1、2014届江西省重点中学协作体高三年级第一次联考物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列有关电磁学的四幅图中，说法不正确的是 A甲图法拉第是英国著名物理学家，他提出了电场的观点，同时引入电场线直观描述电场 B乙图中通过圆盘的磁通量保持不变，没有电流流经电阻 R C丙图实验中，如果将通电直导线南北放置，实验效果最好 D丁图中阴极射线在磁场的作用下向下偏转 答案： B 试题分析：法拉第最早提出场的概念，并引入电场线来描述电场，选项 A对。乙图中虽然通过圆盘的磁通量没变，但是圆盘的每一条半径都相当于一条导体棒在切割磁感线，整个圆盘就有这些导体棒组成，而且电源相当于并联，所以产生感应电动势，与电阻构成闭
2、合回路，有电流经过电阻选项 B错。丙图实验中，由于地磁场，小磁针本来是指南北的，导线若南北放置，通电后在小磁针附近产生东西方向的磁场，如此小磁针由南北方向偏转为东西方向，比较明显，效果好选项 C对。丁图中阴极射线受到洛伦兹力，根据左手定则，磁感线穿过手心，四指指正电荷运动方向或者负电荷运动反方向，即自左向右，判断洛伦兹力向下，选项 D对。 考点：电 场 磁场 （ 6分）下列关于光的说法中，正确的是 。（填正确答案：标号，全部选对的得 6分，选对但不全的得 3分。） A 19世纪 60年代，麦克斯韦预言了电磁波的存在，并指出光也是一种电磁波 B杨氏双缝干涉实验证明了光是一种波 C如果光从介质 a
3、射向介质 b发生了全反射，则光在介质 a中的传播速度一定大于在介质 b中的传播速度 D如果光射入和射出玻璃砖的两个平面是平行的，那么射出玻璃砖的光线相对于入射光来说产生了侧移，并且入射角越大侧移越大 答案： ABD 试题分析：麦克斯韦预言了电磁波的存在，并指出光也是一种电磁波，并且最终由赫兹证实了电磁波的存在选项 A对。干涉是波特有的性质，杨氏双缝干涉实验证明了光是一种波选项 B对。如果光从介质 a射向介质 b发生了全反射，则介质 a是光密介质，介质 a的折射率大，根据 ，折射率大则传播速度小，选项 C错。如果光射入和射出玻璃砖的两个平面是平行的，那么上表面的折射角等于下表面的入射角，下表面的
4、折射角等于上表面的入射角，即出射和入射光的方向平行只是侧移，入射角越大，折射角越大，那么到下表面侧移的距离越大选项 D对。 考点：光的折射 电磁 波 （ 6 分）下列说法中正确的是 。（填正确答案：标号，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3分。） A 粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据 B光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外还具有动量 C放射性元素的衰变快慢不受外界温度、压强的影响，但如果以单质形式存在，其衰变要比以化合物形式存在快 D正负电子对湮灭技术是一项较新的核物理技术。一对正负电子对湮灭后生成光子的事实说明质量守
5、恒定律是有适用范围的 答案： AB 试题分析： 粒子散 射实验否定了汤姆生的枣糕模型，从而因此为依据让卢瑟福建立了原子核式结构模型选项 A对。光电效应表面光的粒子性证明光子具有能量，康普顿效应就是用光子碰撞过程动量守恒和能量守恒来解释光现象选项B对。放射性元素的衰变快慢不受外界温度、压强的影响，不论以单质形式还是化合物形式衰变快慢都一样选项 C错。一对正负电子对湮灭后生成光子伴随着质量亏损，但是并不能否定质量守恒定律，因为损失的质量以能量的形式存在与光子中，选项 D错。 考点：原子和原子核结构 如图所示，两根相距为 L的平行直导轨水平放置， R为固定电阻，导轨电阻不计。电 阻阻值也为 R 的金
