2013届河南省平顶山、许昌、新乡高三第三次调研考试理综物理试卷与答案(带解析).doc

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资源描述

1、2013届河南省平顶山、许昌、新乡高三第三次调研考试理综物理试卷与答案(带解析) 选择题 如图所示的实验装置为库仑扭秤。细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的金属小球 A,另一端有一个不带电的球 B, B与 A所受的重力平衡。当把另一个带电的金属球 C插入容器并使它靠近 A时, A和 C之间的作用力使悬丝扭转,通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小,改变 A和 C之间的距离 r,记录每次悬线扭转的角度,便可找到力 F与距离 r的关系。这一实验中用到了下列哪些物理方法 A微小量放大法 B极限法 C比值定义法 D控制变量法 答案: AD 试题分析:把微弱的库仑力转换放大成可以看得到的扭转角度

2、,并通过扭转角度的大小找出力和距离的关系,是放大法, A选项正确;保持带电量不变,改变 A和 C的距离而得到 F和 r的关系,是控制变量法, D选项正确。 考点:本题考查物理研究方法:放大法、极限法、比值定义法和控制变量法的应用。 如图甲所示,为一列沿 x轴传播的简谐横波在 t=0时刻的波形图。图乙表示该波传播的介质中 x=2m处的质点 a从 t=0时起的振动图象。则下列说法正确的是:(选对一个给 3分,选对两个给 4分,选对 3个给 6分。每错选一个扣 3分,最低得分为 0分) A波传播的速度为 20m/s B波沿 x轴负方向传播 C t=0.25s时,质点 a的位移沿 y轴负方向 D t=

3、0.25s时, x=4m处的质点 b的加速度沿 y轴负方向 E从 t=0开始,经 0.3s,质点 b通过的路程是 6m. 答案: ACD 试题分析:据波速 v=/T=20m/s,所以 A选项正确;据质点的振动方向与波的传播方向关系,利用上下坡法可知该波沿 x轴正方向传播,所以 B选项错误;t=0.25s=T+T/4,此时 a质点运动到最低点而 b质点运动到最高点,所以 C、 D选项正确;当 t=0.3s时 t=T+T/2,质点 b通过的路程为 1.2m,所以 E选项错误。 考点:本题考查机械波波动图像和质点振动图像的分析。 下列关于热学知识的说法正确的是 (选对一个给 3分,选对两个给 4分,

4、选对 3个给 6分每错选一个扣 3分,最低得分为 0分) A在一个孤立系统中,一个自发过程中的熵总是向增加的方向进行 B在使两个分子间的距离由很远 (r10-9m)减小到很难再靠近的过程中,分子间的作用力先减小后增大,分子势能不断增大 C由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在表面张力 D当空气相对湿度越大时,空气中水蒸气的实际压强越接近同温度下水的饱和气压,人的体表的水分蒸发越慢 E用油膜法测出油分子的直径后,要估算阿伏加德罗常数,只需再知道油的密度即可 答案: ACD 试题分析:从热力学第二定律的微观角度看可知:一个孤立系统总是从熵小的状态像熵大的状态发展,所以 A

5、选项正确;两个分子从很远距离逐渐靠近的过程中,分子力的大小先增大后减小再增大,分子势能先减小后增加,所以 B选项错误;液体表面各部分间存在相互吸引的力,且液体的密度越大,这种吸引力越大,所以 C选项正确;据相对湿度的定义可知, D选项正确;据NA=VMOL/V0=MMOL/v0可知,要算出阿伏伽德罗常数,除了油的密度还需要知道油的摩尔质量,所以 E选项错误。 考点:本题考查热力学第二定律的微观解释、分子力和分子距离关系、液体表面张力的定义、空气相对湿度定义、阿伏伽德罗常数的计算。 如图所示为 “探究加速度与物体受力的关系 ”的实验装置图。图中 A 为小车,质量为 m1,连接在小车后面的纸带穿过

6、电火花打点计时器 B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上, p的质量为 m2 , C为弹簧测力计,实验时改变 p的质量,读出测力计不同读数 F,不计绳与定滑轮、动滑轮之间的摩擦。 ( 1)电火花打点计时器工作电压为 V的交流电。 ( 2)下列说法正确的是 A一端带有定滑轮的长木板必须保持水平 B实验时应先接通电源后释放小车 C实验中 m2应远小于 m1 D测力计的读数始终为 ( 3)下图为某次实验得到的纸带,纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离,相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度的大小是 m/s2(交流电的频率为 50Hz,结果保留二位有效数字) ( 4)

