1、2013-2014学年北京市东城区普通校高三 3月联考物理试卷与答案（带解析） 选择题 对一定量的气体，下列说法正确的是 A气体体积是指所有气体分子的体积之和 B气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高 C气体对器壁的压强是由于地球吸引而产生的 D当气体膨胀时，气体对外做功，因而气体的内能一定减少 答案： B 试题分析：气体分子之间距离很大，气体体积是指所有气体分子所占的体积，远大于气体分子体积之和，选项 A错。分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，气体分子热运动越剧烈，选项 B对。气体对器壁的压强是由于气体分子无规则运动撞击器壁而产生的，而不是地球的吸引，选项 C错。改变内能的方式有两种
2、即热传递和做功，如果没有热传递而只有气体膨胀而对外做功，可以使气体内能减少，但是不知道热传递情况属于无法判断气体内能的变化情况选项 D错。 考点：气体分子热运动 某游乐场开发了一个名为 “翻天滚地 ”的游乐项目。原理图如图所示：一个3/4圆弧形光滑圆管轨道 ABC，放置在竖直平面内，轨道半径为 R，在 A 点与水平地面 AD相接，地面与圆心 O 等高， MN 是放在水平地面上长为 3R、厚度不计的减振垫，左端 M正好位于 A点让游客进入一个中空的透明弹性球，人和球的总质量为 m，球的直径略小于圆管直径。将球（内装有参与者）从 A处管口正上方某处由静止释放后，游客将经历一个 “翻天滚地 ”的刺激
3、过程。不考虑空气阻力。那么以下说法中错误的是 A要使球能从 C点射出后能打到垫子上，则球经过 C点时的速度至少为 B要使球能从 C点射出后能打到垫子上，则球经过 C点时的速度至 C若球从 C点射出后恰好能打到垫子的 M端，则球经过 C点时对管的作用力大小为 D要使球能通过 C点落到垫子上，球离 A点的最大高度是 答案： A 试题分析：从 A处管口正上方某处由静止释放后，游客所在的透明弹性球在只有重力做功的情况下绕圆弧圆管运动到 C点， C点为圆周最高点，由于圆管即可提供指向圆心的弹力也可以提供沿半径向外的弹力，所以只有最高点速度不等于 0即可通过，而离开 C点后为平抛运动，要落在平台上，竖直方
4、向，水平方向 ，整理得 ，选项 A错 B对。若球从 C点射出后恰好能打到垫子的 M端，说明 ，则在 C点受力，解得 ，选项 C 对。要使球能通过 C 点落到垫子上，设球离 A点高度为 h，则根据动能定理 ，离开 C点后平抛运动，水平位移 ，整理得 ，选项 D对。 考点：曲线运动 功 能关系 如图所示，闭合的矩形导体线圈 abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴 OO匀速转动，沿着 OO方向观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感强度为 B，线圈匝数为 n， ab边的边长为 l1， ad边的边长为 l2，线圈总电阻为 R，转动的角速度为 ，则当线圈转至图示位置时 A线圈中感应电流的方向为
5、 abcda B线圈中的感应电动势为 C穿过线圈磁通量随时间的变化率最大 D线圈 ad边所受安培力的大小为 答案： C 试题分析：线框绕垂直磁场的转轴匀速转动，产生正弦交流电，感应电动势最大为 ，选项 B错。根据安培右手定则，感应电流方向为和 ，电流方向为 adcba，选项 A错。图示位置，磁通量等于 0，但电动势最大，即磁通量变化率最大，选项 C对。有效电动势 ,感应电流 ，安培力 ，选项 D错。 考点：正弦交流电 某电场的电场线分布如下图所示，电场中有 A、 B两点，则以下判断正确的是 A A点的场强大于 B点的场强， B点的电势高于 A点的电势 B若将一个电荷由 A点移到 B点，电荷克服