6、属杆 MN 垂直于导轨放置，杆与导轨之间有摩擦，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B。 t=0时刻对金属杆施加一水平外力 F作用，使金属杆从静止开始做匀加速直线运动。下列关于外力 F、通过 R的电流 I、摩擦生热 Q（图 C为抛物线）、外力 F的功率 P随时间 t变化的图像中正确的是 答案： BC 试题分析：导体棒从静止开始做匀加速直线运动，速度 ，金属棒切割磁感线产生的感应电动势 ，感应电流 ，电流与时间成正比，选项 B对。导体棒受到安培力 ，根据牛顿第二定律有，则有 ，外力 F随时间逐渐增大，选项 A错。摩擦生热 与时间平方成正比，选项 C对。外力F的功率 ，不是一次函数
7、，所以图像不是直线选项D错。 考点：电磁感应 功率 如图甲所示，一可视为质点的物块在外力 F的作用下由静止沿光滑斜面向上运动（斜面足够长）， 0T秒内，力 F做功为 W， T秒末撤去外力 F，已知该物块从零时刻出发，在 2T时刻恰好返回出发点，其 图像如图乙所示。则下列说法正确的是 A物块在 0 T与 T 2T时间内的位移相同 B物块在 1.5T秒末离出发点最远 C物块返回出发点时动能为 W D 0 T与 T 2T时间内的 加速度大小之比为 1:3 答案： CD 试题分析：质点沿斜面零时刻出发，在 2T时刻恰好返回出发点，总位移为 0，所以物块在 0 T与 T 2T时间内的位移大小相等方向相反
8、，选项 A错。速度时间图像与时间轴围成的面积表示位移，时间轴上面的面积表示位移为正，时间轴下面的面积表示位移为负， 时间内的位移即速度时间围成的面积为， 时间内的位移即速度时间围成的面积为 ，所以有，即 ， 时间内加速度 ， T 2T时间内加速度， 0 T与 T 2T时间内的加速度大小之比为 ，选项 D对。设力 F撤去后经过 速度减小为 0，则有 ，解得 ，所以物块在 时速度减小为 0即离出发点最远，选项 B错。由于沿光滑斜面运动，从零时刻到回到出发点，只有拉力 F做功，根据动能定理，选项 C对。 考点：匀变速直线运动 动能定理 如图所示，电源电动势为 E，内阻为 r，滑动变阻器最大阻值为 R
9、， G为灵敏电流计 ,开关闭合，两平行金属板 M、 N之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电的粒子恰好以速度 v匀速穿过两板，不计粒子重力。以下说法中正确的是 A保持开关闭合，滑片 P向下移动，粒子可能从 M板边缘射出 B保持开关闭合，滑片 P的位置不动，将 N板向下移动，粒子可能从 M板边缘射出 C将开关断开，粒子将继续沿直线匀速射出 D在上述三个选项的变化中，灵敏电流计 G指针均不发生偏转 答案： AB 试题分析：保持开关闭合，电容器电压等于滑动变阻器电压，上极板与电源正极相连带正电，下极板与电源负极相连带负电。一带正电的粒子恰好以速度 v穿过两极板，受到洛伦兹力向上，电场力向下。滑片
10、P向下移动，滑动变阻器阻值变小，电压变小，电容器中间的匀强电场 变小，电场力变小，粒子向上偏，可能从 M板边缘射出选项 A对。滑片 P的位置不动，则电压不变，将N板向下移动使得间距 变大，电场强度变小电场力变小，粒子向上偏，可能从 M板边缘射出选项 B对。将开关断开，电容器上下极板电荷通过电阻 R相互中和而放电，选项 D错。放电结束电压变为 0，则只受洛伦兹力不能沿直线匀速通过，选项 C错。 考点：串并联电路 如图所示，在 M、 N 两点固定等量的异种电荷， O 点是 MN 连线上的中点，a、 b两点在连线上并关于 O点对称， c、 d是中垂线上关于 O点对称的两点，则 A a、 b、 c、
