1、2014 届河南省洛阳市高三第三次统一练习（即三模）物理试卷与答案（带解析） 选择题 2013 年 6 月我国宇航员在天宫一号空间站中进行了我国首次太空授课活动，其中演示了太空 “质量测量仪 ”测质量的实验，助教聂海胜将自己固定在支架一端，王亚平将连接运动机构的弹簧拉到指定位置，如图所示；松手后，弹簧凸轮机构产生恒定的作用力，使弹簧回到初始位置，同时用光栅测速装置测量出支架复位时的速度和所用时间。这样，就测出了聂海胜的质量 74kg 。下列关于 “质量测量仪 ”测质量的说法正确的是 A测量时仪器必须水平放置 B测量时仪器必须竖直放置 C其测量原理根据万有引力定律 D其测量原理根据牛顿第二定律
2、答案： D 试题分析：因为航天员处于完全失重状态，测量仪器不论在什么方向上，弹簧凸轮机构产生恒定的作用力都是人所受的合力适用测量时一起的位置不一定需水平、也不一定需竖直故 A、 B错误天宫中的质量测量仪，应用的物理学原理是牛顿第二运动定律： 质量测量仪上的弹簧能够产生一个恒定的力 F，同时用光栅测速装置测量出支架复位的速度 v和时间 t，计算出加速度 ，再根据牛顿第二定律就能够计算出物体的质量故 C错误， D正确 考点：考查了牛顿第二定律 一列简谐横波沿 轴正方向传播，在 秒与 秒两个时刻，在 轴上（ -3m， 3m）区间的波形完全相同，如图所示并且图中 M、 N 两质点在 t秒时位移均为 ，
3、下列说法中不正确的是（ ） A该波的最大波速为 20m/s B（ t+0.1）秒时刻， x=-2m处的质点位移一定是 a C从 t秒时刻起， x=2m处的质点比 x=2.5m的质点先回到平衡位置 D从 t秒时刻起，在质点 M第一次到达平衡位置时，质点 N 恰好到达波峰 E该列波在传播过程中遇到宽度为 d=3m的狭缝时会发生明显的衍射现象 答案： ABD 试题分析：由题意知， 0.2s=nT，传播速度 ，所以该波的最小波速为 20m/s，故 A错误；由 0.2s=nT，当 n=2时， T=0.1s，所以（ t+0.1）秒时刻， x=-2m处的质点位移是 -a，故 B错误；由 t时刻波形图知， x
4、=2m处的质点在波谷向上振动， x=2.5m的质点向下运动，所以 x=2m处的质点先回到平衡位置，故 C正确；由于质点的振动是非匀变速运动，所以当质点 M第一次到达平衡位置时，质点 N 还没有到达波峰，故 D错误；该波的波长等于 4m大于狭缝的尺寸，故能发生明显的衍射现象，所以 E正确，所以本 题错误的选择ABD。 考点：考查机械波 （ 6分）下列说法正确的是 （填入正确答案：标号，选对 1个得 3分，选对2个得 4分，选对 3个得 6分。每错一个扣 3分，最低得 0分） A原子的核式结果模型是汤姆逊最早提出的 B铀核 U衰变为铅核 的过程，要经过 8次 衰变和 6次 衰变 C一个氢原子从量子
5、数 =3的激发态跃迁到基态时最多可辐射 3种不同频率的光子 D一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能因为光的强度太小 E考古专家发现某一骸骨中 C的含量为活着的生物体中 C的 1 4，已知C的半衰期为 5730年，则确定该生物死亡时距今越 11460年 答案： BCE 试题分析： 卢瑟福在用 a粒子轰击金箔的实验中发现了质子，提出原子核式结构学说，故 A错误；根据原子核经过一次 衰变，电荷数减小 2，质量数减小4，一次 衰变后电荷数增加 1，质量数不变，得铀核（ U）衰变为铅核（）的过程中，要经过 8次 衰变和 6次 衰变故 B正确；一群氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，任意两个能级间
6、跃迁一次，共能辐射 种不同频率的光子故 C正确 ; 要产生光电效应，根据光电效应的条件必须用能量更大，即频率更高的粒子一束光照射到某 种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的频率小故 D错误；设原来 C的质量为 M0，衰变后剩余质量为M则有： ，其中 n为发生半衰期的次数，由题意可知剩余质量为原来的 ，故 n=2，所以死亡时间为： 25700=11400年， E正确 考点：考查了原子核衰变及半衰期、衰变速度 如图甲所示，倾角为 的足够长的传送带以恒定的速率 v0沿 逆时针方向运行。 t =0时，将质量 m =1kg的物体（可视为质 点）轻放在传送带上，物体相对地面的 vt 图象如图乙所示。
