1、2014届陕西师大附中高三第八次模拟考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列说法不正确的是（ ） A “探究求合力的方法 ”实验中应用了等效替代的物理方法 B汤姆生学生阿斯顿最早设计质谱仪是用来测量带电粒子的质量和分析同位素的 C麦克斯韦预言电磁波的客观存在并由赫兹通过实验得以证实 D万有引力定律和牛顿运动定律一样都是自然界普遍适用的基本规律 答案： D 试题分析： “探究求合力的方法 ”实验中，用两条橡皮条和用一条橡皮条都拉到同一个结点，故应用了等效替代的物理方法 ，选项 A 正确；汤姆生学生阿斯顿最早设计质谱仪是用来测量带电粒子的质量和分析同位素的，选项 B正确；麦克斯韦预言电磁波的客观
2、存在并由赫兹通过实验得以证实，选项 C正确；牛顿定律适用于宏观的低速物体，选项 D 错误。 考点：物理学史及物理学家的贡献 . 某时刻的波形图如图所示，波沿 x轴正方向传播，质点 P的横坐标x=0.32m从此时刻开始计时 若 P点经 0.4s第一次到达最大正位移处，求波速大小 若 P点经 0.4s到达平衡位置，波速大小又如何？ 答案：（ 1） 0.3m/s；（ 2）（ 0.8+n） m/s（ n=0， 1， 2， 3 ） 试 题分析： （ 1）若 P点经 0.4s第一次到达最大正位移处，知波形移动的距离 x=0.32-0.2m=0.12m 则波速 （ 2）若 P 点经 0.4s 到达平衡位置，
3、则波形移动的距离 ，（ n=0，1， 2， 3 ） 则波速 ，（ n=0， 1， 2， 3 ） 考点：机械波的传播 . 以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是（ ） A紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大。 B在关于物质波的表达式 和 中，能量和动量 p是描述物质的粒子性的重要物理量，波长 或频率 v是描述物质的波动性的典型物理量 C重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损 D根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小。 E自然界中含有少量
4、的 14C， 14C具有放射性，能够自发地进行 衰变，因此在考古中可利用 14C来测定年代。 答案： BDE 试题分析：紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的数目也随之增大，最大初动能不 变，选项 A 错误；在关于物质波的表达式 和 中，能量 和动量 p是描述物质的粒子性的重要物理量，波长 或频率 v是描述物质的波动性的典型物理量，选项 B正确；重核的裂变过程和轻核的聚变过程都有质量亏损，选项 C 错误；根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，选项 D正确；自然界中
5、含有少量的 14C， 14C具有放射性，能够自发地进行 衰变，因此在考古中可利用 14C来测定年代，选项 E 正确。 考点：光电效应；质量亏损；玻尔理论；放射性衰变 . 图中 MN 和 PQ为竖直方向的两平行足够长的光滑金属导轨，间距为 L，电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度为 B的匀强磁场垂直，两端分别接阻值为2R的电阻 R1和电容为 C的电容器。质量为 、电阻为 R的金属杆 ab始终垂直于导轨，并与其保持良好接触。杆 ab由静止开始下滑，在下滑过程中最大的速度为 ，整个电路消耗的最大电功率为 P，则（ ） A电容器右极板带正电 B电容器的最大带电量为C杆 的最大速度 等于 D杆 所受安培力