7、实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得 到的aF 图像,可能是下图中的图线 。 答案:( 1) 220V ( 2) B ( 3) 0.49或 0.50 ( 4) C 试题分析: 1)请查阅教材; 2)该实验需要平衡摩擦力,滑板需要适当倾斜,所以 A选项错误;为了使尽量多的点打在纸带上,减小误差,要先接通电源再释放小车,所以 B选项正确;据 F=ma,细绳的拉力 F的数值可以通过测力计读出,所以可以不考虑 m2应远小于 m1,所以 C 选项错误;由于 P 处于失重状态,测力计的示数小于 m2g/2,所以 D选项错误。 3) a1=( s2-s1) /T2, a2=(s3-s2

8、)/T2,a= ( a1+ a2) /2=0.495m/s2=0.50 m/s2。 4)据 F-f=ma,a=F/m-f/m可知, C选项正确。 考点:本题考查了实验牛顿第二定律的验证。 如图所示为一种获得高能粒子的装置,环形区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小可调的均匀磁场(环形区域的宽度非常小)。质量为 m、电荷量为 +q的粒子可在环中做半径为 R的圆周运动。 A、 B为两块中心开有小孔的距离很近的极板,原来电势均为零,每当带电粒子经过 A 板准备进入 AB 之间时,A板电势升高为 +U, B板电势仍保持为零,粒子在两板间的电场中得到加速。每当粒子离开 B板时, A板电势又降为零。粒子在

9、电场中一次次加速下动能不断增大,而在环形磁场中绕行半径 R不变。(设极板间距远小于 R) 下列说法正确的是 A粒子从 A板小孔处由静止开始在电场力作用下加速,绕行 n圈后回到 A板时获得的总动能为 2nqU B粒子在绕行的整个过程中,每一圈的运动时间不变 C为使粒子始终保持在半径为 R的圆轨道上运动,磁场的磁感应强度大小必须周期性递减 D粒子绕行第 n圈时的磁感应强度为 答案: D 试题分析:带电粒子每一次经过电场 AB,获得动能为 qu,经过 n圈后获得的动能为 EK=nqu,所以 A选项错误;由 T=2m/qB和 v=qBR/m可知,带电粒子的运动周期逐渐减小,所以 B选项错误;由 R=m

10、v/qB可知,要使半径不变,速度 v增加时磁感应强度 B也要增加,所以 C选项错误;由 EK=nqu=mv2/2 和v=qBR/m可的 B= ,所以 D选项正确。 考点:本题考查带点粒子在电磁场中的加速和偏转问题,主要涉及到回旋加速器的应用。 将小球 a从地面以初速度 v0竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球 b从距地面高 h处以初速度 v0水平抛出,两球恰在处相遇(不计空气阻力,取地面为零势能面)。则下列说法正确的是 A两球同 时落地 B相遇时两球速度大小相等 C从开始运动到相遇,球 a动能的减少量等于球 b动能的增加量 D相遇后到落地前的任意时刻,球 a的机械能小于球 b的机械能 答案:

11、CD 试题分析:由于 a球做竖直上抛运动有: h/2=v0t-gt2/2,而 b球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,有: h/2=gt2/2,从这两式求得 h/2= v0t/2,由此式可以分析出a球到达 h/2与 b球相遇时速度刚好为零,而重力对 b球做正功,速度更大,所以 A、 B选项错误;从开始运动到相遇,重力对两球做的功相等,所以两球动能变化相等, C选项正确;由于只有重力做功,两球机械能相等,相遇后的机械能与相遇前相等,而相遇前 b球机械能较大,所以 D选项正确。 考点:本题主要考查平抛运动和竖直上抛运动,动能定理和机械能守恒问题。 如图所示,形状和质量完全相同的两个圆柱体 a、 b

