1、2014届河南省开封市高三第一次模拟考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 在以下力学实验装置中三个实验共同用到的物理思想方法是 A极限的思想方法 B放大的思想方法 C控制变量的方法 D类比的思想方法 答案： B 试题分析：第一个实验是通过桌面受力发生形变，但是这种形变不明显不易观察，当桌面发生微小形变时，桌面上的两个平面镜会发生倾斜，从而使得反射光线的方向发生改变，最终反射光在墙壁上的光点发生移动，从而判断桌面发生了形变。玻璃瓶受力发生形变同样不明显，灌满水封闭瓶口后通过插入细管内液面的升降也可把这种不明显的形变变得易于观察。第三个实验是卡文迪许测量万有引力常量的扭秤装置，通过万有引力的作用使
2、得金属丝扭转带动平面镜转动，使得发射光发生偏转，三个实验共同之处都把不明显不以观察的物理量变为易于观察，因此是放大的思想方法 。选项 B对。 考点：物理思想方法 哈勃望远镜被称作足人类观察宇宙的眼睛在 l 990年 4月 25日哈勃天文望远镜被科学家送上距地球表面约 600 km的高空使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行已知地球半径为 6 4 m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为 3 6 这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期以下数据中最接近其运行周期的是 A 0.6小时 B 1.6小时 C 4.0小时 D 24小时 答案： B 试题分析：不管是哈
3、勃望远镜还是地球同步卫星，都是依靠地球对他们的万有引力提供向心力，即 ，周期 ，所以哈勃望远镜和同步卫星的周期比 ，整理可得 ，选项 B对。 考点：万有引力与航天 如图所示的电路中电源电动势为 E内阻为 R 和 为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为 R电压表为理想电表 K为单刀双掷开关，当开关有 l位置打到 2位置时，下列说法中正确的是 A 亮度不变 将变暗 B 将变亮， 将变暗 C电源内阻的发热功率将变小 D电压表读数将变小 答案： D 试题分析：开关掷到位置 1时，灯泡 和 并联，并联电阻 ，电路总电阻 ，干路电流 ，根据并联电路电流与电阻成反比可得流过灯泡 和 的电流相等即 。
4、开关掷到 2位置，电灯 与定值电阻串联，然后与灯泡 并联，并联电阻为 ，电路总电阻 ，干路电流 ，根据并联电路电流与电阻成反比可得流过灯泡 的电流 ，流过灯泡 的电流。据此判断，开关有 l位置打到 2位置，流过灯泡 的电流大小不变，灯泡亮度不变，流过灯泡 的电流变大，灯泡变亮。所以选项 AB错。总电流变大，电源内阻的发热功率 变大选项 C错。总电流变大，内电压变大，路端电压变小，电压表示数变小 选项 D对。 考点：电路动态变化 矩形导线框 abcd放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直。磁感强度B随时间变化的图象如图所示 T=0时刻磁感强度的方向垂直于纸面向里在 0 4s叫间内线框的 ab边
5、受力随时间变化的图象（力的方向规定以向左为正方向）可能如图中 答案： D 试题分析： T=0时刻磁感强度的方向垂直于纸面向里 ,结合图像 T=0时刻磁场为负，说明磁场以向外为正方向。 01s ，磁场向里，大小在减小，根据楞次定律增反减同，感应电流的磁场方向向里，右手判断感应电流方向顺时针，即从a到 b。感应电流大 小 ，由于线框面积及电阻不变，而且从可发现整个过程 大小是一个定值，所以感应电流是一个定值，那么线框的 ab边受力 ,由于电流不变，长度不变，磁场减小所以安培力减小，根据左手判断安培力方向向左为正，选项 AB错。 12s ，磁场向外在增大，根据楞次定律可用右手判断感应电流仍是顺时针，
