1、2013届山东省济宁市泗水一中高三 12月月考质量检测物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列说法正确的是 A牛顿认为质量一定的物体其加速度与物体受到的合外力成正比 B亚里士多德认为轻重不同的物体下落快慢相同 C伽利略通过实验研究物体下落过程，验证了自由落体运动速度与下落时间成正比 D伽利略认为如果完全排除空气的阻力，所有物体将下落的同样快 答案： AD 试题分析：牛顿第二定律明确说明了加速度与合外力、物体质量之间的关系，所以 A正确。亚里士多德认为轻重物体下落快慢不同，伽利略通过理想实验 ,在忽略空气阻力情况下轻重不同的物体下落快慢相同，所以 B错， D正确。伽利略是通过理想实验才证明自由落体
2、运动速度与下落时间成正比，并非只通过实验研究，所以 C错。 考点：物理学史 点评：本题考查了在物理学上有重要地位的众多物理学史 如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成 个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环 a、 b与长直金属杆导通，在外力 F作用下，正弦形金属线可以在杆上无摩擦滑动。杆的电阻不计，导线电阻为 R， ab间距离为 2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是 L 2。在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁 场的宽度为 2L，磁感应强度为 B。现在外力 F作用下导线沿杆以恒定的速度 v向右运动，在运动过程中导线和杆组成的平面始终与磁场垂直。t=0 时刻导线从 O点进入磁场，直
3、到全部穿过磁场，外力 F所做功为（ ） A B C D 答案： B 试题分析：导线框匀速向右滑行，切割磁感线有效长度为 ，因此某时刻产生的感应电动势 ，说明产生的为正弦交流电，其有效值为 ，整个过程动能不变，所以外力 F 做功转化为系统产生的热量，所以 ， t=4L/v，所以 ，所以 B正确 考点：交流电有效值 点评：此类题型考察了交流电 的产生利用有效值求解能量转化问题。 一束相同的带电粒子（重力不计），以不同的初动能垂直进入匀强电场，如图所示，当这些带电粒子的末动能是初动能的 4 倍时对应的位置为分别为 Pl，P2， P3， ，则这些位置连成的图线为（ ） A 一条直线 B圆 C抛物线 D
4、椭圆 答案： A 试题分析： ，则证明末速度为初速度 2倍，粒子不计重力说明在电场中类平抛运动（以抛出点建立水平坐标系，坐标原点在抛出点），根据分解类平抛运动规律知识可得，该位置的特点是其水平速度与竖直速度大小相同。，则说明满足条件的粒子在 x=2y这条直线上。 考点：类平抛运动规律 点评：此类题型通过类平抛运动分解求出满足条件的坐标关系。 在光滑绝缘水平面的 P点正上方 O点固定了一电荷量为 +Q的正点电荷，在水平面上的 N点，由静止释放质量为 m，电荷量为 -q的负检验电荷，该检验电荷经过 P点时速度为 v，图中 ， M点为 ON连线的中点，规定电场中 P点的电势为零。则在 +Q形成的电场
5、中 （ ） A M点电势等于 P点电势 B N点电势为 C P点电场强度大小是 N点的 2倍 D检验电荷在 N点具有的电势能为答案： AB 试题分析：根据几何知识可知 OM=OP，则 M点和 P点电势为同一等势圆上的两点，所以 A正确。根据点电荷场强公式可知 ， ON=2OP，所以 P点场强应为 N点场强 4倍，所以 C错。根据动能定理 ， ，其中 P点电势为零，则 N点电势能为 ，则 N点电势为 。所以 D错，B对。 考点：点电荷电场分布与等势线关系、动能定理、电场力做功 点评：此类题型考察了点电荷的电场中电场力做功问题，并结合动能定理分析试探电荷的电势能变化。 如图所示，具有圆锥形状的回转
6、器（陀螺），半径为 R，绕它的轴在光滑的桌面上以角速度 快速旋转，同时以速度 v向左运动，若回转器的轴一直保持竖直，为使回 转器从左侧桌子边缘滑出时不会与桌子边缘发生碰撞， v至少应等于 （ ） A B C D 答案： D 试题分析：陀螺掉下后可视为自由落体，只要满足 ，则答案：为 D 考点：平抛运动 点评：此类题型信息量较大，需要转化为熟悉的运动模型才便于求解。 如图所示，用两根相同的导线绕成匝数分别为 nl和 n2的圆形闭合线圈 A和B，两线圈平面与匀强磁场垂直。当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比 IA： IB为（ ） A B C D 答案： B 试题分析：根据法拉第电磁
