1、2014届江西省南昌市教研室命制高三交流卷（三）理综物理试卷与答案（带解析） 选择题 在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。下列表述符合物理学史实的是（ ） A库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究 B法拉第发现电流的磁效应，这和他坚信电和磁之间一定存在着联系的哲学思想是分不开的 C伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 D安培首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究 答案： A 试题分析：库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究 ,A正确；奥斯特发现电流的磁效应， B错误；伽利略猜想
2、自由落体的运动速度与下落时间成正比，没有直接用实验进行了验证，而是合理外推得到， C错误；电场线和磁感线都是法拉第引入的， D错误。 考点：本题考查物理学史。 人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法正确的是 ( ) A由图可知，原子核 D和 E聚变成原子核 F时会有质量亏损，要吸收能量 B由图可知，原子核 A裂变成原子核 B和 C时会有质量亏损，要放出核能 C已知原子核 A裂变成原子核 B和 C时放出的 射线能使某金属板逸出光电子，若增加 射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大。 D在核反应堆的铀棒之间插入镉
3、棒是为了控制核反应速度 E. 在核反应堆的外面修建很厚的水泥层能防止放射线和放射性物质的泄漏 答案： BDE 试题分析：由图可知，原子核 D和 E聚变成原子核 F时会有质量亏损，要放出能量， A错误；由图可知，原子核 A裂变成原子核 B和 C时会有质量亏损，要放出核能， B正确；已知原子核 A裂变成原子核 B和 C时放出的 射线能使某金属板逸出光电子，若增加 射线强度，则逸出光电子的最大初动能不会增大，饱和电流增大， C错误；在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度， D正确；在核反应堆的外面修建很厚的水泥层能防止放射线和放射性物质的泄漏， E正确。 考点：本题考查质量亏损、光电效应。
4、 如图所示，在边长为 a的正方形区域内有匀强磁场，磁感应强度为 B，其方向垂直纸面向外，一个边长也为 a的单匝正方形导线框架 EFGH正好与上述磁场区域的边界重合，导线框的电阻为 R现使导线框以周期 T绕其中心 O点在纸面内匀速转动，经过 导线框 转到图中虚线位置，则在这 时间内（ ） A顺时针方向转动时，感应电流方向为 EFGHE B平均感应电动势大小等于 C平均感应电动势大小等于 D通过导线框横截面的电荷量为 答案： CD 试题分析：由于虚线位置是经过 到达的，而且线框是顺时针方向转动，所以线框的磁通量是变小的根据楞次定律，感应电流产生的磁场跟原磁场方向相同，即感应电流产生的磁场方向为垂直
5、纸面向外，根据右手定则，我们可以判断出感应电流的方向为： EHGFE ， A错误根据法拉第电磁感应定律得：平均感应电动势 = 0C= ， 0A= ， AB=AC，根据几何关系找出有磁场穿过面积的变化 s=(3 2 )a2 解得： E= ， B错误通过 B选项分析知道平均感应电动势， C正确通过导线框横截面的电荷量 q= = = ， D正确 考点：本题考查法拉第电磁感应定律。 如图所示，在 xOy坐标系中， x轴上关于 y轴对称的 A、 C两点固定等量异种点电荷 +Q、 -Q， B、 D两点分别位于第二、四象限， ABCD为平行四边形，边 BC、 AD分别与 y轴交于 E、 F，以下说法正确的是
6、（ ） A E、 F两点电势相等 B B、 D两点电场强度相同 C试探电荷 +q从曰点移到 D点，电势能增加 D试探电荷 +q从曰点移到 E点和从 F点移到 D点，电场力对 +q做功相同 答案： ABD 试题分析：等量异种点电荷 +Q、 -Q连线的垂直平分线是一条等势线，所以 y轴是一条等势线， E、 F的电势相等， A正确根据电场线的分布情况和对称性可知， B、 D两点电场强度相同， B正确根据顺着电场线电势降低可知， B点的电势高于 D点的电势，而正电荷在电势高处电势大，所以试探电荷 +q从 B点移到 D点，电势能减小， C错误由上分析可知， B、 E间的电势差等于 F、 D间的电势差，根
