2013届江西省四校联考物理试卷与答案（带解析）.doc

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1、2013届江西省四校联考物理试卷与答案（带解析） 选择题 用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列表达中不属于用比值法定义物理量的是（ ） A感应电动势 B电容 C电阻 D磁感应强度 答案： A 试题分析：所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的 “比 ”来定义一个新的物理量的方法。一般地，比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变；例如 B 中，电容器的电容 C，只与两极板间介质的介电常数，两板的相对面积及两板间距有关，与极板所带电量和两板间电势差无关； C中导体的电阻 R只与导体的材料，长度和横截面积有关，与导体两

2、端的电压和通过导体的电流无关； D中磁感应强度 B也只与磁场本身有关，而与它是否放通电导体及所放导体的长度，通过电流大小及所受安培力大小均无关系；只有在 A中的感应电动势 E，与穿过线圈的磁通量的变化率有关，所以答案： A不属于用比值定义法定义的物理量。 考点：此题考查物理概念的定义方法，也考察学生对物理概念的理解情况。 （ 1）两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分 别以水平初速 v1、 v2(v1v2)在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为 f1,f2和 A1,A2，则（ ） A f1f2 A1=A2 B f1A2 D f1=f2A1A2，选项 C正确。 （ 2）光路图如下 由光

3、的折射定律： sin r ，解得 r 30 由 sin C ，得 C 45 。因为射入棱镜中的折射光线与 BC 边平行，所以光射到 AC 面上的入射角为 45，则光在 AC 面发生全反射，然后垂直 BC 面射出。 考点： (1)单摆的周期公式 及影响单摆周期的因素和决定单摆振幅的因素。 （ 2）考查光的折射定律及临界角全反射的概念；会画光路图。 如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度 B随时间的变化规律如图乙所示（规定向下为正方向），导体棒 ab垂直导轨放置，除电阻 R的阻值外，其余电阻不计，导体棒 ab在水平外力 F的作用下始终处于静止状态规定 ab 的方向

4、为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在 0 2t0时间内，能正确反映流过导体棒 ab的电流与时间及外力与时间关系的图线是（ ） 答案： D 试题分析：在 0 t0 时间内磁通量为向上减少， t0 2t0 时间内 磁通量为向下增加，两者等效，且根据 B-t图线可知，两段时间内磁通量的变化率相等，根据楞次定律可判断 0 2t0时间内均产生由 b到 a的大小不变的感应电流，选项 AB均错；在 0 t0可判断所受安培力的方向水平向右，则所受水平外力方向向左，大小随 B的减小呈线性减小； t0 2t0时间内，可判断所受安培力的方向水平向左，则所受水平外力方向向右，大小 随 B的增加呈线性增加

5、，选项D正确。 考点：此题考查楞次定律判断感应电流的方向、左手定则判断安培力的方向及物理图像的知识。要求学生能把从图像中获得信息，然后根据规律得出结论，再把结论反映到图像上。考查学生分析综合的思维能力。 如图所示，在 “日 ”字形导线框中， ae与 bf的电阻不计， ab、 cd、 ef的电阻均为 R，当导线框以恒定的速度向右进入匀强磁场中，比较 ab进入（ cd尚未进入）与 cd进入（ ef尚未进入），下列说法中正确的是（ ） A ab中的电流强度相等 B cd中的电流强度相等 C ef中消耗的电功率相等 D导线框消耗的总电功率相等 答案： B D 试题分析：当 ab进入（ cd尚未进入）与

6、 cd进入（ ef尚未进入），等效电路图如图甲乙所示。 由电路图及欧姆定律可算得：甲乙两图中 ab中的电流强度分别为 ，选项 A错误； cd中的电流强度均为 ,选项 B正确； ef中的电流强度分别为 所以 ef中消耗的电功率不相等，选项 C错误；甲电路消耗的总功率为,乙电路消耗的总功率为 ,所以导线框消耗的总电功率相等，选项 D正确。 考点：此题为电磁感应与直流电路结合题目，考查电磁感应现象及欧姆定律、电功率的概念。 如图所示的虚线框为一长方形区域，该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一束电子以不同的速率从 O 点垂直于磁场方向、沿图中方向射入磁场后，分别从 a、 b、 c、 d 四点射出磁

