2014届山西省山大附中高三8月月考物理试题（带解析）.doc

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1、2014届山西省山大附中高三 8月月考物理试题（带解析） 选择题 在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是 A在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时，用点电荷来代替物体的方法叫微元法 B在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了假设法 C在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法 D伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为 90的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运

2、动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法 答案： D 试题分析：在不需要考虑带电体的大小和形状时，用点电荷来代替物体的方法叫理想化模型， A选项错误；保持某一个量不变，研究另外两个量的方法称为控制变量法， B选项错误；把整个过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，再把各段位移相加的方法称为微元法， C选项错误；而 D选项是正确的。 考点：本题考查了物理研究的方法。 （分）如图所示 ,将质量为 M1,半径为 R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上 ,左侧靠墙角 ,右侧靠一质量为 M2的物块 .今让一质量为 m的小球自左侧槽口 A的正上方 h高处从静止开始落下 ,

3、与圆弧槽相切自 A点进入槽内 ,则以下结论中正确的是（ ） A小球在槽内运动的全过程中 ,小球与半圆槽在水平方向动量守恒 B小球在槽内运动的全过程中 ,小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒 C小球离开 C点以后 ,将做竖直上抛运动 D槽将与墙不会再次接触 答案： D 试题分析：据题意，动力守恒的条件是系统不受外力或者所受外力之和为 0 ，A选项中，小球从 A到 B的过程有墙壁的作用，所以动量不守恒， A、 B选项错误；小球从 B到 C过程，圆弧槽向右运动，小球离开时斜向上运动，所以 C选项错误；从小球第一次经过 B之后，圆弧槽将一直向右做变速运动，所以 D选项正确。 考点：本题考查动量守恒的条

4、件。 （分）一列简谐横波，沿 x轴正方向传播，波长 2m。位于原点 O 的质点的振动图象如图 1所示，则下列说法正确的是 。 A在 t=0.05s时，位于原点 O 的质点离开平衡位置的位移是 8cm B图 2可能为该波在 t=0.15s时刻的波形图 C该波的传播速度是 10m/s D从图 2时刻开始计时，再经过 0.10s后， A点离开平衡位置的位移是 -8cm 答案： C 试题分析：据图可知， t=0.05s时，质点处于平衡位置， A选项错误；从左图可知， t=0.15s时，质点 O 处于平衡位置向上振动，但从右图看，此时 O 质点正往下振动，所以 B选项错误；该波速度为： v=/T=10m

5、/s所以 C选项正确；再经0.1s，刚好是半个周期，质点 A应该运动到最高点，所以 D选 项错误。 考点：本题考查机械波传播方向与质点的振动方向关系。 （分）下列说法中正确的是 （选对一个给 3分，选对两个给 4分，选对3个给 6分，每选错一个扣 3分，最低得分为 0分） A满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的 B熵是物体内分子运动无序程度的量度 C若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，水汽的质量减少，密度不变 D当分子间距离增大时，分子间引力增大，而分子间斥力减小 E当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大 答案： BCE

6、试题分析：据热力学第三定律，热量可以从低温物体传到高温物体，但要引起外界的变化，所以 A选项错误；熵是物体内分子运动无程序的量度， B选项正确；当保持温度不变，压缩水汽，则由于热传递，水汽热量外漏，所以水汽的质量减少，且保持密度不变，则 C选项正确；当分子间距离增大时，引力和斥力均减小，所以 D选项错误；当分子力表现为斥力时，分子距离减小，分子力增加，分子势能也增加， E选项正确。 考点：本题考查热力学第三定律、熵、分子力。 如图 6所示， ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨， AB间距离为 L，左右两端均接有阻值 为 R的电阻，处在方向竖直向下、磁感应强度大小为 B的匀强磁场中，质量为 m

7、、长为 L的导体棒 MN 放在导轨上，甲、乙两根相同的轻质弹簧一端均与 MN 棒中点固定连接，另一端均被固定， MN 棒始终与导轨垂直并保持良好接触，导轨与 MN 棒的电阻均忽略不计 .初始时刻，两弹簧恰好处于自然长度， MN 棒具有水平向左的初速度 v0，经过一段时间， MN 棒第一次运动至最右端，这一过程中 AB间电阻 R上产生的焦耳热为 Q，则（ ） A初始时刻棒受到安培力大小为 B从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生焦耳热为 C当棒 再次回到初始位置时， AB间电阻 R的功率为 D当棒第一次到达最右端时，甲弹簧具有的弹性势能为 mv20-Q 答案： AD 试题分析：据题