11、d四点场强方向相同，并且有： Ea=EbEc=Ed B a、 b两点电势相等且大于 c、 d两点的电势 C将一带正电的粒子从 c点沿 cad折线移动到 d点，电场力做正功 D将一带正电的粒子（不计粒子重力）由 a点释放，粒子一定沿直线运动到b，且粒子动能与粒子运动时间的平方成正比 答案： A 试题分析：等量异种点电荷形成的电场如下图所示，电场线由正电荷指向负电荷，电场线的疏密程度表示电场强度的大小，根据对称性，电场强度大小关系为 ， ，在连线上，中点电场线稀疏电场强度最小，中垂线上，中点电场线最密集，电场强度最大，所以 ，而中垂线是等势面，电场线与中垂线垂直，即水平向右，与 a、 b电场强度方
12、向相同，选项 A对。中垂线为等势面，电势相等即 ，与中 点电势相等，沿电场线方向电势逐渐降低，所以 ，选项 B错。将一带正电的粒子从 c点沿 cad折线移动到 d点，初末位置电势相等，电场力做功为 0，选项 C错。将一带正电的粒子（不计粒子重力）由 a点释放，粒子一定沿直线运动到 b，但由于电场强度的变化，加速度变化，不是匀变速直线运动，而只有匀变速直线运动动能，与时间平方成正比，选项 D错。 考点：电场 电场力做功 如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中 R0为定值电阻， R是滑动变阻器， C为耐压值为 22v的电容器，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是 A副线
13、圈两端电压的变化频率为 0.5Hz B电流表的示数表示的是电流的瞬时值 C为保证电容器 C不被击穿，原副线圈匝数比应小于 10 : 1 D滑动片 P向下移时，电流表 A1和 A2示数均增大 答案： D 试题分析：变压器原副线圈交流电频率相等，根据图乙所示的原线圈输入电压随时间变化图像可知，周期 ，频率 ，选项 A错。电流表，电压表以及用电器所标的额定电压额定电流等都是指的有效值而不是瞬时值，选项 B错。电容器的耐压值是最大电压，而电容器两端的电压就等 于副线圈电压，即副线圈电压最大值不超过耐压值，根据原副线圈电压比等于匝数比则有 ，选项 C错。对副线圈，原副线圈匝数不变，则副线圈电压不变，对副
14、线圈组成的闭合回路，滑片向下移动时，滑动变阻器变小，副线圈总电阻变小，电流变大即 A2 示数变大，根据电流与匝数成反比，匝数比不变，副线圈电流增大，所以原线圈电流也增大，即电流表 A1 示数变大，选项 D对。 考点：变压器 2013年 12月 15日 4时 35分，嫦娥三号着陆器与巡视器分离， “玉兔号 ”巡视器顺利驶抵月球表面。如图所示是嫦娥三号探测器携 “玉兔号 ”奔月过程中某阶段运动示意图，关闭动力的嫦娥三号探测器在月球引力作用下向月球靠近，并将沿椭圆轨道在 P处变轨进入圆轨道，已知探测器绕月做圆周运动轨道半径为 r，周期为 T，引力常量为 G，下列说法中正确的是 A图中嫦娥三号探测器在
15、 P处由椭圆轨道进入圆轨道前后机械能守恒 B嫦娥三号携玉兔号绕月球做圆周运动的过程中，玉兔号所受重力为零 C嫦娥三号经椭圆轨道到 P点时和经圆形轨道到 P点时的加速度相等 D由题 中所给条件，可以求出月球的质量和密度 答案： C 试题分析：椭圆轨道经过 P点时相对圆周运动为离心运动，即万有引力小于向心力，即 ，进入圆周轨道经过 P点万有引力等于向心力即，据此判断进入圆周轨道前后的速度 ，即进入圆周轨道要减速，机械能减少，选项 A错。玉兔号绕月运动过程中受到月球引力，所以重力不等于 0，只不过在圆周运动过程中玉兔处于完全失重状态，选项 B错。嫦娥三号经过椭圆轨道的 P点和圆轨道的 P点，同一点到