7、场，比较它们在磁场中的运动时间 ta、 tb、 tc、 td，其大小关系是（ ） A tatctd 答案： D 试题分析：画出四个电子运动的轨迹如图所示。根据带电粒子在磁场中运动的周期公式 可知，周期 T与速度无关，所以它们在磁场中运动的周期相同，运动时间取决于圆弧所对的圆心角的大小。由图可知，从 a、 b两点射出的电子的圆心角最大且都等于 2 ，所对应的时间最长；从 d点射出的电子对应的圆心角最小，所对应的时间最短。所以 ta tbtctd，选项 D正确。 考点：此题考查点点粒子在磁场中作圆周运动的周期问题。由 可知周期 T与速度无关；在磁场中运动的时间 ( 轨迹圆弧所对的圆心角 )。 如图

8、所示，竖直方向的平行线表示电场线，但未标明方向。一个带电量为q=-10-6 C的微粒，仅受电场力的作用，从 M点运动到 N 点时， 动能增加了 10-4 J，则（ ） A该电荷运动的轨迹不可能是 b B该电荷从 M点运动到 N 点时电势能增加 C MN 两点间的电势差为 -100 V D该电荷从 M点由静止开始运动 答案： A C 试题分析：根据轨迹在 M点的切线方向可知，电荷在 M点具有初速度，选项D错误；由于从 M点运动到 N 点时，动能增加了 10-4 J，所以电场力做正功，电势能减少，选项 B 错误；由于电场力做正功所以微粒所受电场力的方向向下，场强方向向上，按照曲线运动的条件，电荷运

9、动的轨迹是 a,选项 A正确；，由，选项 C正确。 考点：此题考查做曲线运动的条件及做曲线运动中速度方向、合外力方向及轨迹的位置关系；电场力做正功，电势能减少，动能增加，总能量守恒。 如图所示的电路中，电源电动势为 E，内阻 r不能忽略 R1和 R2是两个定值电阻， L是一个自感系数较大的线圈开关 S原来是断开的从闭合开关 S到电路中电流达到稳定为止的时间内，通过 R1的电流 I1和通过 R2的电流 I2的变化情况是（ ） A I1开始较大而后逐渐变小 B I1开始很小而后逐渐变大 C I2开始很小而后逐渐变大 D I2开始较大而后逐渐变小 答案： A C 试题分析：由于 L是一个自感系数较大

10、的线圈，所以当闭合开关 S后由于电阻R2支路的电流突然增加，所以在线圈 L上产生很大的自感电动势阻碍 R2支路电流的增加，此时 I2很小 I1较大；当电路中电流逐渐达到稳定时， I2逐渐增加到正常值， I1也逐渐减小到正常值，选项 AC 正确。 考点：此题考查的是自感现象，即自感电动势要阻碍本身电流的变化。 如图所示，在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，电荷量为 q的液滴在竖直面内做半径为 R的匀速圆周运动，已知电场强度为 E，磁感应强度为 B，则油滴的质量和环绕速度分别为（ ） A ， B ， C ， D B ， 答案： C 试题分析：由于液滴在复合场中做匀速圆周运动，所以液滴必满足 ，联立上

11、述两式可解得： ,选项 C正确。 考点：此题考查带电粒子在复合场中的运动及做匀速圆周运动的条件。 等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示，现将一个带负电的试探电荷先从图中 a点沿直线移到 b点，再从 b点沿直线移到 c点则（ ） A从 a点到 b点，电势逐渐增大 B从 a点到 b点，试探电荷受电场力先增大后减小 C从 a点到 c点，试探电荷所受电场力的方向始终不变 D从 a点到 c点，试探电荷的电势能先不变后减小 答案： C D 试题分析：因为在等量异种电荷连线的中垂线上各点的电势均为零，所以从 a点到 b点，电势不变， A选项错误；在等量异种电荷连线的中垂线上各点的场强方向都是垂直 ab向下

