2013届陕西省五校高三第三次模拟考试物理试卷与答案（带解析）.doc

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1、2013届陕西省五校高三第三次模拟考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 物理公式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。现有物理量单位： m（米）、 s（秒）、 C（库）、 A（安）、 V（伏）、 F（法）、 T（特）和 Wb（韦伯），由它们组合成的单位与力的单位 N（牛）等价的是 A V C/s B C/F s C T s C/ m D Wb A/m 答案： D 试题分析： ， UI=P，选项 A错误。 ，力 F与时间 t的乘积是冲量，不是电压 U，选项 B错误。 ， F=qvB，选项 C错误。， F=BIl，则选项 D正确。 考点：本题考查单位制、基本的物理公式及其互化。 图 1

2、中，波源 S从平衡位置 y=0开始振动，运动方向竖直向上 (y轴的正方向 )，振动周期 T=0.01 s，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为v=80 m/s经过一段时间后， P、 Q两点开始振动 ,已知距离 SP=1.2 m、SQ=2.6 m若以 Q点开始振动的时刻作为计时的零点，则在图 2的振动图象中，能正确描述 P、 Q两点振动情况的是 A甲为 Q点振动图象 B乙为 Q点振动图象 C丙为 P点振动图象 D丁为 P点振动图象 答案： AD 试题分析：由于波源起振是在平衡位置，且起振方向竖直向上，因此当波的形式传播到 Q点时， Q点也在平衡位置，开始向上振动，选项 A正确、 B错误。根

3、据波速公式可得波长为 0.8 m，又 QP=3.8 m= ，则当以 Q 点开始计时，P点正在负的最大位移处，选项 C错误、 D正确。 考点：本题考查波速公式、波的传播等知识。 答案： A 试题分析：最小质量对应着最小能量，根据质量守恒，中微子的最小质量应为36.95691u+0.00055u-36.95658u=0.00088u，根据质能联系方程 E=mc2，可得中微子对应的最小能 量是 E=0.00088931.5 MeV0.82 MeV，选项 A正确。 考点：本题考查质能联系方程、中微子等知识。 如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为 2L的某矩形区域内（长度足够大），该区域的上下边

4、界 MN、 PS是水平的。有一边长为 L的正方形导线框 abcd从距离磁场上边界 MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域，已知当线框的 ab边到达 MN时线框刚好做匀速直线运动，（以此时开始计时）以 MN处为坐标原点，取如图坐标轴 x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，则关于线框中的感应电流与 ab边的位置坐 标 x间的以下图线中，可能正确的是 答案： D 试题分析：在第一个 L内，线框匀速运动，电动势恒定，电流恒定；在第二个L 内，线框只在重力作用下加速，速度增大；在第三个 L 内，安培力大于重力，线框减速运动，电动势减小，电流减小。这个过程加速度逐渐减小，速度是非线性变化的，电动势和

5、电流都是非线性减小的，选项 A、 B均错误。安培力再减小，也不至于减小到小于第一段时的值，因为当安培力等于重力时，线框要匀速运动的，选项 C错误、 D正确。 考点：本题考查电磁感应的图象问题、楞次定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律、 安培力以及牛顿第二定律等综合知识。 如图所示，竖直直线为某点电荷 Q所产生的电场中的一条电场线， M、 N是其上的两个点。另有一带电小球 q自 M点由静止释放后开始运动，到达 N点时速度恰变为零。由此可以判定 A Q必为正电荷，且位于 N点下方 B M点的电场强度小于 N点的电场强度 C M点的电势高于 N点的电势 D q在 M点的电势能大于在 N点的电

6、势能 答案： B 试题分析：由于电荷在竖直线上运动，因此一开始重力大于电场力，后来电场力大于重力而减速，直至速度变为零，这些信息只能判断出场源电荷在 N的这端，由于试探电荷的电性位置，所以也无法判断场源电荷的电性，选项 A、 C错误。越是靠近场源电荷，电场越强，选项 B正确。从 M点向 N点运动的过程中，重力势能减少，转化为电势能，选项 D错误。 点评：本题考查点电荷的电场、场强、电势和电势能，同时考查了能量转化与守恒定律。 如图所示的电路中变压器为理想变压器， S为单刀双掷开关， P是滑动变阻器的滑动触头， U1为加在原线圈两端的交变电压， I1、 I2分别为原、副线圈中的电流。下列说法正确

