2014届江西省南昌市教研室命制高三交流卷（五）理综物理试卷与答案（带解析）.doc

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1、2014届江西省南昌市教研室命制高三交流卷（五）理综物理试卷与答案（带解析） 选择题 以下有关物理学概念或物理学史说法正确的有 A匀速圆周运动是速度大小不变的匀变速曲线运动，速度方向始终为切线方向 B牛顿发现了万有引力定律，库仑用扭秤实验测出了万有引力恒量的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值 C行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比 为常数，此常数的大小与恒星的质量和行星的速度有关 D奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，感应电流的方向遵从楞次定律，这是能量守恒定律的必然结果 答案： D 试题分析：匀速圆周运动是速度、加速度大小不变的曲线运动，

2、加速度、速度方向始终在改变， A错误；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力恒量的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值， B 错误；行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比为常数，此常数的大小只与恒星的质量有关， C错误；奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，感应电流的方向遵 从楞次定律，这是能量守恒定律的必然结果， D正确。 考点：本题考查物理学史。 卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，其核反应方程为： 下列说法正确的是 （选对 1 个给 3 分，选对 2 个给 4 分，选对 3个给 6分。每错 1个扣 3分，最低得分为

3、0分）。 A卢瑟福通过该实验提出了原子的核式结构模型 B实验中是用 粒子轰击氮核的 C卢瑟福通过该实验发现了质子 D原子核在人工转变的过程中，电荷数一定守恒 E . 原子核在人工转变的过程中，产生质量亏损，能量守恒不守恒。 答案： BCD 试题分析：卢瑟福通过 粒子散射实验提出了原子的核式结构模型， A错误；卢瑟福用 粒子轰击氮核首次实现了原子核的人工转变，并发现了质子，故 BC正确；核反应方程质量数和电荷数是守恒的，故 D正确；原子核在人工转变的过程中，产生质量亏损，能量守恒， E错误； 考点：本题考查卢瑟福用 粒子轰击氮核首次实现了原子核的人工转变，并发现了质子。 如图所示，在 xOy平面

4、内存在着磁感应强度大小为 B的匀强磁场，第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里，第三象限内的磁场方向垂直纸面向外 P(- L,0)、 Q(0， - L)为坐标轴上的两 个点现有一电子从 P点沿 PQ方向射出，不计电子的重力，则 . A若电子从 P点出发恰好经原点 O 第一次射出磁场分界线，则电子运动的路程一定为 B若电子从 P点出发经原点 O 到达 Q 点，则电子运动的路程一定为 L C若电子从 P点出发经原点 O 到达 Q 点，则电子运动的路程可能为 2L D若电子从 P点出发经原点 O 到达 Q 点，则 nL（ n为任意正整数）都有可能是电子运动的路程 答案： AC 试题分析：若电子从

5、P点出发恰好经原点 O 第一次射出磁场分界线，则有运动轨迹如图所示， 由几何关系知：半径 R L，则微粒运动的路程为圆周的 ，即为 ， A 正确；若电子从 P点出发经原点 O 到达 Q 点，运动轨迹可能如图所示， 因此则微粒运动的路程可能为 L，也可能为 2L， BD错误 C正确； 考点：本题考查带电粒子在磁场中的运动。 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 3 1， L1、 L2、 L3为三只规格均为 “9V 6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端接入如图乙所示的交变电压，则以下说法中正确的是（ ） A电流表的示数为 2A B电压表的示数为 V C副线圈两端接入耐压值为 8V

6、的电容器能正常工作 D变压器副线圈中交变电流的频率为 50Hz 答案： AD 试题分析：由输入端交变电压 u的图象知，可求出有效值 27V，由原、副线圈匝数之比 3： 1，可得原、副线圈的电压之比 3： 1，电流之比 1： 3，设灯泡两端电压为 U，所以 U=9V，副线圈两端电压的有效值为 9V，四只灯泡均能正常发光电流表的读数为 I=3 2A， A正确；电压表的示数为有效值27V，故 B错误；副线圈两端电压的最大值为 9 V， C错误；变压器副线圈两端交变电流的频率 50Hz， D正确； 考点：本题考查变压器的原理。 如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝 缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的固