7、 设沿传送带向下为正方向，取重力加速度 g =10m/s2。则 A传送带的速率 v0=10m/s B送带的倾角 =300 C物体与传送带之间的动摩擦因数 =0.5 D 0 2.0s摩檫力对物体做功 Wf= -24J 答案： ACD 试题分析：物体先做初速度为零的匀加速直线运动，速度达到传送带速度后，由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，物块继续向下做匀加速直线运动，从图象可知传送带的速度为 10m/s故 A正确开始时物体摩擦力方向沿斜面向下，速度相等后摩擦力方向沿斜面向上，则 联立两式解得故 B错误， C正确第一段匀加速直线运动的位移，摩擦力做功为 ，第二段匀加速直线运动的位移 ，摩擦力做功为，
8、所以故 D正确 考点：考查了牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系 如图所示，用两根足够长的粗糙金属条折成 “”型导轨，右端水平，左端树直，与导轨等宽的粗糙金属细杆 ab、 cd与导轨垂直且接触良好。已知 ab、 cd杆的质量、电阻值均相等，导轨电阻不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。当 ab杆在水平向右的拉力 F作用下沿导轨向右匀速运动时， cd杆沿轨道向下运动，以下说法正确的是（ ） A cd杆一定向下做匀加速直线运动 B拉力 F的大小一定不变 C回路中的电流强度一定不变 D拉力 F的功率等于 ab棒上的焦耳热功率与摩擦热功率之和 答案： BC 试题分析：由图看出， ab匀速切
9、割磁感线，产生恒定的感应电动势， cd不切割磁感线，不产生感应电动势，回路中感应电流恒定 cd棒竖直方向上受到向下的重力和向上滑动摩擦力 f，水平方向受到轨道的支持力 N 和安培力 ，则L，可知 f大小不变若重力大于滑动摩擦力， cd杆做匀加速运动，若重力等于滑动摩擦力， cd杆做匀速运动，故 A错误， C正确对于ab杆：水平方向受到 F和安培力，安培力大小不变，则知 F不变，故 B正确根据能量转化和守恒定律可知：拉力 F的功率与 cd杆重力功率之和等于两棒上的焦耳热功率与摩擦热功率之和，故 D错误 考点：考查了导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律 如图所示是自偶变压器的示意图，负载变化时输
10、入电压不会有大的波动，输电线的电阻用 R0表示如果变压器上的能量损失可以忽略，以下说法正确的是（ ） A开关 S1接 a，闭合开关 S后，电压表 V示数减小，电流表 A示数增大 B开关 S1接 a，闭合开关 S后，原线圈输入功率减小 C断开开关 S，开关 S1接 a时电流表的示数为 I1，开关 S1接 b时电流表的示数为 I2，则 I1 I2 D断开开关 S，开关 S1接 a时原线圈输入功率为 P1，开关 S1接 b时原线圈输入功率为 P2， 则 P1 P2 答案： AD 试题分析：因为输入电压几乎不变，原副线圈的电压比等于匝数之比，则副线圈的电压几乎不变，闭合开关 S后，总电阻减小，电流增大
11、， 分压增大，电压表 V示数减小，电流表 A示数增大故 A正确因为负载增加，则副线圈总电阻减小，副线圈电压不变，则副线圈电流增大，即输入功率等于输出功率增大故 B错误开关 接 a比开关 接 b时原线圈的匝数少，副线圈的电压接 b时大，则 ，故 C错误开关 接 b时副线圈的电压比解 a时大，根据 ，则 故 D正确 考点：变压器的构造和原理；电功、电功率 带电荷量不变的微粒在匀强电场和匀强磁场的复合场中受重力、电场力、洛仑磁力（均不为 0）作用，可能做的运动是 A匀变速直线运动 B匀变速曲线运动 C动能变化的直线运动 D动能不变的曲线运动 答案： D 试题分析：带电粒子在重力场、匀强电场、匀强磁场