16、月心距离相等，万有引力都是 ，加速度 选项 C对。根据圆周运动万有引力提供向心力即 。可求得月球质量 ，但是轨道半径并不是月球半径，所以无法计算密度，选项 D错。 考点：万有引力与航天 用细绳拴一个质量为 m的小球，小球将一端固定在墙上的水平轻弹簧压缩了 (小球与弹簧不拴接 )，如图所示，将细线烧断后 A小球立即做平抛运动 B小球的加速度立即为 g C小球立即做匀变速运动 D小球落地时动能大于 mgh 答案： D 试题分析：细线烧断前，小球受到自身重力 和弹簧弹力 和绳子拉力 ，根据共点力平衡，重力 和弹簧弹力 的合力与绳子拉力 等大反向，烧断细线后瞬间，绳子拉力变为 0，但弹簧弹力瞬间不变，
17、此时，合 力沿绳子方向斜向下，此后弹力逐渐减小，重力不变，没有水平初速度，而且除重力外还有弹簧 弹力所以小球不是平抛运动选项 A错。而且离开弹簧前受到弹力作用所以加速度不会立即为 g，选项 B错。运动过程弹簧弹力逐渐变化，所以小球的合力也在逐渐变化，不是匀变速运动选项 C错。根据动能定理除重力做功 外还有弹簧弹力做功，所以落地动能大于 ，选项 D对。 考点：共点力平衡 动能定理 （ 6分）下列关于热现象的说法中正确的是 。（填正确答案：标号。选对 1个得 3分，选对 2个得 4分，选对 3个得 6分。每选错 1个扣 3分，最低得分为 0分） A布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的无规则运动 B温
18、度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大 C气体很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现 D雨伞伞面上有许多细小的孔，却能遮雨，是因为水的表面张力的作用 E.只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数 答案： BDE 试题分析：布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒在液体分子的无规则撞击下的无规则运动，反映了液体内部分子的无规则运动，选项 A错。温度高则分子平均动能大，但内能的大小不但要看分子平均动能还要看分子数目和分子势能，所以内能不一定大选项 B对。气体分子之间距离较远，分子力忽略不计，气体之所以充满整个容器是因为分子在做无规则运动，选项 C错。水由于表面张力使
19、得水在小孔上面边缘被张紧而不会漏下去选项 D对。如果知道水的摩尔质量和水分子的质量，那么二者的比值就是阿伏伽德罗常数选项 E对。 考点：分子热运动 实验题 （ 9分）在 “测定直流电动机的效率 ”实验中，用如图所示的实物图测定一个额定电压 U=6V、额定功率为 3W的直流电动机的机械效率。 （ 1）请根 据实物连接图在方框中画出相应的电路图（电动机用 表示） （ 2）实验中保持电动机两端电压 U恒为 6V，重物每次匀速上升的高度 h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示： （ 3）在第 5次实验中，电动机的输出功率是 _；可估算出电动机线圈的电阻为 _。 （ 4）从前 4次的实验数据可以
20、得出： UI （填 “”、 “ 试题分析：（ 1）根据实物图画电路图，滑动变阻器的接入方式为分压式，电流表接入方式为外接式。需要注意 。 （ 3）在第 5次实验中，重物匀速上升的高度 h为 1.5m所用时间为 ，即没有上升，速度为 0.即电动机没有拉动重物，所用没有做功。此时电动机消耗的电能全部转化为内能，电动机变为纯电阻电路，电阻 （ 4）第一组数据， ， ，即，分析其他数据也是如此，因为电功率 一部分消耗在内阻上转化为内能，其他部分才是转化为机械功率 ，所以 。 考点：测定直流电动机的效率实验探究 （ 6分）某同学利用验证牛顿第二定律的实验装置来验证动能定理，在一端带滑轮的长木板上放置一个
