1、2014届湖北省黄冈中学高三 5月模拟考试理综物理试卷与答案（带解析） 选择题 关于物理学史，下列说法中正确的是 （ ） A 1837年，英国物理学家法拉第最早引入了电场的概念，并提出用电场线表示电场 B 17世纪，牛顿通过他的理想实验指出：力是改变物体运动状态的原因，首次推翻了亚里士多德的观点 力是维持物体运动的原因 C英国物理学家汤姆生发现电子，并通过油滴实验精确测定了元电荷 e的电荷量 D英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律 电磁感应定律 答案： AD 试题分析： 1837年，英国物理学家法拉第最早引入了电场的概念，并提出用电场线表示电场，选项 A 正确； 17世纪，伽利略
2、通过他的理想实验指出：力是改变物体运动状态的原因，首次推翻了亚里士多德的观点 力是维持物体运动的原因，选项 B错误；英国物理学家汤姆生发现电子，密立根通过油滴实验精确测定了元电荷 e的电荷量，选项 C 错误；英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律 电磁感应定律，选项 D 正确。 考点：物理学史。 下列说法正确的是（ ）（选对一个得 3分，选对两个得 4分，选对 3个得 6分。每选错一个扣 3分，最低得分为 0分） A伽利略发现了单摆的等时性，并通过实验确定了单摆做简谐运动的周期公式 B单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切线方向的分力 C麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验进行了验证
3、D根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时短 为了司机在夜间安全行驶，汽车前窗玻璃通常采用偏振玻璃 答案： BDE 试题分析：伽利略发现了单摆的等时性，惠更斯通过实验确定了单摆做简谐运动的周期公式，选项 A 错误；单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切线方向的分力，选项 B 正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验进行了验证，选项 C 错误；根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时短，选项 D正确；夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车的司机照射得睁不开眼睛，影响行车安全若将汽车前灯玻璃和汽车前窗玻璃都改用偏振玻璃，使双方司机都看不见对方眩目的灯光，但能看清自己车灯
4、发出的光所照亮的物体，选项 E 正确。 考点：物理学史，狭义相对论及光的偏振的应用。 下列说法正确的是（ ）（选对一个得 3分，选对两个得 4分，选对 3个得 6分。每选错一个扣 3分，最低得分为 0分） A.普 朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了各种原子光谱的实验规律 放射性原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出 射线， 射线是一种波长很短的电磁波，在电场和磁场中都不会发生偏转 D德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的猜想，而电子的衍射实验证实了他的猜想 一束光
5、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光强太小 答案： 试题分析：普朗克通过研究黑体辐射提出 能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，选项 A 正确；玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，但它只能成功地解释了氢原子光谱的实验规律，选项 B 错误；放射性原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出 射线， 射线是一种波长很短的电磁波，且不带电，所以在电场和磁场中都不会发生偏转，选项 C 正确；德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的猜想，而电子的衍射实验证实了他的猜想 ，选项 D正确；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