6、的最大功率为 答案： AC 试题分析：根据右手定则，感应电动势的方向为： ab ；故右板带正电荷；故A正确；下落过程中的最大感应电动势： Em=BLv， ab两端的电压为：，电容器的最大带电量为： ，选项 B错误；因为当达到最大速度时，安培力与重力平衡，即 F 安 =mg，整个电路消耗的最大电功率等于克服安培力做功的功率，即 P=F 安 v=mgv，即 ，选项C 正确， D错误。 考点：法拉第电磁感应定律；物体的平衡；电容器。 嫦娥三号是中国国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月探测器，包括着陆器和玉兔号月球车。 2013年 12月 2日 1时 30分， “嫦娥三号 ”探测器由长征三号乙运载火箭从西
7、昌卫星发射中心发射，首 次实现月球软着陆和月面巡视勘察。在接近月球时，嫦娥三号要利用自身的火箭发动机 点火减速，以被月球引力俘获进入绕月轨道。这次减速只有一次机会，如果不能减速到一定程度，嫦娥三号将一去不回头离开月球和地球，漫游在更加遥远的深空；如果过分减速，嫦娥三号则可能直接撞击月球表面。则下列说法正确的是（ ） A实施首次 “刹车 ”的过程，将使得嫦娥三号损失的动能转化为势能，转化时机械能守恒 B嫦娥三号被月球引力俘获后进入绕月轨道，并逐步由圆轨道变轨到椭圆轨道 C嫦娥三号如果不能减速到一定程度，月球对它的引力将会做 负功 D嫦娥三号如果过分减速，月球对它的引力将做正功，撞击月球表面时的速
8、度将很大 答案： CD 试题分析： A、卫星通过点火减速火箭，获得反向推力，减小动能，实施第一次 “刹车 ”的过程，将使 “嫦娥二号 ”动能损失一部分，机械能减小，故 A错误； B、嫦娥三号第一次 “刹车制动 ”被月球引进俘获后进入绕月轨道后，速度仍然比较大，万有引力不足以提供向心力，卫星在近地点会做离心运动，还需要经过多次的减速，才能逐步由椭圆轨道变轨到圆轨道，故 B错误； C、任何一次 “刹车制动 ”如果不能减速到一定程度，速度过大，则万有引力不足以提供向心力，卫星会做离心运动，引力做负功，故 C正确； D、嫦娥三号如果过分减速，万有引力大于需要的向心力，月球对它的引力将做正功，撞击月球表
9、面时的速度将很大，故 D正确。 考点：万有引力定律的应用；卫星的运动 . 劳伦斯和利文斯设计的回旋加速器工作原理如图所示，置于高真空中的 D形金属半径为 R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略，磁感应强度为 B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为 f，加速电压为 U.若 A处粒子源产生的质子质量为 m、电荷量为 q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响，则下列说法正确的是（） A质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压 U无关 B质子离开回旋加速器时的最大动能与交流电频率 f成正比 C质子被加速后的最大速度不可能超过 2Rf D质子第 2次和第 1次经过两 D形
10、盒间狭缝后轨道半径之比为 1 答案： AC 试题分析：根据 ，知 ，则最大动能与加速的电压无关与交流电频率 f无关，故 A正确， B错误；质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为 R，则所以最大速度不超过 2fR，故 C正确；粒子在加速电场中做匀加速运动，在磁场中做匀速圆周运动，根据 知，质子第 2次和第1次经过 D形盒狭缝的速度比为 ，根据 ，则半径比为 ，故D错误。 考点：回旋加速度器的原理。 有一台内阻为 1 的发电机，供给一个学校照明用电，如图所示，升压变压器匝数比为 1 4，降压变压器匝数比为 4 1，输电线的总电阻 R=4 ，全校共有 22个班，每班有 “220 V 40 W的电灯
11、 6盏，若保证电灯全部正常发光，则不正确的有（ ） A发电机输出功率为 5280W B发电机电动势 250V C输电效率是 97% D若想提高输电效率，则可以提高升压变压器匝数比，且同时降低降压变压器匝数比 答案： A 试题分析：所有电灯正常发光时消耗的功率为 P=40226W=5280W=P4 ，由于灯正常发光时，降压变压器副线圈两端电压 U4=220V，用电器总电流为，根据变压器电流与匝数成反比，所以输电线上的电流，导线上损失的电功率： 144W，变压器的输入电功率为： ，故选项 A 错误；降压变压器的次级电压为： ，升压变压器初级电压为：226V，升压变压器初级电流： ，发电机的电动势：
