1、2013-2014甘肃省张掖市高三第三次诊断考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 在物理学发展的过程中，许多物理学家做出了重要贡献。下列叙述中，符合物理发展历程的是 A奥斯特最早发现了电磁感应现象 B亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快 C牛顿应用 “理想斜面实验 ”推翻了 “力是维持物体运动的原因 ”的观点 D卡文迪许通过扭秤实验测定出了万有引力常量 G 答案： D 试题分析： A奥斯特最早发现了电流的磁效应现象；选项 A 错误； B伽利略认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快，选项 B错误； C伽利略应用 “理想斜面实验 ”推翻了 “力是
2、维持物体运动的原因 ”的观点，选项C错误； D卡文迪许通过扭秤实验测定出了引力常量 G，选项 D正确 . 考点：物理学史。 （ 6分）如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是 _（填正确答案：标号，选对 1个得 3分，选对 2个得 4分，选对 3个得 6分；每选错 1个扣 3分，最低得分为 0分）。 A甲、乙两单摆的摆长相等 B甲摆的振幅比乙摆大 C甲摆的机械能比乙摆大 D在 t 0.5s时有正向最大加速度的是乙摆 E由图象可以求出当地的重力加速度 答案： ABD 试题分析：由振动图像可知，两单摆的周期相同，根据 可知甲、乙两单摆的摆长相等，选项 A 正确；由图可知，甲的
3、振幅 10cm，乙的振幅 7cm，甲摆的振幅比乙摆大，选项 B正确；由于两球的质量不确定，所以两球的机械能无法比较，选项 C 错误；在 t 0.5s时，乙摆有最大的负向位移，所以乙摆有正向最大加速度，甲摆的位移为零，所以加速度为零，选项 D 正确；由图像能读出周期，根据 因为不知道摆长，所以无 法得到当地的重力加速度，选项 E错误。 考点：单摆及振动图像 （ 6分）下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母，选对 1个给 3分，选对 2个给 4分，选对 3个给 6分；每选错 1个扣 3分，最低得分为 0分）。 A若氢原子核外电子从激发态 n=3跃迁到基态发出的光子刚好能使某金属发生光电效应，则从
4、激发态 n=2跃迁到基态发出的光子一定能使该金属发生光电效应 B卢瑟福用 粒子打击金箔得出了原子的核式结构模型 C任何原子核在衰变过程中质量数和电荷数都守恒 D光子除了具有能量外还具有动量 E玻尔的能级不连续和电子轨道不连续的观点，成功地解释了原子光谱的实验规律，和现代量子理论是一致的 答案： BCD 试题分析：因为从激发态 n=3跃迁到基态发出的光子的能量大于从激发态 n=2跃迁到基态放出的光子的能量，所以若氢原子核外电子从激发态 n=3跃迁到基态发出的光子刚好能使某金属发生光电效应，则从激发态 n=2跃迁到基态发出的光子不能使该金属发生光电效应，选项 A 错误；卢瑟福用 粒子打击金箔得出了
5、原子的核式结构模型，选项 B 正确；任何原子核在衰变过程中质量数和电荷数都守恒，选项 C 正确；光子除了具有能量外还具 有动量，选项 D 正确；玻尔的能级不连续和电子轨道不连续的观点，成功地解释了原子光谱的实验规律，但和现代量子理论是不一致的，在现代量子力学中，玻尔理论中的电子轨道，只不过是电子出现机会最多的地方，选项 E 错误。 考点：玻尔理论； 粒子散射实验； 如图甲所示，轻杆一端固定在 O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为 R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为 v，其 F一 v2图象如图乙所示。不计空气阻力，则 A小球的质量为
6、 B当地的重力加速度大小为 C v2=c时，杆对小球的弹力方向向下 D v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小不相等 答案： AC 试题分析： A.在最高点，若 v=0，则 N=mg=a；若 N=0，则 ，解得 ， ，故 A正确， B错误； C.由图可知：当 v2 b时，杆对小球弹力方向向上，当 v2 b时，杆对小球弹力方向向下，所以当 v2=c时，杆对小球弹力方向向下，所以小球对杆的弹力方向向上，故 C正确； D.若 c=2b，则 ，解得 N=a=mg，故 D错误。 考点：圆周运动及牛顿定律的应用。 两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为 L，底端接阻值为 R的电 阻。将质量为 m的金属棒悬挂
