2013-2014湖北省孝感市高三第二次统一考试理科综合能力试卷（解析版）

如图所示，某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块，分别落到Ａ、Ｂ两处．不计空气阻力，则落到Ｂ处的石块

Ａ．初速度大，运动时间短　　　　　　　　　　　　　　 Ｂ．初速度大，运动时间长

Ｃ．初速度小，运动时间短　　　　　　　　　　　　　　 Ｄ．初速度小，运动时间长

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中国科学家发现了量子反常霍尔效应，杨振宁称这一发现是诺贝尔奖级的成果．如图所示， 厚度为ｈ，宽度为ｄ的金属导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．下列说法正确的是

Ａ．上表面的电势高于下表面电势

Ｂ．仅增大ｈ时，上下表面的电势差增大

Ｃ．仅增大ｄ时，上下表面的电势差减小

Ｄ．仅增大电流Ｉ时，上下表面的电势差减小

难度: 中等查看答案及解析

对于绕轴转动的物体，描述转动快慢的物理量有角速度ω等物理量．类似加速度，角加速度β描述角速度ω的变化快慢，匀变速转动中β为一常量．下列说法错误的是

Ａ．β的定义式为

Ｂ．在国际单位制中β的单位为

Ｃ．匀变速转动中某时刻的角速度为ω０，经过时间ｔ后角速度为

Ｄ．匀变速转动中某时刻的角速度为ω０，则时间ｔ内转过的角度为

难度: 简单查看答案及解析

如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压及输电线的电阻Ｒ均不变．在用电高峰期，发电厂输出功率将增大，下列说法正确的是

Ａ．升压变压器副线圈中电流变小

Ｂ．降压变压器副线圈中电流变小

Ｃ．输电线上损耗的功率减小

Ｄ．用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小

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有两个形状和大小均相同的圆台形容器，如图所示放置．两容器中装有等高的水，且底部都粘有一个质量和体积都相同的木质球．使两球脱离底部，最终木球浮于水面静止．木球上升过程中体积不变，该过程中重力对两球做的功分别为Ｗ甲和Ｗ乙，则

Ａ．｜Ｗ甲｜＞｜Ｗ乙｜　　　　　　　　　　　　　 Ｂ．｜Ｗ甲｜＝｜Ｗ乙｜　　

Ｃ．｜Ｗ甲｜＜｜Ｗ乙｜　　　　　　　　　　　　　 Ｄ．无法确定

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如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道，半径为ｒ、间距为Ｌ，轨道电阻不计．在轨道顶端连有一阻值为Ｒ的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为Ｂ．现有一根长度稍大于Ｌ、电阻不计的金属棒从轨道最低位置ｃｄ开始，在拉力作用下以速度ｖ０向右沿轨道做匀速圆周运动至ａｂ处，则该过程中

Ａ．通过Ｒ的电流方向为由内向外

Ｂ．通过Ｒ的电流方向为由外向内

Ｃ．Ｒ上产生的热量为

Ｄ．流过Ｒ的电量为

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“嫦娥三号”于２０１３年１２月１４日２１时１１分降落在距离地球３８万公里的月球上，中国成为继苏联、美国之后的第三个在月球成功实现探测器软着陆的国家．着陆前“嫦娥三号”曾在离月面１００ｍ处悬停避障，然后缓速下降，离月面４ｍ时，７５００Ｎ变推力发动机关机，“嫦娥三号”做自由落体运动降落在月球虹湾以东地区（１９．５１Ｗ，４４．１２Ｎ），已知月表重力加速度为地表重力加速度的六分之一，下列说法正确的是（ｇ取９８ｍ／ｓ２）