7、的是 A保持 P的位置和 U1不变， S由 b切换到 a，则 R上消耗的功率减小 B保持 P的位置和 U1不变， S由 a切换到 b，则 I2减小 C保持 P的位置和 U1不变， S由 b切换到 a，则 I1增大 D保持 U1不变， S接在 b端，将 P向上滑动，则 I1减小 答案： BC 试题分析：保持 P的位置不变，滑动变阻器的电阻不变；保持 U1不变， S由 b切换到 a，随着副线圈匝数的增加，副线圈两端的电压升高，则副线圈中的电流增加，根据电流关系，原线圈中的电流应增加，选项 C正确。由于流过 R的电流增加，其消耗的功率也增加，选项 A错误。保持 P的位置和 U1不变， S由a切换到

8、b，则 I2必然减小，选项 B正确。保持 U1不变， S接 在 b端，将 P向上滑动，负载电阻变小，负载电流变大，原线圈电流也变大，选项 D错误。 考点：本题考查理想变压器的电压关系、电流关系和功率关系。 如图所示，平行金属导轨与水平面成 角，导轨与固定电阻 R1和 R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一质量为 m的导体棒 ab，其电阻与 R1和 R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数均为 ，导体棒 ab沿导轨向上运动，当其速度为 v时，受到的安培力大小为 F。此时 A电阻 R1消耗的热功率为 Fv/6 B电阻 R2消耗的热功率为 Fv/3 C整个装置因摩擦而消耗的热功率为（ F+mgco

9、s） v D整个装置消耗机械能的功率为（ F+mgcos） v 答案： AD 试题分析：三个电阻相等，棒、 R1、 R2的电压比是 2:1:1，因此瞬时热功率的比为 4:1:1，而总的热功率为 Fv，电阻 R1消耗的热功率为 ，选项 A正确。电阻 R2消耗的热功率为 Fv/6，选项 B错误。整个装置因摩擦而消耗的热功率为 mgcos v，选项 C错误。整个装置消耗机械能的功率应等于电热功率加摩擦热功率，选项 D正确。 考点：本题考查电磁感应中能量的转化，涉及到电热功率的分配和摩擦生热。 太空中存在一些离其它恒星较 远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观

10、测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为 R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设这三个星体的质量均为 M，并设两种系统的运动周期相同，则 A直线三星系统运动的线速度大小为 B此三星系统的运动周期为 C三角形三星系统中星体间的距离为 D三角形三星系统的线速度大小为 答案： BC 试题分析：直线三星系统， ，解得 ，选项A错误。根据 ，可得选项 B正确。三角形三星系统，三角形系统的周期等于直线系统的周期，联立解得 ，选项 C正确。根据 ，若按照 R计算，就会得到 ，这样做是错误

11、的，选项 D错误。 考点：本题考查万有引力定律、三星问题。 如图所示，一物体自倾角为 的固定斜面上某一位置 P处斜向上抛出，到达斜面顶端 Q处时速度恰好变为水平方向，已知 P、 Q间的距离为 L，重力加速度为 g，则关于抛出时物体的初速度 v0的大小及其与斜面间的夹角 ，以下关系中正确的有 A B C D 答案： B 试题分析：用逆向思维法，物体从 Q点平抛落在了斜面上的 P点，若落在斜面上时的速度夹角为 ，由图知位移夹角为 ，有关系 =-和 tan=2tan成立，根据 sin2=2sincos，则 ，因此选项 B正确。 考点：本题考查平抛运动的角度关系、逆向思维和三角函数在物理中的运用。 如

12、图所示， P是位于水平粗糙桌面上的物块，用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳将 P与小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为 m，在 P向右加速运动的过程中，桌面以上的绳子始终是水平的，关于物体 P受到的拉力和摩擦力的以下描述 中正确的是 A P受到的拉力的施力物体就是 m，大小等于 mg B P受到的拉力的施力物体不是 m，大小等于 mg C P受到的摩擦力方向水平向左，大小一定小于 mg D P受到的摩擦力方向水平向左，大小有可能等于 mg 答案： C 试题分析： P受到的拉力的施力物体不是 m，而是轻绳，设 M是 P的质量，用整体法知 ，拉力 mg-F=ma，则 F=mg-mg，选项 A、 B