6、电场力做功，则该电荷一定为负电荷 C一个负电荷处于 B点的电势能大于它处于 A点的电势能 D若将一个正电荷由 A点释放，该电荷 将在电场中做加速度减小的加速运动 答案： A 试题分析：电场线的疏密程度代表电场强度的大小， A点电场线密集所以 A点电场强度大于 B点电场强度，沿电场线方向电势逐渐降低，即 B点电势高于 A点电势，选项 A对。若将一个电荷由 A点移到 B点，电荷克服电场力做功，说明电场力沿电场线方向，电荷为正电荷，选项 B错。一个负电荷从 B点移动到A点，沿电场线方向移动，电场力做负功，电势能增加，选项 C错。若将一个正电荷由 A点释放，它将在电场力作用下向左运动，此过程为加速，但
7、是电场强度逐渐变大电场力逐渐变大，加速度逐渐变大，选项 D错。 考点：静电场 如下图 a所示，一根水平张紧弹性长绳上有等间距的 O、 P、 Q 质点，相邻两质点间距离为 l.0m。 t 0时刻 O 质点从平衡位置开始沿 y轴方向振动，并产生沿 x轴正方向传播的波， O 质点振动图像如下图 b所示，当 O 质点第一次达到正方向最大位移时刻， P质点刚开始振动，则下列说法正确的是 A O、 P两质点之间的距离为半个波长 B绳中所有的质点都沿 x轴匀速移动 C这列波传播的速度为 1.0m/s D在一个周期内， O 质点通过的路程为 4.0m 答案： C 试题分析：通过图 b可知 时 O 点开始通过平
8、衡位置向上 振动，当第一次到达正向最大位移时，运动时间为 ，机械波传播的距离等于 ，此时刚好传播到 P点，即 OP两个质点之间距离为 ，选项 A错。可得波长 ，根据图 b 可得振动周期 ，所以机械波传播的速度 ，选项 C 对。一个周期内，质点通过的路程为 4倍振幅即 ，选项 D错。绳子中所以质点都是在平衡位置附近振动，而不是随波迁移，随波向右传播的是振动形式和能量而不是质点，选项 B错。 考点：机械振动机械波 2013年 6月 20日，我国首次实现太空授课，航天员王亚平在飞船舱内与地面学生实时交流了 51分钟。设飞船舱内王亚平的质量为 m，用 R表示地球的半径，用 r表示飞船的轨道半径， g表
9、示地球表面处的重力加速度， g 表示飞船所在处的重力加速度，用 F表示飞船舱内王亚平受到地球的引力，则下列关系式中正确的是 A g=0 B C F=mg D答案： B 试题分析：根据万有引力等于重力可得飞船所在处重力加速度 ，选项A错。地球表面万有引力等于重力可得 ，整理可得 ，选项 B对。王亚平在宇宙飞船，此轨道的重力加速度为 ，所以王亚平重力即地球引力 ，选项 CD错。 考点：万有引力与航天 在用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光 a照射光电管阴极 K，电流计 G的指针发生偏转。而用另一频率的单色光 b照射光电管阴极 K 时，电流计 G的指针不发生偏转，那么 A只增加
10、 a光的强度可使逸出的电子最大初动能变大 B在同种介质中 a的传播速度小于 b的传播速度 C a光的波长一定大于 b光的波长 D若光从同种介质射向空气时， a光发生全反射的临界角大于 b光发生全反射的临界角 答案： B 试题分析：分析电路图可知 K 端接负极， A端接正极，在光的照射下，只要入射光的频率超过金属逸出功，有光电子逸出就可以经过 KA之间的电场加速到达 A板形成电流，单色光 a能发 生光电效应而单色光 b不可以，说明 a的频率大于逸出功，而 b的频率小于逸出功，即 a的频率大于 b的频率，所以 a的波长小于 b的波长，选项 C错。 a的折射率大于 b的折射率根据 可知 a在介质中传
11、播速度小，选项 B对。从同种介质射向空气，发生全反射的临界角，所以 a光发生全反射的临界角小于 b光发生全反射的临界角，选项D错。逸出光电子的最大初动能 ，最大初动能只与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，选项 A错。 考点：光电效应 折射全反射 下列说法中正确的是 A 粒子散射实验发现了质子 B玻尔理论不仅能解释氢的原子光谱，也能解释氦的原子光谱 C热核反应的燃料是氢的同位素，裂变反应的燃料是铀 D中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量 答案： C 试题分析：卢瑟福通过 粒子散射实验否定了汤姆生的枣糕模型，从而提出了原子核式结构模型，质子的发现是卢瑟福通过 粒子轰击氮核而发现质子，选项