21、光电门，其位置可移动，与光电门相连的计时器可以显示出遮光片通过光电门所用的时间。改变光电门的位置进行多次测量，每次都使小车上的遮光片从某一固定位置由静止开始运动。 （ 1）用螺旋测微器测量出遮光片的宽度 d，读数为 2.362mm，请在螺旋测微器相应括号里填入相应数据，示数 a为： ，示数 b为： （ 2）用米尺测量出小车释放位置与光电门之间的距离 S，并记录遮光片通过光电门所用的时间 t，测得小车的质量为 M（满足 Mm，其中 m为钩 码的质量），为减小实验误差 你认为实验操作之前必须进行的操作是 _； 小车动能的增量 EK=_(用题中给定的字母表示 ) 答案：（ 1） 2 ； 35 （每空
22、 1分） （ 2） 平衡摩擦力 Md2/2t2 （每空 2分） 试题分析：（ 1）螺旋测微器的读数有两部分组成， 0.5mm的整数部分从固定刻度读出，所以 a为 2mm，小于 0.5mm的部分从可动刻度读出，最后一位为估读，最后乘以精确度 0.01mm。所以 0.002mm为估读，示数 b为 35. （ 2）要验证动能 定理，需要计算合外力做功即合力 和位移 ，根据遮光片的宽度 d和通过光电门的时间可以计算速度和动能。而要保证合力等于钩码重力就必须保证平衡摩擦力。 （ 3）经过光电门的速度 ，所以物体动能 。 考点：验证动能定理实验探究 计算题 （ 18分）如图甲所示，两块足够大的平行金属板水
23、平放置，极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化、方向竖直向下的电场，变化规律如图乙所示，在 t=0时刻从负极板由静止释放一个质量为 m、带电量为 q（ q0）的质点。已知电场强度 ，同时 t0也为已知量。 （ 1）若质点恰好在 t=3t0时刻到达正极板，试求两极板之间的距离 d （ 2）在第（ 1）问的条件下，在极板间再加上空间分布均匀、大小随时间周期性变化、方向垂直纸面向外的磁场，变化规律如图丙所示，已知磁感应强度。试求： 带电质点经过多长时间到达正极板 带电质点在极板间做圆周运动的最大半径 画出质点在极板间运动的轨迹图（不需要写计算过程） 答案：（ 1） （ 2） 见下图 试题分析：
24、（ 1）质点在 时间内， ，做初速度为 0的匀加速直线运动 在 t0 2t0时间内，受力平衡，做匀速直线运动，在 时间内，再做加速度为 g的匀加速直线运动， vt 图像如图 . 有： (4分 ) （ 2） 带电质点在 时间和 时间内，所受重力和电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，其他时间没有磁场，与上问相同以做匀加速直线运动 (1分 ) 所以有： (1分 ) 带电质点在 时间和 时间内将完成两个圆周，即水平方向没有位移，且速度不变，接着原来的匀加速直线运动继续 带电质点做匀加速直线运动到达正极板时有 (2分 ) 由于 ，所以质点在 做匀加速直线运动， ， 匀速圆周运动回到 时刻的速
25、度和位置。此时圆周运动半径，位移为距离 下极板最远的位移 ，所以没有到达上极板 继续匀加速直线运动，速度变为 ，位移时间继续圆周运动而且 回到 时的位置和速度，此过程，圆周运动半径 位移为距离下极板最远的位移 仍没有到达上极板 所以继续匀加速运动刚好满足加速时间 ，到达上极板。 所以到达正极板的总时间 (2分 ) 根据上问分析一共经过了 2个圆周运动，圆周运动半径最大的是(4分 ) 如图 ，运动轨迹为两个圆周和直线段。 考点：带电粒子在复合场中的运动 （ 14分） F1是英文 Formula One的缩写，即一级方程式赛车，是仅次于奥运会和世界杯的世界第三大赛事。 F1 赛车的变速系统非常强劲