6、磁场向外，左手判断安培力向右为负，选项 C错。排除后只有选项 D对。 考点：楞次定律 安培力 如图所示，理想变压器有两个副线圈，匝数分别为 和 ，所接 负载，当只闭合 时电流表示数为 lA，当 和 都 闭合时，电流表示数为 2A，则 ： 为 A1:1 B1： 2 C1： 3 D1： 4 答案： B 试题分析：变压器原副线圈的磁通量变化率相同，所以 ，根据能量守恒，输出功率等于输入功率，所以有当只闭合 时 ，当 和都闭合时， ，带入数据 , 可得，即 ,所以 ，选项 B对。 考点：理想变压器 一小球以 的速度水平抛出，在落地之前经过空中 A、 B两点在A点小球速度方同与水平方同的夹角为 在 B点
7、小球速度方同与水平方同的夹角为 （空气阻力忽略不计 g取 ）以下判断中正确的足 A小球经过 A、 B两点间的时间 B小球经过 A、 B两点间的时间 c A、 B两点间的高度差 D A、 B两点间的高度差 答案： AC 试题分析：平抛运动是水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的合运动。水平速度 恒定不变，竖直方向速度 ，根据矢量合成，在A点有 ，在 B点 ，计算得从抛出点到 AB的时间分别为 ， ，所以小球经过 A、 B两点间的时间 选项 A对B错。根据自由落体运动高度 ，从抛出点到 A点的高度 ， A、 B两点间的高度差 选项 C对 D错。 考点：平抛运动 如图所示在倾角为 的光滑斜面和
8、档板之间放一个光滑均匀球体，档板与斜面夹 角 。初始时 。在档板绕顶端逆时针缓慢旋转至水平位置的过程下列说法正确的是 A斜面对球的支持力变大 B档板对球的弹力变大 c斜面对球的支持力变小 D档板对球的弹力先变小后变大 答案： CD 试题分析：小球受到自身重力，斜面支持力和挡板弹力三力平衡，其中重力大小方向不变，斜面弹力垂直斜面向上方向不变，二者的合力与挡板弹力等大反向，挡板弹力垂直挡板，方向从斜向下逐渐变为水平向右最后变为斜向上，如下图所示 挡板弹力变化时，重力和斜面支持力从斜向上逐渐变为斜向下，观察上面的示意图可见，斜面对球的支持力逐渐变小，挡板 对球的弹力先减小后增大，选项CD正确。 考点
9、：共点力的动态平衡 在空间某一匀强电场中，将一质量为 m电荷量为 q的小球由静止释放带电小球 的运动轨迹为一直线该直线与竖直方向成锐角 ，电场强度大小为 E。则下列说法中正确的足 A由于小球所受的电场力和重力做功均与路径无关故小球的机械能守恒 B若 ，则小球的电势能不变机械能守恒 c若 且 -则小球的动能必增大，电势能可能增大 D若 且 则小球的动能必增大电势能可能增大 答案： BD 试题分析：小球受到电场力和重力作用，只有重力做功时机械能才平衡，但 是电场力是否做功不确定，所以无法判断机械能是否守恒选项 A错。物体从静止开始做直线运动，所以重力和电场力的合力与速度同向，若 ，则电场力 ，受力
10、分析如下图左图，此时电场力和合力方向即运动方向垂直，电场力不做功，电势能不变，只有重力做功，机械能守恒。选项 B对。若 ，则有电场力 ，若 此时受力分析如下右图，电场力只能水平向左如图，此时合力与速度同向，动能必然增大，电场力做正功，电势能一定减少选项 C错。若 电场力可能水平也可能斜向上如图，此时合力仍然与速度垂直，做正功，动能增大，电场力做负功， 电势能减少，所以电势 能可能增大也可能减少选项 D对。 考点：带电粒子在复合场中的运动 以下说法正确的是 A光的偏振现象说明光足一种纵波 B相对论认为空间和叫间与物质的运动状态有关 C麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在 D在光的双缝十涉实验中
11、若仅将入射光由绿色光变为红光则条纹间距变宽 E波在介质中传播的频率由波源决定与介质无关 答案： BDE 试题分析：光的偏振说明光的传播方向和振动方向垂直，是横波而不是纵波选项 A错。相对论即时间空间都会随物体运动的速度而发生变化选项 B对。麦克斯韦预言了电磁波的存在，但是证实电磁波存在的是赫兹选项 C错。双缝十涉实验中条纹间距 ,绿光变为红光，波长变长，条纹间距变宽选项 D 对。波动的任何一个位置都在重复波源的振动，所以振动的频率由波源决定选项 E对。 考点：光与电磁波 实验题 某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法： 用多用电表粗测：多用电表电阻挡有 4个倍率：分别为 l k、 l00