12、靠在一起,表面光滑,重力为 G,其中 b的下半部刚好固定在水平面 MN 的下方,上边露出另一半, a静止在平面上。现过 a的轴心施以水平作用力 F,可缓慢的将 a拉离平面一直滑到 b的顶端,对该过程分析,则应有 A拉力 F先增大后减小,最大值是 G B开始时拉力 F最大为 G,以后逐渐减小为 0 C a、 b间的压力开始最大为 2G,而后逐渐减小到 G D a、 b间的压力由 0逐渐增大,最大为 G 答案: BC 试题分析:据力的三角形定则可知,小球 a处于初状态时,小球 a受到的支持力 N=G/sin30o=2G,拉力 F=Ncos30o= G;当小球 a缓慢滑动时, 增大,拉力F=Gcot

13、,所以 F减小;当小球 a滑到小球 b的顶端时小球 a还是平衡状态,此时它受到的拉力必定为 0,所以 A选项错误 B选项正确;小球 a受到的支持力由N= G/sin可知, 增大而支持力减小,滑到 b球的顶端时由于小球处于平衡状态,支持力 N=G。 考点:本题考查力的动态平衡问题。 在海洋资源、环境、减灾和科学研究等方面,海洋卫星发挥了不可替代的重要作用。目前世界各国的海洋卫星和以海洋观测为主的在轨卫星已有 30 多颗。我国分别于 2002年 5月, 2007年 4月, 2011年 8月成功发射海洋一号 A、海洋一号 B、海洋二号三颗海洋卫星。三颗海洋卫星都在圆轨道上运行。两颗海洋一号卫星运行周

14、期约为 100.8 分钟,海洋二号卫星运行周期约为 104.46 分钟。由上述信息可以断定 A三颗海洋卫星的运行速度都大于同步卫星的运行速度 B海洋一号卫星比海洋二号运行更慢 C海洋一号卫星的运行轨道比海洋二号离地更高 D三颗海洋卫星的运行高度可能超过同步卫星 答案: A 试题分析:据 T= 可知:天体高度越高,它的环绕周期越大,而海洋二号卫星比海洋一号 A、海洋一号 B的周期更大,所以 C选项错误;据 v=可知:天体高度越高,它的环绕速度越小,所以 B选项错误;同步卫星的周期更大、高度更高,同步卫星的运行速度比它们的更小,所以 A选项正确而 D选项错误。 考点:本题考查万有引力定律及其应用,

15、主要考查环绕天体周期、环绕速度与高度的关系。 如图所示,在 O 和 O/两点放置两个等量正点电荷,在 OO/连线上有 A、 B、C三个点,且 OA=BO/=O/C。一正点电荷沿路径 从 B运动到 C,电场力所做的功为 W1;沿路径 从 B运动到 C电场力所做的功为 W2。把该正点电荷从 A沿 OO连线运动到 C,电场力所做的功为 W3,则下列说法正确的是 A W1大于 W2 B W1为正值 C W1大于 W3 D W1等于 W3 答案: BD 试题分析:据题意可知, A、 B两点对称,即 A=B,而路径 和路径 都是从同一等势面到另一等势面,两种路径电场力做功相等,所以 A、 C选项错误 D选

16、项正确;沿电场线方向电势降低,据等量同种电荷等势面的分布特征可知 B点电势较低,则从 B点到 C点的两种路径,电场力做正功,所以 B选项正确。 考点:本题考查电场力做功与电势高低的问题,主要考查了对等量同种电荷的电场线和等势线的分布情况。 远距离输电线路的示意图如图所示。若发电机的输出电压不变,变压器均为理想变压器,不考虑电感和电容的影响,则下列说法中正确的是 A输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定 B升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 C当用户用电器总功率增大时,输电线上损失 的功率增大 D当用户用电器总功率减小时,输电线上损失的功率增大 答案: C 试题分析:在远距离

17、输电过程中,输电线的电流由降压变压器的线圈匝数比和用户用电功率决定,所以 A选项错误;在输电线上由于有电压损失,则升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压,所以 B选项错误;当用户用电器总功率 P 增加时,据降压变压器的输出电压 U 不变,即 P=UI,可知电流 I 增加,再由于匝数不变,据原副线圈电流与匝数的关系,可知输电线的电流也增加,所以输电线上损失的功率据 P=I2R可知,输电线上损失功率增加, C 选项正确;相反,当用户用电器总功率减小时,输电线上损失的功率也减小,所以 D选项错误。 考点:本题考查远距离输电问题,主要考查远距离输电的能力损失问题的分析。 一个质量为 m=1kg的