12、A错。波尔理论把原子能级量子化，目的是解释原子辐射的线状谱，但是波尔理论只能很好的解释氢原子的线状谱，在解释氦的原子光谱和其他原子光谱时并不能完全吻合，选项 B错。热核反应主要是氘核氚核在高温高压下发生的聚 变反应，氘核和氚核都是氢的同位素，裂变主要是铀核裂变，选项 C对。中子和质子结合成氘核是聚变反应，该过程释放能量，选项 D错。 考点：原子 原子核 实验题 （ 1）用双缝干涉测光的波长。实验装置如下图 a所示，已知单缝与双缝的距离 L1=60mm，双缝与屏的距离 L2=700mm，单缝宽 d1=0.10mm，双缝间距d2=0.25mm。用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离。测量头由分划
13、板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心，（如下图 b所示），记下此时手轮的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的刻度。 分划板的中心刻线分别对准第 1条和第 4条亮纹的中心时，手轮上的读数如下图 c所示，则对准第 1条时读数 x1=-_mm，对准第 4条时读数 x2=-_mm，相邻两条亮纹间的距离 x=_mm。 计算波长的公式 =_；求得的波长值是 _nm（保留三位有效数字）。 答案： 2.1901 分； 7.8681 分； 1.893 1 分； ， 2 分； 6761 分； 试题分析： 螺旋测微器读数首先固定刻
14、度读出半毫米的整数倍，第一条即读为 ，同时找到第 19条刻度线与固定刻度对齐，估读一位即 ，再乘以精确度 ，最终结果为 ，同理，第 4条对应读数为 ，第一条到第四条共有三个间距，所以两条相邻条纹间距 双缝干涉相邻条纹间距 ，其中 是双缝到屏的距离， 是双缝间距，对照已知条件可得，可得波长 。带入数据计算可得 考点：双逢干涉测波长实验探究 计算题 （ 16 分）一滑块经水平轨道 AB，进入竖直平面内的四分之一圆弧轨道 BC。已知滑块的质 量 m=0.6kg，在 A点的速度 vA=8m/s， AB长 x=5m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数 =0.15，圆弧轨道的半径 R=2m，滑块离开 C点后竖直
15、上升 h=0.2m，取 g=10m/s2。 （不计空气阻力）求： （ 1）滑块经过 B点时速度的大小； （ 2）滑块冲到圆弧轨道最低点 B时对轨道的压力； （ 3）滑块在圆弧轨道 BC 段克服摩擦力所做的功。 答案：（ 1） （ 2） ，方向竖直向下（ 3） 试题分析：（ 1）（ 6分）滑块从 A到 B，做匀减速直线运动，摩擦力1 分 由牛顿第二定律可知，加速度大小 2 分 由运动学公式 2 分 联立上式，解得 1 分 （ 2）（ 4分）滑块冲到圆弧轨道最低点 B时 2 分 滑块对轨道的压力 1 分 方向竖直向下 1 分 （ 3）（ 6分）滑块离开 C点后做竖直上抛运动，由运动学公式 2分 从
16、 B到 C的过程中，克服摩擦力做功 W 克 f，由动能定理 3 分 联立上式，解得 1 分 考点：功能关系 曲线运动 （ 18分）某学习小组为了研究影响带电粒子在磁场中偏转的因素，制作了一个自动控制装置，如图所示，滑片 P可在 R2上滑动，在以 O 为圆心，半径为R=10 cm的圆形区域 内，有一个方向垂直纸面向外的水平匀强磁场，磁感应强度大小为 B=0.10T。竖直平行放置的两金属板 A、 K 相距为 d，连接在电路中，电源电动势 E=91V，内阻 r=1.0，定值电阻 R1=10，滑动变阻器 R2的最大阻值为 80， S1、 S2为 A、 K 板上的两个小孔，且 S1、 S2跟 O 在竖直
