2014届江西省南昌市教研室命制高三交流卷(五)理综物理试卷与答案(带解析).doc

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资源描述

1、2014届江西省南昌市教研室命制高三交流卷(五)理综物理试卷与答案(带解析) 选择题 以下有关物理学概念或物理学史说法正确的有 A匀速圆周运动是速度大小不变的匀变速曲线运动,速度方向始终为切线方向 B牛顿发现了万有引力定律,库仑用扭秤实验测出了万有引力恒量的数值,从而使万有引力定律有了真正的实用价值 C行星绕恒星运动轨道为圆形,则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比 为常数,此常数的大小与恒星的质量和行星的速度有关 D奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,感应电流的方向遵从楞次定律,这是能量守恒定律的必然结果 答案: D 试题分析:匀速圆周运动是速度、加速度大小不变的曲线运动,

2、加速度、速度方向始终在改变, A错误;牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力恒量的数值,从而使万有引力定律有了真正的实用价值, B 错误;行星绕恒星运动轨道为圆形,则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比为常数,此常数的大小只与恒星的质量有关, C错误;奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,感应电流的方向遵 从楞次定律,这是能量守恒定律的必然结果, D正确。 考点:本题考查物理学史。 卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变,其核反应方程为: 下列说法正确的是 (选对 1 个给 3 分,选对 2 个给 4 分,选对 3个给 6分。每错 1个扣 3分,最低得分为

3、0分)。 A卢瑟福通过该实验提出了原子的核式结构模型 B实验中是用 粒子轰击氮核的 C卢瑟福通过该实验发现了质子 D原子核在人工转变的过程中,电荷数一定守恒 E . 原子核在人工转变的过程中,产生质量亏损,能量守恒不守恒。 答案: BCD 试题分析:卢瑟福通过 粒子散射实验提出了原子的核式结构模型, A错误;卢瑟福用 粒子轰击氮核首次实现了原子核的人工转变,并发现了质子,故 BC正确;核反应方程质量数和电荷数是守恒的,故 D正确;原子核在人工转变的过程中,产生质量亏损,能量守恒, E错误; 考点:本题考查卢瑟福用 粒子轰击氮核首次实现了原子核的人工转变,并发现了质子。 如图所示,在 xOy平面

4、内存在着磁感应强度大小为 B的匀强磁场,第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里,第三象限内的磁场方向垂直纸面向外 P(- L,0)、 Q(0, - L)为坐标轴上的两 个点现有一电子从 P点沿 PQ方向射出,不计电子的重力,则 . A若电子从 P点出发恰好经原点 O 第一次射出磁场分界线,则电子运动的路程一定为 B若电子从 P点出发经原点 O 到达 Q 点,则电子运动的路程一定为 L C若电子从 P点出发经原点 O 到达 Q 点,则电子运动的路程可能为 2L D若电子从 P点出发经原点 O 到达 Q 点,则 nL( n为任意正整数)都有可能是电子运动的路程 答案: AC 试题分析:若电子从

5、P点出发恰好经原点 O 第一次射出磁场分界线,则有运动轨迹如图所示, 由几何关系知:半径 R L,则微粒运动的路程为圆周的 ,即为 , A 正确;若电子从 P点出发经原点 O 到达 Q 点,运动轨迹可能如图所示, 因此则微粒运动的路程可能为 L,也可能为 2L, BD错误 C正确; 考点:本题考查带电粒子在磁场中的运动。 如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为 3 1, L1、 L2、 L3为三只规格均为 “9V 6W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表,输入端接入如图乙所示的交变电压,则以下说法中正确的是( ) A电流表的示数为 2A B电压表的示数为 V C副线圈两端接入耐压值为 8V

6、的电容器能正常工作 D变压器副线圈中交变电流的频率为 50Hz 答案: AD 试题分析:由输入端交变电压 u的图象知,可求出有效值 27V,由原、副线圈匝数之比 3: 1,可得原、副线圈的电压之比 3: 1,电流之比 1: 3,设灯泡两端电压为 U,所以 U=9V,副线圈两端电压的有效值为 9V,四只灯泡均能正常发光电流表的读数为 I=3 2A, A正确;电压表的示数为有效值27V,故 B错误;副线圈两端电压的最大值为 9 V, C错误;变压器副线圈两端交变电流的频率 50Hz, D正确; 考点:本题考查变压器的原理。 如图所示,甲带正电,乙是不带电的绝 缘物块,甲、乙叠放在一起,置于粗糙的固