6、光的频率太小，选项 E 错误。 考点：玻尔理论；放射性射线；物质波；光电效应。 如图所示，平行金属导轨 ab、 cd与水平面成 角，间距为 L，导轨与固定电阻 R1和 R2相连，磁感应强度为 B的匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒 MN，质量为 m，与导轨之间的动摩擦因数为 ，导体棒的电阻与固定电阻R1和 R2的阻值均为 R，导体棒以速度 v沿导轨匀速下滑，忽略感应电流之间的作用及导轨的电阻，则（ ） A导体棒两端电压为 B电阻 R1消耗的热功率为 mgv（ sin-cos） C t时间内通过导体棒的电荷量为 D导体棒所受重力与安培力的合力方向与竖直方向夹角小于 答案： CD 试题分析：导体
7、棒匀速运动时，合力为零，即： mgsin=mgcos+BIL ；电磁感应的过程中， R 外 = R MN 两端的电压 U=IR 外 ，联立以上三式得： 故 A错误导体棒的重力的功率： PG=mgvsin，摩擦力的功率： Pf=mgcos v，根据P=I2R知， MN 上的功率： PMN=I2R， R1R2上的功率： ；根据功能关系知： PG=Pf+PMN+2PR1，即有 mgv（ sin-cos） =2PR1+PMN=6PR1，解得，电阻 R1消耗的热功率为 PR1= mgv（ sin-cos）故 B错误 t时间内通过导体棒的电荷量为 故 C正确导体棒受到重力、支持力、摩擦力和安培力四个力作用
8、根据平衡条件得知：支持力、摩擦力和安培力三个力的合力与重力大小相等、方向相反，摩擦力与安培力方向相同，则支持力与摩擦力的合力与竖直方向的夹角小于 而重力与安培力的合力和支持力和摩擦力的合力方向相反，则知导体棒所受重力与安培力的合力方向与竖直方向夹角小于 故 D正确故选 CD 考点：法拉第电磁感应定律及物体的平衡。 关于万有引力和天体运动，下列说法中正确的是（ ） A人造地球卫星从半径较小的圆轨道变轨到半径较大的圆轨道后，卫星的速度和加速度都变小，卫星的周期和机械能都变大 B若已知两个未知天体近地卫星的周期相等，则这两个未知天体的平均密度也相等 C 2010年，天文学家首次见证行星瓦解死亡的全过
9、程，由万有引力的知识可以得出：行星之所以会瓦解主要是因为行星绕中心天体运行的公转速度过大所致 D若已知地球表面的重力加速度和人造卫星的高度，则可以计算出卫星绕地球运行的周期 答案： AB 试题分析：根据 可知人造地球 卫星从半径较小的圆轨道变轨到半径较大的圆轨道后，卫星的速度和加速度都变小，卫星的周期和机械能都变大，选项 A 正确；对于近地卫星满足 ， ，周期： ，则若已知两个未知天体近地卫星的周期相等，则这两个未知天体的平均密度也相等，选项 B正确；由万有引力的知识可以得出：行星之所以会瓦解主要是因为行星绕中心天体运行时的自转速度过大所致，选项 C错误；根据 ，其中，可得： ，所以若已知地球
10、表面的重力加速度和人造卫星的高度，必须还要已知地球的半径才可以计算出卫星绕地球运行的周期，选项 D 错误。 考点：天体的运动及万有引力定 律的应用。 如图所示，两个有界匀强磁场的磁感应强度大小均为 B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为 L，距磁场区域的左侧 L处，有一边长也为 L的正方形导体线框，总电阻为 R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力 F使线框以速度 v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定：电流沿逆时针方向时电动势 E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量 的方向为正，外力 F向右为正。则以下关于线框中磁通量 、感应电动势 E、外力 F和线圈总电功率 P随时间 t变化的图象
11、正确的是（ ） 答案： BD 试题分析：当线框运动 L时开始进入磁场，磁 通量开始增加，当全部进入时达最大；此后向外的磁通量增加，总磁通减小；当运动到 2.5L时，磁通量最小，故 A错误；当线圈进入第一个磁场时，由 E=BLV可知， E保持不变，方向为逆时针方向，而开始进入第二个磁场时，两端同时切割磁感线，电动势应为2BLV，方向为顺时针方向，线圈出离第二个磁场时，电动势仍为 E=BLV保持不变，方向为逆时针方向，故 B正确；因安培力总是与运动方向相反，故拉力应一直向右，故 C错误；拉力的功率 P=Fv，因速度不变，而在线框在第一个磁场时，电流为定值，拉力也为定值；两边分别在两个磁场中时，由
