高三物理 2013.01
说明：本试卷满分为120分．考试时间120分钟．
注意事项：
1．名，在答题卡的“条形码粘贴区”贴好条形码．
2．本次考试所有答题均在答题卡上完成．必须使用2B铅笔以正确填涂方式将各小题对应选项涂黑，如需改动，用橡皮擦除干净后再选涂其它选项．非必须使用标准黑色字迹签字笔书写，要求字体工整、字迹清楚．
3．请严格按照答题卡上题号在相应答题区内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题、草稿纸上答题无效．
4．请保持答题卡卡面清洁，不要装订、不要折叠、不要破损．
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
一、本题共12小题；每小题4分，共48分．在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项．
1．下列关于电磁波的说法正确的是
A．电磁波是一种纵波 B．可见光是电磁波
C．电磁波不能产生干涉和衍射现象 D．电磁波必须依赖介质传播
2．一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，则该理想气体的
A．温度降低，密度增大 B．温度降低，密度减小
C．温度升高，密度增大 D．温度升高，密度减小
3．下列说法正确的
A. Th→ Pa+X 中的X是中子
B. + → + 是α衰变
C. + → + 是核聚变
D. → +2 是核裂变
4．已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则
A．蓝光光子的能量较大
B．在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大
C．从该玻璃中射入空气发生反射时，蓝光的临界角较大
D．以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光的折射角较大
5．某质点做匀变速直线运动的位移x与时间t的关系式为x=5t+t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点
A．第2s内的位移是14 m
B．前2s内的平均速度是8 m/s
C．任意相邻的1s内的位移差都是1 m
D．任意1s内的速度增量都是2 m/s
6．一列简谐波以10m/s的速度沿x轴正方向传播，t=0时刻这列波的波形如右图所示，则质点P的振动图象为
7． 在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则
A．t =0.005s时线圈平面与磁场方向平行
B．t =0.010s时线圈的磁通量变化率最大
C．线圈产生的交变电动势频率为100HZ
D．线圈产生的交变电动势有效值为311V
8．已知地球的质量为M，半径为R，自转周期为T，地球表面处的重力加速度为g。地球同步卫星的质量为m，离地面的高度为h。利用上述物理量，可推算出地球同步卫星的环绕速度表达式为
A. B. C. D.
9． 一带电粒子，重力忽略不计，以一定的初速度进入某电场后，恰能做直线加速运动，下列说法正确的
A. 电场力对粒子做正功，电势能减小
B. 电场力对粒子做负功，电势能增加
C. 该电场一定是匀强电场，粒子平行于电场方向运动
D. 该电场一定是匀强电场，粒子垂直于电场方向运动
10．两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图．若不计粒子的重力，则下列说法正确的是
A．a粒子带正电，b粒子带负电
B．a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大
C．b粒子动能较大
D．b粒子在磁场中运动时间较长
11．如图是一种焊接方法的原理示意图。将圆形待焊接金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化，待焊工件就焊接在一起。我国生产的自行车车轮圈就是用这种办法焊接的。下列说法中正确的是（ ）
A. 线圈中的电流是很强的恒定电流
B. 线圈中的电流是交变电流，且频率很高
C. 待焊工件焊缝处的接触电阻比非焊接部分电阻小
D. 焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反
12．如图，滑块A以一定初速度从粗糙斜面体B的底端沿B向上滑，然后又返回，整个过程中斜面体B与地面之间没有相对滑动。那么滑块向上滑和下滑的两个过程中
A. 滑块向上滑动的时间大于向下滑动的时间
B. 斜面体B受地面的摩擦力大小改变、方向不变
C. 斜面体B受地面的支持力大小始终等于A与B的重力之和
D. 滑块上滑过程中损失的机械能大于下滑过程中损失的机械能
第Ⅱ卷（非选择题 共72分）
二、本题共2小题， 18分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．
13．（10分）
如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L= 48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率。
(1)实验主要步骤如下：
①将拉力传感器固定在小车上；
②调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，让小车在不受拉力作用时能在木板上做 运动；
③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；
④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A 、B时的速率vA、vB；
⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作。
(2)下表中记录了实验测得的几组数据， 是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a = ，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）；
