吉林省长春市2013年高中毕业班第一次调研测试物理试题


2013 年长春市高中毕业班第一次调研测试

物理试题卷
考生须知: 1.本试卷分试题卷和答题卡,满分 100 分,考试时间 90 分钟。 2.答题前,在答题卡密封区内填写姓名和准考证号。 3.所有答案必须写在答题卡上,写在试卷上无效。 4.考试结束,只需上交答题卡。

第Ⅰ卷(选择题,共 48 分)
一、选择题(本大题包括 12 小题,每小题 4 分,共 48 分。在每小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 4 分,选对但不全 的得 2 分,有选错或不答的得 0 分) 1.下列说法正确的是 A.当物体没有受到外力作用时,才有惯性,而物体受到外力作用时,就没有了惯性 B.物体在粗糙的平面上减速滑行,初速度越大,滑行的时间越长,说明惯性的大小与 速度有关 C.当参考平面选取不同时,重力势能和电势能的值可能出现为负值,但弹性势能不能 为负值 D.当一个系统除受重力与弹簧的弹力作用外,还受其它力的作用,系统的机械能可能 守恒 2.一质点从 t=0 开始沿 x 轴做直线运动,其位置坐标与时间的关系为 x=2t3-8t+1(x 和 t 的 单位分别为 m 和 s) ,则下列说法中正确的是 A.质点一直向 x 轴正方向运动 B.质点做匀变速直线运动 C.质点在第 2s 内的平均速度的大小为 3m/s D.质点在 2s 内的位移为零 3.计算机硬盘内部结构如图所示,读写磁头在计算机的指令下移动到某个位置,硬盘盘面 在电机的带动下高速旋转,通过读写磁头读写下方磁盘上的数据。磁盘上分为若干个同 心环状的磁道,每个磁道按圆心角等分为 18 个扇区。现在普通的家用电脑中的硬盘的转 速通常有 5400r/min 和 7200r/min 两种,硬盘盘面 的大小相同,则 A.磁头的位置相同时,7200r/min 的硬盘读写数 据更快 B.对于某种硬盘,磁头离盘面中心距离越远,磁头经过一个扇区所用的时间越长 C.不管磁头位于何处,5400r/min 的硬盘磁头经过一个扇区所用时间都相等 D.5400r/min 与 7200r/min 的硬盘盘面边缘的某点的向心加速度的大小之比为 3︰4 4.如图所示,三个相同的木块放在同一个水平面上,木块和水平面间的动摩擦因数都相 同。分别给它们施加一个大小均为 F 的作用力,其中给第“1” 、 “3”两木块的推力和 拉力与水平方向的夹角相同,这时三个木块都保持静止。比较它们和水平面间的弹力 大小 FN1、FN2、FN3 和摩擦力大小 Ff1、Ff2、Ff3,下列说法中正确的是
1

A.FN1>FN2>FN3,Ff1>Ff2>Ff3 B.FN1=FN2=FN3,Ff1=Ff2=Ff3 C.FN1>FN2>FN3,Ff1=Ff3<Ff2 D.FN1>FN2>FN3,Ff1=Ff2=Ff3 5.物块 A、B 的质量分别为 m 和 2m,用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上,对 B 施加 向右的水平拉力 F,稳定后 A、B 相对静止在水平面上运动,此时弹簧长度为 l1;若撤去 拉力 F,换成大小仍为 F 的水平推力向右推 A,稳定后 A、B 相对静止在水平面上运动, 弹簧长度为 l2,则下列判断正确的是 A.弹簧的原长为