12、250V，选项 B正确；输电效率为： 100 =70，选项 C正确。若想提高输电效率，则要减少导线上的功率损失，也就是必须要减小输电线上的电流，则可以提高升压变压器匝数比，且同时降低降压变压器匝数比，选项 D 正确。 考点：变压器的计算问题 . 如图所示，传送带 AB倾角是 ，传送带上的可看做质点的小物块质量是 m，物块与传送带间的动摩擦因数为 tan .现给在 B位置的小物块一个沿传送带向上的初速度 v0，传送带速度为 v，方向未知在传送带上摩擦力对物块做功的最大功率是（ ） A mg cos B mgv0cos C mgvcos D mg（ v0 v） cos 答案： B 试题分析：因为
13、tan ，即 mgcos mgsin，不论传送带如何转动，物体在传送带上都做减速运动，即摩擦力对物块做功的最大功率在刚放上瞬间，即功率最大为 P=mgv0cos，故 B正确。 考点：瞬时功率 如图所示，是某同学站在力传感器上，做下蹲 -起立的动作时记录的力随时间变化的图线，纵坐标为力（单位为牛顿），横坐标为时间（单位为秒）。由图线可知，该同学的体重约为 650N，除此以外，还可以得到以下信息（ ） A该同学做了两次下蹲 -起立的动作 B该同学做了四次下蹲 -起立的动作 C下蹲过程中人处于失重状态 D下蹲和起立过程中人都处于超重状态 答案： A 试题分析：人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是
14、加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重对应先失重再超重，起立对应先超重再失重，故 CD错误；对应图象可知，该同学做了两次下蹲 -起立的动作， A正确， B错误。 考点：失重和超重。 如图所示为一半径为 R的均匀带电细环，其上单位长度带电量为 ，取环面中心 O 为原点，以垂直于环面的轴线为 x轴。设轴上任意点 P到原 点 O 的距离为 x，以无限远处为零电势点， P点的电势为 。则下面给出的四个表达式中只有一个是合理的，这个合理的表达式是（式中 k为静电力常量）（ ） A B C D 答案： A 试题分析：电势的高低与圆环带电量的大小有关， B 表达式显然与电量 Q 无关，因此 B错误；
15、 无论圆环带什么电荷，圆环中心处的电势均不为零，因此 x=0 时，电势不为零，故 D错误；同理 x=R处的电势也不为零，故 C错误；故只有 A正确。 考点：电势 . （ 6分）下列说法正确的是 A液体表面张力产生的原因是：液体表面层分子较密集，分子间引力大于斥力 B晶体有一定的熔化温度，非晶体没有一定的熔化温度 C扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，但扩散现象和布朗运动并不是热运动 D第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律 E两个分子从很远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大后变小，再变大 答案： BCE 试题分析：液体表面张力产生的原因是：液体表
16、面层分子较稀疏，分子间引力大于斥力，选项 A 错误；晶体有一定的熔化温度即熔点，非晶体没有一定的熔化温度，选项 B正确；扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，但扩散现象和布朗运动并不是热运动，只是分子热运动的体现形式，选项 C正确；第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，不违反能量守恒定律，选项 D 错误；两个分子从很远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先表现为引力变大后表现为引力变小，再表现为斥力变大，选项 E正确。 考点：表面张力、晶体与非晶体、布朗运动、永动机、分子力 . 实验题 （ 10分）如图所示为气垫导轨的示意 图其中 G1、 G2为两个光