次数F（N） （m2/s2）a（m/s2）
10.600.770.80
21.04]1.611.68
31.422.34
42.003.483.63
52.624.654.84
63.005.495.72
(3)由表中数据在坐标纸上描点并作出a～F关系图线；
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线) ，造成上述偏差的原因是 。
14．（8分）
用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值（阻值约为200Ω），实验室提供如下器材：
电池组E：电动势3V，内阻不计
电流表A1：量程0 ~ 15mA，内阻约为100Ω
电流表A2：量程0 ~ 300μA，内阻为1000Ω
滑动变阻器R1：阻值范围0 ~ 20Ω，额定电流2A
电阻箱R2，阻值范围0 ~ 9999Ω，额定电流1A
电键S、导线若干
要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值，请回答下面问题：
(1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表__________（填写器材代号）与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到__________Ω，这样可以改装成一个量程为3.0的电压表。
(2)在方框中画完整测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号；
(3)调节滑动变阻器R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1的示数是__________mA，电流表A2的示数是__________μA，测得待测电阻Rx的阻值是__________。本次测量存在一定的系统误差，考虑这个原因测量值比较真实值__________（选填“偏大”或“偏小”）。
三、本题共5小题，54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）
某滑板爱好者在离地h＝1.8m高的平台上滑行，水平离开A点后落在水平地面的B点，其水平位移x1＝3m，着地时由于存在能量损失，着地后速度变为v＝4m／s，并以此为初速沿水平地面滑行x2＝8m后停止于C点．已知人与滑板的总质量m＝60kg，g=10m/s2。(空气阻力忽略不计) 。求
(1) 人与滑板离开平台时的水平初速度；
(2) 人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小。
16．（10分）
在光滑的水平面上，一质量为mA=0.1kg的小球A，以8 m/s的初速度向右运动，与质量为mB=0.2kg的静止小球B发生弹性正碰。碰后小球B滑向与水平面相切、半径为R=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道，且恰好能通过最高点N后水平抛出。g=10m/s2。求：
(1) 碰撞后小球B的速度大小；
(2) 小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合外力的冲量；
(3) 碰撞过程中系统的机械能损失。
17．（10分）
两足够长的平行金属导轨间的距离为L，导轨光滑且电阻不计，导轨所在的平面与水平面夹角为θ．在导轨所在平面内，分布磁感应强度为B、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．把一个质量为m的导体棒ab放在金属导轨上，在外力作用下保持静止，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻为R1．完成下列问题：
(1) 如图甲，金属导轨的一端接一个内阻为r的直流电源。撤去外力后导体棒仍能静止．求直流电源电动势；
(2) 如图乙，金属导轨的一端接一个阻值为R2的定值电阻，撤去外力让导体棒由静止开始下滑．在加速下滑的过程中，当导体棒的速度达到v时，求此时导体棒的加速度；
(3) 求(2)问中导体棒所能达到的最大速度。
18．（10分）
如图甲所示，两平行金属板A、B的板长l＝0.20 m，板间距d＝0.20 m，两金属板间加如图乙所示的交变电压，并在两板间形成交变的匀强电场，忽略其边缘效应。在金属板右侧有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其左右宽度D=0.40 m，上下范围足够大，边界MN和PQ均与金属板垂直。匀强磁场的磁感应强度B＝1.0×10-2 T。
现从t＝0开始，从两极板左端的中点O处以每秒钟1000个的速率不停地释放出某种带正电的粒子，这些粒子均以vo＝2.0×105 m/s的速度沿两板间的中线射入电场，已知带电粒子的比荷qm＝1.0×108 C/kg，粒子的重力和粒子间的相互作用都忽略不计，在粒子通过电场区域的极短时间内极板间的电压可以看作不变．求：
(1) t＝0时刻进入的粒子，经边界MN射入磁场和射出磁场时两点间的距离；
(2) 当两金属板间的电压至少为多少时，带电粒子不能进入磁场；
(3) 在电压变化的第一个周期内有多少个带电的粒子能进入磁场。
19．（14分）
如图所示，在光滑绝缘的水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B．A球的带电量为+2q，B球的带电量为－3q，两球组成一带电系统。虚线MN与PQ平行且相距3L，开始时A和B分别静止于虚线MN的两侧，虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线。若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MN、PQ间加上水平向右的电场强度为E的匀强电场后。试求：
(1) B球刚进入电场时，带电系统的速度大小；
(2) 带电系统向右运动的最大距离和此过程中B球电势能的变化量；
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