l1 ? l2 2

B.两种情况下稳定时弹簧的形变量相等 C.两种情况下稳定时两物块的加速度不相等 D.弹簧的劲度系数为

F l1 ? l2

6.天宫一号目标飞行器相继与神舟八号和神舟九号飞船成功交会对接,标志着我国太空 飞行进入了新的时代。天宫一号在运行过程中,由于大气阻力影响,轨道高度会不断 衰减。2011 年 11 月 16 日 18 时 30 分,神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器成功分离 后,为减少对天宫一号轨道维持的次数,18 日 19 时 22 分,天宫一号成功实施升轨控 制,轨道高度由 337km 抬升至 382km,在大气阻力的影响下,其轨道高度缓慢降低, 以满足约一年后能与神舟九号在 343km 的轨道交会对接。假定在轨道高度缓慢降低的 过程中不对天宫一号进行轨道维持,则在大气阻力的影响下,轨道高度缓慢降低的过 程中 A.天宫一号的运行速率会缓慢减小 B.天宫一号的运行速度始终大于第一宇宙速度 C.天宫一号的机械能不断减小 D.天宫一号的运行周期会缓慢增大 7.如图所示电路中,电源内阻不可忽略,L1、L2 两灯均正常发光,R1 为定值电阻,R 为一 滑动变阻器,P 为滑动片,若将滑动片向下滑动,则 A.L1 灯变亮 B.L2 灯变暗 C.R1 上消耗功率变大 D.总电流变小 8.如图所示,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流 I1 和 I2,且 I1>I2,M 为导线 某一横截面所在平面内的一点, 且 M 点到两导线的距离相等, 图中有四个不同的方向 a、 b、 c 和 d,则 M 点的磁感应强度的方向可能为图中的 A.a 方向
2
g

B.b 方向 C.c 方向 D.d 方向 9.如图所示,R1 和 R2 是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体,但 R1 的尺寸比 R2 的 尺寸大。在两导体上加相同的电压,通过两导体的电流方向如图,则下列说法中正确的 是 A.R1 中的电流小于 R2 中的电流 B.R1 中的电流等于 R2 中的电流 C.R1 中自由电荷定向移动的速率大于 R2 中自由 电荷定向移动的速率 D.R1 中自由电荷定向移动的速率小于 R2 中自由 电荷定向移动的速率 10.如图所示为示波管的示意图,以屏幕的中心为坐标原点,建立如图所示的直角坐标系 xoy, 当在 XX′这对电极上加上恒定的电压 UXX′=2V, 同时在 YY′电极上加上恒定的 电压 UYY′=-1V 时,荧光屏上光点的坐标为(4,-1) ,则当在 XX′这对电极上加上 恒定的电压 UXX′=1V,同时在 YY′电极上加上恒定的电压 UYY′=2V 时,荧光屏上光 点的坐标为 A. (2,-2) B. (4,-2) C. (2,2) D. (4,2)

11.如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为 O,最低点为 C,在其内壁上有两 个质量相同的小球 (可视为质点) A 和 B, 在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动, A 球的轨迹平面高于 B 球的轨迹平面,A、B 两球与 O 点的连线与竖直线 OC 间的夹角 分别为 α=53 °和 β =37 °,以最低点 C 所在的水平面为重力势能的参考平面,则 ( sin 37? ? , cos 37? ?

3 5

4 4 3 ; sin 53? ? , cos 53? ? ) 5 5 5

A.A、B 两球所受支持力的大小之比为 4︰3 B.A、B 两球运动的周期之比为 4︰3 C.A、B 两球的动能之比为 16︰9 D.A、B 两球的机械能之比为 112︰51

12.已知:一个均匀带电的球壳在壳内任意一点产生的电场强度均为零,在壳外某点产生的 电场强度等同于把壳上电量全部集中在球心处的点电荷所产生的电场强度,即:

3

?0,(r ? R) ? ,式中 R 为球壳的半径,r 为某点到球壳 E?? Q k 2 ,(r ? R) ? ? r
球心的距离,Q 为球壳所带的电荷量,k 为静电力常量。在真 空中有一半径为 R、电荷量为+Q 的均匀带电球壳,球心位置 O 固定,P 为球壳外一点,M 为球壳内一点,如图所示,以 无穷远为电势零点,关于 P、M 两点的电场强度和电势,下列说法中正确的是 A.若 Q 不变,P 点的位置也不变,而令 R 变小,则 P 点的场强不变 B.若 Q 不变,P 点的位置也不变,而令 R 变小,则 P 点的电势升高 C.若 Q 不变,M 点的位置也不变,而令 R 变小(M 点仍在壳内) ,则 M 点的电势升高 D.若 Q 不变,M 点的位置也不变,而令 R 变小(M 点仍在壳内) ,则 M 点的场强不变

第Ⅱ 卷

(非选择题共 52 分)

二、实验题(本题共 2 小题,共 12 分。把答案填在题中的横线上) 13.(4 分)读出游标卡尺和螺旋测微器的读数: (1)图 1 的读数为________cm; (2)图 2 读数为_________mm。