18、物体放在水平光滑地面上,在一水平外力 F1=2N 的作用下从静止开始做直线运动,物体运动 5s后外力撤去,在此时刻再加上一个与F1反向的力 F2=6N,物体又运动 5s。规定外力 F1的方向为正方向,则在物体运动的这个 10s的时间内,下列关于物体的速度图像,正确的是 答案: D 试题分析:据题意,物体在 F1=2N 的水平力作用下,物体产生的加速度为a1=F1/m=2m/s2;在 F2=6N 的反向力作用下,物体产生的加速度为 a2=- F2/m=-6 m/s2;据 v-t图像分析,只有 D选项正确。 考点:本题主要考查牛顿第二定律和速度时间图像的应用。 实验题 在 “描绘小电珠的伏安特性曲

19、线 ”实验中,用导线 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g和 h按如图所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零。闭合开关后: ( 1) 若电压表的示数为零,电流表的示数为 0.3 A,小电珠亮,则断路的一根导线为 _。 ( 2)若电压表的示数为 2V,电流表的示数为零,小电珠不亮,则断路的一根导线为 _。 ( 3)若反复调节滑动变阻器,小电珠亮度发生变化,但电压表、电流表的示数都不能调为零,则断路的一根导线为 _。 答案:( 1) h ( 2) d ( 3) g 试题分析: 1)据题意,可以判定没有电流流经电压表,所以是导线 h 断路; 2)有电流流经电压表,电压表内

20、阻非常大,电流非常微弱,所以电流表示数接近为零,而电流直接没有通过灯泡,则肯定导线 d断路;调节滑片,电流可以变化但不能将电流调至为零,说明滑动变阻器连接方 式为限流式,所以导线 g断路。 考点:本题考查对电路故障问题的分析。 填空题 如图所示为氢原子的能级示意图。一群氢原子处于 n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,并用这些光照射逸出功为 2. 49eV的金属钠。这群氢原子能发出 _种不同频率的光,其中有 _种频率的光能使金属钠发生光电效应。 答案: 2 试题分析:据题意,氢原子在跃迁过程中有以下三种方式: 3 至 1,3 至 2,2 至 1,对应的也发出 3种不同频率的光;

21、要使金属钠发生光电效应,氢原子发出的光子的能力必须大于 2.49ev,而 3至 1的为: 11.09ev, 3至 2的为: 1.89ev, 2至 1的为: 10.2ev,所以两种频率的光可以使金属钠发生光电效应。 考点:本题考查氢原子的跃迁和光电效应。 计算题 有一个长 L=4m、倾角为 =370的斜面,底端有一垂直斜面的挡板。有一质量 m=1kg的小物块从顶端 A由静止沿斜面下滑,碰到挡板时的速度 v=4m/s。若小物块从顶端 A由静止沿斜面下滑到某点 B(图中未标出)时,对其施加一平行于斜面向上的恒力 F=10N,使小物块恰好不撞到挡板上。( g=10m/s2,sin37=0.6, cos

22、37=0.8)求: ( 1)物块 A与斜面间的动摩擦因数 ; ( 2) B点到挡板的距离。 答案:) A 0.5 2) x=0.8m 试题分析:( 1)设物块 A下滑过程中的加速度为 a,则有: mgsin37o-f=ma , N-mgcos37o=0 , v2=2aL, f =N 联立以上各式解得 A=0.5 ( 2)设物块 A下滑到 B点时的速度为 v, F作用时的加速度为 a/,则有: F- mgsin37o+f ma/, L- x= , x=L- 解得: x=0.8m。 考点:本题考查牛顿第二定律和运动学关系。 如图所示,两条足够长的平行光滑金属导轨竖直固定放置,导轨电阻不计,其间距为

23、 L=2m。在两导轨之间有磁感应强度为 B=0.5T的匀强磁场,其方向垂直导轨所在的竖直面水平向外。金属棒 ab的质量为 m1=2kg,金属棒 cd的质量为 m2=1kg, ab和 cd都与导轨垂直放置,且其长度刚好都和导轨宽度相同, ab和 cd的电阻之和为 R=1。开始时使 ab和 cd都静止。当 ab棒在竖直面向上的外力作用下,以加速度大小为 a1=1m/s2沿两导轨所在的竖直面向上开始做匀加速运动的同时, cd棒也由静止释放。 ab棒和 cd棒在运动过程中始终 和导轨垂直,且和导轨接触良好。重力加速度为 g=10m/s2。试求: ( 1)当 cd棒沿两导轨所在的竖直面向下运动的加速度大