7、据电场力做功公式 W=qU得知 +q从 B点移到 E点和从 F点移到 D点，电场力对 +q做功相同， D正确 考点：本题考查电势、电势能、电场力做功。 如图所示，一轻质橡皮筋的一端系在竖直放置的半径为 0.5m 的圆环顶点 P，另一端系一质量为 0.1kg的小球，小球穿在圆环上可做无摩擦的运动。设开始时小球置于 A点，橡皮筋处于刚好无形变状态， A点与圆心 O位于同一水平线上。当小球运动到最低点 B时速率为 1m/s，此时小球对圆环恰好没有压力 (取g=10m/s2)。下列正确的是（ ） A从 A到 B的过程中，小球的机械能守恒 B从 A到 B的过程中，橡皮筋 的弹性势能增加了 0.45 J
8、C小球过 B点时，橡皮筋上的弹力为 0.2N D小球过 B点时，橡皮筋上的弹力为 1.2N 答案： BD 试题分析：对小球来说，由于有弹力做功，小球的机械能不再守恒，部分小球的机械能转化为了弹簧的弹性势能，而使小球的机械能减小， A错误；根据能量的转化与守恒， mgR=Ep+ mv2， 得： Ep=10.5- 0.112=0.45J，即从 A到 B的过程中，橡皮筋的弹性势能增加了 0.45J， B正确；小球在最低点，不受圆环的弹力，故弹簧的弹力与重力一起充当向心力，故有 F-mg= 得： F=mg+ =1.2N， C错误， D正确； 考点：本题考查能量守恒。 如图所示，两根足够长的金属导轨放在
9、 xOy坐标平面内， 0 3l为一个图形变化周期。两导轨的直线部分平行于 x轴，长度为 2l。两导轨的曲线部分分别满足： x=1， 2,3 。且凡相交处均由绝缘表面层相隔，两导轨左端通过电阻 R连接。坐标平面内有垂直于该平面的匀强磁场，磁感应强度的大小为 B，一根平行于 y轴的长导体棒沿 x轴匀速运动，运动过程中与两金属导轨接触良好，除 R外其余电阻都不计。测得电阻 R在较长时间 t内产生的热量为 Q，则导体棒的速度为 ( ) A B C D 答案： D 试题分析：设导体棒切割磁感线产生的最大电流为 I，在弯曲轨道上切割磁感线产生的有效电流为 ，由题意可知： Q I2Rt +( )2Rt ，
10、I= 综上可得： v D正确 考点：本题考查电磁感应定律。 如图所示，电源电动势为 E，内阻为 r。电路中的 R2、 R3分别为总阻值一定的滑动变阻器， R0为定值电阻， R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当电键 S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。有关下列说法中正确的是（ ） A只逐渐增大 R1的光照强度，电阻 R0消耗的电功率变大， 电阻 R3 中有向上的电流 B只调节电阻 R3的滑动端 P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻 R3中有向上的电流 C只调节电阻 R2的滑动端 P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动 D若断开电键 S，电容器所带电荷量变大
11、，带电微粒向上运动 答案： A 试题分析：只逐渐增大 R1的光照强度， R1的阻值减小，总电阻减小，总电流增大，电阻 R0消耗的电功率变大，滑动变阻器的电压变大，电容器两端的电压增大，电容下极板带的电荷量变大，所以电阻 R3中有向上的电流，故 A正确；电路稳定时，电容相当于开关断开，只调节电阻 R3的滑动端 P2向上端移动时，对电路没有影响，故 B错误；只调节电阻 R2的滑动端 P1向下端移动时，电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，由 可知，电场力变大，带点微粒向上运动，故 C错误；若断开电键 S，电容器处于放电状态，电荷量变小，故 D错误 考点：本题考查电容器的动态分析。 科