14. (8 分)利用如图所示电路测量一量程为 300 mV 的电压表的内阻 RV,RV 约为 300Ω。 实验步骤如下: ① 按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器 R 的滑片 P 滑到 a 端,闭合开关 S2,并将电 阻箱 R0 的阻值调到较大; ② 闭合开关 S1,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的指针指到满刻度; ③ 保持开关 S1 闭合和滑动变阻器滑片 P 的位置不变,断开开关 S2,调整电阻箱 R0 的阻 值大小,使电压表的指针指到满刻度的一半;读出此时电阻箱 R0 的阻值,即为电压 表内阻 RV 的测量值。实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值 999.9Ω)、 电池(电动势约 1.5 V,内阻可忽略不计) 、导线和开关之外,还有如下可 供选择的实验器材: A.滑动变阻器(最大阻值 150Ω) ; B.滑动变阻器(最大阻值 10Ω) ; C.定值电阻(阻值约 20Ω) ; D.定值电阻(阻值约 200Ω) 。 根据以上设计的实验方法,回答下列问题: (1)对于上述测量方法,从实验原理分析可知,在测量无误的情况下,实际测出的电压 表内阻的测量值 R 测 真实值 RV(填“大于” 、 “小于”或“等于” ) (2)为了使测量比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器 R 应选用 ,定 值电阻 R'应选用 (填字母代号) 。 (3)在其它元件不变的情况下,为使测量更准确,可换用一电动势更________的电池(内阻
4

可忽略) (填“大”或“小” ) 三、计算题: (本题共 3 小题,共 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。 ) 15. (10 分)如图所示,可视为质点的滑块 B 放在水平面上,在其正上方离水平面高 h=0.8m 处有一可视为质点的小球 A,某时刻 A 以 v1=5m/s 开始向右做平抛运动, 同时 B 以 v2=3m/s 的初速度开始向右做匀加速直线运动, A 恰好能击中 B, 求 B 运动的加速度 a 的大小。 (g=10m/s2) 16. (14 分)如图甲所示,一足够长、与水平面夹角 θ=53° 的倾斜轨道与竖直 面内的光滑圆轨道相接,圆轨道的半径为 R,其最低点为 A,最高点为 B。可视为质点 的物块与斜轨间有摩擦,物块从斜轨上某处由静止释放,到达 B 点时与轨道间压力的 大小 F 与释放的位置距最低点的高度 h 的关系图象如图乙所示,不计小球通过 A 点时 的能量损失,重力加速度 g=10m/s2, sin 53? ? (1)物块与斜轨间的动摩擦因数 μ; (2)物块的质量 m。

4 3 , cos 53? ? ,求: 5 5

17. (16 分)如图所示,在两个水平平行金属极板间存在着向下的匀强电场和垂直于纸面向 里的匀强磁场,电场强度和磁感应强度的大小分别为 E=2×106N/C 和 B1=0.1T,极板的

3 m,间距足够大。在板的右侧还存在着另一圆形区域的匀强磁场,磁场的方 3 向为垂直于纸面向外,圆形区域的圆心 O 位于平行金属极板的中线上,圆形区域的半径
长度 l=

3 m。有一带正电的粒子以某速度沿极板的中线水平向右飞入极板后恰好做匀速直 3 线运动,然后进入圆形磁场区域,飞出圆形磁场区域后速度方向偏转了 60° ,不计粒子 q 的重力,粒子的比荷 ? 2 ?108 C/kg 。 m (1)求圆形区域磁场的磁感应强度 B2 的大小 (2)在其它条件都不变的情况下,将极板间的磁场 B1 撤去,为使粒子飞出极板后不能 进入圆形区域的磁场,求圆形区域的圆心 O 离极板右边缘的水平距离 d 应满足的 条件。
R=

5

2013 年长春市高中毕业班第一次调研测试

物理试题参考答案及评分标准
一、选择题(本大题包括 12 小题,每小题 4 分,共 48 分) 1. 【答 案】D 【命题意图】考查学生对惯性、势能的相对性的理解及机械能守恒定律的条件。 【解 析】 惯性大小取决于质量与速度与外力无关,所以 A、B 选项错误,势能具有 相对性所以 C 选项错误,由机械能守恒定律的条件可知 D 选项正确。 2. 【答 案】D 【命题意图】考查学生对位移、平均速度及位移与位置坐标变化的关系的理解。 【解 析】利用位置坐标与时间的关系得出各个时刻的位置坐标后再判断。由匀变速直 线运动的位移与时间的关系式可知 A、B 选项错误,根据平均速度的定义式 结合题目所给关系式可知质点在第 2s 内的平均速度的大小不是 3m/s。 3. 【答 案】AC 【命题意图】考查匀速圆周运动线速度、角速度、向心加速度、转速及它们之间的关系。 【解 析】根据 v ? 2?nr 可知转速大的读写速度快,所以 A 选项是正确的。根据

t?