12、B的 分析可知，电流加倍，故安培力加培，功率加倍；此后从第二个磁场中离开时，安培力应等于线框在第一个磁场中的安培力，故 D正确；故选 BD 考点：物理图像；法拉第电磁感应定律。 如图所示， L1、 L2、 L3为相同的灯泡，变压器线圈的匝数比为 ，（ a）和（ b）中灯泡 L2、 L3消耗的功率均为 P，则图（ a）中 L1的功率和图（ b）中L1的功率分别为 ( ) A 9P、 B 9P、 C 、 9P D 、 答案： B 试题分析： a 中设 L2、 L3两端的电压均为 U,则变压器初级电压： ，即 L1两端的电压为 3U，则 L1的功率为： ； b中设 L2、 L3的电流均为 I，则 ，
13、解得 图 b中 L1的功率 ，选项 B 正确。 考点：变压器中电压及电流和匝数的关系。 如图所示，在真空中的 A、 B两点分别放置等量异种点电荷，在 AB两点间取一正五角星形路径 abcdefghija，五角星的中心与 AB连线的中点重合，其中af连线与 AB连线垂直。现将一电子沿该路径逆时针方向移动一周，下列判断正确的是（ ） A e点和 g点的电场强度相同 B h点和 d点的电势相等 C电子在 e点的电势能比 g点电势能大 D电子从 f点到 e点再到 d点过程中，电场力先做正功 后做负功 答案： C 试题分析：由对称性可知， e点和 g点的电场强度大小相同，但方向不同，选项A 错误； h点
14、电势高于 d点的电势，选项 B错误；因为 g点的电势高于 e点，故电子在 e点的电势能比 g点电势能大，选项 C 正确； 电子从 f 点到 e 点再到 d 点过程中，电势先降低再升高，电势能先增大后减小，电场力先做负功后做正功，选项 D错误。 考点：等量异种电荷的电场；场强和电势。 从同一地点先后开出 n辆汽车组成车队在平直的公路上行驶，各车均由静止出发先做加速度为 a的匀加速直线运动，达到同一速度 v后改做匀速直线运动，欲使 n辆车都匀速 行驶时彼此距离均为 s，则各辆车依次启动的时间间隔为（忽略汽车的大小） （ ） A B C D 答案： D 试题分析：设某辆车从静止开始做匀加速直线运动经
15、过时间 t速度恰好达到 v，其前面一辆车运动时间为 t+ t，则 s1= at2， s1+s= at2+v t联立上述方程得各辆车依次启动的时间间隔 ，故 D项正确 考点：运动公式的应用。 如图所示，水平面上停放着 A， B两辆小车，质量分别为 M和 m， Mm，两小车相距为 L，人的质量也为 m，另有质量不计的硬杆和细绳。第一次人站在 A车上，杆插在 B车上；第二次人站在 B车上，杆插在 A车上；若两种情况下人用相同大小的水平作用力拉绳子，使两车相遇，不计阻力，两次小车从开始运动到相遇的时间分别为 t1和 t2，则（ ） A t1等于 t2 B t1小于 t2 C t1大于 t2 D条件不足
16、，无法判断 答案： B 试题分析：设人的拉力为 F，则当人在 A车上时， AB车的加速度分别为：， AB两车都做匀加速直线运动，则 即： 当人在 B车上时， A、 B车的加速度分别为： ， ； AB两车都做匀加速直线运动， 则 即 由 式解得： ，所以 t1 t2，故选 B 考点：牛顿第二定律的综合应用。 下列说法正确的是（ ）（选对一个得 3分，选对两个得 4分，选对 3个得6分。每选错一个扣 3分，最低得分为 0分） A物体可以从单一热源吸收热量全部用于做功 B当分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力减小 C知道某物质的摩尔体积和阿伏加德罗常数可求出分子的体积 D一定量的气体，在压强不变时
17、，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加 物理性质具有各向异性的晶体是单晶体 答案： 试题分析：根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为功而不引起其他变化，引起其他变化是可能的，故 A正确；当分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力也增大，选项 B错误；知道某物质的摩尔体积和阿伏加德罗常数可求出一个分子运动占据的空间的体积，选项 C 错误；一定量的气体，在压强不变时，则分子在单位时间单位面积上的冲力不变，因为随温度降低，分子平均速率减小，所以分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低必增加，选项 D 正确；物理性质具有各向异性的晶体是单晶体，选项E 正确。 考
