湖南省十二校2013届高三第一次联考物理试题

湖南十二校2013届高三第一次联考

 物 理 试 题

总分：110分  时量：90分钟

第Ⅰ卷 选择题（共40分）

一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分．每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1．下列描述中符合物理学史实的是

      A．开普勒发现了行星运动三定律，从而提出了日心说

      B．牛顿发现了万有引力定律但并未测定出引力常量G

      C．奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说

      D．法拉第发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律

2．如图所示，质量分别为ml、m2两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（ml在地面，m2在空中），力F与水平方向成角．则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是

      A．N=mlg十m2g－Fsin        

    B．N=mlg+m2g－Fcos

      C．f=Fcos            

    D．f=Fsin

3．如图所示，从地面上A点发射一枚远程弹道导弹，假设导弹仅在地球引力作用下，沿ACB椭网轨道飞行击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h．已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G．则下列结论正确的是

      A．导弹在C点的速度大于

      B．导弹在C点的速度等于

      C．导弹在C点的加速度等于

      D．导弹在C点的加速度大于

4．我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验，终于在2012年6月24日以7020 m深度创下世界最新纪录（国外最深不超过6500 m）．这预示着它可以征服全球99．8%的海底世界，假设在某次实验时，深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10 min内全过程的深度曲线（a）和速度图象（b），则下列说法中正确的是

      A．图中h3代表本次最大深度

      B．全过程中最大加速度是0．025m／S2

      C．潜水员感到超重发生在3～4 min和6～8 min的时间段内

      D．整个潜水器在8～10 min时间段内机械能守恒．

5．电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时，下列说法正确的是

      A．定值电阻R1电功率增大

      B．电压表和电流表读数都减小

      C．电压表读数增大，电流表读数减小

      D．R中电流变化的绝对值大于电流表读数变化的绝对值

6．如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来。金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中。从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力的大小的下列说法中正确的是

      A．大于环的重力mg，并逐渐减小

      B．始终等于环的重力mg

      C．小于环的重力mg，并保持恒定

      D．大于环的重力mg，并保持恒定

7．如图所示，一个电量为+Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点，另一个电量为一q、质量为m的点电荷乙从A点以初速度vo沿它们的连线向甲运动，到B点时速度最小且为v。已知静电力常量为k，点电荷乙与水平面的动摩擦因数为，AB间距离为L，则以下说法不正确的是

      A．OB间的距离为

      B．从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为W=

      C．从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为W=

      D．从A到B的过程中，乙的电势能减少

8．如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻r，外电路的电阻为R，a、b的中点和cd的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度绕轴匀速转动，则以下判断正确的是    

      A．图示位置线圈中的感应电动势最大为Em=BL2

      B．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=BL2sint

    C．线圈从图示位置转过180o的过程中，流过电阻R的电荷量为q=

    D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=

9．美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得以较高能量带电粒子方面前进了一步，如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被在A、C板间，带电粒子从P．处静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是

      A．带电粒子每运动一周被加速一次

      B．P1P2=P2 P3

      C．加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关

      D．加速电场方向需要做周期性的变化

10．如图甲所示，MN为很大的薄金属板（可理解为无限大），金属板原来不带电．在金属板的右侧，距金属板距离为d的位置上放入一个带正电、电荷量为q的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布．P是点电荷右侧，与点电荷之间的距离也为d的一个点，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难．几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的．图乙中两异号点电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线．由此他们分别求出了P点的电场强度大小，一共有以下四个不同的答案（k为静电力常量），其中正确的是

    A．    B．    C．    D． 

第Ⅱ卷 非选择题（共70分）

二、非选择题（包括必考题和选考题两部分，第11题～第15题为必考题，每个考生都必须做答．第16题～第18题为选考题，考生根据要求选做一题．）

（一）必考题：填空题

11．（6分）如图是验证机械能守恒定律的实验，小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定．将轻绳拉至水平后由静止释放．在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间△t，再用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图，重力加速度为g．则

    （1）小圆柱的直径d=          cm;

    （2）测出悬点到圆柱重心的距离为l，若等式gl=           成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒。

12．（9分）莉莉同学为了测一节干电池的电动势E和内电阻r．

  （1）她先用多用电表估测电动势E将选择开关旋至直流2．5 V挡，红、黑表笔与干电池的正、负极相接，此时指针所指位置如图甲所示，则此时多用表的读数为            V．