7、定斜面上，地面上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用平行于斜面的恒力 F拉乙物块，在使甲、乙一起无相对滑动沿斜面向上加速运动的阶段中 A甲、乙两物块间的摩擦力不断增大 B甲、乙两物块间的摩擦力保持不变 C甲、乙两物块间的摩擦力不断减小 D乙物块与斜面之间的摩擦力不断减小 答案： AD 试题分析：对整体，分析受力情况：重力、斜面的支持力和摩擦力、洛伦兹力，洛伦兹力方向垂直于斜面向上，则由牛顿第二定律得： m总 gsin-f=ma FN=m总 gcos-F 洛 F 洛 qvB f=FN 随着速度的增大，洛伦兹力增大， 则由 知： FN减小，乙所受的滑动摩擦力 f=FN减小，故 D正确； f减小，由

8、 式知，整体运动的加速增大，对甲沿斜面方向： f-mgsin ma ，则f增大， A正确。 考点：本题考查牛顿运动定律、洛伦兹力。 在地面附近，存在着一有理想边界的电场，边界 A、 B将该空间分成上下两个区域 、 ，在区域 中有竖直向下的匀强电场，区域 中无电场。在区域 中边界下方某一位置 P，由静止释放一质量为 m，电荷量为 q 的带负电小球，如图（ a）所示，小球运动的 v-t图象如图（ b）所示，已知重力加速度为 g，不计空气阻力，则以下说法不正确的是 A小球在 7s末回到出发点 B电场强度大小是 C P点距边界的距离为 D若边界 AB处电势为零，则 P点电势为 答案： B 试题分析：小

9、球回到出发点时通过的位移为 0，根据 v-t图象与时间轴所围的面积表示位移可知，小球在 7s末回到出发点，故 A正确；由图象的斜率等于加速度，得小球在电场中的加速度为： a1= 离开电场后的加速度大小为 a2= 由牛顿第二定律得： qE-mg=ma1 mg=ma2 由 得：电场强度 E= ,B错误；从边界到 P点，由动能定理得： -ma2y=0- mv02 解得： P点距边界的距离 y=v0， C错误 D、若边界 AB处电势为零，边界与 P点间的电势差为 U=Ey=0-p= v 0 解得： P点电势为 D正确。 考点：本题考查带电粒子在电场中的运动。 如图所示，在足够长的光滑平台上，有一劲度系

10、数为 k的轻质弹簧，其一端固定在固定挡板上，另一端连接一质量为 m 的物体 A .有一细绳通过定滑轮，细绳的一端系在物体 A上 (细绳与平台平行 )，另一端系有一细绳套，物体 A处于静止状态当在细绳套上轻轻挂上一个质量为 m的物体 B后，物体 A将沿平台向右运动，若弹簧的形变量是 x 时弹簧的弹性势能 Ep kx2，则下列说法正确的有（ ） A. A、 B物体组成的系统的机械能守恒 B. 当 A的速度最大时，弹簧的伸长量为 C. 物体 A的最大速度值 vm D.细绳拉力对 A的功等于 A机械能的变化 答案： C 试题分析：对于 A、 B和弹簧组成的系统，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守

11、恒，而 A、 B物体组成的系统的机械能不守恒， A错误；整体系统机械能守恒， mgx= kx2+ 2mv2， A做加速度逐渐减小加速度运动，当 A的加速度为 0时，即当 x= 时， A的速度最大，由以上两式解得： vm ，由以上分析 B错误， C正确；细绳拉力对 A的功等于 A机械能的变化和弹簧弹性势能的增加之和， D错误； 考点：本题考查机械能守恒。 我国自主研制的 “嫦娥三号 ”，携带 “玉兔 ”月球车已于 2013年 12月 2日 1时30分在西昌卫星发射中心发射升空，落月点有一个富有诗意的名字 “广寒宫 ”。若已知月球质量为 ，半径为 R，引力常量为 G，以下说法正确的是 A若在月球上

12、发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最大运行速度为 B若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最小周期为 C若在月球上以较小的初速度 v0竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为 D若在月球上以较小的初速度 v0竖直上抛一个物体，则物体从抛出到落回抛出点所用时间为 答案： C 试题分析：根据万有引力提供向心力， 得：当轨道半径 r取月球半径 R时，卫星的最大运行速度为 ，卫星的最小周期为 ， A、 B错误；已知月球质量为 ，半径为 R引力常量为G，忽略月球自转的影响，根据万有引力等于重力： 在月球上以初速度 v0竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度 h= 由以上两式解得： h= ,C正确；

