北京市通州区2013—2014学年度高三第一学期期末考试物理试卷全国通用-备考策略

通州区2013—2014学年度高三摸底考试
物理试卷
2014年1月
考生须知：1．本试卷共分两卷第Ⅰ卷和第Ⅱ卷。

2．本试卷总分为100分，考试时间为120分钟。

3．所有试题答案均写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第Ⅰ卷 （选择题部分，共42分）
一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。

在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。

把答案用2B 铅笔填涂在答题卡上。

） 1．根据热力学知识，下列说法正确的是 A ．任何物体都是由大量分子组成 B ．温度高的物体才具有内能
C ．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
D ．气体从外界吸收热量，其内能一定增加
2．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是
A ．α粒子的散射实验
B ．光电效应实验
C ．电子的发现
D ．中子的发现
3．氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。

已知基态的氦离子能量为E 1=-54.4eV ，氦离子能级的示意图如图1所示。

在具有下列能量的光子中，不能．．
被基态氦离子吸收而发生跃迁的是 A ．40.8eV B ．43.2eV
C ．51.0eV
D ．54.4eV
4．下列现象中，属于光的衍射现象的是
A ．雨后天空出现彩虹
B ．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹
C ．一束白光通过三棱镜形成彩色光带
D ．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹
5．一束复色光沿半径方向射向一半圆形玻璃砖，发生折射而分为a 、b 两束单色光，其传播方向如图2所示。

下列说法中正确的是
A ．玻璃砖对a 、b 的折射率关系为n a ＜n b
B ．a 、b 在玻璃中的传播速度关系为v a ＞v b
C ．单色光a 从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光b 从玻璃到 空气的全反射临界角
D ．用同一双缝干涉装置进行实验可看到a 光干涉条纹的间距比b 光的宽
E 1 54.4eV
E 2 13.6eV
E 3 6.0eV E 4 3.4eV E n 0
图1 - - - -
6．电磁波与机械波具有的共同性质是 A ．都是简谐波 B ．都能传输能量 C ．都能在真空中传播 D ．都具有恒定的传播速度
7．一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图3所示。

P 为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，质点P 的
速度v 和加速度a 的大小变化情况是 A ．v 变小，a 变大 B ．v 变小，a 变小
C ．v 变大，a 变大
D ．v 变大，a 变小
8．“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为h 的圆形轨道上运行，运行周期为T 。

已知引力常量为G ，月球的半径为R 。

利用以上数据估算月球质量的表达式为
A ．2324GT R π
B ．22+4GT h R π）（
C ．222+4GT h R π）（
D ．2
32+4GT h R π）
（
9．目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨
道半径逐渐变小。

若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是
A ．由于气体阻力做负功，卫星的动能逐渐减小
B ．由于地球引力做正功，引力势能一定减小
C ．由于气体阻力做功可忽略，因此机械能保持不变
D ．卫星克服气体阻力做的功等于引力势能的减小
10．用220V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变
压器输出电压是110V ，通过负载的电流图象如图4所示，则
A ．交流电的频率是0.02s
B ．输出电压的最大值是110V
C ．变压器原、副线圈的匝数比是1∶2
D ．负载电流的函数表达式)100sin(05.0t πi A
11．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。

下列叙述符合史实的是
A ．开普勒对天体的运行做了多年的研究，最终提出了万有引力定律
B ．奥斯特根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
C ．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流
D ．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
12．将一电荷量为Q 的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图5所示，金属球表面的电势处处相等。

a 、b 为电场中的两点，则
A ．电荷Q 带负电
B ．a 点的电场强度比b 点的小
C ．a 点的电势比b 点的高
D ．检验电荷-q 在a 点的电势能比在b 点的大
图5
a b c
d
图6
13．如图6所示，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向 水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b 和下边界d 水平。