12、的复合场中的运动的基本模型有： 1、匀速直线运动。自由的带点粒子在复合场中作的直线运动通常都是匀速直线运动，除非粒子沿磁场方向飞入不受洛仑兹力作用。因为重力、电场力均为恒力，若两者的合力不能与洛仑兹力平衡，则带点粒子速度的大小和方向将会改变，不能维持直线运动了。 2、匀速圆周运动。自由的带电粒子在复合场中作匀速圆周运动时，必定满足电场力和重力平衡，则当粒子速度方向与磁场方向垂直时，洛仑兹力提供向心力，使带电粒子作匀速圆周运动。 3、较复杂的曲线运动。在复合场中，若带电粒子所受合外力不断变化且与粒子速度不在一直线上时，带电粒子作非匀变速曲线运动。 此类问题，通常用能量观点分析解决，带电粒子在复合
13、场中若有轨道约束，或匀强电场或匀速磁场随时间发生周期性变化等原因，使粒子的运动更复杂， 综上所述 D正确； 考点：考查了带电粒子在复合场中的运动 2013年 12月 14日，嫦娥三号探测器的着陆器在 15公里高度开启发动机反推减速，到 2公里高度时实现姿态控制和高度判断，转入变推力发动机向正下方的姿态， 2公里以下进入缓慢的下降状态， 100米左右着陆器悬停，自动判断合适的着陆点，下降到距离月面 4米高度时进行自由下落着陆成功。若已知月面重力加速度约为地面重量加速度的六分之一 。则下列说法正确的是： A嫦娥三号着陆器高度下降到 100m之前机械能在减小， 100m之后机械能不变。 B嫦娥三号着
14、陆器悬停时发动机需要工作 C嫦娥三号着陆器落上月面时的速度约 3.6m/s D嫦娥三号着陆器还可以利用降落伞来实现软着陆。 答案： C 试题分析：着陆器在 4米时才开始做自由落体运动，之后机械能不变，之间机械能仍在减小， A错误；因为 100米左右着陆器悬停，此时合力为零，需要平衡重力，故发动机需要工作， B正确；从距离地面 4米开始做自由落体运动，根据公式可得 ， C正确；月球上是真空状态，没有空气，所以不 能进行软着陆， D错误 考点：考查了自由落体运动，机械能守恒综合应用 硅光电池已广泛应用于人造卫星和灯塔、高速公路 “电子眼 ”等设施；其原理如图所示， a、 b是硅光电池的两个电极，
15、P、 N 是两块硅半导体， P、 N 可在E区形成匀强电场。 P的上表面镀有一层膜，当光照射时， P内产生的自由电子经 E区电场加速后到达半导体 N，从而产生电动势。以下说法中正确的是 A a电极为电池的正极 B电源内部的电流方向由 P指向 N C E区匀强电场的方向由 N 指向 P D硅光电池是一种把化 学能转化为电能的装置 答案： A 试题分析：根据题意， E区电场能使 P逸出的自由电子向 N 运动，因负电荷受到的电场力与电场方向相反，所以电场方向由 N 指向 P，由于电流的方向与负电荷的运动方向相 反，所以电源内部的电流方向由 N 指向 P；根据以上对电流方向的分析可知， a为电源正极，
16、该电池是将光能转化为电能的装置，故 A正确； 考点：考查了硅光电池 现在许多汽车都应用了自动无级变速装置，不用离合器就可连续变换速度；如图所示为截锥式变速模型示意图，主动轮、从动轮之间有一个滚动轮，它们之间靠彼此的摩擦力带动。当滚动轮处于主动轮直径为 D1、从动轮直径为 D2的位置时，主动轮转速 n1与从动轮转速 n2的关系是（ ） A B C D 答案： A 试题分析：两轮之间相同的线速度相同，对于主动轮 ，同理对于从动轮 ，所以 即 ； A正确； 考点：考查了匀速圆周运动规律的应用 （ 6分）（多选）下列说法正确的是 （填正确的答案：标号。选对 1个得 3分，选对 2个得 4分，选对 3个
17、得 6分。每错一个扣 3分，最低得 0分） A水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故。 B把一枚针放在水面上，它会浮在水面，这是水表面存在表面张力的缘故 C在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由漂浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果 D当两玻璃板间夹有一层水膜，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故 E在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关 答案： BCE 试题分析：水的表面层分子间距较大，分子力表现为引力，这种分子之间的引力液面具有收缩的趋势，针轻放在水面上，它会浮在
