1、2013届天津市天津一中高三第四次月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列说法正确的是 ( ) A结合能越大表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定 B 射线和光电效应中逸出的电子都是原子核衰变产生的 C均匀变化的电场可以产生电磁波 D在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同 答案： D 试题分析： A、比结合能越大表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定；错误 B、 射线的电子是原子核衰变产生的，光电效应中逸出的电子是原子的外层电子；错误 C、周期性变化的电场可以产生电磁波；错误 D、根据光速不变原理，光在任何惯性参考系中沿任何方向的传播速度都相同；正确 故选 D 考点：原
2、子核 点评：结合能大表示核子结合成原子核释放的能量多，但并不代表原子核中核子结合得牢靠，只有比结合能越大，原子核中核子结合得才牢靠，原子核才越稳定。 如图 (a)所示，一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的 Q、 P、 O、 P、 Q 质点，相邻两质点间距离为 1 m t 0时刻 O 质点从平衡位置开始沿 y轴正方向振动，并产生分别向左、向右传播的波， O 质点振动图像如图 (b)所示，当 O 点第一次达 到正方向最大位移的时刻， P点刚开始振动，则 ( ) A P、 P两点距离为半个波长，因此它们的振动步调始终相反 B当 Q点振动第一次达到负向最大位移时， O 质点已经通过 25 cm路程 C当
3、波在绳中传播时，波速 1m/s D若 O 质点振动加快，波的传播速度变大 答案： BC 试题分析： A、根据波传播的对称性， P与 P步调始终一致；错误 B、 Q起振方向与 O 点起振方向相同，方向向上，当 Q点振动第一次达到负向最大位移时，经过 时间，而波由 O 点传到 Q时间为 ，所以从波开始传播到 Q点第一次达到负向最大位移时所用时间为 ，则质点通过路程为s=5A=25cm；正确 C、由振动图象得知， T=4s，由 O 点起振情况得 =4m，则 ；正确 D、波速由介质的性质决定，与波源振动快慢无关；错误 故选 BC 考点：波的图象 点评：波在传播的过程中，各质点不随波传播，在各自的平衡位
4、置振动，质点在一个周期内，通过路程 4A，半个周期内通过路程 2A，如果从平衡位置或最大位移处开始振动， 周期内通过路程 A。 如图所示， 50匝矩形线圈 ABCD处于水平匀强磁场中，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴 OO匀速转动，线圈中 产生的感应电流通过金属滑环 E、 F与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈线接入一只 “220V， 60W”灯泡，且灯泡正常发光，下列说法正确的是 ( ) A图示位置穿过线圈平面的磁通量为最小 B线圈中产生交变电压的有效值为 500V C变压器原、副线圈匝数之比为 2511 D维持线圈匀速转动输入的最小机械功率为 60 W 答案： BC 试题分析： A、由图可
5、知，此时线圈和磁场垂直，此时线框的磁通量最大；错误 B、矩形闭合导线框 ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为，由于最大值为有效值的 倍，所以交流电的有效值为 500V；正确 C、由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为 ；正确 D、计算功率应该按有效值计算，所以维持线圈匀速转动输入的最小机械功率和灯泡消耗的电功率相等，为 60W；错误 故选 BC 考点：交流电 点评：要知道交流电的峰值、有效值、瞬时值、平均值各是什么，知道它们的关系以及适用的情况。 如图所示，水面下的一束入射光线 SA，反射光线为 c，折射光线分成 a、 b两束，则 ( ) A在水中 a光的速度比 b光的速
6、度小 B由于色散现象，经水面反射的光线 c也可能分为两束 C用同一双缝干涉实验装置分别以 a、 b光做实验， a光的干涉条纹间距大于 b光的干涉条纹间距 D若保持入射点 A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察， b光先消失 答案： CD 试题分析： A、由图看出水对 a光的偏折角小于对 b光的偏折角，由折射定律分析可知，水对 b光的折射率较大，由 分析得知， a光水中速度较大；错误 B、根据反射定律可知，所有反射光的反射角都相同，所以反射的光线 c不能分为两束；错误 C、由上可知，水对 b光的折射率较大，对 a光的折射率较小，则 a光的波长较大， b光的波长较小根据干涉条纹的间 距