13、在月球上以初速度 %竖直上抛一个物体，物体落回到抛出点所用时间 t= ,D错误； 考点：本题考查万有引力与航天。 质量为 M的半球形物体 A和质量为 m的球形物体 B紧靠着放在倾角为 的固定斜面上，并处于静止状态，如图所示。忽略 B球表面的摩擦力，则关于物体受力情况的判断正确的是 A物体 A对物体 B的弹力方向沿斜面向上 B物体 A受到 3个力的作用 C物体 B对斜面的压力等于 D物体 B对物体 A的压力大于 答案： D 试题分析 ：物体 A对物体 B的弹力方向垂直于过 AB交点的切线方向，不是沿斜面向上， A错误；物体 A受重力、斜面的支持力和摩擦力、 B对 A的弹力四个力的作用， B错误；

14、斜面对 B的支持力与 A对 B作用力垂直斜面方向的分力之和等于 mgcos，则物体 B对斜面的压力小于 C错误；物体 A对 B的压力沿斜面向上的分力等于 ，则物体 B对物体 A的压力大于 ，D正确。 考点：本题考查共点力的平衡条件。 实验题 一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量 与对应时间 t的比值定义为角加速度 （即）。我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：（打点计时器所接交流电的频率为 50Hz， A、 B、 C、 D为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出） 如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端

15、穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上； 接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动； 经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。 （ 1）用 20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙 所示，圆盘的半径 r为 cm； （ 2） 由图丙可知，打下计数点 B时，圆盘转动的角速度为 rad/s； （ 3），圆盘转动的角加速度大小为 rad/s2； （ （ 2），（ 3）问中计算结果保留三位有效数字） 答案：（ 1） 3.000cm；（ 2） 9.17rad/s；（ 3） 23.3rad/s2（ 23.2rad/s2-24.0rad/s

16、2） 试题分析：（ 1）圆盘的直径 d为 6.000cm；所以半径为 3.000cm；（ 2） B点的速度为： ；角速度： ；（ 3） D点的线速度为： ，角速度：；圆盘转动的角加速度为：考点：角加速度的测量；游标卡尺读数； 某同学要测量一由新材料制成的粗细均匀的圆柱形导体的电阻率 。步骤如下： (1)用 20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为 cm； (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为 mm； (3)用多用电表的电阻 “10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱形导体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为 。 (4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻

17、 R，现有的器材及其代号和规格如下： 待测圆柱形导体电阻 R 电流表 A1(量程 0 4 mA，内阻约 50 ) 电流表 A2(量程 0 10 mA，内阻约 30 ) 电压表 V1(量程 0 3 V，内阻约 10 k) 电压表 V2(量程 0 15 V，内阻约 25 k) 直流电源 E(电动势 4 V，内阻不计 ) 滑动变阻器 R1(阻值范围 0 15 ，额定电流 2.0 A) 滑动变阻器 R2(阻值范围 0 2 k，额定电流 0.5 A) 开关 S，导线若干。 为减小实验误差，要求测得多组数据进行分析，请在虚线框中画出合理的测量电路图，并标明所用器材的代号。 答案： (1) 5.015 (2

18、) 4.700 (3) 220 (4)如图所示 试题分析：（ 1）由图甲所示 可知，游标卡尺主尺示数为 5cm， 游标尺示数为 30.05mm=0.15mm=0.015cm，游标卡尺示数为5cm+0.015cm=5.015cm； （ 2）由图乙所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为 4.5mm，游标尺示数为20.00.01mm=0.200mm，螺旋测微器示数为 4.5mm+0.200mm=4.700mm； （ 3）用多用电表的电阻 “1”挡，由图丙所示可知，电阻阻值为 2210=220； 电源电动势为 4V，故电压表应选 V1，通过待测电阻的最大电流约为，显然电流表应选 A2；因待测电阻值远小于

19、电压表内阻，电流表应选外接法；为减小实验误差，要求测得多组数据进行分析应用分压式接法，为保证电路安全方便实验操作，滑动变阻器应选 R1电路图如图所示 考点：本题考查游标卡尺、螺旋测微器的使用，多用电表的读数，伏安法测电阻。 计算题 如图所示，质量 m的小物块从高为 h的坡面顶端由静止释放，滑到粗糙的水平台上，滑行距离 L后，以 v = 1 m/s的速度从边缘 O 点水平抛出，击中平台右下侧挡板上的 P点以 O 为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板形状满足方程 （单位： m），小物块质量 m = 0.4 kg，坡面高度 h = 0.4 m，小物块从坡面上滑下时克服摩擦力做功 1 J