Ａ．若悬停时“嫦娥三号”的总质量为ｋｇ，则变推力发动机的推力约为2450Ｎ

Ｂ．“嫦娥三号”落月点的北边十几米处有一个大撞击坑，假如悬停时“嫦娥三号”在撞击坑的正上方，为避障姿态控制发动机先向南喷气，后向北喷气再次悬停在了落月点正上方

Ｃ．变推力发动机关机后，同样的着陆速度相当于从离地球表面处落下

Ｄ．变推力发动机关机后，同样的着陆速度相当于从离地球表面处落下

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如图所示，真空空间中四点Ｏ、Ａ、Ｂ、Ｃ恰为一棱长为Ｌ的正四面体的四个顶点，其中Ａ、Ｂ、Ｃ三点在水平面内，Ｏ′为三角形ＡＢＣ的几何中心．已知静电力常量为ｋ，重力加速度为ｇ，下列说法正确的是

Ａ．若Ａ、Ｂ、Ｃ三点各固定一电荷量为Ｑ的正点电荷，则Ｏ点电势比Ｏ′点电势高

Ｂ．若Ａ、Ｂ、Ｃ三点各固定一电荷量为Ｑ的正点电荷，将另一质量为ｍ的带正电的小球（可视为点电荷）放置在Ｏ点恰静止，则小球所带的电荷量为

Ｃ．若Ａ、Ｂ、Ｃ三点各固定一电荷量为Ｑ的负点电荷，则Ｏ点与ＡＢ、ＢＣ、ＡＣ三边中点的电势差相等

Ｄ．若Ａ、Ｂ、Ｃ三点各固定一电荷量为Ｑ的负点电荷，则Ｏ点的场强比Ｏ′点的场强大

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（９分）某同学将广口瓶开口向上放入７７℃热水杯中，待热平衡后，用一个剥去蛋壳的熟鸡蛋（最粗处横截面略大于瓶口横截面）恰好封住瓶口，如图所示．当热水杯中水温缓慢降至４２℃时，观察到鸡蛋缓慢落入瓶中．已知大气压强Ｐａ，瓶口面积Ｓ＝，熟鸡蛋重力Ｇ＝０．５０Ｎ．求：

①温度为４２℃时广口瓶内的压强变为多大？

②当熟鸡蛋缓慢落入瓶中时鸡蛋与瓶口间的阻力为多大？

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（６分）在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了质量约为３００ｇ的小车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线、开关．为了完成实验，还需从下列器材中选取部分器材，

Ａ．弹簧测力计；　Ｂ．电火花计时器；　Ｃ．学生电源；　Ｄ．１．５Ｖ干电池若干；

Ｅ．砝码一盒； Ｆ．５０ｇ钩码一盒； Ｇ．秒表．

（１）所选器材代码是　　　　　　　　　　 （漏选或多选得零分）；

（２）分别写出（１）问中所选器材的作用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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（９分）某研究性学习小组用较粗的铜丝和铁丝相隔较近距离插入苹果中，制成了一个苹果电池，现在用如图甲所示器材来测定苹果电池的电动势和内阻．设计好合适的电路后，调节滑动变阻器，改变电源两端的电压Ｕ和流过电源的电流Ｉ，记录多组Ｕ、Ｉ的数据，填入事先设置的表格中，然后逐渐增大铜丝和铁丝插入的深度，重复上述步骤进行实验．按照插入深度逐渐增加的顺序，利用相应的实验数据，在Ｕ－Ｉ坐标系中绘制图象，如图乙中的ａ、ｂ、ｃ所示．

（１）实验器材有：电流表（量程１.５ｍＡ，内阻不计）；电压表（量程１.５Ｖ，内阻约１ｋΩ）；滑动变阻器Ｒ１（阻值０～２００Ω）；滑动变阻器Ｒ２（阻值０～５ｋΩ），该电路中应选用滑动变阻器　　　　　　　　 __________（选填“Ｒ１”或“Ｒ２”）．

（２）某同学根据正确设计的电路将图甲中实物图连接出一部分，请将剩余部分连接起来．

（３）在该实验中，随电极插入的深度增大，电源电动势　　　　　　　　 ，电源内阻　　　　　　 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）．