18、水面，正是由于水表面存在表面张力的缘故， B说法正确；水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为水不浸润油脂，但可以浸润玻璃， A说法错误；在围绕地球飞行的宇宙飞船中，水滴处于完全失重状态，水滴表面仅在表面张力的作用下有收缩为球形的趋势， C正确；当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于玻璃板之间的空气排开后，中间没有空气，即气压为零，而 两玻璃板外面存在大气压强，大气压将两块玻璃紧紧地压在一起， D 错误。在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关， E正确； 考点：考查热学部分的定性了解的内
19、容 实验题 某同学对有故障的电热毯进行探究，图（ a）是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线片连接，图（ b）为测试电路实物图， A、 B为测试表笔，电压表和电流表均可视为理想电表。 （ 1）断开 K1，用测试电路在 1和 1之间检测得知电热线无故障，然后测得电热线的 U-I曲线如图（ c）所示。可求得此电热线的电阻为 。 （ 2）在答题卷虚线框内画出与图（ b）对应的电路原理图。 （ 3）为了进一步检查故障，该同学闭合开关 K1和 K2，用表笔 A和 B分别对图（ a）中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示。由此测试结果可判断出电路有断路，位置在 （在 “1和 2”、 “1
20、和 2”、 “2和 3”、 “2和 3”中选填一项）。 测试点 3和 3 1和 1 1和 3 1和 2 2和 3 电表指针有无偏转 电压表 有 有 无 有 无 电流表 无 有 有 无 有 答案：（ 1） （ 570 590均可以）（ 2） （ 3）断路位置在 1和 2之间 试题分析：（ 1）：根据 可知，电热线的电阻为：（ 570 590均可以）； （ 2）：由实物图可知，电流表采用的是外接法，变阻器采用的是分压式接法，电路图如图所示： （ 3）： 测故障时，根据 “若电压表有示数说明电压表之间不含电源的部分可能有断路（含电源的部分没有断路），若无示数，则电压表之间不含电源的部分可能没有断路
21、（含电源的部分可能断路） ”及 “若电流表有示数，说明电流表之间电路没有断路，若电流表无示数说明电流表之间电路有断路 ”的规律可知，断路位置在 1和 2之间； 考点：考查了探究电热毯故障实验 某研究小组设计了一种 “用一把尺子测定动摩擦因数 ”的实验方案；如图所示， A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切）， B是质量为 m的滑块（可视为质点）。 第一次实验，如图（ a）所示，将滑槽末端与桌面右端 M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的 P点，测出滑槽最高点距离桌面的高度 h、 M距离地面的高度 H、 M与 P间的水平距离 x1； 第二次实验，如图（
22、 b）所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地 面上的 P点，测出滑槽末端与桌面右端 M的距离 L、 M与 P 间的水平距离 x2。 （ 1）在第二次实验中，滑块在滑槽末端时的速度大小为 _。（用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为 g）。 （ 2）（多选）通过上述测量和进一步的计算，可求出滑块与桌面间的动摩擦因数 ，下列能引起实验误差的是（ ） A h的测量 B H的测量 C L的测量 D x2的测量 （ 3）若实验中测得 h 15cm、 H 25cm、 x1 30cm、 L 10cm、 x2 20cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数
