1、2014届山东省济南市高三 5月针对性训练（二模）理科综合物理试卷与答案（带解析） 选择题 第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折，牛顿在他们研究的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一 万有引力定律。下列有关万有引力定律的说法中正确的是 A开普勒通过研究观测记录发现行星绕太阳运行的轨道是椭圆 B太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星 C库仑利用实验较为准确地测出了引力常量 G的数值 D牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律的知识 答案： AD 试题分析：开普勒第一定律证明了，行星绕太阳运行的轨道是椭圆， A正确；太阳与行星之间引力的规律同样也适用于行星与它的卫星之间，
2、 B错误；卡文迪许利用扭秤实验较为准确地测出了引力常量 G的数值， C错误；牛顿在发现万有引力定律的过程中 ，认为太阳对地球有吸引力时，地时也会对太阳有吸引力，而且这两个力等大反向，因此公式中才会出现 M、 m之积，因此应用了牛顿第三定律的知识， D正确。 考点：物理学史 如图所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演。已知独轮车和演员的总质量为 60 kg，两侧钢索的夹角为 150，钢索所能承受 的最大拉力为 2 000 N， g取 10 m s2。当独轮车和演员在图示位置静止不动时，钢索对独轮车的作用力大小为 A 600 N B 1200 N C 2000 N D 4000 N 答案：
3、A 试题分析：以演员与独轮车做为一个整体进行分析，由于处于平衡状态，因此所受合力为零，因此钢索对独轮车的作用力的大小就等于他们的总重量。 考点：共点力平衡 两木块 A、 B用一轻弹簧连接，静置于水平地面上，如图（ a）所示。现用一竖直向上的力 F拉动木块 A，使木块 A向上做匀加速直线运动，如图（ b）所示。从木块 A开始运动到木块 B将要离开地面的过程中，下述判断正确的是（设弹簧始终于弹性限度内） A弹簧的弹性势能一直减小 B力 F一直增大 C木块 A的动能和重力势能之和一直增大 D两木块 A、 B和轻弹簧组成的系统的机械能先增大后减小 答案： BC 试题分析：开始弹簧处于压缩状态， A上升
4、的过程中，弹簧的压缩量先减小到零，再伸长，因此弹簧的弹性势能先减小后增加， A错误；弹簧处于压缩状态时， ， 越来越小，因此拉力 F越来越大，当弹簧达到原长之后，随着弹簧的伸长量越来越大， 越来越大，这时拉力 F同样越来越大， B正确；木块 A做匀加速运 动，动能越来越大，高度越来越高，重力势能也越来越大，因此 A 的动能和重力势能之和一直增大， C 正确；在两木块 A、B和轻弹簧组成的系统中，由于拉力 F一直做正功，因此机械能一直增加， D错误。 考点：机械能守恒定律，动能定理，牛顿第二定律 图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器 和降压变压器 向用户供电。已知输电线的总电阻
5、 R=10 ，降压变压器 的原、副线圈匝数之比为 4： 1，副线圈与纯电阻用电器组成闭合电路，用电器电阻 R0=11。若 均为理想变压器， 的副线圈两端电压表达式为。下列说法正确的是 A发电机中的电流变化频率为 100 Hz B通过用电器的电流有效值为 20 A C升压变压器的输入功率为 4 650 W D当用电器的电阻 R0减小时，发电机的输出功率减小 答案： BC 试题分析：从 可以得出，发电机中的电流变化频率为 50 Hz， A错误；加在 R0两端的电压有效值为 220V，因此流过用电器 R0的电流； B正确；根据 ，可知流过 R的电流为 I1=4A，因此输入变压器的输入功率等于 R与
6、R0消耗的总功率， P= ，C正确；当用电器的电阻 R0减小时， R0消耗的功增大，这时发电机的输出功率将增大， D错误。 考点：变压器，远距离输电 如图所示，两面积较大、正对着的平行极板 A、 B水平放置，极板上带有等量异种电荷。其中 A板用绝缘线悬挂， B板固定且接地， P点为两板的中间位置。下列结论正确的是 A若在两板间加上某种绝缘介质， A、 B两板所带电荷量会增大 B A、 B两板电荷分别在 P点产生电场的场强大小相等，方向相同 C若将 A板竖直向上平移一小段距离，两板间的电场强度将增大 D若将 A板竖直向下平移一小段距离，原 P点位置的电势将不变 答案： BD 试题分析：由于平行板