7、感应定律 ，由于两根相同的导线，所以 ，因此半径比值为 ，则 ，根据电阻定律则 ，由于是相同的导线，所以电阻相同， I=E/R，所以 B 正确。 考点：法拉第电磁感应定律、电阻定律 点评：此类题型考察了电阻定律结合了一定的数学知识，找到导线长度不变之后，便能找到解题关键。 如图所示，质子和氦核从静止在加速电压为 U1的加速电场加速后垂直进入电压为 U2的偏转电场，射出后打到垂直偏转电场的屏幕上，下列说法正确的是 A质子和氦核从加速电场射出后的速度相同 B质子在加速电场中获得的动能是 e U1 C氦核在偏转电场中获得的动能为 2e U2 D质子和氦核在不同时刻打到屏幕的同一点上 答案： BD 试
8、题分析：在加速电场中 可知，若 q/m 比值相同，则速度大小相同。、 ，显然两者 q/m 不一样，所以 A 错误， B 正确。从图中可以看出，即使偏转距离为平行板间距离一半，偏转电场做功最多只有 2e*0.5U2，所以 C错。根据公式 ，又因为 ，则 ，上式可知偏转距离相同，质子和氦核在不同时刻打到屏幕的同一点上。 考点：电场力做功、类平抛运动 点评：此类题型通过类平抛运动可以证明偏转距离相同，从而确定正确答案：。 阻值为 R的电阻和不计电阻的导线组成如图所示的滑轨，滑轨与水平面成角，匀强磁场垂直滑轨所在的面，宽窄滑轨的宽度是二倍关系，一质量为 m电阻不计的导体棒 ab垂直滑轨放置，彼此接触良
9、好。不计导体棒与滑轨间的摩擦，导体棒从靠近电阻 R处由静止释放，在滑至窄滑轨之前已达匀速，其速度为 v，窄滑轨足够长。则下列说法正确的是 A导体棒进入窄滑轨后，先做加速度逐渐减小的加速运动后作匀速运动 B导体棒在窄滑轨上匀速运动的速度为 2v C导体棒在 宽窄两滑轨上匀速运动时导体棒产生的电动势相同 D导体棒在窄滑轨上匀速运动时电阻 R上产生的热功率是在宽滑轨上匀速运动时电阻 R上产生的热功率 4倍 答案： AD 边长为 L的正方形金属框在水平恒力 F作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域，磁场区域的宽度为 d(dL)已知 ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零则线框进入磁场和穿出磁场的过
10、程相比较，有 A产生的感应电流方向相反 B受的安培力大小相等方向相反 C进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间 D进入磁场过程中产生的热量少于穿出磁场过程产生的热量 答案： AD 试题分析：由于进入磁场时 ab边加速度恰好为零，即线框匀速进入磁场，根据右手定则可以判断感应电流为顺时针。由于磁场宽度大于线框宽度，完全进入此场后，由于磁通量不变，所以感应电流消失，在外力 F作用下加速，在出磁场过程中，并不是 ab边切割磁感线，再次利用右手定则，可以判断电流为逆时针，所以 A正确。由于进磁场和出磁场时，线框的速度并不同， ，所以，因此进入时比出去的感应电流小，所以安培力 F=BIL并不同，进去时小
11、于出去时的安培力，所以 B错。由于进 入时平均速度小于出去时平均速度，所以时间并不等，所以 C错。由于出去时感应电流大，安培力要大，在相同距离下，克服安培力做功要多，因此产生热量要多，所以 D正确。 考点：右手定则、安培力、能量转化 点评：此类题型结合右手定则判断感应电流，并通过感应电动势判断感应电流大小，进而研究出安培力大小，结合做功公式，判断安培力做功。 如图所示，水平面上放置质量为 M的三角形斜劈，斜劈顶端安装光滑的定滑轮，细绳跨过定滑轮分别连接质量为 m1和 m2的物块 m1在斜面上运动，三角形斜劈保持静止状态下列说法中正确的是 A若 m2向下运动，则斜劈受到水平面向左摩擦力 B若 m
12、1沿斜面向下加速运动，则斜劈受到水平面向右的摩擦力 C若 m1沿斜面向下运动，则斜劈受到水平面的支持力大于（ m1+ m2+M） g D若 m2向上运动，则轻绳的拉力一定大于 m2g 答案： B 压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体 m，升降机静止时电流表示数为 I0。某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程中 A物体处于失重状态 B升降机一定向下做匀加速运动 C升降机一定向上做匀加速运动 D升降机可能向下做匀减速运动 答案： D 试题分析：从图中可以发现，电流变大，所以说明
