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。