7、定斜面上,地面上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场,现用平行于斜面的恒力 F拉乙物块,在使甲、乙一起无相对滑动沿斜面向上加速运动的阶段中 A甲、乙两物块间的摩擦力不断增大 B甲、乙两物块间的摩擦力保持不变 C甲、乙两物块间的摩擦力不断减小 D乙物块与斜面之间的摩擦力不断减小 答案: AD 试题分析:对整体,分析受力情况:重力、斜面的支持力和摩擦力、洛伦兹力,洛伦兹力方向垂直于斜面向上,则由牛顿第二定律得: m总 gsin-f=ma FN=m总 gcos-F 洛 F 洛 qvB f=FN 随着速度的增大,洛伦兹力增大, 则由 知: FN减小,乙所受的滑动摩擦力 f=FN减小,故 D正确; f减小,由

8、 式知,整体运动的加速增大,对甲沿斜面方向: f-mgsin ma ,则f增大, A正确。 考点:本题考查牛顿运动定律、洛伦兹力。 在地面附近,存在着一有理想边界的电场,边界 A、 B将该空间分成上下两个区域 、 ,在区域 中有竖直向下的匀强电场,区域 中无电场。在区域 中边界下方某一位置 P,由静止释放一质量为 m,电荷量为 q 的带负电小球,如图( a)所示,小球运动的 v-t图象如图( b)所示,已知重力加速度为 g,不计空气阻力,则以下说法不正确的是 A小球在 7s末回到出发点 B电场强度大小是 C P点距边界的距离为 D若边界 AB处电势为零,则 P点电势为 答案: B 试题分析:小

9、球回到出发点时通过的位移为 0,根据 v-t图象与时间轴所围的面积表示位移可知,小球在 7s末回到出发点,故 A正确;由图象的斜率等于加速度,得小球在电场中的加速度为: a1= 离开电场后的加速度大小为 a2= 由牛顿第二定律得: qE-mg=ma1 mg=ma2 由 得:电场强度 E= ,B错误;从边界到 P点,由动能定理得: -ma2y=0- mv02 解得: P点距边界的距离 y=v0, C错误 D、若边界 AB处电势为零,边界与 P点间的电势差为 U=Ey=0-p= v 0 解得: P点电势为 D正确。 考点:本题考查带电粒子在电场中的运动。 如图所示,在足够长的光滑平台上,有一劲度系

10、数为 k的轻质弹簧,其一端固定在固定挡板上,另一端连接一质量为 m 的物体 A .有一细绳通过定滑轮,细绳的一端系在物体 A上 (细绳与平台平行 ),另一端系有一细绳套,物体 A处于静止状态当在细绳套上轻轻挂上一个质量为 m的物体 B后,物体 A将沿平台向右运动,若弹簧的形变量是 x 时弹簧的弹性势能 Ep kx2,则下列说法正确的有( ) A. A、 B物体组成的系统的机械能守恒 B. 当 A的速度最大时,弹簧的伸长量为 C. 物体 A的最大速度值 vm D.细绳拉力对 A的功等于 A机械能的变化 答案: C 试题分析:对于 A、 B和弹簧组成的系统,只有重力和弹簧的弹力做功,系统的机械能守

11、恒,而 A、 B物体组成的系统的机械能不守恒, A错误;整体系统机械能守恒, mgx= kx2+ 2mv2, A做加速度逐渐减小加速度运动,当 A的加速度为 0时,即当 x= 时, A的速度最大,由以上两式解得: vm ,由以上分析 B错误, C正确;细绳拉力对 A的功等于 A机械能的变化和弹簧弹性势能的增加之和, D错误; 考点:本题考查机械能守恒。 我国自主研制的 “嫦娥三号 ”,携带 “玉兔 ”月球车已于 2013年 12月 2日 1时30分在西昌卫星发射中心发射升空,落月点有一个富有诗意的名字 “广寒宫 ”。若已知月球质量为 ,半径为 R,引力常量为 G,以下说法正确的是 A若在月球上

12、发射一颗绕月球做圆周运动的卫星,则最大运行速度为 B若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星,则最小周期为 C若在月球上以较小的初速度 v0竖直上抛一个物体,则物体上升的最大高度为 D若在月球上以较小的初速度 v0竖直上抛一个物体,则物体从抛出到落回抛出点所用时间为 答案: C 试题分析:根据万有引力提供向心力, 得:当轨道半径 r取月球半径 R时,卫星的最大运行速度为 ,卫星的最小周期为 , A、 B错误;已知月球质量为 ,半径为 R引力常量为G,忽略月球自转的影响,根据万有引力等于重力: 在月球上以初速度 v0竖直上抛一个物体,物体上升的最大高度 h= 由以上两式解得: h= ,C正确;

