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2014年3月诊断性测试
理科综合能力
本试卷分第I卷和第II卷两部分，共l6页。满分300分。考试用时l50分钟。答题前，考生务必用0．5毫米的黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号、科目、县市区和科类填涂在答题纸和答题卡规定的位置上。考试结束后，将答题纸和答题卡交回。
以下数据可供答题时参考：
相对原子质量：H l B 11 C l2 N 14 O 16 C1 35．5 Cu 64
第I卷(必做，共l07分)
注意事项：
1．第I卷共20小题。
2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不涂在答题卡，只答在试卷上不得分。
二、选择题(本题包括7小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
14．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。下列说法中正确的是 A．开普勒发现了万有引力定律 B．伽利略通过理想斜面实验总结出了惯性定律 C．安培提出了分子电流假说 D．牛顿发现了落体运动规律
15．如图所示，在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为?。在m1左端施加水平拉力F，使m1、m2均处于静止状态，已知m1表面光滑，重力加速度为g，则下列说法正确的是
mg A．弹簧弹力的大小为1
cos? B．地面对m2的摩擦力大小为F C．地面对m2的支持力可能为零 D．ml与m2一定相等
16．等量异号点电荷+Q和?Q处在真空中，O为两点电荷连线上偏向+Q方向的一点，以O点为圆心画一圆，圆平面与两点电荷的连线垂直，P点为圆上一点，则下列说法正确的是
A．圆上各点的电场强度相同 B．圆上各点的电势相等
C．将试探电荷+q由P点移至O点电场力做正功
D．将试探电荷+q由P点移至O点，它的电势能变大 17．如图所示，斜面体固定在水平地面上，虚线以上部分斜面光滑，虚线以下部分斜面粗糙。质量分别为m1、m2(m2>m1)的两物体之间用细线连接，开始时m1处在斜面顶
端并被束缚住。当由静止释放m1后，两物体开始沿斜面下滑。则下列说法正确的是
A．m2到达斜面底端前两物体一定不能相遇 B．m2到达斜面底端前两物体有可能相遇 C．在虚线上方运动时细线对两物体均不做功
D．在虚线上方运动时细线对ml做正功，对m2做负功
18．一课外活动小组在一次活动中，用到的用电器上标有“36V 72W”字样，用电器工作时需使用变压器将220V的交变电压进行降压。由于手边只有一个匝数比为5：1的变压器，不能直接使用。经过讨论后，大家认为可在原线圈上加一个可变电阻进行调节，设计好的电路示意图如图甲所示。当在ab两端间加上如图乙所示的电压后，用电器恰好能正常工作，则下列说法正确的是
A．原线圈cd两点间的电压为220V B．在t=0．01s时，电压表的示数为0V C．通过原线圈中的电流为10A
D．可变电阻R0上消耗的电功率为l6W 19．如图所示，飞船从圆轨道l变轨至
圆轨道2，轨道2的半径是轨道l半径的3倍。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，则飞船在轨道2上运行和在轨道1上运行相比
1A．线速度变为原来的3倍 B．向心加速度变为原来的
91C．动能变为原来的 D．运行周期变为原来的3倍
320．如图甲所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正
方形闭合线框abcd，边长为L，质量为m，电阻为R。在水平外力的作用下，线框从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向与线圈平面垂直，线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示。则下列说法正确的是
A．线框的加速度大小为
i1 BLt1B(i3?i2)L 2C．0～t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量为i1t1
B．线框受到的水平外力的大小
mi32R2D．0～t3间内水平外力所做的功大于
2B2L2第II卷(必做l57分+选做36分，共193分)
注意事项：
1．第II卷共l8道题。其中21～30题为必做部分，31~38为选做部分。 2．第II卷所有题目的答案，考生须用0．5毫米黑色签字笔答在答题纸规定的区域内，在试卷上答题无效。
3．选做部分考生须从中选择l道物理题、1道化学题和1道生物题作答。答题前，请考生务必将所选题号用2B铅笔涂黑，答完题后，再次确认所选题号。
【必做部分】
21．(1)(6分)某同学用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验操作过程中
①用游标卡尺测量小球的直径，由图乙可知小球的直径为 mm；
②用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为l22．20cm；
③断开电磁铁电源，让小球自由下落；
④在小球经过光电门时，计时装置记下小球经过光电门所用的时间为2．50?10-3s，由此可算得小球经过光电门时的速度为 m/s；
⑤以光电门所在处的水平面为参考面，小球的质量为m(kg)，取重力加速度g=10m/s2，计算得出小球在最高点时
的机械能为 J，小球在光电门时的机械能为 J。由此可知，在误差允许的范围内，小球下落过程中机械能是守恒的。
(2)(10分)现用以下器材测量电池的电动势和内电阻
A．被测电池(电动势在10 V～15V之间) B．电阻箱(0～20?)
