湖南省长沙四县一市高三物理三月联考试题新人教版

2013年3月高三模拟考试
物理试题
本试卷分本试题卷分选择题和非选择题两部分，共l6页。

时量150分钟，满分300分。

可能用到的相对原子质量： C－12 O－16 Fe－56
二、本题共8小题，每小题6分，共48分。

每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项
正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分。

14．关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是
A．奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象
B．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值
C．牛顿发现万有引力定律，并通过实验测出了引力常量
D．法拉第发现了电磁感应现象，并制作了世界上第一台发电机
15．如图所示，把小车放在倾角为30°的光滑斜面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连，不计滑轮质量及摩擦，已知小车的质量为3m，小桶与沙子的总质量为m，小车
从静止释放后，在小桶上升竖直高度为h的过程中
A．小桶处于失重状态
B
C．小车受绳的拉力等于mg
D．小车的最大动能为mgh
16．如图，运动员的双手握紧竖直放置的圆形器械，在手臂OA沿由水平方向缓慢移到A'位置过程中，若手臂OA，OB的拉力分别为F A和F B，下列表述正确的是
A．F A一定小于运动员的重力G
B．F A与F B的合力始终大小不变
C．F A的大小保持不变
D．F B的大小保持不变
17．国际永久编号为8256号小行星是由中国科学院紫金山天文
台于1981年10月25日发现的。

国际永久编号为21064号
的小行星是西班牙天文学家艾斯特于1991年6月6日在欧
洲南方天文台发现的。

2005年，国际小行星命名委员会分别将两星命名为“神舟星”和“杨利伟星” ，两星的运行轨道均处在火星和木星轨道之间的主带小行星之中，轨道比较稳定。

已知“神舟星”平均每天绕太阳运行174万公里，“杨利伟星”平均每天绕太阳运行145万公里.假设两行星均绕太阳做匀速圆周运动，则两星相比较
A．“神舟星”的轨道半径大
B．“神舟星”的公转周期大
C．“神舟星”的加速度大
D．“神舟星”受到的向心力大
18．如图所示，充电的平行板电容器两板间形成匀强电场，以A 点为坐标原点，AB 方向为
位移x 的正方向，能正确反映电势φ随位移x 变化的图像是
19．如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧直立于地面上，
上面放一个质量为m 的带负电小球，小球与弹簧不连接，在弹簧弹性范围内现用足够大的力F 将小球向下压到某位置后撤去F ，让小球由静止释放。

不计空气阻力，则 A ．小球和弹簧组成的系统机械能守恒 B ．弹簧弹力为零时小球速度最大 C ．小球速度最大时弹簧弹性势能最小 D ．小球上升过程中的电势能增加
20．如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2
=22∶5，原线圈接
1sin100(V)u t π=的交流电，灯泡L 标有“50V100W”字样，电阻R =25Ω，D 为理想二极管，则 A ．灯泡L 不能正常发光
B
．二极管的反向耐压值应大于 C ．原线圈的输入功率为200W D ．通过副线圈的电流有效值为3A
21．两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，
导轨的左端接有电阻R ，导轨的电阻可忽略不计，斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量为m 、电阻不计的金属棒ab ，在沿着斜面、与棒垂直的恒力F 作用下沿导轨匀速上滑，并上升高度h 。

如图所示，在这个过程中
A ．作用在金属棒上的合力所做的功等于零
B ．F 与安培力的合力所做的功等于零
C ．F 与重力的合力做的功数值上等于电阻R 上产生的焦耳热
D ．若F 增大到某一值，导体棒将作匀加速直线运动
第Ⅱ卷
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。

第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。

第33题～第38题为选考题，考生根据要求做答。

（一）必考题（11题，共129分）
22．（5分）如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装
A B C
D
了一个光电门B ，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A 处由静止释放．
（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d ，如图乙所示，则d = mm ．
（2）实验时，将滑块从A 位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B 的时间
t ，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是 ；
23．（10分）
在“测定直流电动机的效率”实验中，用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V 、额定功率为3W 的直流电动机的机械效率。

（1）根据电路图完成实物图的连线；
（2）实验中保持电动机两端电压U 恒为6V ，重物每次匀速上升的高度h 均为1.5m ，所测物
理量及测量结果如下表所示：
计算电动机效率η的表达式为________（用符号表示），前4次实验中电动机工作效率的平均值为________。

（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为________Ω。

24． (14分)
如图所示，水平地面上有A 、B 两点，且两点间距离L AB =6m ，质量m=2kg 的物体（可视为质点）静止在A 点，地面与物块的滑动摩擦因数μ=0.2，为使物体运动到B 点，现给物体施加一水平F =10N 的拉力， g 取10m/s 2
，求 （1）物体运动到B 点的时间；
（2）拉力F 作用的最短时间。

25．（18分）
如图所示，圆心为原点、半径为R 的圆将xoy 平面分为两个区域，即圆内区域Ⅰ和圆外区域Ⅱ。

区域Ⅰ内有方向垂直于xoy 平面的匀强磁场B 。

平行于x 轴的荧光屏垂直于xoy
平面，放置在直线R y 2-=的位置。

一束质量为m 、电荷量为q 、速度为0v 的带正电粒子从坐标为（R -，0）的A 点沿x 轴正方向射入区域Ⅰ，粒子全部垂直打在荧光屏上坐标为（0，-2R ）的M 点。