7、电容器与电源断开，带电量保持不变，因此在两 板间加上某种绝缘介质， A、 B两板所带电荷量也不会增加， A错误；正极板 A在 P点产生的场强向下，而负极板 B 在 P 点产生场强也向下，由于两板具有对称性，因此两板电荷分别在 P点产生电场的场强大小相等，方向相同， B正确；根据，而 ，平行板电容器内的电场强度 。整理式子可得：，可以得出，只要带电量和极板的正对面积不变，电容器内部的电场强度不变，场强大小与距离无关， C错误；同样若将 A板竖直向下平移一小段距离，两板间的电场强度不变， P与 B间的电势差不变，而 B点电势为零，即P点位置的电势将不变， D正确。 考点：电容器，电场强度 如图所示
8、，一个 “ ”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为 B的匀强磁场中， ab是与导轨材料、粗细相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好。在拉力作用下，导体棒以恒定速度 向右运动，以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点，则回路中感应电动势 E、感应电流 I、导体棒所受拉力的功率 P和回路中产生的焦耳热 Q随时间变化的图像中正确的是 答案： AC 试题分析：设 “ ”型导轨的角度为 ，则经时间 t，产生的感应电动势，可知感应电动势与时间成正比， A正确；设单位长度的电阻为 r，则经时间 t，回路总电阻 ，因此回路中的电流 为常量，与时间无关，图象为一条水平直线， B错误，由于匀速运动，拉力的功率等于产生焦
9、耳热的功率， ，由于 I恒定不变，而R与时间成正比，因此功臣率 P与时间成正比，是一条倾斜的直线， C正确；而产生的热量 ，这样 Q 与时间的平方成正比。图象为一条曲线， D 错误。 考点：电磁感应，闭合电路欧姆定律，焦耳定律。 火星表面特征非常接近地球，可能适合人类居住。 2010年，我国志愿者王跃参与了在俄罗斯进行的 “模拟登火星 ”实验活动。已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的 ，自转周期也基本相同。地球表面重 力加速度是 g，若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是 h，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是 A王跃在火星表面所受火星引力是他在地球表面所受地球引力的 倍 B火星表面
10、的重力加速度是 C火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的 倍 D王跃在火星上向上跳起的最大高度是 答案： C 试题分析：根据 可知， ， A错误；这样火星表面的重力加速度是 ， B错误；根据 可得 ，可以求出火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的 倍， C正确；根据 ，若起跳速度相同时，若在地球上跳起的最大高度为 h，在火星上向上跳起的最大高度是 ， D错误。 考点：万有引力与航天，重力加速度，机械能守恒 下列说法中正确的是 A布朗运动是液体分子的无规则运动 B物体的温度升高，则物体中所有分子的分子动能都增大 C叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 D第二类永动机虽然不违反能量守恒定律
11、，但它是制造不出来的 答案： CD 试题分析：布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，不是液体分子的运动， A错误；物体温度升高，绝大多数分子动能增加，但也有少数分子动能不会增加，甚至还有个别会减少， B错误；表面张力是由于液体表面分子间距离小于内部分子间的距离，分子间表现为引力作用，尽可能使表面积减小，因此叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用， C正确；第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它违反了热力学第二定律，因此也是制造不出来的， D正确。 考点：固体，液体和气体，热力学第二定律 实验题 用伏安法测定电阻约为 5 的均匀电阻丝的电阻率，电源是两节干电池。如图甲所示，将电阻