    （2）莉莉再用伏安法更精确地测量该干电池的电动势和内电阻，实验电路如图乙所示。请你用实线代替导线在图丙中连接好实物，要求变阻器的滑动头向右滑动时，其电阻值变大。

    （3）由实验测得的7组数据已在图丁的U-I图上标出，请你完成图线，由图象可得E=         V（保留三位有效数字），r=           （保留两位有效数字）．

    计算题（本题共3小题，满分40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）

13．（12分）2012年11月，我国舰载机在航母上首降成功。设某一舰载机质量为m=2.5×l04 kg，速度为vo=42 m/s，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，飞机将在甲板上以ao=0.8 m／s2的加速度做匀减速运动，着舰过程中航母静止不动．

  （1）飞机着舰后，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里？

  （2）为了让飞机在有限长度的跑道上停下来，甲板上设置了阻拦索让飞机减速，同时考虑到飞机尾钩挂索失败需要复飞的情况，飞机着舰时并不关闭发动机，图示为飞机勾住阻拦索后某一时刻的情景，此时发动机的推力大小为F=1.2×105N，减速的加速度a1=20m/S2，此时阻拦索夹角=106o，空气阻力和甲板阻力保持不变，求此时阻拦索承受的张力大小？（已知sin 53o=0.8，cos 53o=0.6）

14．（12分）如图甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距d=0．5 m，导轨右端连接一阻值为R=4的小灯泡L。在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化如图乙所示，CF长为2 m．在t=0时刻，电阻为r=l的金属棒ab在水平恒力F=0．2 N作用下，由静止开始沿导轨向右运动，t=4 s时进入磁场，并恰好能够匀速运动。求：

    （1）0～4 s内通过小灯泡的电流强度；

    （2）金属棒在磁场中匀速运动的速度；

15．（16分）如图，xOy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场，一个质量为m、带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度vO沿x轴正方向开始运动。当它经过图中虚线上的M（2a，a）点时，撤去电场，粒子继续运动一段时间后进人一个矩形匀强磁场区域（图中未画出），又从虚线上的某一位置N处沿y轴负方向运动并再次经过M点，已知磁场方向垂直xOy平面（纸面）向里，磁感应强度大小为B，不计粒子的重力，试求

    （1）电场强度的大小；

    （2）N点的坐标。

（二）选考题（本题共3小题，任选其中一道作答，满分15分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）

16．[物理——选修3-3]（15分）

  （1）（6分）下列说法正确的是（填人正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分；选错1个扣3分，最低得0分）    （    ）

    A．两个分子之间的作用力会随着距离的增大而减小

    B．物体的内能在宏观上只与其温度和体积有关

    C．-定质量的气体经历等容过程，如果吸热则其内能一定增加

    D．分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大

    E．物质的状态在一定的条件下可以相互转变，在转变过程中会发生能量交换

（2）（9分）如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中．开启上部连通左右水银的阀门A，当温度为300 K平衡时水银的位置如图（h1 =h2=5 cm，L1=50 cm，），大气压为75 cmHg。求：

      ①右管内气柱的长度L2，

      关闭阀门A，当温度升至405 K时，左侧竖直管内气柱的长度L3．

17．[物理——选修3-4]（15分）

  （1）（6分）关于振动和波动，下列说法正确的是（填入正确选项前的字母．选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分；选错1个扣3分，最低得0分）  （    ）

    A．单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关

    B．过桥不能齐步走而要便步走，是为了避免桥梁发生共振现象

    C．在波的干涉中，振动加强的点位移不一定始终最大

    D．各种波均会发生偏振现象

    E．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在离我们远去

（2）（9分）如图所示，为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R=12 cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点．一束红光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i=45o，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。已知该介质对红光的折射率为n=，求两个亮斑与A点间的距离。

18．[物理——选修3-5]（15分）

  （1）（6分）以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是（填入正确选项前的字母．选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分；选错1个扣3分，最低得0分）（    ）

    A．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大。

    B．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定

    C．重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损

    D．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小。

    E．自然界中含有少量的14C，14C具有放射性，能够自发地进行衰变，因此在考古中可利用14C来测定年代。

  （2）（9分）如图所示，光滑水平面上放置质量均为M=2 kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过两车连接处时，感应开关使两车自动分离，分离时对两车及滑块的

    瞬时速度没有影响），甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数=0．5。一根轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m=l kg的滑块P（可视为质点）与弹簧的右端接触但不相连，用一根细线栓在甲车左端和滑块P之间使弹簧处于压缩状态，此时弹簧的弹性势能Eo=10J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态．现剪断细线，滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，g取10m/S2．求：

    ①滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小；

    ②滑块P滑上乙车后相对乙车滑行的距离。