12、、 l0、 l。该同学选择 l00倍率，用正确的操作步骤测量时发现指针偏转角度太大（指针位置如下图中虚线所示）为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依 次应该进行的主要操作步骤： a ， b两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在 0 处。 c重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如上图中实线所示测量结果是 该同学用伏安法继续测定这只电阻的阻值，除被测电阻外，还有如下实验仪器 A直流电源（电压 3 V内阻不计） B电压表 （量程 0 5 v内阻约为 5 k ） C电压表 （量程 0 15 v，内阻约为 25 k ） D电流表 （量程 0 25 mA内阻约为 l ） E电流表 （量程 0 25
13、 0mA内阻约为 0.l ） F滑动变阻器一只，阻值 G电键一只，导线若干 在上述仪器中电压表应选择 填 “ ”或 “ ”） , 电流表应选择 （填 “ ”或“ ”）请在方框内画出电路原理图 （电表用题中所给的符号表示） 答案： a.换用倍率 档 c.120 试题分析： 指针偏转角度太大，说明电阻太小，选择的倍率偏大，因此应该从 l00换为 l0；欧姆档的读数为指针所指的刻度乘以倍率即 。 由于电源电动势只有 3v，所以电压表选择量程为 0 5 v的 ，根据上问中粗测的电阻 ，根据电动势 3v可得电流最大为 ,所以电流表选择量程为 0 25 mA的 。由于滑动变阻器的阻值比待测电阻小，所以选择
14、分压式，根据 即大内偏大小外偏小判断电流表选择内接法，电路图如答案：。 考点：万用表的使用即伏安法测电阻 今年 6月 7日虎门大桥撞船事故后，全国交通部门加强了对国内各种大桥的检测与维修某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长 50m 、横截圆面积为 400 的新悬索能承受的最大拉力。由于悬索很长抗断拉力又很大直接测量很困难同学们则取来了同种材料制成的样品进行实验探究。由胡克定律可知在弹性限度内弹簧的弹力 F与形变量 x成正比 其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关。因而同学们猜想悬索可能也遵循类似的规律。 （ 1）同学们准备和探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系的实验一样将样品竖直悬挂再在其
15、下端挂上不同重量的重物来完成本实验。但有同学说悬索的重力是不可忽略的为了避免悬索所受重力对实验的影响你认为可行的措施应该足： 。 （ 2）同学们通过游标卡尺测样品的直径来测定其截面积某次测量的结果如图所示则该样品的直径为 cm。 （ 3）经过同学们充分的讨沦不断完善实验方案最后实验取得数据如下 分析样品 C的数据可知 ，其所受拉力 （单位 N）与伸长量 x（单位 m）遵循的函数关系式是 对比各样品的实验数据可知悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比其比例系数与悬索长度的 成正比、与悬索的横截面积的大小成正比； 答案：（ 1）将悬索样品水平放置在光滑水平面上，用定滑轮将竖直向下的重力变为水平方向的拉
16、力（ 2） 0.830cm（ 3） 平方的倒数 试题分析：（ 1）通过定滑轮把重力变为水平方向的拉力后，悬索自身重力对其拉力就没有任何影响了。（ 2）游标卡尺的读数分两部分，一部分是游标卡尺零刻度线左侧读数主尺上面毫米的整数部分即 ，另一部分根据与主尺刻度线对齐的游标卡尺刻度线示数与精确度的乘积，即 ，最终读数为 （ 3） 分析样品 C的数据可发现拉力 F与伸长量成正比，比例系数为 分析样品 ABD，可以发现，拉力 F与伸长量的比例系数分别为 ， 和 ，而长度比为 1:2:3，所以比例系数与悬索长度的平方倒数成正比。 考点：探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系的实验设计探究 填空题 如图所示，一个