C．滑动变阻器(最大阻值20 ?) D．定值电阻R0(阻值5 ?) E．电流表A1(量程0．6A) F．电流表A2(量程3A) G．电键 H．导线若干
实验中只用到了包括电池和定值电阻R0在内的六种实验器材，并利用实验数据做出了通过电源的电
1流I的倒数和外电路电阻R(R0除外)的关系图线，即
I1-R图线，如图所示。则： I①实验时电阻箱和滑动变阻器二者中应选择 ； ②在虚线框内画出实验原理图；
③根据图线求出电池的电动势为 V，内阻为 ?；
④说出实验中产生误差的原因(说出两条即可)： 。
22．(18分)光滑圆轨道和两倾斜直轨道组成如图所示装置，其中直轨道bc粗糙，直轨道cd光滑，两轨道相接处为一很小的圆弧。质量为m=0．1kg的滑块(可视为质点)在圆轨道上做圆周运动，到达轨道最高点a时的速度大小为v=4m/s，当滑块运动到圆轨道与直轨道bc的相切处b时，脱离圆轨道开始沿倾斜直轨道bc滑行，到达轨道cd上的d点时速度为零。若滑块变换轨道瞬间的能量损失可忽略不计，已知圆轨道的半径为R=0．25m，直轨道bc的倾角?=37o，其长度为L=26．25m，d点与水平地面间的高度差为h=0．2m，取重力加速度g=10m/s2，sin37o=0．6。求：
(1)滑块在圆轨道最高点a时对轨道的压力大小；
(2)滑块与直轨道bc问的动摩擦因数； (3)滑块在直轨道bc上能够运动的时间。 23．(22分)如图所示，半径足够大的两半圆形区域I和II中存在与纸面垂直的匀强磁场，两半圆形的圆心分别为O、O’，两条直径之间有一宽度为d的矩形区域，区域内加上电压后形成一匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子(不计重力)，以初速度v0从M点沿与直径成?=30o角的方向射入区域I，而后从N点沿与直径垂直的方向进入电场，N点与M点间的距离为L0，粒子第一次离开电场时的速度为2v0，随后将两直径间的电压调为原来的2倍，粒子又两进两出电场，最终从P点离开区域II。已知P点与圆心为O’的直径间的距
离为L，与最后一次进入区域II时的位置相距23L，3求：
(1)区域I内磁感应强度B1的大小与方向；
(2)矩形区域内原来的电压和粒子第一次在电场中运动的时间；
(3)大致画出粒子整个运动过程的轨迹，并求出区域II内磁场的磁感应强度B2的大小；
(4)粒子从M点运动到P点的时间。
【选做部分】
36．(12分)【物理—物理3—3】 (1)(4分)以下说法正确的是
A．当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大 B．某物体温度升高，则该物体分子热运动的总动能一定增大 C．液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性制成的
D．自然界发生的一切过程能量都守恒，符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生
(2)(8分)某次科学实验中，从高温环境中取出一个如图所示的圆柱形导热气缸，把它放在大气压强为P0=1atm、温度为t0=27oC的环境中自然冷却。该气缸内壁光滑，容积为V=1m3，开口端有一厚度可忽略的活塞。开始时，气缸内密封有温度为t=447oC、压强为P=1．2atm的理想气体，将气缸开口向右固定在水平面上，假设气缸内气体的所有变化过程都是缓慢的。求：
①活塞刚要向左移动时，气缸内气体的温度t1； ②最终气缸内气体的体积V1；
③在整个过程中，气缸内气体对外界 (填“做正功”“做负功”或“不做功”)，气缸内气体放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)气体内能的减少量。
37．(12分)【物理—物理3—4】
(1)(6分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为lm/s，t=0时刻波形如图所示。在x=1．0m处有一质点M，求：
①质点M开始振动的方向及振动频率； ②从t=0时刻开始，经过多长时间质点M第二次到达波峰?
(2)(6分)如图所示是透明圆柱形介质的横截面，BC为圆的直径。一束单色光沿AB方向入射，?ABC=120o。光自B点进入介质内只经过一次折射后从介质中射出，出射光线平行于BC。
①求介质的折射率；
②若改变?ABC的大小，则从B点射入介质中的单色光能否在介质的内表面发生全反射?答： (填“能”或“不能”) 38．(12分)【物理—物理3—5】
(1)(6分)2011年3月11日本福岛核电站发生核泄漏事故，其中铯137(13755Cs)对核辐射的影响最大，其半衰期约为30年。
①请写出铯137(13755Cs)发生?衰变的核反应方程 [已知53号元素是碘(I)，56号元素是钡(Ba)]
②若在该反应过程中释放的核能为E，则该反应过程中质量亏损为 (真空中的光速为c)。