17、电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过光电门 G1、 G2时，光束被遮挡的时间 t1、t2都可以被测量并记录滑行器连同上面固定的条形挡光片的总质量为 M，挡光片水平宽度为 D，两光电门间距为 s，牵引砝码的质量为 m.回答下列问题： （ 1）用上述装置做 “探究滑块的加速度与力的关系实验 ” 若 M 0.4 kg，改变 m的值，进行多次实验，以下 m的取值不合适的一个是_ A m1 5 g B m2 15 g C m3 40 g D m4 400 g 在此实验中，需要测得每 一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为： _.（用 t1、 t2、 D、 s表示） （ 2）若用上述装置做
18、 “探究恒力做功与滑块动能改变的关系 ”实验，需要直接测量的物理量是 _，探究结果的表达式是 _（用相应的符号表示） （ 3）某学习小组还想用此装置来 “验证机械能守恒定律 ”，需要验证的表达式_ 答案：（ 1） D； ； （ 2）砝码的质量 m，滑行器的质量 M，滑行器通过两光电门时光束被遮挡的时间 t1、 t2，两光电门之间的距离 s， mgs （ 3） mgs （ M m） - （ M m） 试题分析：（ 1） 实验只有在满足 m M的条件下，才可以将牵引砝码的重力近似等于对滑行器的拉力，所以 D项是不合适的 由于挡光片通过光电门的时间很短，所以可以认为挡光片通过光电门的瞬时速度等于这段
19、时间内的平均速度，即有 v1 ， v2 ，再根据运动学方程- 2as得 a （ 2）根据动能定理， Fs M - M ，研究对象是滑行器，拉力等于砝码的重力 F mg，所以表达式为 mgs ，故需要测量的物理量为：砝码的质量 m，滑行器的质量 M，滑行器通过两光电门时光束被遮挡的时间 t1、 t2，两光电门之间的距离 s. （ 3）验证机械能守恒定律的研究对象是滑行器和砝码组成的系统，有 mgs （ M m） - （ M m） 考点：探究滑块的加速度与力的关系实验 填空题 把双缝干涉实验装置放在折射率为 n的水中，两缝间距离为 d，双缝到屏的距离为 D（ D d），所用单色光在真空中的波长为
20、，则屏上干涉条纹中相邻的明纹间的距离为 _ 答案： D/（ nd） 试题分析：光在水中的波长为： ，根据条纹间距的表达式：考点：双缝干涉；光的折射定律。 （ 6分）某实验小组设计了如图（ a）的实验电 路，通过调节电源可在原线圈中产生变化的电流，用磁传感器可记录原线圈中产生的磁场 B的变化情况，用电压传感器可记录副线圈中感应电动势 E的变化情况，二者的变化情况可同时显示在计算机显示屏上。某次实验中得到的 B-t、 E-t图像如图（ b）所示。 （ 1）试观察比较这两组图像，可得出的定性结论是（请写出两个结论）： _ ； _ （ 2）该实验小组利用两组图像求出六组磁感应强度变化率（ B/t）和对
21、应的感应电动势 E的数据，并建立坐标系，描出的六个点如图（ c）所示。请在图（ c）中绘出 E-B/t的图线； （ 3）在该实验中，若使用的副线圈的匝数为 100匝，则由图线可求得该副线圈的横截面积为 _ cm2。 答案：（ 1） B均匀变化，产生恒定的感应电动势； B的变化率越大，产生的感应电动势越大； 若 B恒定，则 E为零（ 2）见；（ 3） 2.77（ 2.752.82） 试题分析：（ 1）试观察比较这两组图像，可得出的定性结论是： B 均匀变化，产生恒定的感应电动势； B的变化率越大，产生的感应电动势越大； （ 2）图线如图： （ 3）由图象可知：纵轴是电动势，而横轴是磁场的变化率，