在竖直 面内有一矩形金属线框，线框上下边的距离小于磁场边界bd 间距 离，下边水平。

线框从水平面a 处由静止开始下落。

已知磁场上下 边界bd 之间的距离大于水平面a 、b 之间的距离。

若线框下边刚通 过水平面b 、c （位于磁场中）和d 时，线圈所受到的磁场力的大小 分别为F b 、F c 和F d ，且线框匀速通过d 水平面，则下列判断中正 确的是
A ．由于线框在c 处速度大于b 处的速度，根据安培力推导公式总R v
L B F 22=，则F c >F b
B ．由于线框在c 处速度小于d 处的速度，根据安培力推导公式总R v
L B F 22=，则F c < F d
C ．由于线框在b 处速度小于d 处的速度，根据安培力推导公式总
R v
L B F 22=，则F b < F d
D ．以上说法均不正确
14．一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a-t 图像如图7所示。

下列v-t 图像中，可能正确描述此物体运动的是
第Ⅱ卷 （非选择题部分，共58分）
二、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分。

把答案填在答题卡相应的位置。

） 15．某实验小组利用如图8所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验。

（1）在实验中必须消除摩擦力的影响，通常可以将木板适当倾斜，使小车在不受拉力作用时能在木板上近似做 运动。

（2）为了减小误差，在平衡摩擦力后，每次实验需通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据。

若小车质量为400g ，实验中每次所用的钩码总质量范围应选 组会比较合理。

（填选项前的字母）
A ．10g ～40g
B ．200g ～400g
C ．1000g ～2000g
小车
打点
a -a v -v v -v v -v v -v
（3）图9中给出的是实验中获取的纸带的一部分，A、B、C、D、E是计数点，每相邻两计数点间的时间间隔是0.1s，由该纸带可求得打点“C”时小车的速度v c＝m/s，小车的加速度a= m/s2。

（保留三位有效数字）
16．某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。

步骤如下：
（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图10甲所示，可知其长度为______ mm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为_______ mm；
甲乙
图10
（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图11所示，则该电阻的阻值约为________ Ω；
图11
（4）为更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0～15 mA，内阻约30 Ω)
电流表A2(量程0～3 mA，内阻约50 Ω)
电压表V1(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)
电压表V2(量程0～15 V，内阻约25 kΩ)
直流电源E(电动势4V，内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0～15 Ω)
滑动变阻器R2(阻值范围0～2 kΩ)
开关S，导线若干
图
9
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在虚线框中画出测量用的正确电路图，并标明所用器材的代号。

三、计算题（本题共5小题，每题8分，共40分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

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。

把答案填在答题卡相应的位置。

）
17．如图12所示，固定在竖直平面内的光滑轨道，由一段斜直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道半径为R 。

一质量为m 的小物块（可视为质点）从斜直轨道上的A 点由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。

A 点距轨道最低点的竖直高度为4R 。

已知重力加速度为g 。

求：
（1）小物块通过圆形轨道最高点C 时速度v 的大小； （2）在最高点C 时，轨道对小物块的作用力F 的大小。

18．如图13所示，质量为m 的小物块（可视为质点）在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l 后以速度υ飞离桌面，最终落在水平地面上。

已知υ=3.0 m/s ，m =0.10kg ，l =1.4m ，s=0.90m ，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，不计空气阻力，重力加速度g 取10m/s 2。

求：
（1）桌面高h 的大小；
（2）小物块的初速度大小v 0。

19．质量为m 的小球A 以速率v 0向右运动时跟静止的小球B 发生碰撞，碰后A 球以2
v 的速率反向弹回，而B 球以
3
v 的速率向右运动，求： （1）小球B 的质量m B 是多大？
（2）碰撞过程中，小球B 对小球A 做功W 是多大？
υ0
υ
图13 图12
20．如图14所示，在坐标系xoy的第一象限内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xoy面向里；第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。

一质量为m、带电荷量为q
的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限，经x轴上的Q点进入第一象限。