20、，小物块与平台表面间的动摩擦因数 = 0.1， g = 10 m/s2求 （ 1）小物块在水平台上滑行的距离 L ； （ 2） P点的坐标 答案： x =1m, y = -5m 试题分析： (1)对小物块 ,从释放到 O 点过程中 解得 (2) 小物块从 O 点水平抛出后满足 由 解得小物块的轨迹方程 又有 由 得 x =1m, y = -5m 考点：本题考查动能定理、平抛运 动。 如图所示，竖直平面内有无限长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为 L=0.5m，上方连接一个阻值 R=1的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度 B=2T的匀强磁场完全相同的两根金属杆 1和 2靠在导轨上，

21、金属杆与导轨等宽且与导轨接触良好，电阻均为 r=0.5将金属杆 1固定在磁场的上边缘（仍在此磁场内），金属杆 2 从磁场边界上方 h0=0.8m 处由静止释放，进入磁场后恰作匀速运动 (g取 10m/s2)求： （ 1）金属杆的质量 m为多大？ （ 2）若金属杆 2从磁场边界上方 h1=0.2m处由静止释放，进入 磁场经过一段时间后开始匀速运动在此过程中整个回路产生了 1.4J的电热，则此过程中流过电阻 R的电量 q为多少？ （ 3）金属杆 2仍然从离开磁场边界 h1=0.2m处由静止释放，在金属杆 2进入磁场的同时由静止释放金属杆 1，两金属杆运动了一段时间后均达到稳定状态，试求两根金属杆各

22、自的最大速度（已知两个电动势分别为 E1、 E2不同的电源串联时，电路中总的电动势 E=E1+E2） 答案： .2kg 0.65c v1=1m/s， v2=3m/s 试题分析：（ 1）金属杆 2进入磁场前做自由落体运动， vm= = m/s=4m/s （ 1分） 金属杆 2进入磁场后受两个力平衡： mg=BIL， （ 1分） 且 E=BLvm （ 1分） （ 1分） 解得 m= = =0.2kg （ 2分） 金属杆 2从下落到再次匀速运动的过程中，能量守恒（设金属杆 2在磁场内下降 h2）： mg(h1+h2)= +Q（ 2分） （ 2分） 解得 h2= =1.3m （ 1分） 金属杆 2 进

23、入磁场到匀速运动的过程中， ， ， q= （ 3 分） 解得 q= c=0.65c （ 1分） （ 3）金属杆 2刚进入磁场时的速度 v= = m/s=2m/s 释放金属杆 1后，两杆受力情况相同，且都向下加速，合力等于零时速度即最大。 mg=BIL，且 ， E1=BLv1， E2=BLv2 整理得到： v1+ v2= （ 2分） 代入数据得 v1+ v2=4 m/s 因为两个金属杆任何时刻受力情况相同，因此任何时刻两者的加速度也都相同，在相同时间内速度的增量也必相同，即： v1-0 =v2- v （ 3分） 代入数据得 v2= v1+2 （画出 v-t图，找到两者速度差值 (v2-v1)恒为

24、 2m/s的，同样给分） 联立求得： v1=1m/s， v2=3m/s （ 2分） 考点：本题考查自由落体 运动、功能关系、感应电动势。 两物块 A、 B用轻弹簧相连，质量均为 2 kg，初始时弹簧处于原长， A、 B两物块都以 v 6 m s的速度在光滑的水平地面上运动，质量 4 kg的物块 C静止在前方，如图所示。 B 与 C 碰撞后二者会粘在一起运动。求在以后的运动中： （ 1）当弹簧的弹性势能最大时，物块 A的速度为多大 （ 2）系统中弹性势能的最大值是多少 答案： m/s 12J 试题分析： (1)当 A、 B、 C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大 . 由 A、 B、 C三者组成的系统动量守恒， 解得 (2)B、 C 碰撞时 B、 C 组 成的系统动量守恒，设碰后瞬间 B、 C 两者速度为 ，则 mBv=(mB+mC) = =2 m/s 设物速度相同时弹簧的弹性势能最大为 Ep， 根据能量守恒 Ep= (mB+m-C) + mAv2- (mA+mB+mC) = (2+4)22+ 262- (2+2+4)32=12 J 考点：本题考查动量守恒定律、能量守恒。