12、丝拉直后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座两端的接线柱上，底座的中间有一个可沿电阻丝滑动的金属触头 P，触头上固定了接线柱，按下P时， 触头才与电阻丝接触，触头的位置可从刻度尺上读出。实验采用的电路原理图如图乙所示，测量电阻丝直径所用螺旋测微器如图丙所示。 用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动 _使测微螺杆 F接近被测电阻丝，再转动 _夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动_使 F固定后读数（填仪器部件的字母符号） 根据原理图乙，用笔画线代替导线，将实物图连接成实验电路（见答题纸）。 闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变 P的位置，得到几组 U、 I、 L的数据，用 计算出相应
13、的电阻值后作出 图线如图示。取图线上两个点间数据之差 ，若电阻丝直径为 d，则电阻率=_ 答案： D、 H、 G（ 3分）； 如图所示，连线规范正确给 4分，有一连线错误就给 0分； 试题分析： 在用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动粗调旋钮，使测微螺杆 F接近被测电阻丝，再转动微调旋钮夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮使 F固定后读数 根据电路图，连接实物图见答案： 根据： ，得 ，而 ，代入得： 考点：测金属丝的电阻率 为了测量木块与木板间动摩擦因数 ，某小组使 用位移传感器设计了如图所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点 A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离。位移
14、传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移s随时间 t变化规律，如图所示。 根据上述图线，计算 0.4 s时木块的速度 _m s，木块加速度_m/s2； 为了测定动摩擦因数 ，还需要测量的量是 _；（已知当地的重力加速度 g） 为了提高木块与木板间动摩擦因数 的测量精度，下列措施可行的是_ A A点与传感器距离适当大些 B木板的倾角越大越好 C选择体积较大的空心木块 D传感器开始计时的时刻必须是木块从 A点释放的时刻 答案： 0.4 ， 1 ； 斜面倾角（或 A点的高度） A 试题分析： 0.4 s时木块的速度等于 0.2s0.6s 内的平均速度，即； 根据 ，可求出木块的加速度 ， 根据
15、，可知相应测出倾斜角或 A点的高度算出倾斜角。 ：当 A点与传感器距离适当大些，可测出多组数据，求平均值，能提高测量精正确度， A正确；倾斜角越大，测得的数据越少，不利于提高测量精度， B错误；若选择体积较大的空心木块，在下降过程中 ，受空气阻力变大，影响了动摩擦因数的测量， C错误；传感器开始计时的时刻不一定从 A点释放的时，只要根据中间一段的 ，就可算出加速度， D错误。 考点：测动摩擦因数，测匀变速度直线运动的加速度 填空题 完成下列核反应方程，并注明核反应类型 _ ，属 _类型； _，属 _类型； 答案：（ 1） ，人工核反应； ，衰变 （每空 1 分，共 4分） 试题分析：核反应方程
16、要满足质量数守恒，电荷数守恒就可以了，第一个方程是用 粒子轰击氮的原子核，从中打出质子的核反应方程，因此是原子核的人工转变；而第二个是放射性元素，属于衰变方程 考点： 核反应方程 计算题 如图所示，质量 的滑块（可视为质点），在 F=60N的水平拉力作用下从 A点由静止开始运动，一段时间后撤去拉力 F，当滑块由平台边缘 B点飞出后，恰能从水平地面上的 C点沿切线方向落入竖直圆弧轨道 CDE，并从轨道边缘 E点竖直向上飞出，经过 0.4 s后落回 E点。已知 AB间的距离 L=2.3 m，滑块与平台间的动摩擦因数 ，平台离地高度 ， B、 C两点间水平距离 s=1.2 m，圆弧轨道半径 R=1.
17、0m。重力加速度 g取 10 m s2，不计空气阻力。求： （ 1）滑块运动到 B点时的速度大小； （ 2）滑块在平台上运动时受水平拉力 F作用的时间； （ 3）分析滑块能否再次经过 C点。 答案：（ 1） （ 2） （ 3）能 试题分析：（ 1）滑块由 B至 C的过程中做平抛运动 水平方向： 1分 竖直方向： 1分 解得： 1分 （ 2）滑块由 A至 B的过程中， F作用时间内做匀加速直线运动 1分 1分 1分 撤去 F后滑块做匀减速直线运动 1分 1分 1分 1分 联立得： 1分 （ 3）由 B至 C的过程根据动能定理 2分 得 因此 1分 滑块从 E点上抛至落回的时间用 表示，则 1分