26、，从时速 0加速到 108 km/h仅需 2.4s，此时加速度为 10m/s2，时速为 216km/h时的加速度为3m/s2，从时速为 0加速到 216 km/h再急停到 0只需 12.15s。假定 F1 赛车加速时的加速度随时间的变化关系为： a =a0-2t，急停时的加速度大小恒为 9.6 m/s2。上海 F1 赛道全长约 5.5km，弯道最小半径： R=8.80m，最大半径： R=120.55m，设计最高时速 327公里，比赛要求选手跑完 56圈 决出胜负。完成以下几个问题（计算结果保留三位有效数字）。 （ 1）若某车手平均速率为 220km/h，则跑完全程用多长时间？ （ 2）若车手某
27、次以 90km/h的速率通过半径为 8.80m的弯道，求赛车的向心加速度。 （ 3）由题目条件求出该 F1 赛车的最大加速度多大？ 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）匀速直线运动的时间 (5分 ) （ 2）圆周运动，向心加速度 (5分 ) （ 3）赛车加速时的加速度 当 时，加速度最小： (2分 ) 当 时加速度最大，解得 (2分 ) 考点：匀变速直线运动 （ 9分）如图所示，有一热气球，球的下端有一小口，使球内外的空气可以流通，以保持球内外压强相等，球内有温度调节器，以便调节球内空气的温度，使气球可以上升或下降，设气球的总体积 500 （球壳体积忽略不计），除球内空气外，
28、气球质量 180kg。已知地球表面大气温度 280，密度 1.20kg ，如果把大气视为理想气体，它的组成和温度几乎不随高度变化。 .为使气球从地面飘起，球内气温最低必须加热到多少 .当球内温度为 480K时，气球上升的加速度多大？ 答案： . 试题分析： . 设气球刚好从地面飘起时气球内的气体温度为 ，密度为 ，则气球升起时，浮力等于气球和内部气体的总重力即 由于气球内的气体温度升高时，压强并没有变化，那么原来的气体温度升高后体积设为 ，根据质量相等，则有 原来的气体温度升高后，压强不变，体积从 变为 ，根据理想气体状态方程则有 整理可得 。当球内温度为 480K时，气球升高前体积 ，温度
29、密度 的气体变为体积 温度等于 密度 的气体，则有 ， 计算得对气球受到自身重力，空气浮力，根据牛顿第二定律有解得 考点：理想气体状态方程 （ 9分）如图，在波的传播方向上有 A、 B两个质点，其平衡位置相距 5.0m。某时刻，质点 A处于正向最大位移处，此时，质点 B恰好位于平衡位置，且向上运动，此后再过 0.3s，质点 A第二次回到平衡位置，试求此列波的周期和传播速度。 答案： ，向右传播 （ n=0,1,2,3.)向左传播（ n=0,1,2,3.) 试题分析：由题可知：质点 A从正向最大位移处第二次回到平衡位置经过的时间为 解得 (3分 ) 若波向左传，则 （ n=0,1,2,3.) (3分 ) 若波向右传，则 （ n=0,1,2,3.) (3分 ) 考点：机械波 （ 9分）如图，质量为 M、长为 L的长木板放在光滑水平地面上，一个质量也是 M的小滑块（可视为质点）以速度 v0从左端冲上长木板，如果长木板固定，小滑块恰好滑到木板右端。试求： .小滑块与长木板之间的动摩擦因数； .如果长木板不固定，小滑块在长木板上滑行过程中产生的热量。 答案：（ 1） . 试题分析： .对小滑块有： ，所以： (3分 ) .长木板不固定时，设系统最终速度为 v，对系统 根据动量守恒定律有 即 根据能量守恒定律有 考点： 动量守恒定律 能量守恒