13、在月球上以初速度 %竖直上抛一个物体,物体落回到抛出点所用时间 t= ,D错误; 考点:本题考查万有引力与航天。 质量为 M的半球形物体 A和质量为 m的球形物体 B紧靠着放在倾角为 的固定斜面上,并处于静止状态,如图所示。忽略 B球表面的摩擦力,则关于物体受力情况的判断正确的是 A物体 A对物体 B的弹力方向沿斜面向上 B物体 A受到 3个力的作用 C物体 B对斜面的压力等于 D物体 B对物体 A的压力大于 答案: D 试题分析 :物体 A对物体 B的弹力方向垂直于过 AB交点的切线方向,不是沿斜面向上, A错误;物体 A受重力、斜面的支持力和摩擦力、 B对 A的弹力四个力的作用, B错误;

14、斜面对 B的支持力与 A对 B作用力垂直斜面方向的分力之和等于 mgcos,则物体 B对斜面的压力小于 C错误;物体 A对 B的压力沿斜面向上的分力等于 ,则物体 B对物体 A的压力大于 ,D正确。 考点:本题考查共点力的平衡条件。 实验题 一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,圆盘加速转动时,角速度的增加量 与对应时间 t的比值定义为角加速度 (即)。我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验:(打点计时器所接交流电的频率为 50Hz, A、 B、 C、 D为计数点,相邻两计数点间有四个点未画出) 如图甲所示,将打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端

15、穿过打点计时器的限位孔,然后固定在圆盘的侧面,当圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上; 接通电源,打点计时器开始打点,启动控制装置使圆盘匀加速转动; 经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量。 ( 1)用 20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙 所示,圆盘的半径 r为 cm; ( 2) 由图丙可知,打下计数点 B时,圆盘转动的角速度为 rad/s; ( 3),圆盘转动的角加速度大小为 rad/s2; ( ( 2),( 3)问中计算结果保留三位有效数字) 答案:( 1) 3.000cm;( 2) 9.17rad/s;( 3) 23.3rad/s2( 23.2rad/s2-24.0rad/s

16、2) 试题分析:( 1)圆盘的直径 d为 6.000cm;所以半径为 3.000cm;( 2) B点的速度为: ;角速度: ;( 3) D点的线速度为: ,角速度:;圆盘转动的角加速度为:考点:角加速度的测量;游标卡尺读数; 某同学要测量一由新材料制成的粗细均匀的圆柱形导体的电阻率 。步骤如下: (1)用 20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度为 cm; (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径为 mm; (3)用多用电表的电阻 “10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱形导体的电阻,表盘的示数如图丙所示,则该电阻的阻值约为 。 (4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻

17、 R,现有的器材及其代号和规格如下: 待测圆柱形导体电阻 R 电流表 A1(量程 0 4 mA,内阻约 50 ) 电流表 A2(量程 0 10 mA,内阻约 30 ) 电压表 V1(量程 0 3 V,内阻约 10 k) 电压表 V2(量程 0 15 V,内阻约 25 k) 直流电源 E(电动势 4 V,内阻不计 ) 滑动变阻器 R1(阻值范围 0 15 ,额定电流 2.0 A) 滑动变阻器 R2(阻值范围 0 2 k,额定电流 0.5 A) 开关 S,导线若干。 为减小实验误差,要求测得多组数据进行分析,请在虚线框中画出合理的测量电路图,并标明所用器材的代号。 答案: (1) 5.015 (2

18、) 4.700 (3) 220 (4)如图所示 试题分析:( 1)由图甲所示 可知,游标卡尺主尺示数为 5cm, 游标尺示数为 30.05mm=0.15mm=0.015cm,游标卡尺示数为5cm+0.015cm=5.015cm; ( 2)由图乙所示可知,螺旋测微器固定刻度示数为 4.5mm,游标尺示数为20.00.01mm=0.200mm,螺旋测微器示数为 4.5mm+0.200mm=4.700mm; ( 3)用多用电表的电阻 “1”挡,由图丙所示可知,电阻阻值为 2210=220; 电源电动势为 4V,故电压表应选 V1,通过待测电阻的最大电流约为,显然电流表应选 A2;因待测电阻值远小于

19、电压表内阻,电流表应选外接法;为减小实验误差,要求测得多组数据进行分析应用分压式接法,为保证电路安全方便实验操作,滑动变阻器应选 R1电路图如图所示 考点:本题考查游标卡尺、螺旋测微器的使用,多用电表的读数,伏安法测电阻。 计算题 如图所示,质量 m的小物块从高为 h的坡面顶端由静止释放,滑到粗糙的水平台上,滑行距离 L后,以 v = 1 m/s的速度从边缘 O 点水平抛出,击中平台右下侧挡板上的 P点以 O 为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系,挡板形状满足方程 (单位: m),小物块质量 m = 0.4 kg,坡面高度 h = 0.4 m,小物块从坡面上滑下时克服摩擦力做功 1 J