12、学家经过深入观测研究，发现月球正逐渐离我们远去，并且将越来越暗有地理学家观察了现存的几种鹦鹉螺化石，发现其贝壳上的波状螺纹具有树木年轮一样的功能，螺纹分许多隔，每隔上波状 生长线在 30条左右，与现代农历一个月的天数完全相同观察发现，鹦鹉螺的波状生长线每天长一条，每月长一隔研究显示，现代鹦鹉螺的贝壳上，每隔生长线是 30条，中生代白垩纪是 22条，侏罗纪是 18条，奥陶纪是 9条已知地球表面的重力加速度为10m s。，地球半径为 6400kin，现代月球到地球的距离约为 38万公里始终将月球绕地球的运动视为圆周轨道，由以上条件可以估算奥陶纪月球到地球的距离约为（ ） A 8 4108m B 1
13、 7108m C 1 7107m D 8 4107m 答案： B 试题分析：在地 球表面的物体受到的重力等于万有引力，有： 则有：GM=gR2，又根据万有引力提供向心力为： 联立解得：r1.7108m故 B正确， A、 C、 D错误 考点：本题考查万有引力与航天。 如图所示，两相同小球 a、 b用轻弹簧 A、 B连接并悬挂在天花板上保持静止，水平力 F作用在 a上并缓慢拉 a，当 B与竖直方向夹角为 60o时， A、 B伸长量刚好相同若 A、 B的劲度系数分别为 k1、 k2，则以下判断正确的是（ ） A B C撤去 F的瞬间， a球的加速度为零 D撤去 F的瞬间， b球处于失重状态 答案：
14、B 试题分析：先对 b球受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有： F1=mg 再对 a、 b球整体受力分析，受重力、拉力和弹簧的拉力，如图所示： 根据平衡条件，有： F2= =4mg 根据胡克定律，有： F1=k1x F2=k2x 故 ， A错误， B正确； 球 a受重力、拉力和两个弹簧的拉力，撤去拉力 F瞬间，其余 3个力不变，加速度一定不为零， C错误；球 b受重力和拉力，撤去 F的瞬间，重力和弹力都不变，加速度仍然为零，处于平衡状态， D错误； 考点：本题考查共点力的平衡条件。 下列说法正确的是 A布朗运动就是液体分子的无规则 运动 B单晶体和多晶体都有规则的几何外形 C热量不可能自发
15、地从低温物体传递给高温物体 D当两分子间距离增大时，分子引力增大，分子斥力减小 答案： C 试题分析：布朗运动就不是液体分子的无规则运动，反映分子的无规则运动，A错误；晶体的分子排列是有规则的，而非晶体的分子排列是无规则的， B错误；热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体， C正确；分子间距离达到某一数值 r0， r0的数量级为 10-10m；当分子间距离 r r0，引力斥力，分子力表现为引力：当分子间距离 r r0，引力斥力，分子力表现为 斥力；当分子间距离 r lOr0时，分子力忽略不计， D错误。 考点：本题考查布朗运动、热力学定律、晶体。 实验题 某科研小组要用伏安法测量磁流体发电机
16、的电动势和内阻，所用器材如图所示，其中，长方体表示磁流体发电机的发电导管，其前后两个侧面是绝缘体，上下两表面是电阻不计的导体薄片，薄片上分别焊接一个接线柱匀强磁场垂直于前后两个侧面，含有正、负离子的高速流体在发电导管内向右匀速流动，两个接线柱间形成稳定的电势差 发电导管的 接线柱电势高 (选填 “上 ”或 “下 ”) 在图中用笔连线代替导线，把电路元件连接起来以 达实验目的 连接好电路后，调节滑动变阻器，记录多组电流表示数 I和对应的电压表示数 U的数据，在 UI 坐标系中描点如图所示根据描出的点作出 UI 图线，并由图线求出磁流体发电机的电动势 E= V；内阻 r= 该小组利用求出的内阻 r
17、来研究流体的导电特性，首先测量了长方体发电导管的各边长度分别为 d1、 d2、 d3，如上图所示，然后根据电阻定律 r= 求流体的电阻率 ，则公式中的电阻长度 l= ， S= .(用 d1、 d2、 d3表示 ) 答案： 下； 如图所示； 如图所示； 3.5； 2.5； d1； d2d3 试题分析： 由左手定则可知，正电荷受到的洛伦兹力向下，下极板聚集正电荷，上极板聚集负电荷，下极板电势高 伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实验电路图如图所示： 根据坐标系内描出的点作出图象，图象如图所示： 由图象可知，图象与纵轴交点坐标值是 3.5，则电源电动势 E=3.5V，电源