22、由法拉第电磁感应定律可得当线圈面积 一定时，电动势与磁场的变化率成正比因此图象的斜率的大小表示线圈的横截面，即 2.77（ 2.75 2.82） 考点：探究电磁感应现象的实验。 计算题 （ 17分）如图所示，置于同一水平面内的两平行长直导轨相距 ，两导轨间接有一固定电阻 和一个内阻为零、电动势 的电源，两导轨间还有图示的竖直方向的匀强磁场，其磁感应强度 .两轨道上置有一根金属棒 MN，其质量 ，棒与导轨间的摩擦阻力大小为 ，金属棒及导轨的电阻不计，棒由静止开始在导轨上滑动直至获得稳定速度 v。求： （ 1）导体棒的稳定速度为多少？ （ 2）当磁感应强 度 B为多大时，导体棒的稳定速度最大？最大
23、速度为多少？ （ 3）若不计棒与导轨间的摩擦阻力，导体棒从开始运动到速度稳定时，回路产生的热量为多少？ 答案：（ 1） 10m/s；（ 2） ； 18m/s；（ 3） 7J. 试题分析：（ 1）对金属棒，由牛顿定律得： 当 a=0时，速度达到稳定， 由 得稳定速度为： （ 2）当棒的稳定运动速度 当 时，即 时， V最大 . 得 （ 3） 对金属棒，由牛顿定律得： 得 即 得 由能量守恒得： 得 考点：牛顿定律；法拉第电磁感应定律以及能量守恒定律 . （ 14分）双星系统中两个星球 A、 B的质量都是 m， A、 B相距 L，它们正围绕两者连线上的某一点做匀速圆周运动。实际观测该系统的周期 T
24、要小于按照力学理论计算出的周期理论值 ，且 ，于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球 C的影响，并认为 C位于双星 A.B的连线正中间，相对A、 B静止，求： （ 1）两个星球 A、 B组成的双星系统周期理论值 ； （ 2）星球 C的质量。 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）两个星体 A、 B组成的双星系统角速度相同，根据万有引力定律，两 星之间万有引力 .设两星轨道半径分别是 、 。两星之间万有引力是两星做匀速圆周运动的向心力 ， ，可得 ，因此两星绕连线的中点转动。 解得 所以 （ 2）由于星体 C的存在，双星的向心力由两个力的合力提供，则： ， 可求得： 所以 考点：万有引
25、力定律以及牛顿定律的应用 . （ 9分）今有一质量为 M的气缸，用质量为 m的活塞封有一定质量的理想气体，当气缸水平横放时，空气柱长为 L0（如图甲所示），着将气缸按如图乙悬挂保持静止时，求气柱长度为多少？已知大气压强为 P0，活塞韵横截面积为S，它与气缸之间无摩擦且不漏气，且气体温度保持不变 答案： 试题分析： 对缸内理想气体，平放时为初态： p1=p0， v1=L0s 悬挂时为末态：对缸体， Mg+p2s=p0s v=LS 即 由玻意耳定律： p1 v1=p2 v2， 得： 代入数据得：气柱长度为 考点：气体的状态方程 如图所示，光滑水平面上放置质量均为 M=2 kg的甲、乙两辆小车，两车
26、之间通过一感应开关相连（当滑块滑过两车连接处时，感应开关使两车自动分离，分离时对两车及滑块的瞬时速度没有影响），甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块 P之间 的动摩擦因数 =0 5。一根轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为 m=l kg的滑块 P（可视为质点）与弹簧的右端接触但不相连，用一根细线栓在甲车左端和滑块 P 之间使弹簧处于压缩状态，此时弹簧的弹性势能 E0=10J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态现剪断细线，滑块 P滑上乙车后最终未滑离乙车， g取 10m/s2求： 滑块 P滑上乙车前的瞬时速度的大小； 乙车的最短长度。 答案： 4m/s； m 试题分析： 设滑块 P滑上乙车前的速度为 v1，甲速度为 v2，对整体应用动量守恒和能量关系有： mv1-2Mv2=0 解得： v1=4m/s， v2=1m/s 设滑块 P和小车乙达到的共同速度为 v3，对滑块 P和小车乙有： mv1-Mv2=（ m+M） v3 ） 代入数据解得： L m 考点：能量守恒定律以及动量守恒定律。