13、均错误。P受到的摩擦力方向水平向左， 0， f的大小一定小于 mg，选项 C正确、 D错误。 考点：本题考查整体法和隔离法，牛顿第二定律等知识。 对于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是 A当分子热运动变剧烈时，压强必变大。 B当分子热运动变剧烈时，压强可以不变。 C当分子间的平均距离变大时，压强必变小。 D当分子间的平均距离变大时，压强必变大。 答案： B 试题分析：气体的压强与气体的分子数密度以及分子的平均动能两方面有关，当分子热运动变剧烈时，压强可以不变，选项 A错误、 B正确。当分子间的平均距离变大时，分子数密度变小，但平均动能如何变化是未知的，选项 C、 D均错误。 考点：本题考

14、查理想气体的压强的决定因素。 实验题 某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为 k），如图所示。测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为 0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体质量成正比的输出电压 U。现有下列器材：力电转换器、质量为 m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）。请完成对该物体质量的测量。 （ l）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图。 （ 2）以下为简要的测量步骤，请将不完整处补充

15、完整： A调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零； B将 放在转换器上，记下输出电压 U0； C将待测物放在转换器上，记下输出电压 U1； （ 3）根据以上测量，可求出：比例系数 k= ，待测物体的质量 m= 。 （ 4）请设想实验中可能会出现的一个问题： 。 答案：（ 11分） （ 1）设计的电路图如图所示。（ 3分） （ 2）砝码（ 2分） （ 3） ， 。（ 4分） （ 4） 因电源电压不够而输出电压调不到零； 待测物体质量超出转换器量程。 （ 2分，答出一个即可得 2分） 试题 分析：要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，滑动变阻器应采用分压式接法，力电转换器末端

16、应该接一个电压表。应把砝码先放在力电转换器上，因为砝码的质量是已知的，用已知测量未知的质量。输出电压与砝码的重力或质量成正比，则有 ；当放上物体时，有。如果电源电压不够而输出电压调不到零或待测物体质量超出转换器量程等，都将会导致实验过程可能出现问题。 考点：本题考查电学实验、涉及到滑动变阻器的接法，传感器等知识。 伽利略的自由落体实验和加速度实验均被选为最美的实验。在加速度实验中，伽利略将光滑直木板 槽倾斜固定，让铜球从木槽顶端沿斜面由静止滑下，并用水钟测量铜球每次下滑的时间，研究铜球的运动路程和时间的关系。亚里士多德曾预言铜球的运动速度是不变的，伽利略却证明铜球运动的路程与时间的平方成正比。

17、请将亚里士多德的预言和伽利略的结论分别用公式表示（其中路程用 s，速度用 v，加速度用 a，时间用 t表示）。 亚里士多德的预言： ； 伽利略的结论： ； 伽利略的实验之所以成功，主要原因是抓住了主要因素，而忽略了次要因素。你认为他在加速度实验中，伽利略选用光滑直木槽和铜球进行实验来研究铜球的运动，是为了减小铜球运动过 程中的摩擦阻力这一次要因素，同时抓住了 这一主要因素。若将此实验结论做合理外推，即可适用于自由落体运动，其原因是在实验误差范围内，铜球运动的加速度 （填序号即可）。 A与铜球质量成正比 B只与斜面倾角有关 C与斜面倾角无关 D与铜球质量和斜面倾角都有关 答案：（ 4分，每空 1

18、分） ， （合理均可），重力， B 试题分析：亚里士多德曾预言铜球的运动速度是不变的，因此物理规律应是，而伽利略却证明铜球运动的路程与时间的平方成正比，因此物理规律应是 的形式，结合加速度和课本知识为 。在忽略摩擦力的情况下，沿斜面方向只有重力的分力 mgsin，因此应该抓住的主要因素为 mg。外推到自由落体运动，加速度 gsin变成 g，选项 B正确。 考点：本题考查伽利略的理想实验、已经实验的类比等知识。 计算题 下图是某装置的垂直截面图，虚线 A1A2 是垂直截面与磁场区边界面的交线，匀强磁场分布在 A1A2 的右侧区域，磁感应强度 B=0.4 T，方向垂直纸面向外，A1A2与垂直截面上