7、在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为 B的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻 R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放。则 A释放瞬间金属棒的加速度小于重力加速度 g B金属棒向下运动时，流过电阻 R的电流方向为 ba C金属棒的速度为 v时，所受的安培力大小为 D电阻 R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 答案： BC 试题分析： A、金属棒释放瞬间，速度为零，感应电流为零，由于弹簧处于原长状态，因此金属棒只受重力作用，故其加速度的大小为 g，故 A错误； B、根据右手定责可知，金属棒向下运动时，流过电阻 R电流方向为 ba ，故B正确； C、
8、当金属棒的速度为 v时， E=BLv，安培力大小为： F BIL ，故 C正确； D、当金属棒下落到最底端时，重力势能转化为弹性势能和焦耳热，所以电阻R上产生的总热量小于金属棒重力势能的减少，故 D错误 故选 AC 考点：右手定则；安培力的计算。 如图所示，图中 MN是由负点电荷产生的电场中的一条电场线。一带正电粒子 q飞入电场后，只在电场力作用下沿图中虚线运动， a、 b是该曲线上的两点，则下列说法正确是 A a点的电场强度小于 b点的电场强度 B a点的电势低于 b点的电势 C粒子在 a点的动能小于在 b点的动能 D粒子在 a点的电势能小于在 b点的电势能 答案： AC 试题分析：由于该粒
9、子只受电场力作用且做曲线运动物体外力指向轨迹内侧，故该带正电的粒子所受电场力向左，因此电场线由 N指向 M，所以场源电荷在左侧，根据负电荷周围电场分布特点可知： a点的电场强度小于 b点的电场强度 ，a点的电势高于 b点的电势，故 A正确， B错误；粒子从 a运动到 b的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，故 C正确， D错误 故选 AC 考点：带电粒子在电场中的运动。 如图所示，在粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带正电小球，整个装置处在有水平匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场组成的足够大的复合场中，小球由静止开始下滑，在整个运动过程中，关于描述小球运动的 v-t图像中正确的是 答案：
10、 C 试题分析：在小球下滑的过程中，对小球受力分析，受到向下的重力 mg、水平向左的电场力 qE、水平向右的洛伦兹力 qvB、向上的摩擦力 f，还有木杆对小球的水平方向的支持力 N，开始时，速度较小， qvB较小， N较大，随着速度的增加， N在减小，由 f=N可知 f减小，竖直方向的合力增加，加速度增加；当速度增加到一定的程度， qvB 和 qE相等，此时 N 为零， f为零，加速度为 g，达到最大；速度继续增加， N要反向增加， f增加，竖直方向上的合力减小，加速度减小，当 f与 mg相等时，竖直方向上的加速度为零，速度达到最大所以选项 C所示的 v-t图象符合所分析的运动规律， C选项符
11、合 考点：牛顿定律；带电粒子在磁场中的受力问题 2013年 12月 15日 4时 35分，嫦娥三号着陆器与巡视器分离， “玉兔号 ”巡视器顺利驶抵月球表面。如图所示是嫦娥三号探测器携 “玉兔号 ”奔月过程中某阶段运动示意图，关闭动力的嫦娥三号探测器在月球引力作用下向月球靠近，并将沿椭圆轨道在 B处变轨进入圆轨道，已知探测器绕月球做圆周运动的轨道半径为 r，周期为 T，引力常量为 G，下列说法中正确的是 A根据题中条件可以算出月球质量 B图中嫦娥三号探测器正减速飞向 B处 C嫦娥三号在 B处由椭圆轨道进入圆轨道必须点火加速 D根据题中条件可以算出嫦娥三号受到月球引力的大小 答案： A 试题 分析
12、： A、万有引力提供向心力 ，得： ，既根据轨道半径为 r，周期为 T，万有引力常量为 G计算出月球的质量故 A正确 B、嫦娥三号探测器在沿椭圆轨道飞向 B处的过程中，月球对探测器的引力对飞船做正功，根据动能定理可知，探测器正加速速飞向 B处，故 B错误 C、由椭圆轨道进入圆轨道必须要点火减速，只有在减速后，做近心运动，才能进入圆轨道故 C错误 D、由于不知道嫦娥三号探测器的质量，故不能计算出嫦娥三号受到月球引力的大小，故 D错误 故选： A 考点：人造卫星及万有引力定律的应用。 如图甲所示，理想变压器原、副线 圈匝数之比为 4 1，原线圈接入如图乙所示的正弦式交流电压，副线圈接一个 R=27
13、.5 的负载电阻。电流表、电压表均为理想电表，则下述结论正确的是 A副线圈中电压表的读数为 880 V B副线圈中输出交流电的频率为0.02Hz C原线圈中电流表的读数为 0.5 A D原线圈中的输入功率为 答案： C 试题分析：变压器初级线圈的有效值为 ，则次级电压,所以电压表示数为 55V，选项 A 错误；次级电流，初级电流为： ，选项 C正确；原线圈输入功率 W=I1U1=0.5A220V=110W，选项 D 错误；交流电的频率为 f= ，选项 B错误。 考点：变压器的计算。 如图为节日里悬挂灯笼的一种方式， A、 B点等高， O为结点，轻绳 AO、BO长度相等，拉力分别为 FA、 FB