8、意，初始时刻，导体棒受到的安培力为： F=BLI=2B2L2v0/R，所以 A选项正确；已知 MN 第一次运动到最右端电阻 R产生的焦耳热为 Q，则据动能定理有： -w 安 -2w 弹 =0-mv02/2，而 w 安 =2Q，所以有 w 弹 =mv20/4-Q，则 D选项正确；从初始时刻至棒第一次到达最左端： -w安 -2w 弹=0-mv02/2，则 Q= w安 =2Q，所以 B选项错误；当棒再次回到初始位置， AB间电阻 R的功率为 P=BILv= B2L2v/RF2 C F1=F2 D因 k1、 k2大小关系未知，故无法确定 答案： C 试题分析：据题意，由于系统始终处于平衡状态，从上图可

9、知，几何三角形OAB和力的三角形 GBT是一对相似三角形，对应边成比例，则弹簧在长度发生变化时，状态 1中的几何三角形的 OA、 OB边长度与状态 2相比不变，则力的三角形在状态 1中的 G 和 F与状态 2相比也将不变，所以绳子所受的拉力F1与 F2相等。选项 C正确。 考点：本题考查力的动态平衡问题，主要涉及力的三角形定则的应用。 如图所示， MN、 PQ是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与阻值为 R= 的电阻组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比 n1 n2 =2，导轨宽度为 L=0.5m。质量为m=1kg的导体棒 ab垂直 MN、

10、PQ放在导轨上，在水平外力作用下，从 t=0时刻开始往复运动，其速度随时间变化的规律是 v=2sin ，已知垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为 B=1T，导轨、导体棒、导线和线圈的电阻均不计，电流表为理想交流电表，导体棒始终在磁场中运动。则下列说法中错误的是（ ） A在 t=1s时刻电流表的示数为 B导体棒两端的最大电压为 1V C单位时间内电阻 R上产生的焦耳热为 0.25J D从 t=0至 t=3s的时间内水平外力所做的功为 0.75J 答案： D 试题分析：据题意，速度变化规律为 v=2sin t/2，则产生的电动势为E=BLv=BL2sin t/2，当 t=1s时，电动势为 Em=1

11、v，则原线圈电压为 U1m=E=1v，B选项正确，据 U1:U2=n1:n2得副线圈电压 U2m=0.5v，据 I2m=U2m/R=1A，又据I1:I2=n2:n1得 I1m=1/2A，所以原线圈的电流表读数为 I1=I1m/ =1/2 A，所以A 选项正确；电阻 R 上产生的单位时间内的焦耳热为 Q=I22Rt=0.25JC 选项正确；水平 外力做的功据动能定理有： w 外 -w 安 =mv2/2，则有 w 外 = w 安 + mv2/2，而安培力做功为： w 安 =U2I2t=0.75J所以很显然 D选项错误。 考点：本题考查理想变压器最大值与有效值的关系、考查热量的计算和动能定理的应用。

12、 继 “天宫 ”一号空间站之后，我国又发射 “神舟八号 ”无人飞船，它们的运动轨迹如图所示。假设 “天宫 ”一号绕地球做圆周运动的轨道半径为 r，周期为 T，万有引力常量为 G。则下列说法正确的是（ ） A在远地点 P处， “神舟 ”八号的加速度比 “天宫 ”一号大 B根据题中条件可以计算出地球的质量 C根据题中条件可以计算出地球对 “天宫 ”一号的引力大小 D要实现 “神舟 ”八号与 “天宫 ”一号在远地点 P处对接， “神舟 ”八号需在靠近 P处点火减速 答案： B 试题分析：据 a=GM/r2可知，在 P点处，神舟 ”八号的加速度与 “天宫 ”一号的一样大， A选项错误；据 GMm/r2