24、小为 a2=2m/s2时,作用在 ab棒上的外力大小和回路中的总电功率; ( 2)当 cd棒沿两导轨所在的竖直面向下运动的速度最大时,作用在 ab棒上的外力大小和回路中的总电功率。 答案:) P1=64W 2) P2=100W 试题分析:解:( 1)当 cd棒的加速度为 a2时,设此时 ab和 cd的速度分别为v1和 v2,作用在 ab上的外力为 F1,回路的总电功率为 P1. 对 cd: m2g- =m2a2 对 ab: F1-m1g- =m1a1 对整个回路: P1= 联立以上各式解得: P1=64W ( 2)当 cd棒的速度最大时,设 ab和 cd的速度大小分别为 v1、 和 v2、 ,

25、作用在ab上的外力为 F2,回路的总电功率为 P2。 对 cd: m2g= 对 ab: F2-m1g- =m1a1 对整个回路: P2= 联立以上各式解得: P2=100W 考点:本题考查电磁感应问题,还涉及到牛顿第二定律和功率的计算。 如图所示,在一圆形管道内封闭有理想气体,用一固定活塞 K 和不计质量可自由移动的活塞 A,将管内气体分割成体积相等的两部分。固定活塞 K、可动活塞 A和管道中心 O 处于同一水平线上。管道内气体温度都为 T0=300K,压强都为 P0=1.0105Pa。现保持管道下部分气体温度不变,只对管道上部分气体缓慢加热,当可动活塞 P缓慢移动到管道最低点时(不计摩擦),

26、求; 下部分气体的压强; 上部分气体的温度。 答案:) P1 =2l05Pa 2) T2=3T0=900 K 试题分析: 对下部分气体,等温变化: p0V0= p1V1, V1= V0 解得 p1 =2l05Pa。 对上部分气体,根据理想气体状态方程,有 , 当活塞 A移动到最低点 B时,对活塞 A受力分析可得出两部分气体的压强 p1 =p2 解得 T2=3T0=900 K 考点:本题考查气体等温变化方程和理想气体状态方程。 某同学欲测直角三棱镜 ABC的折射率 n。他让一束平行光以一定入射角从空气投射到三棱镜的侧面 AB上(不考虑 BC 面上的光束反射),经棱镜两次折射后,又从另一侧面 AC

27、 射出。逐渐调整在 AB面上的入射角,当侧面 AC 上恰无射出光时,测出此时光在 AB面上的入射角为 。 在右面图上画出光路图。 若测得入射角 =60o,求出折射率 n的值。 答案: 如图所示。 试题分析: 光路如图。 在 AB面上: sin/sin=n 在 AC 面上: sin=1/n, +=/2 联立以上各式解得 折射率值为 n= 考点:本题考查光的折射和折射率。 如图所示,质量为 mA=2kg的木块 A静止在光滑水平面上。一质量为 mB= 1kg的木块 B以某一初速度 v0=5m/s沿水平方向向右运动,与 A碰撞后都向右运动。木块 A 与挡板碰撞后立即反弹(设木块 A与挡板碰撞过程无机械

28、能损失)。后来木块 A与 B发生二次碰撞,碰 后 A、 B同向运动,速度大小分别为0.9m/s、 1.2m/s。求: 第一 次 A、 B碰撞后,木块 A的速度; 第二次碰撞过程中, A对 B做的功。 答案: 1) vA1 2m/s 2) 0.22J 试题分析: ( 2)( i)设 A、 B 第一次碰撞后的速度大小分别为 vA1、 vB1,去向右为正方向,则由动量守恒定律得 mBv0 mA vA1+mBvB1 A与挡板碰撞反弹,则第二次 A、 B碰撞前瞬间的速度大小分别为 vA1、 vB1, 设碰撞后的速度大小分别为 vA2、 vB2,取向左为正方向, 由动量守恒定律可得 mAvA1-mBvB1 mAvA2+mBvB2 联立解得 vA1 2m/s, vB1 1 m/s ( ii)设第二次碰撞过程中, A对 B做的功为 W,根据动能定理 W mBvB22-mBvB12=0.22J 考点:本题考查动量守恒定律和动能定理。

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