1、2013届河北省唐山市高三 4月第二次模拟理综物理试卷与答案（带解析） 选择题 在物理学发展过程中有许多重大发现，下列有关说法正确的是 A牛顿通过多次实验发现力不是维持物体运动的原因 B开普勒发现了行星运动定律，并提出过行星绕太阳运动原因的解释 C库仑提出一种观点，认为在电荷周围存在着由它产生的电场 D法拉第发现了电磁感应现象，并亲自得出了电磁感应定律 答案： B 试题分析：伽利略通过多次实验推理出力不是维持物体运动的原因，所以 A错误；开普勒发现如果假设行星的运动是匀速圆周运动，计算所得的数据与观测数据不符，只有假设行星绕太阳运动的轨道不是圆而是椭圆，才能解释这种差别，所以 B正确；法拉第提
2、出一种观点，认为在电荷周围存在着由它产生的电场，所以 C错误；法拉第发现了电磁感应现象，但电磁感应定律是由纽曼、韦伯提出的，所以 D错误。 考点：本题考查物理学史。 （ 6分）如图所示， Sl、 S2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为 ，它们在介质中产生干涉现象， Sl、 S2在空间共形成了 5个振动加强的区域，如图中实线所示。 P是振动加强区域中的一点 ，从图中可看出 A P点到两波源的距离差等于 1 5 B S1的传播速度大于 S2的传播速度 C P点此时刻振动最强，过半个周期后，振动变为最弱 D当一列波的波峰传到 P点时，另一列波的波峰也一定传到 P点 E两波源之间的距离一定
3、在 2个波长到 3个波长之间 答案： DE （ 6分）下列说法中正确的是 A氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率 B （钍）核衰变为 Pa（镤）核时，衰变前 Th核质量等于衰变后 Pa核与 粒子的总质量 C a粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的 D分别用紫光和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用紫光照射时光电子的最大初动能较大 E法国物理学家德布罗意预言了实物粒子的波动性 答案： DE 试题分析：氢原子在向低能级跃迁过程中可能放出多种频率的光子，因此放出光子的频率不一定等于入射光子的频率，故 A错；核反应过程中质量数守恒但是
4、质量不守恒，伴随着质量亏损，故 B错误；、 粒子散射实验的结果证明原子核的存在，故 C错；根据爱因斯坦光电效应方程可知，发生光电效应时，光电子的最大初动能随入射光的频率的增大而增大，因此用紫光照射该金属板时逸出的光电子最大初动能较大，故 D对；德布罗意波预言了物质波，即实物粒子具有波动性， E对。 考点：玻璃二象性、核衰变、光电效应 如图所示，带同种电荷大小不计的两个小球 a和 b，分别静止在竖直墙面 A处和光滑水平地面 B处， AO=OB。 a球此时受摩擦力向上，且与墙面间动摩擦因数为 =0.5， b球被光滑竖直板挡住， a球由于漏电而缓慢下移到 A 处，在此过程中 A地面对 b球的支持力变
5、小 B竖直墙面对 a球的支持力变小 C竖直墙面对 a球的摩擦力变小 D a、 b之间的作用力变大 答案： AD 如图所示，一半径为 R的圆内有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为 B，CD是该圆一直径。一质量 m、电荷量 q的带电粒子（不计重力），自 A点沿平行 CD的方向垂直射入磁场中，恰好从 D点飞出磁场， A点到 CD的距离为。则 A可判别粒子穿过磁场后做曲线运动 B可求得粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径 C可求得粒子在磁场中运动时间 D可求得粒子进入磁场时的速度 答案： BCD 试题分析： 因不知圆外场 的分布情况，带电粒子穿出磁场后不一定做曲线运动， A错； A点到 CD的距离 ， OA