12、，大小从 a点到 b点逐渐增大，所以将试探电荷从 a点移到 b点时，受电场力逐渐增大，所受电场力的方向始终竖直向上， B选项错误， C选项正确；由于从 a到 b，电势不变，从 b到 c电势升高，所以带负电的试探电荷从 a点到 c点，电势能先不变后减小，选项 D正确。 考点：此题考查等量异种电荷周围电场线的分布情况以及电势、电势能 、电场强度等概念。在两电荷连线中垂线上各点电势为零，场强方向处处相同。负电荷在高电势点电势能小，在低电势点电势能较大。 如图所示，灯泡 A、 B都能正常发光，后来由于电路中某个电阻发生断路，致使灯泡 A比原来亮一些， B比原来暗一些，则断路的电阻是（ ） A R1 B

13、 R2 C R3 D R4 答案： B 试题分析：根据电路的结构，若 R1或 R4断路，则 AB两灯的亮度变化是相同的，所以可排除 AD答案：；若 R2断路，则电路的总电阻变大，总电流减少，则在支路灯 B中的电流减小， B灯比原来暗一些；由于总电流减少，则 r及 R4上的电压减少， R1两端电压变大，而 B灯两端电压减小，则 A灯电压增大， A灯电流增大，所以灯泡 A比原来亮一些， B答案：正确。 考点：此题为全电路欧姆在电路中的动态分析问题，要求学生有对电路综合分析推理的能力。 一理想变压器原、副线圈的匝数比 n1 : n2=2 : 1，原线圈两端接一正弦式交变电流，其电压 u随时间 t变化

14、的规律如图所示，则副线圈两端电压的有效值和频率分别为（ ） A 110V， 50Hz B 110V， 0.5Hz C 220V， 50Hz D 220V， 0.5Hz 答案： A 试题分析：变压器初级电压有效值为 U1= 。根据变压器中原副线圈的电压关系 ，可求得 U2=110V；由图中读出交流电的周期为 T=210-2s,所以频率为 =50Hz,答案： A正确。 考点：本题考查交流电的有效值与最大值的关系 ，交流电的周期与频率的关系 以及变压器中原副线圈的电压关系 。 实验题 某物理兴趣小组要精确测量一只电流表 G (量程为 1mA、内阻约为 100) 的内阻 .实验室中可供选择的器材有：

15、电流表 A1：量程为 3mA 内阻约为 200； 电流表 A2：量程为 0.6A，内阻约为 0.1； 定值电阻 R1：阻值为 60； 滑动变阻器 R2：最大电阻 5000，额定电流 1.5mA； 滑动变阻器 R3：最大电阻 50，额定电流 150mA； 直流电源：电动势 1.5V，内阻 0.5； 开关，导线若干 . （ 1）为了精确测量电流表 G的内阻，你认为该小组同学应选择的电流表为 、滑动变阻器为 .（填写器材的符号） （ 2）在方框中画出你设计的实验电路图 . （ 3）按照你设计的电路进行实验，测得电流表 A的示数为 I1，电流表 G的示数为 I2，则电流表 G的内阻的表达式为 rg=

16、. 答案： .（ 1） A1、 R3 （ 2）如图所示 （ 3） 试题分析：要测量电流表 G的内阻，根据 ， Ig可以由自身读出，所以只需要测得其两端的电压。在没有电压表的情况下，可以用定值电阻与待测电流表并联，然后与电流表 A1串联，组成测量电路（如图示，因为待测电流表 G的量程为 1mA，所以电流表选择量程为 3mA的 A1）；根据测得的数据，电阻 R1及电流表 G两端的电压为 （ I1-I2） R1，所以电流表 G的内阻的表达式为 rg=。为了便于调解，滑动变阻器选择阻值较小的 R3接成分压电路，这样可多测几组数据求平均值。 考点：此题实质上是考查伏安法测电阻及欧姆定律。考查学生对实验