若区域Ⅱ中加上平行于x 轴的匀强电场，从A 点沿x 轴正方向以速度20v 射入区域Ⅰ的粒子垂直打在荧光屏上的N 点。

不考虑重力作用，求：
（1）在区域Ⅰ中磁感应强度B 的大小和方向。

（2）在区域Ⅱ中电场的场强为多大？MN 两点间距离
是多少？
（二）选考题：（共45分。

请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。

注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。

如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

）
33．【物理选修3-3】（15分）
（1）下列说法正确的是：
A ．温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则物体的分子平均动能大
B ．布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动
C ．一定量的气体体积增大，但既不吸热也不放热，内能一定减小
D ．当两分子间的距离大于平衡位置的间距r 0时，分子间的距离越大，分子势能越小
E．对于一定质量的理想气体，当分子间的平均距离变大时，压强不一定变小
（2）在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的空气, 一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接, 重物和活塞均处于平衡状态, 这时活塞离缸底的高度为10 cm,如果缸内空气温度变
为0℃, 不计活塞与气缸壁间无摩擦，求：
①重物是上升还是下降？
②这时重物将从原处移动多少厘米?
34．【物理选修3-4】（15分）
（1）在以下各种说法中，正确的是
A．机械波和电磁波本质上不相同，但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
B．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
C．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场
D．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的
E．如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长，这说明该星系正在远离我们而去
（2）半径为R折射率为2的半球形玻璃砖，截面
如图所示，O为圆心，相同频率的单色光束a、b相互平
行，从不同位置进入介质，光线a在O点恰好产生全反
射。

求：
①玻璃砖发生全反射的临界角
②光束ab在玻璃砖底产生的两个光斑的距离OB。

35．【物理选修3-5】（15分）
（1）下列说法正确的是
A．光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量
B．玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的
C．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期
D．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损
E．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说
（2）如图甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量m A=1kg．初始时刻B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的位移-时间图象如图乙所示（规定向右为位移的正方向），则物体B的质量为多少？
2013年3月高三模拟考试物理
参考答案及评分标准
14．D 15．B 16．B 17．C 18．C
19．D
20．BD 21．AC 22．（1）2.25（2分） （2）A 位置到光电门的距离（2分） 23．（1）（2分）如右图
（2）（2分）%100⨯=UIt
mgh
η，（2分）74% （3）（2分）0，（2分）2.4
24、（14分）
（1）由1ma mg F =-μ得，2
1/3s m a = （3分）
2
12
1t a L =
，解得s t 2= （2分） （2）要使F 作用时间最短，则F 作用一段最短时间t 1后撤去该力，使物体匀减速运动t 2时间在B 点恰好停止。

设撤去F 后物体做匀减速直线运动的加速度大小为2a ，时间为2t ，位移为2s ，由题意可得：
2ma mg =μ 22/2s m a = （1分）
211121t a s =
，22222
1t a s = （2分） 2211t a t a = （2分） AB L s s =+21 （2分）
联立解得最短的时间s t 5
21= （2分）
+
-
25、（14分） 解析：
（1）如图所示，粒子在区域Ⅰ中运动四分之一圆周后，从C 点沿y 轴负方向打在M 点，轨迹圆心是1O 点，半径为 R r =1 （2分）
r v m qvB 2
= （2分）
qR
m v B 0
=
（2分） （2）当20v 速度射入，粒子在区域Ⅰ中作圆周运动半径为2R （2分） 由右图及几何关系可知： R OO 52= 55sin =
θ 5
52cos =θ 54cos sin 22sin ==θθθ 所以5
3
2cos =θ （2分） 5
42sin R
R OD =
=θ 粒子进入电场后y 轴方向做匀速直线运动，则时间t 为
00435
8562sin 22v R v R
v OD R t ==-=θ （2分）
粒子在x 轴方向做匀减速直线运动，则：
t
v a θ
2cos 20=
（2分）
又ma qE =
联立得：qR
mv E 5820
= （2分）
R t v R FN MF MN 20
21
22cos 22cos 0=+
=+=θθ （2分） 33．（1）ACE （6分）
（2）①缸内气体温度降低, 压强减小, 故活塞下移, 重物上升.（3分）
②分析可知缸内气体作等压变化. 设活塞截面积为S cm 2
, 气体初态体积V 1=10S cm 3
, 温度T 1=373 K, 末态温度T 2=273 K, 体积设为V 2=hS cm 3
(h 为活塞到缸底的距离
据
2
1
21T T V V = 可得h （3分）
则重物上升高度Δh =10－（3分）
34．
（1）ADE （6分）
（2）①a 光线发生刚好全反射2sin 1
==
C
n ， 解得︒=45C （3分）
②由题设条件可知，b 光线在玻璃砖顶的入射角为︒45，用折射定律
n =γ
α
sin sin 2
1
sin sin ==
n αγ 所以︒=30γ （3分） 解得：R OB 3
3
=
（3分） 35．（1）ABE （6分）
（2）由图线可知，碰撞前物体速度分别为
s m v A /4=，0=B v （2分）
碰撞后两物体速度相同，s m v /1= （1分） 由v m m v m B A A A )(+= （3分） 解得kg v
v
m v m m A A A b 3=-= （3分）。