6、Q=60， DAQ=75,则 AQD=30，偏转角为 30，由此可求出粒子在磁场中运动时间为 ， C对；根据如图几何关系也可求出粒子做圆周运动的轨道半径， B对；根据时间 t可求出粒子的运动周期T，一直轨道半径和周期，就可求出粒子进入磁场时的速度， D对。 考点：本题考查了粒子在磁场中的运动。 如图所示，虚线 a、 b、 c、 d、 e代表电场中的五个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹， P、 Q是这条轨迹上的两点，据此可知 A五个等势面中， a的电势最高 B带电粒子通过 P点时的电势能较 Q点大 C带电粒子通过 P点时的动能较 Q点
7、大 D带电粒子通过 P点时的加速度较 Q点小 答案： CD 试题分析：由电场线处处与等势面垂直且做曲线运动的物体所受的合外力指向曲线的凹侧可知该电场线的分布大概如图，沿电场线方向电势降低，所以，所以 A错误。从 电场 力做正功，电势能降低，所以 B错误。根据动能定理， ，所以 C 正确。电场线越密，电场强度越大， ，所以 即 ，所以 D正确。 考点：本题重在考查电场线、电势能、电势以及功能关系，能量守恒等，难度中等。 一个 U形金属线框在匀强磁场中绕 OO 轴以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一电阻 R供电，如图甲、乙所示。其中甲图中 OO 轴右侧有磁场，乙图中整个空间均有磁场，两磁场磁感应
8、强度相同。则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为 A 1： B 1： 2 C 1： 4 D 1： 1 答案： A 试题分析：甲图中的磁场只在 轴的右侧，所以线框只在半周期内有感应电流产生，如图甲，电流表测得是有效值，所以 乙图中的磁场布满整个空间，线框中产生的感应电流如图乙，所以，则 ，即 A正确。考点：本题重在考查交变电流的产生及有效值。 海王星有 13 颗已知的天然卫星。现认为海卫二绕海王星沿圆轨道匀速运转，已知海卫二的质量 2.0l019kg，轨道半径为 5.5106km，运行的周期为 360天，万有引力常量 G=6.67l0-1lN m2/kg2。则海王星的质量大约为 A 1.01017
9、kg B l.0l026kg C 2.0l01lkg D 2.0l019kg 答案： B 试题分析：万有引力提供向心力，因已知周期，所以向心力公式用 ，则 ， 得 ，代入数据得 ，所以 B正确。 考点：本题重在考查学生对万有引力定律及其应用的掌握情况。 如图所示，在圆锥形内部有三根固定的光滑细杆， A、 B、 C为圆锥底部同一圆周上的三个点，三杆 Aa、 bB、 cC 与水平底面的夹角分别为 60o、 45o、 30o。每根杆上都套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从 a、 b、 c处由静止释放（忽略阻力），用 tl、 t2、 t3依次表示各滑环到达 A、 B、 C所用的时间，则 A t
10、lt2t3 B t1 t2 答案： D 试题分析：由牛顿第二定律可知滑环在杆上做初速度为 0，加速度 的匀加速直线运动，假设 A、 B、 C 三点所在圆的半径为 ，则 =2 ， ，又根据匀变速直线运动公式得 ，代入数据可知 D正确， A、 B、 C错误。 考点：本题考查牛顿第二定律与匀变速直线运动的综合应用。 （ 6分）下列说法正确的是 A当一定质量的气体吸热时，其内能可能减小 B玻璃、石墨和金刚石都是晶体，石蜡是非晶体 C单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点 D当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部 E空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与