17、活塞将绝热容器分成 A、 B；两部分用控制闩 K固定活塞保持 A体积不变给电热丝通电则此过程中气体 A的内能 温度 ；拔出控制闩 K活塞将向右移动压缩气体 B则气体 B的内能 。 答案：增加 升高 增加 试题分析： A部分气体体积不变，没有做功，但是电热丝通电发热，气体温度升高，气体内能不考虑分子势能，温度升高，平均动能增大所以内能增大。拔出控制闩 K活塞将向右移动压缩气体 B，外界对 B做功， B的内能增大。 考点：热力学第一定律 核能是一种高效的能源。 在核电站中，为了防止放射性物质泄漏核反应堆有三道防护屏障，燃料包壳，压力壳和安全壳（见图甲）。结合图乙可知安全壳应当选用的材料是 . 图丙
18、是用来临测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光 的区域可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上 l mm铝片和 3 mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时结合图乙分析工作人员受到了 射线的辐射：当所有照相底片被感光时工作人员受到了 射线的辐射。 答案： 混凝土 或 试题分析： 根据乙图可知，要防止射线外泄，只有混凝土才可以很好的防止射线 当胸章上 l mm铝片和 3 mm铝片下的照相底片被感光而铅片下的照相底片未被感光即该射线可以穿透铝片不能穿透 5mm铅片结合图乙判断此为射线。若可以穿透铅块则一定有 也可能有 或 。 考点 ：射线 计算题 如图所示电动机带动滚轮
19、作逆叫针匀速转动，在滚轮的摩擦力作用下，将一金属板从斜面底端 A送往上部，已知斜面光滑且足够长倾角 =。滚轮与金属板的切点 B到斜面底端 A的距离为 L=6 5m，当金属板的下端运动到切点 B处时立即提起滚轮使它与板脱离接触已知板之后返回斜面底部与挡板相撞后立即静止此时放下滚轮再次压紧板，再次将板从最底端送往斜面上部，如此往复已知板的质量为 滚轮边缘线速度恒为滚轮对板的压力 ，滚轮与板间的动摩擦因数为， g取 。 求：（ 1）在滚轮作用下板上升的加速度： （ 2）板加速至与滚轮速度相同时前进的距离 （ 3）每个周期中滚轮对金属板所做的功； （ 4）板往复运动的周期 答案：（ 1） （ 2） （
20、 3） （ 4） 试题分析：（ 1）板沿斜面方向运动，在斜面方向受到沿斜面向下的重力分力以及滚轮对其沿斜面向上的摩擦力 ，根据牛顿第二定律可得加速度 （ 2）板的速度与滚轮速度相同前，板一直匀加速，初速度为 0，速度相同时速度 ，根据匀变速直线运动有 ，得 （ 3）由于 所以板的运动分为匀加速运动阶段和匀速运动阶段 匀加速运动阶段电场力做功 ，根据动能定理有 ，得 匀速运动阶段电 场力做功 ，根据动能定理有，得 所以电场力做功 （ 4）板的运动分为四个阶段 第一阶段从 0匀加速到 ，时间 第二阶段匀速运动到板的下端到达滑轮，时间 第三阶段没有摩擦力，在自身重力沿斜面分力作用下匀减速到 0，加速
21、度，运动时间 ，运动距离第四阶段为沿斜面向下匀加速滑行，加速度 ，位移为 ，根据 可得时间 所以一个周期的时间 考点：匀变速直线运动 牛顿运动定律 如图所示为带电平行板电容器电容为 c板长为 L，两板间距离 d，在 PQ板的下方有垂直纸面向里的匀强磁场一个电荷量为 、质量为 m的带电粒子以速度 从上板边缘沿平行于板的方向射入两板间结果粒子恰好从下板右边缘飞进磁场，然后又恰好从下板的左边缘飞进电场不计粒子重力试求： （ 1）板间匀强电场向什么方向 带电粒子带何种电荷 （ 2）求出电容器的带电量 Q （ 3）匀强磁场的磁感应强度 B的大小； （ 4）粒子再次从电场中飞出时的速度大小和方向 答案：（