7、 可知，则同样条件下 a光的干涉条纹间距大于 b光的干涉条纹间距；正确 D、由临界角公式 分析可知， a光的临界角大于 b光的临界角，当将入射光线顺时针旋转时，入射角增大，则 b光的入射角先达到临界角，则 b光先发生全反射，从光水面上方消失；正确 故选 CD 考点：光的折射定律 点评：本题首先根据折射现象判断出两种光的波长大小关系、对于同一种介质的折射率大小关系、临界角的大小关系等，再根据要求分析出所比较的物理量的大小。 已知月球质量与地球质量之比约为 1 : 80，月球半径与地球半径之比约为 1 : 4，则月球上的第一宇 宙速度与地球上的第一宇宙速度之比最接近 ( ) A 9 : 2 B 2
8、 : 9 C 18 : 1 D 1 : 18 答案： B 试题分析：第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，由 得 ， 因此月球上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比： 。 故选 B 考点：万有引力定律及其应用 点评：第一宇宙速度为贴近星球表面飞行的卫星的环绕速度，不但地球有第一宇宙速度，任何星球都有第一宇宙速度，计算思路都是相同的。 如图所示， AC、 BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为 O，半径为R电荷量均为 Q 的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于 AC 对称， +Q与 O 点的连线和 OC间夹角为 60o。则下列说法正确的是（ ） A O 点的场强大小为 ，方向由 O 指向 D B
9、 O 点的场强大小为 ，方向由 O 指向 D C A、 C两点的电势关系是 D电荷量为 q的正电荷在 A点的电势能大于在 C点的电势能 答案： B 试题分析： AB、如下图， O 点的场强大小； B正确 C、等量异种电荷连线的中垂面是一个等势面，所以 A、 C 两点在同一等势面上，A、 C两点的电势关系是 ；错误 D、由 和 可知，电荷量为 q的正电荷在 A点的电势能等于在 C点的电势能；错误 故选 B 考点：电势；电势能；电场强度 点评：电场的叠加遵循平行四边形定则；等量异种电荷连线的中垂面是一个等势面。 如图所示，小车沿水平面做直线运动，小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁，小车向
10、右加速运动。若小车的向右加速度增大，则车左壁受物块的压力 F1和车右壁受弹簧的压力 F2的大小变化是（ ） A F1不变， F2变大 B F1变大， F2不变 C F1、 F2都变大 D F1变大， F2减小 答案： B 试题分析：小车向右加速度增大时，由于弹簧的长度不变，压缩量不变，根据胡克定律可知，车右壁受弹簧的压力 的大小不变对物块进行受力分析得，所以左壁对物块的压力 ， 不变， a 增大，则 增大，根据牛顿第三定律得知，车左壁受物块的压力 增大 故选 B 考点：牛顿第二定律 点评：本题的解题关键是弹簧长度不变，则弹力不变，根据牛顿第二定律分析物体受力，从而得出汽车左壁受到的作用力的变化
11、情况。 物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间的变化规律如图所示，取开始运动方向为正方向，则物体运动的 v-t图象中正确的是 ( )答案： C 试题分析：由加速度图像可知，在 0 1s内，物体做匀加速运动，由 得 1s末速度为 1m/s, 在 1 2s内，物体加速度反向，做匀减速运动， 2s末速度减小的 0，在 2 3s内，物体加速度改为正向，仍做加速运动，如此重复，做单方向的直线运动。 故选 C 考点：匀变速直线运动的速度与时间的关系 点评：本题根据加速度随时间变化规律的图象找出对应的加速度大小和方向，结合物体的初状态状态分析物体的运动情况，注意要逐段分析运动过程，每个阶段的末速度不要忽略
12、 实验题 （ 1）某同学用游标为 20分度的卡尺测量一薄金属 圆板的直径 D，用螺旋测微器测量其厚度 d，示数如图所示。由图可读出 D=_mm，d=_mm。 （ 2）某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行。 实验中木板略微倾斜，这样做 _ A是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑 B是为了增大小车下滑的加速度 C可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功 D可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动 )若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是 ( ) A橡皮筋处于原长状态 B橡皮筋仍