13、=mr4 2/T2，已知 “天宫 ”一号的轨道半径 r和运动周期 T，就可以求地球的质量 M，所以 B选项正确；据 GMm/r2，由于不知道 “天宫 ”一号的质量 m，所以求不出该引力， C 选项错误；要实现对接， “神舟 ”八号需要在 P点点火加速，所以 D选项错误。 考点：本题考查对万有引力定律的理解和应用。 如图所示，斜面体 A静 止放置在水平地面上，质量为 m的物体 B在外力 F（方向水平向右）的作用下沿斜面向下做匀速运动，此时斜面体仍保持静止，则下列说法中正确的是（ ） A若撤去力 F，物体 B将沿斜面向下加速运动 B若撤去力 F， A所受地面的摩擦力方向向左 C若撤去力 F， A所

14、受地面的摩擦力可能为零 D若撤去力 F， A所受地面的摩擦力方向可能向右 答案： AB 试题分析：据题意， B物体在 F作用下向下做匀速运动，则平行斜面方向有：mBgsin=Fcos+f，现在如果撤去力 F，则有 mBgsinf，所以 B物体将向下加速运动，所以 A选项正确；对 A、 B整体受力分析，由于 A、 B整体处于平衡状态，则水平方向有： F=fAB，如果撤去 F，则整体由向左的加速度，则必定 A物体受到向左的摩擦力，所以 B选项正确；所以 C、 D选项也就错误。 考点：本题考查物体的平衡条件和牛顿第二定律。 AB为半圆弧 ACB的水平直径， C为 ACB弧的中点， AB=1.5m，从

15、 A点平抛出一小球，小球下落 0 3s后落到 ACB上，则小球抛出的初速度 v0为（ g取10m/s2）（ ） A 1.5m/s B 0.5m/s C 3m/s D 4.5m/s 答案： BD 试题分析：据题意，物体下落时间为 t=0.3s，则下落高度为 hOD=gt2/2=0.45m，则可以肯定物体可能落在 E、 F两点，由于 OE=0.75m，所以据勾股定理可得DE=0.6m；如果物体落在 E点，则平抛运动的水平距离为 x1=AO-ED=0.15m，则水平速度为 v1= x1/t=0.5m/s;如果物体落在 F点，则物体平抛的水平距离为x2=1.35m,则平抛速度为 v2= x2/t=4.

16、5m/s，所以 BD选项正确。 考点：本题考查对平抛运动的应用，其中涉及几何关系和勾股定理。 实验题 （分）如图所示装置来验证动量守恒定律 ,质量为 mA的钢球 A用细线悬挂于 O 点 ,质量为 mB的钢球 B放在离地面高度为 H的小支柱 N 上 ,O 点到 A球球心的距离为 L,使悬线在 A球释放前伸直 ,且线与竖直线夹角为 ,A球释放后摆到最低点时恰与 B球正碰 ,碰撞后 ,A球把轻质指示针 OC推移到与竖直线夹角 处 ,B球落到地面上 ,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸 D,保持 角度不变 ,多次重复上述实验 ,白纸上记录到多个 B球的落点 . （ 1）图中 s应是 B球初始位置到 的水平

17、距离 . （ 2）为了验证两球碰撞过程动量守恒 ,应测得的物理量有 : . （ 3）用测得的物理量表示碰撞前后 A球、 B球的动量 : pA= ,pA= ,pB= ,pB= . 答案：（ 1）落点 （ 2） 、 、 L、 H （ 3） mA mA 0 mBs 试题分析：（ 1） B球被 A球碰撞后做平抛运动，所以 s是 B球的平抛水平距离；（ 2）据题意，碰撞前后瞬间 AB两球动量守恒，则有： mAvA=mAvA+mBvB，而据 mAgL(1-cos)=mAv2A/2 可得 vA= ，同理可得碰撞完成瞬间 A球的速度为： vA= ； B球被碰撞后： vB=s/t,而 t= 。所以需要测量的量为

18、： 、 、 L、 H 。（ 3） pA= mA ， pA= mA ， pB=0， pB= mBs 。 考点：本题考查对动量守恒定律的验证。 （分）某实验小组要测量一个用电器 L的额定功率（额定电压为 10V、额定功率在 12W 15W之间），测量电路的部分导线已经接好（如图所示）。实验室有下列器材可供选用： 直流电源： E1（电动势为 3 V，内阻很小） E2（电动势为 15 V，内阻很小） 直流电流表： A1（量程 0 0.6 A，内阻约为 0.5 ） A2（量程 0 3 A，内阻约为 0. 1 ） 直流电压表： V（量程为 3 V、内阻为 3 k） 滑动变阻器： R1（阻值范围 0 20