23、_。 答案：（ 1） （ 2） BCD（ 3） 试题分析：（ 1）滑块在滑槽末端时的速度大小为： 由竖直方向有： ，由 式求得： （ 2）第一次测的速度为： 物体在水平桌面上运动，由动能定理： 由 式可得： 由表达式可知会引起误差的是 BCD故选： BCD （ 3）由 = 考点：探究影响摩擦力的大小的因素 计算题 根据流体力学知识，流体对物体的作用力可用 f=0Av2来表达 为一系数，0为空气密度， A为物体的截面积， v为物体相对于流体的速度已知地球表面处 =0.5， 0=1.25kg/m3， g=10m/s2球体积公式为 V r3若将沙尘颗粒近似为球形，沙尘颗粒密度 s=2.8103kg/
24、m3，半径 r=210-4m求： （ 1）沙尘颗粒在空气中竖直下落时的最大加速度； （ 2）沙尘颗粒在空气中竖直下落时的速度最大值； （ 3）地面附近形成扬沙天气的风速至少为多少 答案：（ 1） ，方向竖直向下（ 2） （ 3） v3.46m/s 试题分析：（ 1）沙尘颗粒刚开始下落速度为零时， ，则 ，方向竖直向下； （ 2）速度最大时加速度为零： ，可得 ，且：. 则： ； （ 3）当 ，沙尘颗粒会向上加速，形成扬沙天气代入数据解得v3.46m/s 考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用 （ 9分）如图所示，一带有活塞的汽缸通过底部的水平细管与一个上端开口的树直管相连，气缸与竖直管的横截
25、面面积之比为 3： 1，初始时，该装置的底部盛有水银；活塞与水银面之间有一定量的气体，气柱高度为 l（以 cm为单位）；竖直管内的水银面比气缸内的水银面高出 ；现使活塞缓慢向上移动，这时气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上，求初始时气缸内气体的压强（以 cmHg为单位） 答案： 试题分析：设气缸的横截面积为 S，活塞处于初始位置时气缸内气体的压强为 p，大气压强为 p0。有 在活塞上移 后，气缸内气体的压强变为 。设气体的体积为 ，由玻意耳定律得 =pSl 设气缸内水印面上升 x，有 联立以上各式，解得 考点：大气压及玻意耳定律。 某种光学元件有两种不同透明物质 I和透明物质 II制成，其横
26、截面积如图所示， O 为 AB中点， BAC=30，半圆形透明物质 I的折射率为 ，透明物质 II的折射率为 n2。一束光线在纸面内沿 O 点方向射入元件，光线与 AB面垂线的夹角到 时，通过观察发现此时从 AC 面恰好无光线射出，在 BC 面有光线垂直射出； 该透明物质 II的折射率 n2； 光线在透明物质 II中的传播速率大小 ； 光线与 AB面垂线的夹角 的正弦值。 答案： 试题分析： 由题意可知，光线射向 AC 面恰好发生全反射，反射光线垂直于BC 面从棱镜射出，光路图如下图。 设该透明物质的临界角为 C，由几何关系可知 ， 得： 由 得： 由几何关系得： r=30 由相对折射率定义得
27、：光由透明物质 射入透明物质 时，相对折射率： ， 解得： (1分 ) 考点： 光的折射、全反射 如图所示，竖直平面内一光滑水平轨道左边与墙壁对接，右边与一足够高的 1 4光滑圆弧轨道相连，木块 A、 B静置于光滑水平轨道上， A、 B质量分别为 1.5kg和 0.5kg。现让 A以 6m/s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞时间为 0.3s，碰后速度大小变为 4m/s。当 A与 B碰撞后会立即粘在一起运动，已知 g=10m/s2 求： A与墙壁碰撞过程中，墙壁对小球平均作用力 F； A、 B滑上圆弧轨道的最大高度。 答案： 方向水平向 h=0.45m 试题分析： 设水平向右为正方向，当 A与墙壁碰撞时根据动能定理有：；解得 方向水平向左 当 A与 B碰撞时，设碰撞后两物体的速度为 v，根据动量守恒定律有A B在光滑圆形轨道上升时，机械能守恒，由机械能守恒定律得 ，解得 h=0.45m 考点：动量守恒定律的应用
