比外套的小,光在内芯与外套的界面上发生全反射
六、解答题
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16. 难度:中等
宇航员在地面上将两只钟校准到零时刻(如甲图所示),其中一只留在地面上,另一只跟随宇航员一起乘坐上高速运行的飞船.从零时刻开始计时,宇航员根据随身携带的手表指示,经过了半个小时,宇航员观察飞船内钟的分针指示可能为______图,宇航员观察地面上钟的分针指示可能为______图.
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17. 难度:中等
一列沿x轴正方向传播的简谐横波,在t=0时刻波刚好传播到x=6m处的A点,如图所示,已知波的传播速度为48m/s.请回答下列问题:
①从图示时刻起再经过多少时间B点第一次处于波峰?
②写出从图示时刻起A点的振动方程.

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七、选择题
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18. 难度:中等
下列说法正确的是( )
A.光电效应说明光具有粒子性
B.天然放射现象说明原子具有复杂的结构
C.太阳光中强度最大的是绿光,所以绿光的光子能量最大
D.卢瑟福根据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构模型
八、解答题
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19. 难度:中等
汞原子的能级如图所示,现让光子能量为E的一束光照射到大量处于基态的汞原子上,汞原子能发出3种不同频率的光,那么入射光光子的能量为______eV,发出光的最大波长为______m.

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20. 难度:中等
一个静止的氮核manfen5.com 满分网俘获一个速度为2.3×107 m/s的中子生成一个复核A,A又衰变成B、C两个新核.设B、C的速度方向与中子速度方向相同,B的质量是中子的11倍,B的速度是106 m/s,B、C两原子核的电荷数之比为5:2.求:
①C为何种粒子?
②C核的速度大小.
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21. 难度:中等
如图所示为摩托车特技比赛用的部分赛道,由一段倾斜坡道AB与竖直圆形轨道BCD衔接而成,衔接处平滑过渡且长度不计.已知坡道的倾角θ=11.5°,圆形轨道的半径R=10m,摩托车及选手的总质量m=250kg,摩托车在坡道行驶时所受阻力为其重力的0.1倍.摩托车从坡道上的A点由静止开始向下行驶,A与圆形轨道最低点B之间的竖直距离h=5m,发动机在斜坡上产生的牵引力F=2 750N,到达B点后摩托车关闭发动机.已知sin11.5°=manfen5.com 满分网,g取10m/s2,求:
(1)摩托车在AB坡道上运动的加速度;
(2)摩托车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力;
(3)若运动到C点时恰好不脱离轨道,求摩托车在BC之间克服摩擦力做的功.

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22. 难度:中等
如图甲所示,一对足够长的平行粗糙导轨固定在水平面上,两导轨间距l=1m,左端之间用R=3Ω的电阻连接,导轨的电阻忽略不计.一根质量m=0.5kg、电阻r=1Ω的导体杆静置于两导轨上,并与两导轨垂直.整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上.现用水平向右的拉力F拉导体杆,拉力F与时间t的关系如图乙所示,导体杆恰好做匀加速直线运动.在0~2s内拉力F所做的功为W=manfen5.com 满分网 J,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)导体杆与导轨间的动摩擦因数μ;
(2)在0~2s内通过电阻R的电量q;
(3)在0~2s内电阻R上产生的热量Q.

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23. 难度:中等
以竖直向上为y轴正方向的平面直角系xOy,如图所示.在第一、四象限内存在沿x轴负方向的匀强电场E1,在第二、三象限内存在着沿y轴正方向的匀强电场E2和垂直于xOy平面向外的匀强磁场.现有一质量为m、电荷量为q的带正电小球从坐标原点O以初速度v沿与x轴正方向成45°角的方向射出.已知两电场的电场强度E1=E2=manfen5.com 满分网,磁场的磁感应强度为B.
(1)求小球离开O点后第一次经过y轴所用的时间;
(2)求小球离开O点后第三次经过y轴的坐标;
(3)若小球从O点以某一初速度沿与x轴正方向成135°角的方向射出且能再次回到O点,则该初速度的大小为多少?

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