已知P点坐标为（0，-2），Q点坐标为（4，0），不计粒子重力。

求：
（1）求粒子过Q点时速度的大小。

（2）若磁感应强度的大小为一定值B，粒子将以垂直y轴的方向经H点进入第二象限，求B的大小及H点的坐标值；
（3）求粒子在第一象限内运动的时间t。

21．如图15所示，M′MNN′为放置在粗糙绝缘水平面上的U型金属框架，MM′和NN′相互平行且足够长，间距l=0.40m，质量M=0.20kg。

质量m=0.10kg的导体棒ab垂直于MM′和NN′放在框架上，导体棒与框架的摩擦忽略不计。

整个装置处于竖直向下的匀磁场中，磁感应强度B=0.50T。

t=0时，垂直于导体棒ab施加一水平向右的恒力F=2.0N，导体棒ab从静止开始运动；当t=t1时，金属框架将要开始运动，此时导体棒的速度v1=6.0m/s；经过一段时间，当t=t2时，导体棒ab的速度v2=12.0m/s；金属框架的速度v3=0.5m/s。

在运动过程中，导体棒ab始终与MM′和NN′垂直且接触良好。

已知导体棒ab的电阻r=0.30Ω，框架MN部分的阻值R=0.10Ω，其余电阻不计。

设框架与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。

求：
（1）求动摩擦因数μ；
（2）当t=t2时，求金属框架的加速度；（3）若在0~t1这段时间内，MN上产生的热量Q=0.10J，求该过程中导体棒ab位移x的
大小。

图15 图14
2013-2014高三物理摸底考试参考答案及评分标准
2014.1
一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。

在每小题给出的四个选项中，只有一
三、计算题（本题共5小题，每题8分，共40分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

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。

把答案填在答题卡相应的位置。

） 17. 解：（1）根据机械能守恒定律有
2
2
1=
2×mv R mg （3分） 所以
gR v 4= （1分）
（2）根据牛顿第二定律有
R v m F mg 2
=+ （3分）
所以
mg F 3=
（1分）
18. 解：（1）由平抛运动规律，有
水平方向 s=vt （1分）
竖直方向 2
21=gt h （1分）
得桌面高 2
2
2=v gs h （1分）
=0.45m （1分）
（2）由动能定理，有 2
022
121=
mv -mv mgl μ- （2分） 得初速度大小 202v gl μv += （1分）
=4.0m/s （1分）
19. 解：（1）据动量守恒定律，选向右为正方向
000()23
B v v
mv m m =-
+ （3分） 解得：m B =4.5m （1分）
（2）据动能定理，选小球A 为研究对象
22
0011()222v W m mv =
- （3分） =2
083mv - （1分）
20. 解：（1）设粒子在电场中运动的时间为t 0，加速度的大小为a ，粒子的初速度为v 0，过Q 点时速度的大小为v ，沿y 轴方向分速度的大小为v y ，
由牛顿第二定律得 ma qE = （1分） 由运动学公式得 2
21=
at OP 00=t v OQ
0=at v y
解得：
m qE
v 22= （1分）
（2）粒子在第一象限内做匀速圆周运动，设粒子做圆周运动的半径为R ，
由于1==
tan 0
v v θy ，由几何关系可得24=R （1分）
由牛顿第二定律得R
v m qvB 2
= （1分）
解得： q
mE
q E m B 21=
4=
（1分） 由几何关系可得，OH =4+42
H 点的坐标为（0， 4+42） （1分） （3）粒子在第一象限内运动的时间t=T 8
3
Eq m
π
v R πT 4=2=
（1分） 解得：t= Eq
m
π2
3 （1分）
21. 解：（1）当t =t 1时，导体棒ab 两端的感应电动势
1 1.2V E Blv ==
所以回路中的电流
3.0A E
I R r
=
=+
取金属框架为研究对象，根据牛顿第二定律有
BLI F =安 （1分）
g m M μf )+(=
()0BI l M m g μ-+= （1分）
解得： μ＝0.20 （1分）
（2）当t =t 2时，设回路中的电流为I ′，
相对BLv E '
= （1分）
v 相对=12-0.5=11.5m/s
r
R E I '
+='
''
=BLI F 安
取金属框架为研究对象，根据牛顿第二定律有
Ma f -F ='
安
g m M μf )+(=
解得： a =2.75m/s 2 （1分） （3）在0~t 1时间内，电路中产生的总热量
0.40J R r
Q Q R
+=
=总 （1分） 根据功能原理
2
112
Fx mv Q =+总 （1分）
解得： x=1.1m
（1分）
注：上述计算题，若用其他方法解答，评分标准雷同。