11、相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比 答案： AD 实验题 （ 1）测量某电阻丝的电阻率，需先用螺旋测微器测电阻丝的直径，示数如图所示，则该电阻丝的直径为 mm。 实验中可用的器材有：电压表 V（量程 3V，内阻约为 3k ）、电流表（量程300mA，内阻约为 5 ），滑动变阻器（变化范围 0 5 ）、电源（ 3V）、小灯泡、开关、导线若干。 试在下面方框中画出精确测量该电阻丝电阻（阻值约为 15 ）的电路图。 （ 2）若将该正确电路中电阻丝换成小灯泡来描绘小灯泡的伏安特性曲线，得到如下数据（ U和 I分别表示小灯泡上的电压和电流）。请在图中画出小灯泡的伏安特性曲线。 U/V 0.20 0.4
12、0 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 I/A 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 （ 3）若将本题中的小灯泡直接接在电动势为 1.5 V、内阻为 2.0 电池的两端，小灯泡的实际功率是 W。 答案：（ 1） 1.4681.472 （ 2分） 电路图见（ 3分） （ 2）见 （ 3） 0.28W（ 0.24 0.32均正确）（ 2分） （ 5分）验证机械能守恒定律的装置如图。在长为 L的细线下端拴一个质量为 m的金属球，水平木条 T装在铁架上部，细线的上端固定在 O点。铁架下部装一个刮脸
13、刀片 D，当球摆到最低点时恰好把线割断（不计能量损失）。在水平地面上放一张白纸，上面再放一张复写纸，即图中的 E。 实验方法是：在摆球静止时，量出摆长 L（悬点 O到球心距离）和球的下缘到地面的竖直高度 H。把摆拉至水平，摆线平直，自 A点由静止释放。摆到最低点 B时，线被割断，球被平抛出去，落在复写纸 E上，打 出痕迹，记录下落地点 C，再量出水平射程 x。求出球由 A到 B过程中动能的增加量 Ek=_ ，重力势能的减小量 Ep= （重力加速度为 g）。最后看 Ek是否与 Ep近似相等而得出机械能守恒的结论。 答案： （ 3分） mgL（ 2分） 计算题 （ 18分）如图所示，某传送带装置倾
14、斜放置，倾角 =37o，传送带 AB长度xo=l0m。有一水平平台 CD高度保持 6 45m不变。现调整 D端位置，当 D、 B的水平距离合适时，自 D端水平抛出的物体恰好从 B点沿 BA方向冲上斜面，此 后 D端固定不动， g=l0m/s2。另外，传送带 B端上方安装一极短的小平面，与传送带 AB平行共面，保证自下而上传送的物体能沿 AB方向由 B点斜向上抛出。（ sin37o=0 6， cos37o=0 8） （ 1）求 D、 B的水平距离； （ 2）若传送带以 5m/s的速度逆时针匀速运行，某物体甲与传送带间动摩擦因数 1=0 9，自 A点沿传送带方向以某一初速度冲上传送带时，恰能水平落
15、到水平台的 D端，求物体甲的最大初速度 vo1 （ 3）若传送带逆时针匀速运行，某物体乙与传送带间动摩擦因数 2=0.6，自 A点以 vo2=11m/s的初速度沿传送带方向冲上传送带时，恰能水平落到水平台的 D端，求传送带的速度 v。 答案：（ 1） 1.2m （ 2） 17m/s （ 3） 2 m/s （ 1）设水平抛出物体的初速度 v0，经时间 t落入传送带上时，竖直分速度为 vy ，竖直方向： h - x0sin = gt2 （ 2分） vy = gt （ 1分） tan= （ 2分） 水平方向距离 x = v0t（ 1分） x = 1.2m（ 1分） （ 2）由（ 1）中得 sin =
16、 （ 1分） 所以物体从传送带上落下时 v = 5m/s 则物体甲到 B端的速度为 v = 5m/s，则恰能水平落到水平台的 D端 由动能定理得： -mg x0sin-1mgcosx0 = mv2- mv012（ 2分） v01= 17m/s（ 2分） （ 3）若传送带对物体的摩擦力方向始终向下，设物体到 B端速度 v1 由动能定理得： -mg x0sin-2mgcosx0 = mv12- mv022， v1无解 若传送带对物体的摩擦力方向始终向上，设物体到 B端速度 v2 由动能定理得： -mgx0sin+2mgcosx0 = mv22- mv022 v2= m/s 5m/s 故只能是摩擦力
