1、2014年河北省邯郸市高三第二次模拟考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 关于物理学的研究方法，以下说法不正确的是（ ） A伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法 B卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了放大法 C电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比 D “平均速度 ”、 “总电阻 ”、 “交流电的有效值 ”用的是等效替代的方法 答案： C 试题分析：伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法，故A正确；卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了放大法，所以 B正确；电场强度是用比值法定义的，电场强度与
2、电场力无关，与试探电荷的电量也无关，所以 C错误； “平均速度 ”、 “总电阻 ”、 “交流电的有效值 ”用的是等效替代的方法，故 D正确，本题不正确的选择 C。 考点：本题考查物理学的思想方法 （ 6分）下列说法正确的是 。（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用光导纤维束传输图像和信息，这是利用了光的全反射原理 B紫外线比红外线更容易发生 衍射现象 C经过同一双缝所得干涉条纹，红光比绿光条纹宽度大 D光的色散现象都是由于光的干涉现象引起的 E光的偏振现象说明光是一种横波 答案： ACE 试题分析：用光导纤维
3、束传输图像和信息，这是利用了光的全反射原理，所以A正确；紫外线的频率比红外线大，故波长比红外线小，所以二者相比红外线更容易发生衍射，所以 B错误；根据见闻间距 知，波长越长条纹间距越大，因为红光的波长大于绿光的波长，所以经过同一双缝所得干涉条纹，红光比绿光条纹宽度大，故 C正确；光的折射、衍射都能引起光的色散，所以 D错误；偏振是横波特有的，光的偏振现象说明光是横波，所以 E正确。 考点：本题考查全反射、干涉、色散、偏振等 如图所示，一粗糙平行金属轨道平面与水平面成 角，两导轨上端用一电阻 R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为 m的金属杆 ab，以初速度 v0从轨道底
4、端向上滑行，滑行到某一高度 h后又返回到底端。若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻均忽略不计，则下列说法正确的是（ ） A上滑过程的时间比下滑过程短 B上滑过程通过电阻 R的电量比下滑过程多 C上滑过程 通过电阻 R产生的热量比下滑过程少 D在整个过程中损失的机械能等于装置产生的热量 答案： AD 试题分析：由题意知，在棒上滑过程中的平均加速度大于下滑过程的平均加速度，位移相等，故上滑的时间比下滑的时间短，所以 A正确；根据电荷量，因两个过程的位移相等，故上滑过程通过电阻 R的电量比下滑过程相同，所以 B错误；因上滑的时间短，根据 ， 知上滑过程通过电阻 R产生的
5、热量比下滑过程多，所以 C错误；因在运动的过程中除重力外只有安培力与摩擦力做功，故减少的机械能等于克服摩擦力、安培力做功之和，即装置产生的热量，所以 D正确。 考点：本题考查电磁感应、能量守恒 我国自主研发的北斗导航系统（ BDS）又被称为 “双星定位系统 ”，具有导航、定位等功能。北斗系统中有两颗工作卫星均绕地心 O 做匀速圆周运动，轨道半径为 r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的 A、 B两位置如图所示。若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为 g，地球半径为 R，不计卫星间的相互作用力。以下判断中正确的是（ ） A这两颗卫星的加速度大小相等，均为 B卫星 1由位置 A运动至位置 B
6、所需的时间为 C卫星 1向后喷气就一定能追上卫星 2 D卫星 1要追上卫星 2其轨道半径要先增大再减小 答案： AB 试题分析：根据牛顿第二定律 ，又 联立解得两卫星的加速度大小 ，所以 A正确；再根据 得： ，卫星 1由位置 A运动至位置 B所需的时间为 ，所以 B正确；卫星 1向后喷气将跑到更高的轨道，故不能追上卫星 2，所以 C错误；卫星 1要追上卫星 2其轨道半径也可以先减小后增大，故 D错误。 考点：本题考查天体运动 质量 m=1kg的物体置于倾角 =37的固定粗糙斜面上， t=0时对物体施以平行于斜面向上的拉力 F， t=1s时撤去拉力，物体运动的部分 v-t图如图所示。已知斜面足