18、点：分子动理论；气 体的压强；晶体。 实验题 用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势 E和内阻 r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线。 A电压表 V1(量程 6 V、内阻很大 ) B电压表 V2(量程 4 V、内阻很大 ) C电流表 A(量程 3 A、内阻很小 ) D滑动变阻器 R(最大阻值 10 、额定电流4 A) E小灯泡 (2 A、 7 W) F电池组 (电动势 E、内阻 r) G开关一只，导线若干 实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表 V1的示数增大，则电压表 V2的示数减小。 (1)请将设计的实验电路图在图甲中 补充完整。 (2)每一次操作后，同时记录电
19、流表 A、电压表 V1和电压表 V2的示数，组成两个坐标点 ( I， U1)、 (I， U2)，标到 U-I坐标系中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势 E _V、内阻 r_。 (结果保留两位有效数字 ) (3)在 U-I坐标中两条图线在 P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为_，电池组的效率为 _。 答案：（ 1） ； （ 2） 5.5； 1.0；（ 3） 0； 64%. 试题分析： (1)先作出测量电源内阻和电动势的电路图 ，然后在此基础上增加伏安特性曲线电路，需要注意，小灯泡额定电压为 3.5 V，且电阻较小，故伏特表直接与小灯泡并联，而电压表 则测量路端
20、电压，电路如图所示。 (2)根据图象可知，倾斜的直线为计算电源电动势和内阻的图线，该图线的纵截距为电动势大小，图线斜率的绝对值为电源内阻大小。据此可知电动势 E 5.5 V， r 1.0 . (3)由图象可知，小灯泡两端电压为 3.5 V，电源内电压为 2 V，故滑动变阻器连入电路阻值为 0. 电源的效率为 100% 64%. 考点：测电源的电动势及内阻；测量小灯泡的伏安特性曲线。 物理小组利用光控实验进行了 “探究自由落体运动下落高度与速度之间的关系 ”的实验，如图甲所示。同学们将数据记录在 Excel软件工作薄中，利用Excel软件处理数据，如图乙所示，小组进行探究，得出结论。 在数据分析
21、过程中，小组同学先得出了 vBh 图象，继而又得出 vB2h 图象，如图丙、丁所示： 请根据图象回答下列问题： （ 1）小组同学在得出 vBh 图象后，为什么还要作出 vB2h 图象？ （ 2）若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，求出图丁图象的斜率为 k，则重力加速度 g= 。（结果用 k表示） 答案：（ 1）先作出的 vB-h图像，不是一条直线，根据形状无法判断 vB、 h关系，进而考虑 vB2-h图像，从而找出 vB2、 h之间的线性关系。（ 2） k/2。 试题分析：（ 1）先作出的 vB-h图像，不是一条直线，根据形状无法判断 vB、 h关系，进而考虑 vB2-h图像，从
22、而找出 vB2、 h之间的线性关系。（ 2）若满足机械能守恒，则 ，即 ,则 vB2h 图线的斜率 k=2g，则 考点：探究自由落体运动下落高度与速度之间的关系 ”的实验。 计算题 如图所示， MN 为绝缘板， CD为板上两个小孔， AO 为 CD的中垂线，在MN 的下方有匀强磁场，方向垂直纸面向外（图中未画出），质量为 m电荷量为 q 的粒子（不计重力）以某一速度从 A 点平行于 MN 的方向进入静电分析器，静电分析器内有均匀辐向分布的电场（电场方向指向 O 点），已知图中虚线圆弧的半径为 R，其所在处场强大小为 E，若离子恰好沿图中虚线做圆周运动后从小孔 垂直于 MN 进入下方磁场。 （