18、内阻r= =2.5 由图 1所示可知，电阻率公式中的电阻长度 l=d1，横截面积 S=d2d3 考点：本题考查伏安法测电阻。 （ 1）实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中 A、 B、 C、D、 E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔 T=0.1s.根据纸带可判定小车做 _运动 . 根据纸带计算各点瞬时速度 : _m/s _m/s （ 2）建筑、桥梁工程中所用的金属材料（如钢筋钢梁等）在外力作用下会伸长，其伸长量不仅与和拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关人们发现对同一种金属，其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量用
19、 E表示，即 :E=；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材 :不同粗细不同长度的同种金属丝； 不同质量的重物；螺旋测微器； 游标卡尺；米尺；天平；固定装置等设计的实验如图所示 该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移 h（横截面面积的变化可忽略不计）。用螺旋测微器测得金属丝的直径为 D；用游标卡尺测得微小下移量为 h；用米尺测得金属丝的原长为 2L；用天平测出重物的质量 m（不超量程）用游标卡尺测长度时如下图，右图是左图的放大图（放大快对齐的那一部分），读数是 。 以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为 : E = 答案：（ 1）
20、匀加速 ;3.90 ; 2.64 （ 2） 8.94mm； 。 试题分析：（ 1） x1=xBC-xAB=12.60cm，、 x2=xCD-xBC=12.60cm， x3=xDE-xCD=12.60cm，知在相邻的相等时间间隔内的位移增量都相等，可知小车做匀加速直线运动 D点的瞬时速度等于 CE段的平均速度： vD 3.90m/s； C点的瞬时速度等于 BD段的平均速度： vC 2.64m/s 游标卡尺上主尺读数为： 8mm，游标尺上第 47个刻度与主尺上刻度对齐，所以读数为： 470.02=0.94mm，故最后读数为： 8+0.94=8.94mm由图中几何关系， L+ L= ， L= -L由
21、 ，解得： F=mg S= ，该金属的杨氏模量的表达式为： E= = 考点：本题考查匀变速直线运动规律、游标卡尺的使用。 计算题 如图所示，倾角 =300、长 L=4.5m的斜面，底端与一个光滑的 1/4圆弧轨道平 滑连接，圆弧轨道底端切线水平一质量为 m=1kg的物块（可视为质点）从斜面最高点 A由静止开始沿斜面下滑，经过斜面底端 B后恰好能到达圆弧轨道最高点 C，又从圆弧轨道滑回，能上升到斜面上的 D点，再由 D点由斜面下滑沿圆弧轨道上升，再滑 回，这样往复运动，最后停在 B点已知物块与斜面间的动摩擦因数为 ， g=10m/s2，假设物块经过斜面与圆弧轨道平滑连接处速率不变求： . 物块经
22、多长时间第一次到 B点； . 物块第一次经过 B点时对圆弧轨道的压力； . 物块在斜面上滑行的总路程 答案： 试题分析： .物块沿斜面下滑时， （ 2分） 解得： （ 1分） 从 A到 B，物块匀加速，由 （ 1分） 可得 （ 1分） .因为物体恰好到 C点，所以到 C点速度为 0 .设物块到 B点的速度为 v，则 （ 2分） （ 1分） 解得 （ 1分） 由牛顿第三定律可得，物块对轨道的压力为 ，方向向下（ 1分） .从开始释放至最终停在 B处，设物块在斜面上的总路程为 S，则 （ 3分） 解得： （ 1分） 考点：本题考查牛顿运动定律、动能定理。 如图所示，在 xOy平面内存在着垂直于菇何
23、平面的磁场和平行于 y轴的电场，磁场和电场随时间的变化规律如图甲、乙所示以垂直于 xOy平面向里磁场的磁感应强度为正，以沿 y轴正方向电场的电场强度为正 t=0时，带负电粒子从原点 O以初速度 沿 y轴正方向运动， t=5t0时，粒子回到 O点， v0、 t0、 B0已知，粒子的比荷 ，不计粒 子重力 （ 1）求粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期； （ 2）求电场强度磊的值； （ 3）保持磁场仍如图甲所示，将图乙所示的电场换成图丙所示的电场 t=0时刻，前述带负电粒子仍由 O点以初速度 v0沿 y轴正方向运动，求粒子在 t=9t0时的位置坐标 答案： T=2t0 E0= （ 试题分析：（ 1）粒