（４）图线ｂ对应的电路中，当外电路总电阻Ｒ＝２ｋΩ时，该电源的输出功率Ｐ＝　　　　　　 Ｗ（计算结果保留一位有效数字）．

难度: 中等查看答案及解析

【物理选修３－３】（１５分）

（１）（６分）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸上正方形小方格的边长为１０ｍｍ，该油酸膜的面积是　　　　　　 ；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是ｍＬ，则油酸分子的直径是　　　　　　 ｍ．（上述结果均保留１位有效数字）

难度: 中等查看答案及解析

（１４分）甲、乙两物体，甲的质量为１ｋｇ，乙的质量为０．５ｋｇ，甲从距地４５ｍ高处自由落下，１ｓ后乙从距地３０ｍ高处自由落下，不计空气阻力．（重力加速度ｇ取１０）

（１）两物体等高时离地多高？

（２）定量画出两物体间的竖直距离随时间变化的图象．（球落地后立即原地静止，规定甲开始下落时刻为计时起点．）

难度: 中等查看答案及解析

（１８分）如图所示，在ｘｏｙ平面内，有一个圆形区域的直径ＡＢ 与ｘ轴重合，圆心Ｏ′的坐标为（２ａ，０），其半径为ａ，该区域内无磁场． 在ｙ轴和直线ｘ＝３ａ之间的其他区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为Ｂ．一质量为ｍ、电荷量为ｑ的带正电的粒子从ｙ轴上某点射入磁场．不计粒子重力．

（１）若粒子的初速度方向与ｙ轴正向夹角为６０°，且粒子不经过圆形区域就能到达Ｂ点，求粒子的初速度大小ｖ１；

（２）若粒子的初速度方向与ｙ轴正向夹角为６０°，在磁场中运动的时间为Δｔ＝πｍ/３Ｂｑ，且粒子也能到达Ｂ点，求粒子的初速度大小ｖ２；

（３）若粒子的初速度方向与ｙ轴垂直，且粒子从Ｏ′点第一次经过ｘ轴，求粒子的最小初速度ｖｍ．

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（９分）如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜ＡＢＣ，∠Ａ＝ ３０°．它对红光的折射率为ｎ１，对紫光的折射率为ｎ２．在距ＡＣ边ｄ处有一与ＡＣ平行的光屏ＭＮ．现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直ＡＢ边射入棱镜．

①红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少？

②若两种光都能从ＡＣ面射出，求在光屏ＭＮ上两光点间的距离．

难度: 中等查看答案及解析

（９分）科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部４个氢核转化成一个氦核和两个正电子并放出能量．已知质子的质量ｍｐ＝１．００７３ｕ， α粒子的质量ｍα＝４．００１５ｕ，电子的质量ｍｅ＝０．０００５ｕ．１ｕ的质量相当于９３１．５ＭｅＶ的能量．

①写出该热核反应方程；

②一个氢核反应平均释放出多少ＭｅＶ的能量？（结果保留４位有效数字）

难度: 中等查看答案及解析

【物理选修３－４】（１５分）

（１）（６分）如图（ａ）所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球，做成一个单摆．测量摆长ｌ和摆的周期Ｔ，得到一组数据．改变摆长，再得到几组数据．从中可以找出周期与摆长的关系．实验过程有两组同学分别用了图（ｂ）（ｃ）的两种不同方式悬挂小钢球，你认为　　　　　 （选填“ｂ”或“ｃ”）悬挂方式较好．图（ｄ）是某组同学根据实验数据画出的图线，通过图线得到振动周期Ｔ与摆长ｌ的函数关系式是　　　　　　　　　　　　 ．

难度: 简单查看答案及解析

【物理选修３－５】（１５分）

（１）（６分）用两个大小相同的小球在光滑水平面上的正碰来“探究碰撞中的不变量”实验，入射小球ｍ１＝１５ｇ，原来静止的被碰小球ｍ２ ＝１０ｇ，由实验测得它们在碰撞前后的ｘ－ｔ图象如图所示，则碰撞前系统总动量ｐ＝　　　　　　 ，撞后系统的总动量ｐ′＝　　　　　　 ，假设碰撞作用时间Δｔ＝０.０１ｓ，则碰撞时两球间的平均作用力为　　 Ｎ。

难度: 中等查看答案及解析