19、的水平线夹角为 45。 A1A2在左侧，固定的薄板和等大的挡板均水平放置，它们与垂直截面交线分别为 S1、 S2，相距 L=0.2 m。在薄板上P 处开一小孔， P 与 A1A2线上点 D 的水平距离为 L。在小孔处装一个电子快门。起初快门开启，一旦有带正电微粒通过小孔，快门立即关闭，此后每隔T=3.010-3s开启一此并瞬间关闭。从 S1S2之间的某一位置水平发射一速度为 v0的带正电微粒，它经过磁场区域后入射到 P处小孔。通过小孔的微粒与档板发生碰撞而反弹，反弹速度大小是碰前的 0.5倍。 （ 1）经过一次反弹直接从小孔射出的微粒，其初速度 v0应为多少？ （ 2）求上述微粒从最初水平射入

20、磁场到第二次离开磁场的时间。（忽略微粒所受重力影响，碰撞过程无电荷转移。已知微粒的荷质比 C/kg。只考虑纸面上带电微粒的运动） 答案：（ 1） 100 m/s （ 2） 2.810-2 s 试题分析：（ 19分）（ 1）如图所示，设带正电微粒在 S1S2之间任意点 Q以水平速度 v0进入磁场，微粒受到的洛仑兹力为 f，在磁场中做圆周运动的半径为 r，有： 得： 欲使微粒能进入小孔，半径 r的取值范围为： 代入数据得： 80 m/sv0160 m/s 欲使进入小孔的微粒与挡板一次相碰返回后能通过小孔，还必须满足条件： 其中 n=1,2,3, 由 可知，只有 n=2满足条件，即有： v0=100

21、 m/s （ 2）设微粒在磁场中做圆周运动的周期为 T0，从水平进入磁场到第二次离开磁场的总时间为 t，设 t1、 t4分别为带电微粒第一次、第二次在磁场中运动的时间，第一次离开磁场运动到挡板的时间为 t2，碰撞后再返回磁场的时间为 t3，运动轨迹如图所示，则有： (s) 评分标准： 每式 2分， 每式 1分， 每式 4分。 考点：本题考查带电粒子在磁场中的运动、碰撞等综合知识。 如图所示，在固定的气缸 A和 B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞面积之比为 SA： SB = 1： 2。两活塞以穿过 B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动。两个气缸都不漏气。初始时， A、 B中气体

22、的体积皆为V0，温度皆为 T0=300 K。 A中气体压强 pA=1.5p0， p0是气缸外的大气压强。现对 A加热，使其中气体的压强升到 pA = 2.0p0，同时保持 B中气体的温度不变。求此时 A中气体温度 TA。 答案： K 试题分析：气缸 A在升温之前， A中的活塞平衡： B中的活塞有： 联立解得： 在升温后， A中的活塞平衡： B中的活塞有： 联立解得： 对 B气体，根据玻意耳定律： 可得： 表明： 对 A气体，根据理想气体状态方程： K。 考点：本题考查玻意耳定律、理想气体状态方程、力的平衡等综合知识。 折射率为 n、长度为 L的玻璃纤维置于空气中，若从 A端射入的光线能在玻璃纤

23、维中发生全反射，最后从 B端射出，如图所示，求： 光在 A面上入射角的最大值 若光在纤维中恰能发生全反射，由 A端射入到从 B端射出经历的时 间是多少？ 答案： 试题分析： 光路图如下图所示，要在纤维中发生全反射， 其临界角 C有： 折射角： 2 90-C 所以， ， 由折射定律： 光在纤维中传播的速度： (c为光在真空中传播的速度 ) 光在沿纤维轴线方向上的速度分量： 所用时间： 评分标准： 式各 1分， 式各 2分。 考点：本题考查光导纤维、全反射、折射率和光的直线传播等知识。 答案： 1 m/s； 10 J； 2.5 m。 试题分析： 设滑块与小车共同速度为 v，滑块的质量为 m，原来的速度为 v0，小车的质量为 M。则有： 解得： 由能量守恒知： 由： Q=mgL 可解得滑块相对小车滑过的距离为： L=2.5 m，据题意知： 小车的长度为： L=2.5 m。 评分标准： 式各 2分， 式 3分， 式各 1分。 考点：本题考查动量守恒定律、完全非弹性碰撞中能量转化问题。