17、方向先向下后向上 当摩擦力方向向下时，由牛顿第二定律得 mgsin+2mgcos = ma1（ 1分） a1= 10.8m/s2 当摩擦力方向向上时，由牛顿第二定律得 mgsin-2mgcos = ma2（ 1分） a2= 1.2m/s2 设传送带速度为 v，则有 + = x0（ 2分） v= m/s = 2 m/s（ 2分） 考点：本题考查了牛顿运动定律和平抛运动。 （ 14分）如图所示，竖直平面内有两光滑金属圆轨道，平行正对放置，直径均为 d，电阻不计。某金属棒长 L、质量 m、电 阻 r，放在圆轨道最低点 MM 处，与两导轨刚好接触。两圆轨道通过导线与电阻 R相连。空间有竖直向上的匀强磁
18、场，磁感应强度为 B。现使金属棒获得垂直纸面向里的初速度 vo，当其沿圆轨道滑到最高点 NN 处时，对轨道恰无压力（滑动过程中金属棒与圆轨道始终接触良好）。重力加速度为 g，求： （ 1）金属棒刚获得垂直纸面向里的初速度时，判断电阻 R中电流的方向； （ 2）金属棒到达最高点 NN 处时，电路中的电功率； （ 3）金属棒从 MM 处滑到 NN 处的过程中，电阻 R上产生的焦耳热。 答案：（ 1）由右手定则可判定 R中电流方向从 b到 a （ 2） （ 3）QR= （ mv - mgd） （ 1）由右手定则可判定 R中电流方向从 b到 a（ 2分） （ 2）设金属棒到达最高点 NN处时，速度大小
19、为 v，由牛顿第二定律得 mg = （ 2分） v = E = BLv （ 2分） P = （ 2分） P = （ 1分） （ 3）设整个电路中产生的焦耳热为 Q，则由能量守恒定律得 Q= mv -(mv2+mgd) （ 2分） 又由 Q=I2Rt 可知 R中的焦耳热为 QR= （ 2分） 即 QR= （ mv - mgd）（ 1分） 考点： 本题考查了右手定则、法拉第电磁感应定律、牛顿第二定律和能量守恒定律。 （ 9 分）如图所示，圆柱形气缸开口向上竖直放置在水平面上，气缸足够长，内截面面积为 S。一厚度不计、质量为 m= 的活塞封住一定量的理想气体，温度为 To时缸内气体体积为 Vo，先在
20、活塞上缓慢放上质量为 3m的砂子，然后将缸内气体温度缓慢升高到 2To。大气压强为 Po，求： 最后缸内气体的体积； 在右图中做出缸内气体状态变化的 p-V图象。 答案： V0 如图所示 （ 9分）如图所示，截面为直角三角形 ABC， B=30，斜边 AB=a。棱镜材料的折射率为， 。在此截面所在的平面内，一条光线在距 A点为 处的 M点垂直 AC射入棱镜， 不考虑光线沿原路返回的情况，光线从玻璃砖的 BC边射出。求： 光从棱镜射出时的折射角； 光从棱镜射出时的射出点距 B多远。 答案： 45 试题分析： 由图可知光线在 N点的入射角 ，设发生全反射的临时界角为 ，则 ，得 由 可知，光在 N
21、点全反射， ，故光在 P点的入射角为 30 设在 P点的折射角为 ，有 由几何关系知 AN= ， NB= ， QB= 在三角形 QPB中有 ，故 考点：本题考查了光的折射与全反射。 （ 9分）如图所示，在光滑的水平地面上，质量为 M=2kg的滑块上用轻杆及轻绳悬吊质量为 m=lkg的小球，轻绳的长度为 L=lm。此装置一起以速度v0=2m/s 的速度向右滑动。另一质量也为 M=2kg 的滑块静止于上述装置的右侧。当两滑块相撞后，粘在一起向右运动，重力加速度为 g=l0m/s2。求： 两滑块粘在一起时的共同速度； 小球向右摆动的最大高度。 答案： 1 m/s 0.04m 试题分析： 两滑块相撞过程，由于碰撞时间极短，小球的宏观位置还没有发生改变，两滑块已经达 到共同速度，因此悬线仍保持竖直方向。由动量守恒定律，有 Mv0 2Mv（ 2分） 代入数据得： m/s（ 1分） 两滑块碰撞完毕后，小球上升到最高点的过程，系统在水平方向上所受合外力为零，动量守恒，小球上升到最高点时，系统有相同的水平速度，则 2Mv +mv0（ 2M+m） v（ 2分） 解得， 两滑块相撞后到小球上升到最高点，由能量守恒有：（ 2分） 代入数据得： （ 1分） 考点：动量守恒定律