17、电路的设计能力。全面考查分析运用知识的能力。 填空题 质量为 m，电荷量为 q 的带电粒子以速率 v0在匀强磁场中做匀速圆周运动，磁感应强度为 B，则粒子通过位移为 m v0/qB时所用的最小时间是 。 答案： 试题分析：带电粒子作圆周运动的轨道半径为 ，由几何关系可知，粒子通过位移为 时，转过的圆心角最小值为 ，所以所用的时间为。 考点：此题考查带电粒子在磁场中运动的半径公式 及周期公式。 如图所示，图线 AB是电路的路端电压随电流变化的关系图线 . OM是同一电源向固定电阻 R 供电时， R 两端的电压电变化的图线，点 C 为两图线的交点，则 R的阻值 ，在交点 C处表示电源的输出功率 ，

18、在 C点，电源内部消耗的电功率 ，电源的最大输出功率 . 答案： 8W 4W 9W 试题分析：根据 所以 R的阻值为 U-I图线的斜率的大小，由图知 R=；在交点 C处表示电源的输出功率 ；由图可知电源内阻为 r=1 ,所以电源内部消耗的电功率 ；由图中读出 E=6V,因为当外电路电阻等于内阻时，电源输出功率最大，且最大值为=9W. 考点：此题考查电阻的 U-I图线和电源的 U-I图线以及电源的输出功率，内阻消耗功率，电源输出功率最大的条件等知识点。同 时考查运用图像获取信息的能力。 有一游标卡尺，主尺的最小分度是 1mm，游标上有 20个小的等分刻度用它测量一小球的直径，如图甲所示，读数是

19、mm用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是 mm 答案： 10.50 7.500 （ 7.499/7.501均可） 试题分析：游标卡尺读数 1cm+100.05cm=1.050cm=10.50mm; 螺旋测微器读数 7mm+0.500mm=7.500mm. 考点：常见的测量仪器的读数，其中游标卡尺和螺旋测微器常考不衰。 计算题 发电站通过升压变压器，输电导线和降压变压器把电能输送到用户（升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器），若发电机的输出功率是 100kw，输出电压是 250V，升压变压器的原副线圈的匝数比为 1:25，求： （ 1）求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流

20、。 （ 2）若输电导线中的电功率损失为输入功率的 4%，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压。 答案：（ 1） 6250V 16A (2).15.6 6000V 试题分析：（ 1）对升压变压器，据公式 ，有 （ 2） 所以 因为 所以 考点：此题考查远距离输电的知识。变压器的电压与匝数的的关系、初级输入功率与次级输出功率的关系以及在输电导线上的电压电流及功率损失等。 如图所示， AB为一段光滑绝缘水平轨道， BCD为一段光滑的圆弧轨道，半径为 R，今有一质量为 m、带电为 +q的绝缘小球，以速度 v0从 A点向 B点运动，后又沿弧 BC 做圆周运动，到 C点后由于 v0较小，故难运动

21、到最高点如果当其运动至 C点时，忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场，使其能运动到最高点此时轨道弹力为 0，且贴着轨道做匀速圆周运动。求： （ 1）匀强电场的方向和强度； （ 2）磁场 的方向和磁感应强度。 答案：（ 1） E向上， mg/q （ 2） B向外， 试题分析：由机械能守恒定律，小球到达 C点的速度为 v，则 解得 要想使得小球过 C点后沿轨道做匀速圆周运动且运动到最高点此时轨道弹力为0，所加电场和磁场必须满足 解得 方向竖直向上 ,方向垂直纸面向外 考点：此题考查机械能守恒定律，物体做匀速圆周运动的条件。同时考查学生挖掘题目隐含 条件的能力。 如图所示，相距 20cm的平行金属导

22、轨所在平面与水平面夹角 ，现在导轨上放一质量为 330g的金属棒 ab，它与导轨间动摩擦因数为 0.50，整个装置处于磁感应强度为 2T的竖直向上匀强磁场中，导轨所接电源的电动势为15V，电阻不计，滑动变阻器的阻值满足要求，其他部分电阻不计，取，为了保证 ab处于静止状态，则： （ 1） ab通入的最大电流为多少？ （ 2） ab通入的最小电流为多少？ （ 3） R的调节范围是多大？ 答案：（ 1） 16.5A（ 2） 1.5A（ 3） 0.9110 试题分析：（ 1） ab通过最大电流时，受力分析如图，此时静摩擦力最大，方向沿斜面向下，由平衡条件得： 得 解得 （ 2） 解得： （ 3）当