13、压敏电阻变小，根据其特点，说明压敏电阻压力增大，根据作用力与反作用力，则物体 m受到支持力变大，说明物体处于超重状态，即升降机加速度向上。所以 D答案：正确。 考点：闭合电路欧姆定律、提取信息能力、超重与失重 点评：本题结合电路知识，根据电流变化从而推导电阻变化规律，进而根据题目已知信息判断压力变化大小，进而判断出物体所处的状态。 如图所示，质量为 m的木块在质 量为 M的长木板上，木块受到向右的拉力F的作用向右滑行时，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为 1 ，木板与地面间的动摩擦因数为 2 ，则木板受到地面的摩擦力 A大小为 1mg，方向向左 B大小为 1mg，方向向右 C大
14、小为 ，方向向左 D大小为 ，方向向右 答案： A 试题分析：根据整体法，木板受到的静摩擦力与 F相等，方向相反。对 m而言 ,F与其滑动摩擦力相等反向，所以木板受到的静摩擦力大小为大小为 1mg，方向向左， A正确。 考点：整体法与隔离法、受力分析、共点力平衡问题 点评：此类题型通过对整体受力分析，并结合隔离法，通过物体的平衡状态从而求出摩擦力 实验题 为了测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下： A待测干电池（电动势约为 1.5V，内电阻约为 5） B电压表 V（ 0 2V） C电阻箱 R1（ 0 99.9） D滑动变阻器 R2（ 0 200， lA） E开关 S和导线若干
15、 （ 1）在现有器材的条件下，请你选择合适的实验器材，并设计出一种测量干电池电动势和内阻的方案，在方框中（答题纸上）画出实验电路图（标明所选的器材）； （ 2）利用你设计的实验方案连接好电路，在闭合开关、进行实验前，应注意 ； （ 3）如果要求用图象法处理你设计的实验数据，通过作出有关物理量的线性图象，能求出电动势 E和内阻 r，则较适合的线性函数表达式是 （设电压表的示数为 U，电阻箱的读数为 R）。 （ 4）利用你设计的电路进行实验，产生系统误差的主要原因是 。 答案：（ 1）如图所示 （ 2）将电阻箱的阻值调到最大 （ 3） 或 （ 4）电压表分流 试题分析：要测量电源电动势 E 及其内
16、阻，关键是测量路端电压以及输出电流，设计方案如答案：。为了保证仪器安全，需要讲电阻箱阻值 调节最大，使得电流最小，保护实验仪器。根据闭合电路欧姆定律 E=U+Ir，则 。由于电压表的微弱分流作用，是实验带来误差的主要原因。 考点：闭合电路欧姆定律 点评：此类题型考察了根据闭合电路欧姆定律测量电源电动势和内阻的改进方案。巧妙的测量了路端电压和电源输出电流。 为了较为精确测量某一定值电阻的阻值，兴趣小组先用多用电表进行粗测，后用伏安法精确测量现准备了以下器材： A多用电表 B电压表 V1，量程 6V，内阻约 10k C电压表 V2，量程 15V，内阻约 20k D电流表 A1，量程 0.6A，内阻
17、约 0.2 E电流表 A2，量程 3A，内阻约 0.02 F电源：电动势 E=9V G滑动变阻器 R1，最大阻值 10，额定电流 2A H导线、电键若干 (1)在用多用电表粗测时，该兴趣小组首先选用 “10”欧姆挡，此时欧姆表的指针位置如图甲所示，为了减小误差，多用电表的选择开关应换用 _欧姆挡；按操作规程再次测量该待测电阻的阻值，此时欧姆表的指针位置如图乙所示，其读数是 _。 (2)在用伏安法精确测量时，要求待测电阻的电压从 0开始连续调节，则要完成测量，应选择的器材是 _ (填器材前面的字母代号 )，并在方框内（答题纸上）画出实验电路图。 答案： (1)“1”欧姆挡， 9.0 (2)BDF
18、GH，如图所示 试题分析： “10”欧姆挡，指针偏转角度太大，说明表头电流太大，即待测电阻电阻较小，所以应换小的档位 “1”欧姆挡，经读数为 9.0。要求从零连续调节，所以电路为分压式电路（小电阻分压）。考虑到电源电压为 9V，采用量程为15V的电源则指针偏转角度太小，不利于读数。通过分压电阻，调节电压，使其不超过 6V满偏值即可。另外粗测电阻为 9，所以最大电流为 6/9A，所以采用满偏值 0.6A的电流表。 考点：万用电表的档位选择、如何根据题意选择实验仪器和电路图 点评：此类题型较灵活的靠擦了如何设计电路图以及如何根据实验选择合适原件的能力。 如图所示，游标卡尺的示数为 cm；螺旋测微器