17、极板的同一直线上， OS2=2R，另有一水平放置的足够长的荧光屏 D， O 点跟荧光屏 D点之间的距离为 H。比荷为 2.0105C/kg的离子流由 S1进入电场后，通过 S2向磁场中心射去，通过磁场后落到荧光屏 D上。离子进入电场的初速度、重力、离子之间的作用力均可忽略不计。问： （ 1）判断离子的电性，并分段描述离子自 S1到荧光屏 D的运动情况？ （ 2）如果离子恰好垂直打在荧光屏上的 N 点，电压表的示数多大？ （ 3）电压表的最小示数是多少？要使离子打在荧光屏 N 点的右侧，可以采取哪些方法？ 答案：（ 1）正电，两板之间加速，磁场中匀速圆周，磁场和电场外都是匀速直线运动（ 2） （
18、 3） ，方法一，向右移动滑动变阻器滑片，增大平行板间电压；方法二，提高电源电动势，增大平行板间电压；方法三，减小磁场的磁感应强度 试题分析：（ 1） （ 6分）粒子没有初速度，进电场后，电场线方向向右，而粒子在电场力作用下向右运动，所以粒子带正电 2 分 离子在两金属板间在电场力作用下做匀加速直线运动 1 分 离开电场进入磁场前不受力做匀速直线运动 1 分 在磁场中受洛伦兹力与速度垂直做匀速圆周运动 1 分 离开磁场后不受力做匀速直线运动，直到打在荧光屏上 1 分 （ 2）（ 6分）离子在磁场中偏转 90， 轨迹半径 1 分 由 2 分； 2 分； 解得 1 分。 （ 3）（ 6分） 电压表
19、最小电压 2 分； 解得 1分。 要使离子打在荧光屏上 N 点的右侧，离子在磁场中偏转轨迹半径变大，由，可以提高离子速度或减小磁场的磁感应强度。 方法一，向右移动滑动变阻器滑片，增大平行板间电压 方法二，提高电源电动势，增大平行板间电压 方法三，减小磁场的磁感应强度 答出任意一种方法即可。只说出改变什么因素得 1 分，说出调节方向再得 2 分。 考点：带电粒子在加速电场和圆形磁场区域中的运动 （ 20分）如下图所示，光滑水平面 MN 左端挡板处有一弹射装置 P，右端N 与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略，传送带水平部分 NQ的长度 L=8m，皮带轮 逆时针转动带动传送带以 v = 2m
20、/s的速度匀速转动。 MN 上放置两个质量都为 m = 1 kg的小物块 A、 B，它们与传送带间的动摩擦因数 = 0.4。开始时 A、 B静止， A、 B间压缩一轻质弹簧，其弹性势能 Ep = 16 J。现解除锁定，弹开 A、 B，并迅速移走弹簧。取 g=10m/s2。 （ 1）求物块 B被弹开时速度的大小； （ 2）求物块 B 在传送带上向右滑行的最远距离及返回水平面 MN 时的速度 vB； （ 3） A与 P相碰后静止。当物块 B返回水平面 MN 后， A被 P弹出， A、 B相碰后粘接在一起向右滑动，要使 A、 B连接体恰好能到达 Q 端，求 P对 A做的功。 答案：（ 1） （ 2）
21、 （ 3） 试题分析：（ 1）（ 6分）解除锁定弹开 AB过程中，系统机械能守恒：2 分 设向右为正方向，由动量守恒 2 分 解得 2 分 （ 2）（ 6 分） B 滑上传送带做匀减速运动，当速度减为零时，滑动的距离最远。 由动能定理得 2 分 解得 1 分 物块 B在传送带上速度减为零后，受传送带给它的摩擦力，向左加速，若一直加速，则受力和位移相同时，物块 B滑回水平面 MN 时的速度 ，高于传送带速度，说明 B滑回过程先加速到与传送带共速 ，后以 的速度做匀速直线运动。 1 分 物块 B滑回水平面 MN 的速度 2 分 （ 3）（ 8分）弹射装置将 A弹出后与 B碰撞，设碰撞前 A的速度为 ，碰撞后 A、 B共同的速度为 V，根据动量守恒定律， 2 分 A、 B恰好滑出平台 Q 端，由能量关系有 2 分 设弹射装置对 A做功为 ， 2 分 由 解得 2 分 考点：相对运动 动能定理 动量守恒