23、1）求粒子运动的速度大小； （ 2）粒子在磁场中运动，与 MN 板碰撞 ，碰后以原速率反弹，且碰撞时无电荷的转移，之后恰好从小孔 D进入 MN 上方的一个三角形匀强磁场，从 A点射出磁场，则三角形磁场区域最小面积为多少？ MN 上下两区域磁场的磁感应强度大小之比为多少？ （ 3）粒子从 A点出发后，第一次回到 A点所经过的总时间为多少？ 答案：（ 1） （ 2） ； 或 （ 3）试题分析：（ 1）粒子进入静电分析器做圆周运动，故 解得： （ 2）粒子从 D到 A匀速圆周运动，故由图示三角形区域面积最小值为 在磁场中洛伦兹力提供向心力， ， 设 MN 下方的磁感应强度为 B1，上方的磁感应强度为
24、 B2， 若只 碰撞一次，则 ， ，故 ， 若碰撞 次，则： ， ，故 （ 3）粒子在电场中运动时间： ， 在 下方的磁场中运动时间： ， 在 上方的磁场中运动时间： 总时间： 。 考点：带电粒子在磁场中的运动。 如图所示，质量 mB 3.5kg的物体 B通过一轻弹簧固定在地面上，弹簧的劲度系数 k=100N/m，轻绳一端与物体 B连接，绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮 O1、 O2后，另一端与套在光滑直杆顶端质量 mA 1.6kg的小球 A连接。已知直杆固定，杆长 L为 0.8m，与水平面的夹角 =37，初始时使小球 A 静止不动，与 A端相连的绳子保持水平，此时绳子中的张力 F为 45N。已知
25、 AO1=0.5m，重力加速度 g取 10m/s2，绳子不可伸长；现将小球 A从静止释放，求： （ 1）在释放小球 A前弹簧的形变量； （ 2）若直线 CO1与杆垂直，求物体从 A点运动到 C点的过程中绳子拉力对物体 A所做的功。 答案：（ 1） 0.1m；（ 2） 7J 试题分析：（ 1）释放小球 A前，物体 B处于平衡状态， 得 故弹簧被拉长了 0.1m （ 2）小球从杆顶端运动到 C点的过程，由动能定理： 其中 而 物体 B下降的高度 由此可知，此时弹簧被压缩了 0.1m，则弹簧的弹性势能在初、末状态相同。 再以 A、 B和弹簧为系统，由机械能守恒： 对小球进行速度分解可知，小球运动到
26、C点时物体 B的速度 由 联立可得： 考点：物体的平衡；机械能守恒定律。 如图所示，一端封闭一端开口粗细均匀的绝热玻璃管的横截面积为 10cm2，管内有两个重力不计的活塞，导热活塞甲封闭了长 30cm的气柱 A，绝热活塞乙用一根劲度系数 、原长为 15cm的轻质弹簧和管底相连，气柱 B长 15cm，气体的初始温度为 27 ，现在甲活塞上放一个 2kg的砝码，待活塞稳定后再加热气体 B， 求当气体 B的温度升高多少时，活塞甲可返回原处？（大气压 ，摩擦不计， ） 答案： 试题分析：首先对 A部分气体分析，初状态 ， ， 末状态， ， A部分气体温度没变，由玻意耳定律方程 ，即 A部分气柱长度为
27、25cm 若使活塞甲返回原处， B部分气体末状态时体积 ，气柱长为 20cm，此时弹簧要伸长 5cm，对活塞乙列平衡方程 对 B部分气体状态分析：初状态 ， ， 末状态 ， ，由理想气体状态方程 考点：理想气体状态方程 如图所示，用折射率 的玻璃做成内径为 、外径为 的半球形空心球壳，一束平行光射向此半球的外表面，与中心对称轴 平行，试求： 入射角 满足什么条件的光线可以射出内球面（不考虑多次反射）； 如果要使球壳内表面没有光线射出，在球壳左边至少用多大的遮光板，如何放置才行？ 答案：（ 1） （ 2）用一个半径为 R的遮光板 . 试题分析： 设光线 射入外球面，沿 方向射向内球面，刚好发生全
28、反射，则 在 即 则 又 得 当射向外球面的入射光线的入射角 时，这些光线都会射出内球面。 由图中可知， 即至少用一个半径为 R的遮光板，圆心过 轴， 并垂直该轴放置，才可以挡住能够射出球壳的全部光线，这时，球壳内表面将没有光线射出。 考点：光的折射定律。 如图所示，在光滑水平面上有均可视为质点的 A、 B、 C三个弹性小球，其质量分别为 mA=2m、 mB=m、 mC=3m，其中 A、 B之间用一轻弹簧相连。开始时A、 B、 C都处于静止状态，弹簧处于原长，且 C距离 B足够远，现给 A一个水平向右的初速度 v0当 B达最大速度时恰好与 C发生弹性碰撞，求： B达最大速度时，和的速度； B以最大速度与 C相碰后，弹簧所具有的最大弹性势能 Ep 。 答案：（ 1） ； （ 2） 试题分析： 设碰前 B的最大速度为 ,此时 A的速度为 B与 C相碰前，由动量守恒 B的速度最大时弹簧处于原长，由能量守恒有 解之得 设 B与 C碰后的速度为 ， C的速度为 B与 C相碰后，动量守恒 能量守恒 解之得 当 A、 B速度相等时，弹性势能最大 由能量守恒有 解之得 考点：动量守恒定律及能量守恒定律。