13、处于伸长状态 C小车在两个铁钉的连线处 D小车已过两个铁钉的连线 （ 3）测量一块量程已知的电压表的内阻，器材如下： A待测电压表（量程 3V，内阻未知） B电流表（量程 3A，内阻 0.01） C定值电阻 R（阻值 5k，额定电流 0.5A） D电池组（电动势小于 3V，内阻不计） E多用电表一块 F开关两只 G导线若干 有一同学利用上 面所给器材，进行如下实验操作： 用多用电表进行粗测：多用电表电阻档有 3种倍率，分别是 100、 10和1。该同学选择 10倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针偏转角度太小。为了较准确地进行测量，应重新选择 倍率。重新选择倍率后，刻度盘上的指针位置如图所示
14、，那么测量结果大约是 。 为了更准确的测出该电压表内阻的大小，该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。你认为其中较合理的是 （填 “甲 ”或 “乙 ”）电路。用你选择的电路进行实验时，需要直接测量的物理量 ；用上述所测各量表示电压表内阻，其表达式 应为 Rv 。 答案： (1)50.75mm 3.775mm (2) CD B (3) 100； 3.0 K 乙； 闭合前后电压表的读数 、 ； 试题分析： (1)游标卡尺读数方法：首先读出游标尺 0刻线对应的主尺的整数部分读作 n毫米，然后读出游标尺第几个刻度线和主尺刻度线对齐，读作 m，最后读数为： (n+m0.05)mm，所以本题读作 50.75m
15、m. 螺旋测微器的读数包括两部分：大于 0 5mm 的刻度值由主尺读出，用 m 表示；小于 0 5mm的刻度值由旋轮 (即可动刻度 )读出，用 n表示，可动刻度要估 读一位，则螺旋测微器所测量的值为 m+0 01n，单位为毫米。所以本题读作3.775mm (2) 小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功，且橡皮筋松弛后小车做匀速运。 故选 CD 若木板水平放置，小车在运动过程中要受到摩擦力作用，当速度最大时，橡皮筋的弹力和摩擦力等大反向，此时橡皮筋仍处于伸长状态，小车还未到达两个铁钉的连线处。
16、故选 B （ 3） 测量时，发现指针偏转角度太小，说明所测电阻偏大，应选用大量程，故应重新选择 100倍率；刻度盘上的指针位置测测量结果为 30100=3k. 由于电流表量程过大，在甲图中读数太小，误差太大，乙图中把电压表看成能读出电压的电阻，用闭合电路欧姆定律可以求出其内阻，所以乙图较合理； 先闭合 ，闭合 前读出电压表读数 ，闭合 后读出电压表读数 ，所以有 ，解得 。 考点：游标卡尺和螺旋测微器读数；探究功与速度变化的关系；测量电压表的内阻 点评：（ 1）掌握游标卡尺读数的方法以及螺旋测微器的读数方法。游标卡尺主尺读数加上游标读数，不需估读；螺旋测微器固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可
17、动刻度读数时需估读 （ 2）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功；纸带在橡皮条的作用下做加速运动，橡皮条做功完毕，则速度达到最大，此后做匀速运动 （ 3）欧姆表示数等于指针所指表盘示数乘以欧姆表的倍率；分析清楚电路结构，应用串联电路特点及欧姆定律可求出电压表内阻 计算题 如甲图所示，水平光滑地面上用两颗钉子（质量忽略不计）固定停放着一辆质量为 M=3kg 的小车，小车的四分之一圆弧轨道是光滑的，半径为 R=0.5m，在最低点 B与水平轨道 BC 相切，视为质点的质量为 m=1kg的物块从 A
18、点正上方距 A点高为 h=0.3m处无初速下落，恰好落入小车圆弧轨道滑动，然后沿水平轨道滑行恰好停在轨道末端 C。 现去掉钉子（水平面依然光滑未被破坏）不固定小车，而让其左侧靠在竖直墙壁上，该物块仍从原高度处无初速下落，如乙图所示。 不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失，已知物块与水平轨道 BC间的动摩擦因数为 =0.2 求 :（ 1）水平轨道 BC 长度； （ 2）小车固定时物块到达圆弧轨道最低点 B时对轨道的压力； （ 3）小车不固定时物块再次停在小车上时距小车 B点的距离； （ 4）两种情况下由于摩擦系统产生的热量之比。 答案： (1)4m (2)42N (3)3m (4)4:3