? ? 2 ? 可知 B 选项错,C 选项正确。根据 an ? ?2?n? r 可知 D 选项 ? 2?n

错误。 4. 【答 案】C 【命题意图】考查物体的受力分析、静摩擦力及物体平衡条件。 【解 析】由题意可知三个木块与水平面间的弹力大小分别为重力加上 F 竖直分量、 重力、重力减去 F 竖直分量;静摩擦力的大小分别为 F 水平分量、 F 、 F 水平分量,所以答案选择 C 5. 【答 案】D 【命题意图】考查牛顿第二定律、胡克定律及解决连接体问题的方法。 【解 析】由题意可得两次物体的加速度大小相等为 a ?

F ,方向水平向右,所以 C 3m

选项错误,设弹簧的原长为 l0 ,弹簧的劲度系数为 k ,则有 k (l1 ? l0 ) ? ma

k (l0 ? l2 ) ? 2ma 解得 l0 ?

2l1 ? l2 F ,k ? 所以 A、B 选项错误,D 3 l1 ? l2

选项正确。 6. 【答 案】C 【命题意图】 结合天宫一号与神舟九号对接情境, 考查卫星绕地球运行的速率和周期与半 径的关系及对第一宇宙速度和能量的转换和守恒的理解。 【解 析】 天宫一号由于阻力影响机械能减少,偏离轨道做向心运动,半径减小,运行 速度增大但小于第一宇宙速度,周期减少,所以 A、B、D 选项错误,C 选项正确。 7. 【答 案】BC 【命题意图】考查闭合电路中物理量随外电阻变化的关系 【解 析】由闭合电路欧姆定律可得,滑片向下滑动,电阻 R 减少,电流 I 增大,路
6

端电压 U 减少,所以答案选 B、C 8. 【答 案】C 【命题意图】考查直线电流磁场方向的安培定则及磁感应强度的矢量性。 【解 析】 直线电流周围的磁感应强度随电流强度增大而增大, 随距直线电流的距离增 大而减小,结合平行四边形定则,可知 C 选项正确。 9. 【答 案】BD 【命题意图】考查电阻定律、欧姆定律及电流的微观表达式 【解 析】 设正方形边长为 L、 厚度为 d, 则I ?

U L L ? Ud ? 则I ? ,R ? ? ? ? R S L?d d ?

相等。B 正确。由 I ? nqSv ? nqLdv得 L 大的 v 就小。D 正确。 10. 【答 案】C 【命题意图】考查示波管的原理、带电粒子在电场中偏转的规律 【解 析】 偏转位移与电压成正比,所以答案选择 C 11. 【答 案】AD 【命题意图】考查匀速圆周运动的动力学分析及势能、动能、机械能概念的理解和数学 运算能力 【解 析】由题意可知 N ?

mg cos ?

所以

N A cos37? 4 ? ? N B cos53? 3

A 选项正确;

m g tan? ? m

4? 2 TA cos53? 3 R sin ? 所以 B 选项错误; ? ? 2 ? T TB cos37 4
C 选项错误;

EK ? v

2

2? EKA TB2 sin 2 53? 64 v? R sin ? 所以 ? 2 2 ?? T EKB TA sin 37 27

EP ? mgR (1 ? cos? ) 所以

EA EKA ? EPA 112 D 选项正确 ? ? EB EKB ? EPB 51

12. 【答 案】ACD 【命题意图】考查获取信息及运用信息解决问题的能力及对点电荷形成电场的场强、电 势的理解 【解 析】根据题目中所给信息,均匀带电球壳可以等效看成是集中于球心处的点电 荷, R 变小时始终位于壳外的点场强及电势均不变,始终位于内部的点的 场强总为零,内部点的电势与壳的电势相等,但壳的电势会升高 二、实验题:本题共 2 小题,共 12 分。 13. 【答 案】 (1)5.45 cm; (2 分) (2) 6.690(6.688~6.692) mm。 (2 分) 【命题意图】考查游标卡尺及螺旋测微器的读数问题 14. 【答 案】 (1)大于 (2 分) (2) B C (4 分) (3) 大 (2 分)