23、ab中电流最小时，变阻器阻值为： 当 ab中电流最强时，变阻器阻值为： ， 所以为保持 ab静止， R的调节范围为 0.9110 考点：此题考查静摩擦力、安培力的大小和方向及力的平衡条件问题。 如图所示，在以原点 O 为圆心、半径为 R的半圆形区域内充满了磁感应强度为 B的匀强磁场， x轴下方为一平行板电容器，其正极板与 x轴重合且在 O处开有小孔，两极板间距离为 。现有电荷量为 e、质量为 m的电子在 O 点正下方负极板上的 P点由静止释放。不计电子所受重力。 （ 1）若电子在磁场中运动一段时间后刚好 从磁场的最右边缘处返回到 x轴上，求加在电容器两极板间的电压。 （ 2）将两极板间的电压增

24、大到原来的 4倍，先在 P处释放第一个电子，在这个电子刚到达 O 点时释放第二个电子，求 第一个电子在电场中和磁场中运动的时间之比 第一个电子离开磁场时，第二个电子的位置坐标。 答案：（ 1） U = (2) 试题分析：（ 1）设加速电压为 U，电子经电场加速后速度为 v，由动能定理得： ，又有 ， r = 联立以上各式解得 U = （ 2） 电压增加为原来 4倍，则电子进入磁场时的速度变为原来的 2倍，电子在磁场中的半径 。 设电子在电场中运动时间为 t1，加速度为 a 由牛顿第二定律： 且 解得： 电子在磁场中运动总时间为 t2，则有 由图知道 解得： ，即 由以上的时间关系可知：第一个电

25、子离开磁场时，第二个电子的圆心角为 300，如图中的 Q 点： 考点：此题考查了带电粒子在电场中的加速问题以及带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题；带电粒子在匀强电场中的直线加速可以由动能定理及牛顿定律求解。带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动满足 ，周期。 （ 1）下列关于原子物理学的说法中不正确的是（ ） A 衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B仔细观察氢原子的光谱 ,发现它只有几条分离的不连续的亮线 ,其原因是氢原子辐射的光子的能量是不连续的 ,所以对应的光的频率也是不连续的 C放射性元素的半衰期随温度的升高而变短；比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固 D光电效应的实验结论是：对

26、于某种金属无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应；超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大 （ 2）如图所示， A、 B两个木块质量分别为 2 kg与 0.9 kg， A、 B与水平地面间接触光滑 ，上表面粗糙，质量为 0.1 kg的铁块以 10 m/s的速度从 A的左端向右滑动，最后铁块与 B的共同速度大小为 0.5 m/s，求： A的最终速度； 铁块刚滑上 B时的速度 答案：（ 1） A C（ 2） 0.25 m/s. 2.75 m/s. 试题分析：（ 1） 衰变中的电子来自原子核内的中子转化为质子时释放出来的，所以不能说明电子是原子核的组成部分，选

27、项 A错误；氢原子光谱呈现不连续的亮线，说明氢原子辐射的光子的能量是不连续的 ,所以对应的光的频率也是不连续的，选项 B 正确；放射性元素的半衰期与外界因素（温度、压强等）无关。 比结核能是原子核的结合能与该原子核所含有的核子数之比，所以比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，选项 C错误；发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大。如果入射光的频率小于金属的极限频率，即使光强多大也不能使金属发生光电效应。选项 D正确。 （ 2） 选铁块和木块 A、 B为一系统， 由系统总动量守恒得： mv (MB m)vB MAvA 可求得： vA 0.25 m/s 设铁块刚滑 上 B时的速度为 u，此时 A、 B的速度均为 vA 0.25 m/s. 由系统动量守恒得： mv mu (MA MB)vA 可求得： u 2.75 m/s. 考点：（ 1）放射性衰变的实质，氢原子光谱，半衰期，比结合能及光电效应现象。 （ 2）动量守恒定律及其应用。