19、） R2（阻值范围 0 200 ） 定值电阻： R3=3 k、 R4=9 k、 R5=25 k 开关一个，导线若干 为使测量尽可能准确、方便，请回答： 电源应该选择 （填 “E1”或 “E2”）； 电流表应该选择 （填 “A1”或 “A2”）； 滑动变阻器应该选择 （填 “R1”或 “R2”）； 由于电压表的量程不够，要利用一个定值电阻进行改装。请选择合适的定值电阻，在答卷所示图中用笔画线当导线连接好测量电路的剩余部分。 答案： E2 A2 R1 如图所示： 试题分析： 由于用电器额定电压为 10v，所以要选择 E2； 据 I=P/U可得I=1.2A，所以要用 A2； 由于 R2总阻值太大，不

20、便于精确调节，所以选择 R1。 要改装成电压表，就要给原装电压表串接一个定值电阻，所以如图所示。 考点：本题考查对用电器额定功率的测量。 计算题 (分 )如图所示，扇形 OAB为透明柱状介质的横截面，其圆柱半径为 R，介质的 折射率 ，圆心角 AOB=60，一细束激光平行于角平分线由 OA面的 P点射入，射入介质后第一次射到界面上的 N 点，已知弧长 AN 是弧长 AB的四分之一。 （ 1）完成光在透明柱状介质中传播的光路图 （ 2）求入射点 P与圆心 O 的距离 答案： R/3 试题分析：（ 1）光路图如图（ 3分） （ 2）由几何关系可知光从 P点射 入时的入射角 =600 由折射定律：

21、n=sin600/sinr 得折射角为： r=300 由几何关系可知： PON=150； PNO=450 由正弦定理： sin PON/R=sin PNO/op 得 op= R/3 考点：本题考查光的折射。 （分）如图所示，用导热性能良好的气缸和活塞封闭一定质量的理想气体，气体的体积 V1=8.010-3m3，温度 T1=4.0102K现使外界环境温度缓慢降低至 T2，此过程中气体放出热量 7.0102J，内能减少了 5.0102J不计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强 p0=1.0105Pa求 T2的值 答案： T2=3.0102K 试题分析：设温度降低至 T2时气体的体积为 V2

22、，则 外界对气体做功 W=P0(V1-V2) 由热力学第一定律 U=W+Q 解得 V2=6.010-3m3 由等压变化有 V1/T1=V2/T2 解得 T2=3.0102K 考点：本题考查热力学第一定律。 （分）如左图所示， x0的区域内有如右图所示大小不变、方向随时间周期性变化的磁场，磁场方向垂直纸面向外时为正方向。现有一质量为 m、带电量为 q的正电粒子，在 t=0时刻从坐标原点 O 以速度 v沿着与 x轴正方向成75角射入。粒子运动一段时间到达 P点， P点坐标为 (a,a),此时粒子的速度方向与 延长线的夹角为 30.粒子在这过程中只受磁场力的作用。 (1)若 B为已知量 ,试求粒子在

23、磁场中运动时的轨道半径 R及周期 T的表达式。 (2)说明在 OP间运动的时间跟所加磁场的变化周期 T之间应有什么样的关系才能使粒子完成上述运动。 (3)若 B为未知量 ,那么所加磁场的变化周期 T、磁感强度 B0的大小各应满足什么条件，才能使粒子完成上述运动？ (写出 T及 B0各应满足条件的表达式 ) 答案： (1) 2 m/qB (2) 由 O 至 P运动过程 ,也可能在磁场变化半周期奇数倍时完成 (3) B=(2k-1) mv/2aq 试题分析： (1)Bqv=mv2/R R=mv/qB T 运 =2R /v=2 m/qB (2)由粒子经过 O 点与 P点的速度方向以及 B方向可判断