14、，灯笼受到的重力为 G下列表述正确的是 A FA一定小于 G B FA与 FB大小相等 C FA与 FB是一对平衡力 D FA与 FB大小之和等于 G 答案： B 试题分析： A、设 AOB=2， O点受到 FA、 FB、 F三力作用，根据平衡条件得知： FA与 FB合力与重力 G大小相等，方向相反，所以此合力的方向竖直向上 建立如图所示的坐标系，列平衡方程得： FAsin=FBsin， FAcos+FBcos=G，解出： FA=FB= 当 =60时， FA=FB=G；当 60时， FA=FB G；当 60时， FA=FB G；故A错误， B正确 C、平衡力大小相等，方向相反，作用在同一条直线
15、上，所以 FA与 FB不是一对平衡力故 C错误 D、可知 FA不一定小于 G；两力可能与 G相等，两力的大小之和大于 G，故 D错误 故选： B 考点：共点力的平衡。 （ 6分）下列说法正确的是 （填正确答案：标号，选对 1个得 3分，选对 2个得 4分，选对 3个得 6分；每选错 1个扣 3分，最低得分为 0分）。 A分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动 B碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间存在着斥力 C物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大 D液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性 E在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形 答案： ADE 试题分析：
16、A分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动，选项 A 正确； B碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间的距离达不到分子之间的引力范围，选项 B错误； C微观粒子的运动与宏观物体的机械运动没有必然的联系，故选项 C 错误； D液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性，选项 C 正确； E在完全失重的情况下，熔化的金属在表面张力的作用下能够收缩成标准的球形，选项 D 正确。故选 ADE. 考点：分子动理论；晶体及表面张力 实验题 （ 10分）电池的内阻很小，不便于直接测量某探究小组的同学将一只2.5的保护电阻 R0与电池串联后再用电流表和电压表测电池的电动势和内阻，实验电路如图 1所示。 按电路原理图把
17、实物电路补画完整； 实验中测定出了下列数据： I/A 0.10 0.15 0.17 0.23 0.25 0.30 U/V 1.20 1.10 1.00 0.80 1.00 0.60 请根据数据在图 2中坐标图上画出 I-U图象连线时，有一组数据是弃之不用的，原因是 由 I-U图象得出电池的电动势为 V，内阻为 。 答案： 连线见； 数据存在严重错误； 1.50； 0.50. 试题分析： 对照电路图连线即可，要注意电表的极性；实物图连线如图 根据描点法作出 IU 图象，有一组数据是弃之不用的，原因是数据存在严重错误（答误差大不得分） UI 图象的纵轴截距表示电源的电动势，故 E=1.50V内阻和
18、定值电阻之和等于图线的斜率，故 r+R0= U/I=3.0 所以 r=3-2.5=0.50 考点：测电源的电动势和内阻。 （ 5分）某实验小组用图甲所示装置 “探究功与物体速度变化的关系 ”。 （ 1）为平衡小车运动过程中受到的阻力，应该采用下面所述方法中的 _（填入选项前的字母代号）。 A逐步调节木板的倾斜程度，让小车能够自由下滑 B逐步调节木板的倾斜程度，让小车在橡皮条作用下开始运动 C逐步调节木板的倾斜程度，给小车一初速度，让拖着纸带的小车匀速下滑 D逐步调节木板的倾斜程度，让拖着纸带的小车自由下滑 （ 2）图乙是该实验小组在实验过程中打出的一条纸带，已知打点计时器连接的电源的频率为 5
19、0Hz，则橡皮筋恢复原长时小车的速度为 _m/s（结果保留 3位有效数字）。 答案：（ 1） C （ 2） 1.40 试题分析： （ 1）平衡摩擦力的方法是：逐步调节木板的倾斜程度，给小车一初速度，让拖着纸带的小车匀速下滑，故选 C；（ 2）从 C点到 F点小车做匀速运动，则速度为 考点： “探究 功与物体速度变化的关系 ”。 计算题 （ 18分）如图 a所示，水平直线 MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷 的正电荷置于电场中的 O点由静止释放，经过后，电荷以 的速度通过 MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度 B按图 b所示规律周期性变化（图 b中磁场以垂直纸面向