【命题意图】考查有关半偏法测量电压表内阻的方法 【解 析】当电阻箱接入电路后,电阻箱和电压表组成的支路分的电压增大,电阻箱 上分得的电压大于原来的一半,所以电压表的测量值大于真实值。

7

要想测量比较精确,要求电阻箱接入电路后对整个电路的电阻影响较小, 所以滑动变阻器选择 B,若定值电阻 R′过大,不能使电压表达到满偏,所 以 R′选择 C,在本试验其它元件不变的条件下,选择电动势大的电池易 使电压表达到满偏。 三、计算题:本题共 3 小题,共 40 分。 15. 【答 案】10m/s2 【命题意图】考查匀变速直线运动、平抛运动的处理方法 【解 析】解:设经时间 t,A 击中 B,则对 A 由平抛运动的规律:

h?

1 2 gt 2

---------------------------------------------------------(3 分)

A 水平方向的位移为 x,则:

x ? v1 t

---------------------------------------------------------(2 分)

B 在时间 t 内的位移也为 x,则:

1 x ? v2t ? at 2 ---------------------------------------------------------(3 分) 2
解得:a=10 m/s2 16. 【答 案】 ? ? --------------------------------------------------------(2 分) m=0.2kg

2 3

【命题意图】考查应用图象综合解决物理问题能力。考查运用动能定理解决竖直面内圆 周运动的相关问题。 【解 析】解: (1)由乙图可知,当 h1=5R 时,物块到达 B 点时与轨道间压力的大小 为 0,设此时物块在 B 点的速度大小为 v1,则:

mgh1 ?

1 mv12 --------------------------------------------------------------------------------(2 分) 2

对物块从释放至到达 B 点过程,由动能定理:

mg (h1 ? 2 R) ? ?mg cos ?
解得

h1 1 ? mv12 sin ? 2

---------------------(2 分)

??

2 3
mv 2 R

-----------------------------------------------------(1 分)

(2)设物块从距最低点高为 h 处释放后到达 B 点时速度的大小为 v,则:

F ? mg ?

-------------------------------------------------(2 分)

对物块从释放至到达 B 点过程,由动能定理:

mg(h ? 2R) ? ?mg cos ?
解得: F ?

h 1 ? mv 2 sin? 2

-------------------(2 分)

mgh ? 5mg R

--------------------------------------------(2 分)

8

则 F-h 图线的斜率 k ? 由乙图可知 k ? 解得 m=0.2kg 17. 【答

mg R

--------------------------------------------(2 分)

2 R
-----------------------------------------------------(1 分)

3 3 m (或 d ? m ) 2 2 【命题意图】考查带电粒子在电磁场中运动的相关问题,考查学生综合分析、解决物理 问题能力。 【解 析】解: (1)设粒子的初速度大小为 v,粒子在极板间匀速直线运动,则:
案】B2=0.1T

d?

qvB1 ? qE

--------------------------------------------(2 分)

设粒子在圆形区域磁场中做圆周运动的半径为 r,则

v2 --------------------------------------------(2 分) r 粒子速度方向偏转了 60° ,则 q v B2 ? m
r ? R cot 30?
--------------------------------------------(2 分)

解得: B2=0.1T --------------------------------------------(1 分) (2)撤去磁场 B1 后,粒子在极板间做平抛运动,设在板间运动时间为 t,运动的加速 度为 a,飞出电场时竖直方向的速度为 vy,速度的偏转角为 θ,则 qE ? ma --------------------------------------------(1 分)

l ? vt

--------------------------------------------(1 分) -------------------------------------------(1 分)

v y ? at
tan ? ?
解得: tan ? ?

vy v

--------------------------------------------(1 分)

3 ,即 θ=30° --------------------------------------------(1 分) 3 设粒子飞出电场后速度恰好与圆形区域的边界相切时,圆心 O 离极板右边缘的水 平距离为 d ,如图所示,则

d ?

R l ? sin ? 2
3 m 2
所以 d ?

--------------------------------------------(2 分)

解得: d ?

3 3 m (或 d ? m )--------------(2 分) 2 2

9


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