19、的示数为 mm。答案： .22 ， 3.290 试题分析：螺旋测微器的读法和游标卡尺的读法为：先读出主尺的读数，然后加上游标读数乘以精度。例如左图主尺为 2mm，游标读数 20.1mm，因此读数为 2.2mm即 0.22cm；右图读数，主尺为 3mm，游标读数为 29.00.01mm，两者相加为 3.290mm。 考点：螺旋测微器的读法、游标卡尺的读法 点评：此类题型考察物理基本用具之一，在高考的实验题一中经常涉及到。 用自由落体法进行 “验证机械能守恒定律 ”的实验 （ 1）实验完毕后选出一条纸带如图所示，其中 O点为电磁打点计时器打下的第一个点， A、 B、 C为三个计数点，打点计时器通以
20、 50Hz的交流电。用刻度尺测得 OA=12.41cm， OB=18.60cm， OC=27.21cm，在计数点 A和 B、 B和 C之间还各有一个点，重物的质量为 1.00kg，取 g=9.80m/s2。甲同学根据以上 数据算出：当打点计时器打到 B点时重物的重力势能比开始下落时减少了_J；此时重物的动能比开始下落时增加了 _J。 (结果均保留三位有效数字 )。 实验中产生系统误差的原因是 _ （ 2）乙同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的 距离 h，算出了各计数点对应的速度 v，以 h为横轴，以 为纵轴画出了如图的图线。图线未过原点 O的原因是_。
21、答案：（ 1） 1.82， 1.71，纸带通过打点计时器受摩擦阻力、空气阻力；（ 2）先释放重物，再接通计时器电源 试题分析：重视势能减少量为 mgh，动能增加量为 ，其中 。由于实验时纸带通过打点计时器受摩擦阻力、空气阻力所以会造成些许误差。理论上 ，为过原点，说明还未有测量的下落高度就出现速度，说明先释放重物，再接通计时器电源，从而带来误差。 考点：打点计时器操作、机械能守恒定律 点评：此类题型考察了机械能守恒定律的实验条件，并考察了学生正确操作打点计时器。 计算题 （ 10分）一根轻绳一端系一小球，另一端固定在 O点，在 O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器，让小球绕 O点在竖直平面内
22、做圆周运动，由传感器测出拉力 F随时间 t变化图象如图所示，已知小球在最低点 A的速度 vA 6 m/s， g=10 m/s2,求： (1)小球做圆周运动的周期 T (2)轻绳的长度 L. 答案：（ 1） 2s （ 2） 0.6m 试题分析：（ 1）小球在竖直平面内运动的过程中，由重力与绳子的拉力之和提供向心力（有时是拉力减去重力，有时是重力加上拉力），所以拉力随运动过程做周期性变化，故拉力的周期也就等于小球做圆周运动的周期，由图可以看出周期 T 2 s. (2)以小球为研究对象 ,设其在最低点受到拉力 FA,最高点受拉力 FB. 由图可以看出 FA=14 N,FB=2 N 最低点 : 最高点
23、 : 由动能定理得 : 已知 FA=14 N,FB=2 N,vA=6 m/s，代入 式，联立解得： 考点：向心力、动能定理 点评：此类题型考 察了根据图像分析向心力的变化特点，通过动能定理联立求解 （ 14 分）在甲图中，带正电粒子从静止开始经过电势差为 U 的电场加速后，从 G点垂直于 MN进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线 MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为 B，带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的 H点，如图甲所示，测得 G、 H间的距离为 d，粒子的重力可忽略不计。 (1)设粒子的电荷量为 q，质量为 m。求该粒子的比荷 ； (2)若偏转磁场的区域为
24、圆形，且与 MN相切于 G点，如图乙所示，其它条件不变 ,要保证上述粒子从 G点垂直于 MN进入偏转磁场后不能打到 MN边界上 (MN足够长 )，求磁场区域的半径应满足的条件。 答案：（ 1） （ 2） 试题分析： (1)带电粒子经过电场加速，进入偏转磁场时速度为 v，由动能定理进入磁场后带电粒子做匀带圆周运动，轨道半径 r， 由于打到 H 点，所以 。 联立上述三式，得 (2)要保证所有带电粒子都不能打到 MN边界上，带电粒子在磁场中运动偏角如图所示，磁场区半径 所以磁场区域半径满足 考点：洛伦兹力提供向心力、电场力做功 点评：此类题型考察洛伦兹力提供向心力，并需要将粒子轨迹画出才能找到圆心，半径之间的关系，这是求解这类题型的关键。