19、 试题分析： (1)根据动能定理可得 ，解得 。 （ 2）物块到达 B点的速度为 ， 根据机械能守恒有 ， 解得 ， 在 B点，合外力等于向心力，即 解得 ，根据牛顿第三定律可得小车固定时物块到达圆弧轨道最低点 B时对轨道的压力为 42N。 （ 3）到达 B点前小车不动，系统当物块到达 B点以后的运动动量守恒，最终二者速度相同 所以 解得 此过程中物块的加速度大小 小车的加速度大小 速度相等时物块的位移由 ，解得 速度相等时小车的位移由 ，解得 小车不固定时物块再次停在小车上时距小车 B点的距离 （ 4）小车固定时摩擦系统产生的热量 ，小车不固定时摩擦系统产生的热量 ，所以 考点：力学综合题
20、点评：本题（ 3）还可以根据系统损失的机械能等于系统产生的热来计算小车不固定时物块再次停在小车上时距小车 B点的距离，即 。 如图甲所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d=0 5m，导轨左端通过导线与阻值为 2的电阻 R连接，右端通过导线与阻值为 4的小灯泡 L连接。在矩形区域 CDFE内有竖直向上的匀强磁场， CE长为 2m， CDFE区域内磁场的磁感应强度 B随时间变化的关系如图乙所示，在t=0时，一阻值为 2的金属棒在水平恒力 F作用下由静止开始从 AB位置沿导轨向右运动，在金属棒从 AB位置运动到 EF 位置的过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求： （ 1）通过小
21、灯泡的电流大小 （ 2）恒力 F的大小 （ 3） 4s末金属棒的速度 大小 （ 4）金属棒的质量 答案：（ 1） 0.1A （ 2） 0.3N （ 3） 1m/s （ 4） 1.2kg 试题分析：（ 1）金属棒未进入磁场时， 由法拉第电磁感应定律可得： 通过小灯泡的电流 （ 2）因灯泡亮度不变，故 4s末金属棒恰好进入磁场且做匀速运动，此时金属棒中的电流为： 则恒力 （ 3） 4s后回路中的感应电动势为： 则可知 4s末金属棒的速度 （ 4）由运动学公式可知前 4s金属棒的加速度为： 故金属棒的质量 考点：法拉第电磁感应定律 点评：本题涉及到动生电动势和感生电动势，但二者却不是同时出现的 ，先
22、是感生电动势， 4s后是动生电动势，本题还要根据欧姆定律和串并联关系求解。 如图所示，直角坐标系 xoy位于竖直平面内，在 mx0的区域内有磁感应强度大小 B = 4.010-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场，其左边界与 x轴交于 P点；在 x 0的区域内有电场强度大小 E = 4N/C、方向沿 y轴正方向的条形匀强电场，其宽度 d = 2m。一质量 m = 6.410-27kg、电荷量 q =3.210 19C的带负电粒子从 P点以速度 v = 4104m/s，沿与 x轴正方向成 =60角射入磁场，经电场偏转最终通过 x轴上的 Q 点（图中未标出），不计粒子重力。求： 带电粒子在磁场中
23、运动时间； 当电场左边界与 y轴重合时 Q 点的横坐标； 若只改变上述电场强度的大小，要求带电粒子仍能通过 Q 点，讨论此电场左边界的横坐标 x与电场强度的大小 E的函数关系。 答案： x=5m 试题分析： 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有 代入数据得： 轨迹如图 1交 y轴于 C点，过 P点作 v的垂线交 y轴于 O1点， 由几何关系得 为粒子运动轨迹的圆心，且圆心角 为 60。 在磁场中运动时间 代入数据得： 带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动 方法一： 粒子在电场中加速度 运动时间 沿 y方向分速度 沿 y方向位移 粒子出电场后又经时间 t2
24、达 x轴上 Q 点 故 Q 点的坐标为 方法二： 设带电粒子离开电场时的速度偏向角为 ，如图 1，则： 设 Q 点的横坐标为 x 则： 故 x=5m。 电场左边界的横坐标为 x。 当 0 x 3m时，如图 2， 设粒子离开电场 时的速度偏向角为 ， 则： 又： 由上两式得： 当 3m 5m时，如图 3， 有 将 y=1m及各数据代入上式得： 考点：带电粒子在组合场中的运动 点评：此题要求首先要分析粒子在各个区域内的运动情况，必要时画出粒子的运动轨迹图，了解图中的几何关系利用粒子在电场中偏转时的速度的合成与分解，解决电子在电场中运动的相关问题；利用粒子在匀速圆周运动的半径和周期公式，结合洛伦兹力提供向心力可解答粒子在磁场中运动的相关问题。