18、滑块沿圆弧轨道由 C到 E过程，设克服摩擦力做的功为 根据动能定理： 2分 可得： 由 E点返回到 C点过程， 由于 又因为返回过程中，克服摩擦力做功 ，故滑决一定能再次经过 C点 2分 考点：动能定理，机械能守恒定律，平抛运动 如图所示，垂直纸面的两平行金属板 M、 N之间加有电压， M板上 O1处有一粒子源，可不断产生初速度为零的带正电粒子，粒子电荷量为 q，质量为 m，N板右侧是一半径为 R的接地金属圆筒，圆筒垂直于纸面且可绕中心轴逆时针转动。 O2为 N板上正对 O1的小孔， O3、 O4为圆筒某一直径两端的小孔，开始时 O1、 O2、 O3、 O4在同一水平线上。在圆简上方垂直纸面放
19、置一荧光屏，荧光屏与直线 O1O2平行，圆筒转轴到荧光屏的距离 OP=3R。不计粒子重力及粒子间相互作用。 （ 1）若圆筒静止且圆筒内不加磁场，粒子通过圆筒的时间为 t，求金属板 MN上所加电压 U （ 2）若圆筒内加垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，圆筒绕中心轴以某一角速度逆时针方向匀速转动，调节 MN间的电压使粒子持续不断地以不同速度从小孔 O2射出电场，经足够长的时间，有的粒子打到圆筒上被吸收，有的通过圆筒打到荧光屏上产生亮斑。如果在荧光屏 PQ范围内的任意位置均会出现亮斑， 。求粒子到达荧光屏时的速度大小 的范围 （ 3）在第（ 2）问情境中，若要使进入圆筒的粒子均能从圆筒
20、射出来，求圆筒转动的角速度 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）粒子经电场加速，由动能定理得： 2分 进入圆筒中的粒子有 2分 由 得 1分 （ 2）荧光屏 PQ范围内的任意位置均会出现亮斑，说明 PQ范围内均有粒子到达，最小速度 的粒子到达 P点，最大速度 的粒子达到 Q点，从 O2射出的粒子的速度应含有 到 范围内的任意值。 在圆筒中，由牛顿第二定律得： 2分 打到荧光屏上 P点的粒子应满足 1分 由 得，到达 P点的粒子速度 1分 如图由几何关系可知，到达 Q点的粒子穿过圆筒的偏转角 1分 到达 Q点的粒子应满足 1分 到达 Q点的粒子速度 1分 到过荧光屏粒子速度大小
21、的范围 1分 （ 3）设粒子穿过筒的偏转角为 ，则粒子穿过圆筒的时间 1分 又 1分 粒子穿出圆筒应满足 （ k取 1， 2， 3） 1分 （ k取 1， 2， 3） 1分 粒子速度不同， 不同，要使不同的速度粒子穿过以某一角速度匀转过的圆筒应满足 1分 即： 2分 考点：带电粒子在电磁场中的运动 下图为一列横波在某时刻的波动图象，此波中 d质点到达波谷的时间比 e质点早 0.05 s。 求： 此列波的传播方向和波速是多大 1.0 s内 b质点通过的路程是多少 答案： 向右传播； ； 1m 试题分析： 此波向右传播 2分 波的周期 波速 2分 1.0s内 b质点通过的路程是 考点：波长，波速，
22、频率关系 如图所示，一单色光束 ，以入射角 从平行玻璃砖上表面 O点入射。已知平行玻璃砖厚度为 ，玻璃对该单色光的折射率为 。光从玻璃砖的上表面传 到下表面，求入射点与出射点间的距离为多少厘米。 答案： 试题分析：根据 （ 2分） 由几何关系知 （ 2分） 代入数据得： （ 2分） 考点：光的折射 如图所示，滑块 A、 B的质量分别为 ，由轻质弹簧相连，置于光滑水平面上，把两滑块拉近，使弹簧处于压缩状态后用一轻绳绑紧，两滑块一起以恒定的速率 向右 滑动。若突然断开轻绳，当弹簧第一次恢复原长时，滑块A的动能变为原来的 ，求弹簧第一次恢复到原长时 B的速度。 答案： 试题分析：设弹簧恢复原长时 、
23、 的速度分别为 、 ， 则由题意知： 3分 因此 1分 由动量守恒定律知： 2分 得： 2分 考点：动量守恒定律，能量守恒 简答题 如图 l所示，导热性能良好的气缸放置在水平平台上，活塞质量为 10 kg，横截面积 50 cm2，厚度 l cm，气缸全长 25 cm，气缸质量 20 kg，大气压强为1105Pa，当温度为 17 时，活塞封闭的气柱长 10 cm。现在用一条细绳一端连接在活塞上，另一端通过两个光滑的定滑轮后连接在一个小桶上，如图 2 所示。开始时活塞静止。现不断向小桶中添加细沙，使活塞缓慢向上移动（ g取 l0ms2） 通过计算判断气缸能否离开台面。 活塞缓慢向上移动过程中，气缸内气体是 _（填 “吸热 ”或放热 “），气体的内能 _（填 “增加 ”或 “减少 ”或 “不变 ”） 答案：（ 1）能离开台面（ 2） “吸热 ”； “不变 ” 试题分析： 开始时气缸内气体的压强为 1分 假设活塞没有离开气缸，当气缸恰好离开台面时，气缸内气体的压强为 1分 此时气柱长度为 L2，从 12 等温变化： 得 L2=20cn 由于 ，所以气缸可以离开台面 活塞上升过程中，气体膨胀，对外做功，而气缸导热性能良好，因此温度不变，内能不变，根据热力学第一定律，气体吸热。 考点：气体实验定律，热力学第一定律