24、. 由 O 至 P运动的过程可能在磁场变化 的半个周期内完成 . 当磁场方向改变时 ,粒子绕行方向也变化 ,由于磁场方向变化的周期性 ,因此粒子绕行方向也具有周期性 .由此可知 ,由 O 至 P运动过程 ,也可能在磁场变化半周期奇数倍时完成 . (3)如答图所示 :OP 运动过程 ,可能恰转过一个 1/6圆周完成 ,若磁场变化半周期 . T/2T运 /6 TT运 /3 即 T2 m/3qB可能仅运动一个 1/6圆周就达 P点，此时 OP=R= a=mv/qB B= mv/qa T2 m/3q=2 a/3v 若粒子运动在磁场变化的半周期的奇数倍时间内完成，则 (2k-1)T/2=(2k-1)T

25、运 /6(k=1,2,3) T=T 运 /3=2 m/3q 由答图一 ,此时 OP=(2k-1)R a=(2k-1) mv/qB B=(2k-1) mv/2aq (k=1,2,3,) 代入 得 T= a/3(2k-1)v (k=1,2,3,) 结合得 B=(2k-1) mv/2aq 考点：本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动， （分）人们通过对月相的观测发现，当月球恰好是上弦月时，如图甲所示，人们的视线方向与太阳光照射月球的方向正好是垂直的，测出地球与太阳的连线和地球与月球的连线之间的夹角为 .当月球正好是满月时，如图乙所示，太阳、地球、月球大致在一条直线上且地球在太阳和月球之间，这时人们看到的

26、月球和在白天看到的太阳一样大 (从物体两端引出的光线在人眼光心处所成的夹角叫做视角，物体在视网膜上所成像的大小决定于视角 )已知嫦娥飞船贴近月球表面做匀速圆周运动的周期为 T，月球表面的重力加速度为 g0，试估算太阳的半径 答案： g0T2/4cos 试题分析：设太阳半径为 R 日 、月球半径为 R 月 ，地月、 地日之间的距离分别为 r 地月 、 r 地日 质量为 m的物体在月球表面受到的重力 mg0 GMm/R2 质量为 m的嫦娥飞船贴近月球表面运动，有 GMm/R2 m( )R 月 在观察上弦月时，由几何关系 r 地月 / r 地日 cos 当月球正好是满月时，月球和太阳看起来一样大，

27、由几何关系 R 月 /R 日 =r 地月 / r 地日 联立解得 R 日 g0T2/4cos 考点：本题考查万有引力定律的应用，其中利用到几何知识。 （分）如图所示光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑轮 (不计定滑轮的质量和摩擦 )，绳的一端与甲车相连，另一端被甲车上的人拉在手中，已知每辆车和人的质量均为 30 kg，两车间的距离足够远现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车保持相对静止，当乙车的速度为 0.5 m/s时，停止拉绳求： 人在拉绳过程做了多少功？ 若人停止拉绳后，至少以多大速度立即从甲车跳到乙车才能使两车不发生碰撞？ 答案： 5.625 J 0.5

28、 m/s 试题分析： 设甲、乙两车和人的质量分别为 m1、 m2和 m，停止拉绳时甲车的速度为 v1，乙车的速度为 v2. 由动量守恒定律得 (m1 m)v1 m2v2 解得 v1 0.25 m/s 由动能定理得 W (m1 m)v m2v 5.625 J 设人跳离甲车时人的速度为 v0，人离开甲车前后由动量守恒定律得 (m1 m)v1 m1v1 mv0 人跳到乙车前后由动量守恒定律得 mv0-m2v2 (m m2)v2 其中 v1 v2， 联立解得 v0 0.5 m/s 当人跳离甲车的速度大于或等于 0.5 m/s时，两车才不会相撞 考点：本题考查动量守恒定律和动能定理的应用。 （分）如图所示，倾角 =30，高为 h的三角形木块 B，静止放在一水平面上，另一滑块 A，以初速度 v0从 B的底端开始沿斜面上滑，若 B的质量为A的质量的 2倍，当忽略一切摩擦的影响时，要使 A能够滑过木块 B的顶端，求 V0应为多大？ 答案： 试题分析：根据水平方向动量守恒有： mv0cos=(m+M)v 根据动能定理有 -mgh=(M+m)v2/2-mv2/2 联立以上两式得 v= 所以当 v0 时，滑块 A可以滑过斜面顶端。 考点：