22、 1） 竖直向上 负电荷 （ 2） （ 3） （ 4）末速度即水平速度等于 试题分析：（ 1）粒子从下板右边缘飞进磁场，然后又恰好从下板的左边缘飞进电场，判断进磁场时洛伦兹力方向向左下方，根据左 手定则判断，粒子带负电荷 粒子从极板上边沿进入电场，从下边沿离开电场，说明电场力向下，粒子带负电荷所以电场方向竖直向上。 （ 2）粒子进入板件匀强电场后做类平抛运动，水平方向匀速直线： ，时间 竖直方向匀加速直线运动 根据牛顿第二定律可得 ，平行板电容器电荷量 综上可得 （ 3）类平抛运动末速度反向延长线与水平位移的交点是水平位移的中点，所以有 在磁场中做匀速圆周运动 ， 运动轨迹如下图，根据几何关系
23、可得 联立可求解 （ 4）粒子再次进入电场时，根据对称性，进入电场的速度与水平方向夹角也是， 大小也是 ，水平方向分速度仍是 ，运动还是匀速运动，竖直方向与之前离开电场的速度大小相等，方向相反，之前是匀加速运动的末速度，此时是匀减速运动的初速度，所以当粒子离开电场时，水平位移为 L，竖直位移为 d，竖直方向速度刚好减速到 0，所以末速度即水平速度等于 考点：带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动 图中系统由左右两个侧壁绝热、底部导热、截面积均为 s的容器组成。左容器足够高上端敞开右容器上端由导热材料封闭。两容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个绝热的活塞 A、 B 下方封有氮气 B 上方封
24、有氢气。大气的压 强为 ，温度为 两活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为 。系统平衡时，各气柱的高度如图所示。 现将系统底部浸入恒温热水槽中再次平衡时 A上升了一定高度。用外力将 A缓慢推回第一次平衡叫的位置并固定第三次达到平衡后氢气柱 t高度为0.8h氮气和氢气均可视为理想气体求 第二次平衡时氮气的体积； 水的温度。 答案： 试题分析： 考虑氢气的等温过程该过程的初态压强为 。体积为末态体积为 设末态的压强为 p，由玻意耳定律得 （ 3分） 活塞 A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程该过程的初态压强为 ，体积为 V：末态压强为 体积为 ，则 。 （ 1分） （ 1分） 由玻
25、意耳定律得 （ 2分） 活塞 A从最初位置升到最高点的过程为等压过程该过程的初态体积和温度分别为 和 末态体积为 设末态温度为 T由盖 吕萨克定律得 （ 2分） 考点：热力学定律 如右图所示一束截面为圆形（半径 R）的平行复色光垂直射向一玻璃半球的面经折射后在屏幕 s上形成一个圆形彩色亮区已知玻璃半球的半径为R屏幕 s至球心的距离为 D（ D3R）不考虑光的 干涉和衍射，试问： 在屏幕 S上形成的网形亮区的最外侧足什么颜色 若玻璃半球对 中色光的折射率为 n请你求出圆形亮区的最大半径。 答案： 紫光 试题分析： 复色光与半球形玻璃面的下表面相垂直，方向不变，但是在上面的圆弧面会发生偏折，紫光的
26、折射率最大，偏折能力最强，所以紫光偏折的最多，因此最外侧是紫色。 如下图所示紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕 S上的点 D到亮区中心 E的距离 r就是所求最大半径 设紫光临界角为 C由全反射的知识： （ 2分） 所以 考点：光的全反射 如图所示质量 M=2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为 的物体 A（可视为质点）。一个质量为 的子弹以 500m/s的水平速度迅即射穿 A后，速度变为 100m/s，最后物体 A静止在车上。若物体 A与小车间的动摩擦因数 （ g取 。） 平板车最后的速度是多大 全过程损失的机械能为多少 A在平板车上滑行的距离为多少 答案： 试题分析： 研究子弹、物体打击过程动量守恒有 代八数据得 同理分析 M和 系统自子弹穿 m后直至相对静止有： 代人数据得平板车最后速度为： （ 3分） 也可全过程研究三者组成的系统根据动量守恒求平板车最后的速度。 根据能量转化和守恒得：系统损失的动能即为全程损失的机械能 所以 （ 3分） 同理经分析可知物体和平板车损失的机械能全转化为系统发热假设 A在平板 车上滑行距离为 s 则有 ； 所以代人数据得 （ 3 分） 考点：动量守恒