20、,小物块与平台表面间的动摩擦因数 = 0.1, g = 10 m/s2求 ( 1)小物块在水平台上滑行的距离 L ; ( 2) P点的坐标 答案: x =1m, y = -5m 试题分析: (1)对小物块 ,从释放到 O 点过程中 解得 (2) 小物块从 O 点水平抛出后满足 由 解得小物块的轨迹方程 又有 由 得 x =1m, y = -5m 考点:本题考查动能定理、平抛运 动。 如图所示,竖直平面内有无限长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨,宽度均为 L=0.5m,上方连接一个阻值 R=1的定值电阻,虚线下方的区域内存在磁感应强度 B=2T的匀强磁场完全相同的两根金属杆 1和 2靠在导轨上,

21、金属杆与导轨等宽且与导轨接触良好,电阻均为 r=0.5将金属杆 1固定在磁场的上边缘(仍在此磁场内),金属杆 2 从磁场边界上方 h0=0.8m 处由静止释放,进入磁场后恰作匀速运动 (g取 10m/s2)求: ( 1)金属杆的质量 m为多大? ( 2)若金属杆 2从磁场边界上方 h1=0.2m处由静止释放,进入 磁场经过一段时间后开始匀速运动在此过程中整个回路产生了 1.4J的电热,则此过程中流过电阻 R的电量 q为多少? ( 3)金属杆 2仍然从离开磁场边界 h1=0.2m处由静止释放,在金属杆 2进入磁场的同时由静止释放金属杆 1,两金属杆运动了一段时间后均达到稳定状态,试求两根金属杆各

22、自的最大速度(已知两个电动势分别为 E1、 E2不同的电源串联时,电路中总的电动势 E=E1+E2) 答案: .2kg 0.65c v1=1m/s, v2=3m/s 试题分析:( 1)金属杆 2进入磁场前做自由落体运动, vm= = m/s=4m/s ( 1分) 金属杆 2进入磁场后受两个力平衡: mg=BIL, ( 1分) 且 E=BLvm ( 1分) ( 1分) 解得 m= = =0.2kg ( 2分) 金属杆 2从下落到再次匀速运动的过程中,能量守恒(设金属杆 2在磁场内下降 h2): mg(h1+h2)= +Q( 2分) ( 2分) 解得 h2= =1.3m ( 1分) 金属杆 2 进

23、入磁场到匀速运动的过程中, , , q= ( 3 分) 解得 q= c=0.65c ( 1分) ( 3)金属杆 2刚进入磁场时的速度 v= = m/s=2m/s 释放金属杆 1后,两杆受力情况相同,且都向下加速,合力等于零时速度即最大。 mg=BIL,且 , E1=BLv1, E2=BLv2 整理得到: v1+ v2= ( 2分) 代入数据得 v1+ v2=4 m/s 因为两个金属杆任何时刻受力情况相同,因此任何时刻两者的加速度也都相同,在相同时间内速度的增量也必相同,即: v1-0 =v2- v ( 3分) 代入数据得 v2= v1+2 (画出 v-t图,找到两者速度差值 (v2-v1)恒为

24、 2m/s的,同样给分) 联立求得: v1=1m/s, v2=3m/s ( 2分) 考点:本题考查自由落体 运动、功能关系、感应电动势。 两物块 A、 B用轻弹簧相连,质量均为 2 kg,初始时弹簧处于原长, A、 B两物块都以 v 6 m s的速度在光滑的水平地面上运动,质量 4 kg的物块 C静止在前方,如图所示。 B 与 C 碰撞后二者会粘在一起运动。求在以后的运动中: ( 1)当弹簧的弹性势能最大时,物块 A的速度为多大 ( 2)系统中弹性势能的最大值是多少 答案: m/s 12J 试题分析: (1)当 A、 B、 C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大 . 由 A、 B、 C三者组成的系统动量守恒, 解得 (2)B、 C 碰撞时 B、 C 组 成的系统动量守恒,设碰后瞬间 B、 C 两者速度为 ,则 mBv=(mB+mC) = =2 m/s 设物速度相同时弹簧的弹性势能最大为 Ep, 根据能量守恒 Ep= (mB+m-C) + mAv2- (mA+mB+mC) = (2+4)22+ 262- (2+2+4)32=12 J 考点:本题考查动量守恒定律、能量守恒。

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