24、子在磁场中运动时， qv0B=m T= 得：T=2t0 （ 2）粒子在 t=5t0时回到原点，轨迹如图所示， 由牛顿第二定律 qv0B0=m ，由几何关系得： r2=2r1 得： v2=2v0 由运动学公式： v2=v0+at0 由牛顿第二定律： E0q=ma 得： E0= （ 3） t0时刻粒子回到 x轴， t0-2t0时间内，粒子位移 s1=2（ v0 + a（ ） 2） 2t0时刻粒子速度为 v0， 3t0时刻，粒子以速度 v0到达 y轴， 3t0-4t0时刻，粒子运动的位移 s2=2（ v0 -a（ ） 2） 5t0时刻粒子运动到点（ 2r1， -（ s2-s1） 根据粒子的周期性运动
25、规律可知， t=9t0时刻的位置坐标为（ 2r1， -（ s2-s1） 代入数值为（ 考点：本题考查带电粒子在磁场中的运动、牛顿运动定律、向心力。 如图所示， ABC为粗细均匀的 “L”型细玻璃管， A端封闭， C端开口。开始时 AB竖直， BC水平， BC内紧靠 B端有一段长 l1=30cm的水银柱， AB内理想气体长度 l2=20cm现将玻璃管以 B 点为轴在竖直面内逆时针缓慢旋转 90o，使 AB水平。环境温度不变，大气压强 P0=75cmHg，求： 旋转后水银柱进入 AB管的长度； 玻璃管旋转过程中，外界对封闭气体做正功还是做负功 气体吸热还是放热 答案： x=5cm 做负功、放热 如
26、图甲所示， O点为振源， t=0时刻开始振动，产生的简谐横波沿直线 OP传播， OP=12m P点的振动 图象如图乙所示： 求该简谐波的波长； 写出 O点振源做简谐运动的表达式 答案： 试题分析： 由乙图可以读出该列波的周期为 2s，波从 O点传到 P点的时间t=3s，距离 x=12m，可求出波速为： =4m/s， 则波长为： =vT=42=8m 由乙图可知：振幅 A=0.5m， = rad/s 所以 O点振源做简谐运动的表达式为： y=0.5sint （ m） 考点：本题考查机械波的传播规律。 半径为 R的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，圆心为 O，底边水平。一束单色光竖直向下射向圆柱面，入射
27、点为 P，入射角为 60o，经折射后射向底边的Q点 (图中未画出 ).已知玻璃的折射率 n= ，求： PQ间的距离； 光线 PQ能否在 Q点发生全反射 答案： 不能 试题分析： 画出光路图，如图所示 由折射定律 n= 其中 i=60， n= 解得：折射角 r=30 由几何关系得： cos30= ， cos60= 得： PQ= 设临界角为 C，则有： sinC= 在底面上 Q点，根据几何知识得入射角为 i=30，则 sini=sin30= 则得 i C，不能发生全反射 考点：本题考查光的折射定律。 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
28、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： 第一次木块 A、 B碰撞过程中 A对 B的冲量大小、方向 木块 A、 B第二次碰撞过程中系统损失的机械能是多少。 答案： kgm/s 方向向左 2.97J 试题分析： 设 A、 B 第一次碰撞后的速度大小 分别为 vA1、 VB1,向右为正方向， 则由动量守恒定律得： mBV0=mAVA1+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，碰撞后的速度大小分别为 VA2、 VB2，取向左为正方向： 由动量守恒定律得： mAVA1-mBVB1=mAVA2+mBVB2 依题意可知： VA2=0.9m/s,VB2=1.2m/s,解以上两式可得： VA1 2m/s,VB1=1m/s 由动量定理得，木块 A对 B的冲量 I mBVB1-mBV0=-4kgm/s 负号表示冲量的方向向左 第二次碰撞过程中，系统损失的机械能： E 考点：本题考查动量守恒定律、动量定理、能量关系。