20、外为正，以电荷第一次通过 MN 时为 t=0时刻） .计算结果可用 表示。 （ 1）求 O点与直线 MN之间的电势差； （ 2）求图 b中 时刻电荷与 O点的水平距离； （ 3）如果在 O点右方 d=67.5cm处有一垂直于 MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。 答案： (1)112.5V; (2)4cm； (3) （ 12+13/45） 10-5s 试题分析： (1)电荷在电场中做匀加速直线运动，由动能定理 uq= ， u=（ 2）当磁场垂直纸面向外时，设电荷运动的半径为 ： 由 得 ，周期 ； 当磁场垂直纸面向里时，电荷运动的半径为： ，周期 故电荷从 t=0时刻开始
21、做周期性运动，其运动轨迹如图甲所示 时刻电荷与 O点的水平距离 - （ 3）电荷第一次通过 MN开始，其运动的周期 ， 根据电荷的运动情况可知，电荷到达挡板前运动的完整周期数为 15个， 此时电荷沿 MN运动的距离 ， 则最后 7.5cm的距离如图乙所示，有： 。 解得： ， 故电荷运动的总时间 或（ 553/45） 10-5s或（ 12+13/45）10-5s 考点：带电粒子在复合场中的运动 （ 14分）如图歼 -15舰载机成功着陆 “辽宁号 ”航母。若歼 -15飞机以v0=50m/s的水平速度着陆甲板所受其它水平阻力（包括空气和摩擦阻力）恒为1105N，歼 -15飞机总质量 m=2.010
22、4kg。设歼 -15在起、降训练中航母始终静止，取 g=10m/s2。 （ 1）飞机着舰后，若仅受水平阻力作用，航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里？ （ 2）在阻拦索的作用下，飞机匀减速滑行 50m 停下，求阻拦索的作用力大小。 （ 3） “辽宁号 ”航母飞行甲板水平，但前端上翘，水平部分与上翘部分平滑连接，连接处 D点可看作圆弧上的一点，圆弧半径为 R=100m，飞机起飞时速度大容易升空，但也并非越大越好。已知飞机起落架能承受的最大作用力为飞机自重的 11倍，求飞机安全起飞经过圆弧处 D点的最大速度？ 答案：（ 1） 250m（ 2） 4105 N （ 3） 100m/s 试题分析：（
23、1） f=ma， a=105N/2.0104 kg =5 m/s2， s= v2/ 2a=250m - （ 2）由匀减速可知 根据牛顿第二定律， F + f = ma 可得 F=4105 N （ 3）由牛顿第二定律的方程得 考点：牛顿定律及匀变速运动的规律。 （ 9分）如图所示，两端开口的 U形玻璃管两边粗细不同，粗管横截面积是细管的 2倍管中装入水银，两管中水银面与管口距离均为 12 cm，大气压强为 p0 75 cmHg.现将粗管管口封闭，然后将细管管口用一活塞封闭并将活塞缓慢推入管中，直至两管中水银面高度差达 6 cm为止，求活塞下移的距离（假设环境温度不变） 答案： .625 cm.
24、试题分析：设粗管中气体为气体 1.细管中气体为气体 2. 对粗管中气体 1：有 p0L1 p1L1 - 右侧液面上升 h1，左侧液面下降 h2，有 S1h1 S2h2， h1 h2 6 cm， 得 h1 2 cm， h2 4 cm， L1 L1-h1 解得： p1 90 cmHg 对细管中气体 2：有 p0L1 p2L2 p2 p1 h 解得： L2 9.375 cm 因为 h L1 h2-L2，解得： h 6.625 cm. 考点：玻意耳定律 （ 9 分）如图所示质量 M=2kg 的足够长的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为 MA=2kg的物体 A（可视为质点）。一个质量为 m
25、=20g的子弹以 500m/s的水平速度迅即射穿 A后，速度变为 100m/s，最后物体 A静止在车上。若物体 A与小车间的动摩擦因数 =0.5（ g取 10m/s2。） （ ）平板车最后的速度是多大 （ ）全过程损失的机械能为多少 （ ） A在平板车上滑行的时间为多少 答案：（ 1） 2m/s（ 2） 2392J（ 3） 0.4s 试题分析： 对子弹和物块，由动量守恒得 得 v=4m/s 同理对 M和 有 得 由能量守恒得： 由动量定理得： ，得 t=0.4s 考点：动量守恒及能量守恒定律。 作图题 （ 9分）如图所示是一种折射率 n=1.5的棱镜，现有一束光线沿 MN的方向射到棱镜的 AB界面上，入射角的正弦值为 sin i=0.75。求： （ ）光在棱镜中传播的速率； （ ）通过计算说明此束光线射出棱镜后的方向并画出光路图 (不考虑返回到AB面上的光线 ) 答案：（ ） 2108 m/s.；（ ）见 试题分析： 由 n 得 v 2108 m/s. 设光线进入棱镜后的折射角为 r，由 n， 得 sin r 0.5， r 30 光线射到 BC界面时的入射角 i1 90-45 45 由于 sin 45 ，所以光线在 BC边发生全反射，光线沿 DE方向射出棱镜后的方向与 AC边垂直，光路图如图所示 考点：光的折射定律