7、够长， g取 10m/s2，则下列说法中正确的是（ ） A拉力的大小为 20N B t=1s时物体的机械能最大 C物体与斜面间的动摩擦因数为 0.5 D t=4s时物体的速度大小为 10m/s 答案： BC 试题分析：由题意知， 1s 后根据牛顿第二定律可得： ，根据 v-t图像可求加速度 a2=10 m/s2，代入解得 ，故 C正确；在第 1s内， a1=20 m/s2，解得 F=30N，故 A错误；在第 1s内拉力 F大于摩擦力，故拉力做的正功大于克服摩擦力做功，故机械能增大，1s后摩擦力做负功机械能减小，所以在 1s末物体的机械能最 大，所以 B正确；由图知， 3s末速度减为零，然后开始
8、加速下滑 ，解得a3=2 m/s2，根据 可求 4s末的速度大小为 2m/s，所以 D错误。 考点：本题考查牛顿第二定律、 v-t图像 如图所示，倾角为 的斜面正上方有一小球以初速度 v0水平抛出。若小球到达斜面的位移最小，重力加速度为 g，则飞行时间 t为（ ） A t v0tan B tC t D t 答案： B 试题分析：若小球到达斜面的位移最小，该最小位移垂直于斜面，由几何关系知， ，解得运动的时间 ，故 A、 C、 D错误； B正确。 考点：本题考查平抛运动 将一正电荷从无限远处移入电场中 M点，静电力做功 W1 610-9J，若将一个等量的负电荷从电场中 N 点移至无限远处，静电力
9、做功 W2 710-9J，则 M、N 两点的电势 M、 N关系正确的是（ ） A N M 0 C M N 0 答案： A 试题分析：由题意知，根据电场力做功 ，又 ，联立解得： ，同理 ， ，联立解得：，又因为 W2大于 W1，故 N M 0，所以 A正确； B、 C、 D错误。 考点：本题考查电场力做功、电势 如图所示，图（ a）中的变压器为理想变压器，其原线圈接到 U 220 V的交流电源上，副线圈与阻值为 R1的电阻接成闭合电路；图（ b）中阻值为 R2的电阻直接接到电压为 U 220 V的交流电源上，结果发现 R1与 R2消耗的电功率恰好相等，则变压器原、副线圈的匝数之比为（ ） A
10、B C D 答案： C 试题分析：图 a中 R1消耗的功率 ，图 b中 R2消耗的功率 ，由题意知， ，代入数据解得 ，根据变压规律知原副线圈的匝数比为 ，故 C正确； A、 B、 D错误。 考点：本题考查变压器、电功率 如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上 O 点，跨过滑轮的细绳连接物块 a、 b， a、 b都处于静止状态。现将物块 b移至 c点后， a、 b仍保持静止，下列说法中正确的是（ ） A b与水平面间的摩擦力减小 B b受到的绳子拉力增大 C悬于墙上的绳所受拉力增大 D a、 b静止时，图中 、 、 三角仍然相等 答案： D 试题分析：以 a为研究对象，根据平衡条件知，
11、绳上的拉力等于 a的重力保持不变，故 B错误；以物块 b为研究对象，把 b移至 c点后，绳与水平方向夹角减小，根据平衡条件知，摩擦力等于绳上拉力的水平分力，故摩擦力增大，所以 A错误；由于两绳间夹角增大，而两拉力不变，故悬于绳上的绳子的拉力将减小，故 C错误；以滑轮为研究对象，由于 a一直竖直，故绳子与墙平行，故=；因拉 a的绳子与拉 b的绳子力相等，而拉滑轮的力与两绳子的力的合力大小相等，故拉滑轮的力应这两绳子拉力的角平分线上，故 、 、 三角始终相等，故 D正确 . 考点：本题考查物体的平衡 （ 6分）下列说法中正确的是 。（填正确答案：标号。选对 1个得 3分，选对 2 个得 4分，选对
12、 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固体分子所做的无规则运动 B叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点 D当两分子间距离大于平衡位置的间距 r0时，分子间的距离越大，分子势能越小 E温度升高时，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有的分子的速率都增大 答案： BCE 试题分析：布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒所做的无规则运动，故 A 错误；由于液体表面张力的作用，液体表面总要收缩到尽可能小的面积，故叶面上的小露珠呈球形，故 B 正确；液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，显示出不同的颜
13、色，所以 C正确；当两分子间距离大于平衡位置的间距 ro时，分子力表现为引力，分子间的距离越大，分子力做负功，分子势能越大，故 D错误；温度升高时，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有的分子的速率都增大，故 E正确。 考点：本题考查布朗运动、分子表面张力、液晶、分子势能、动能 实验题 （ 9分）发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件，它的电路符号如图甲所示。正常使用时，带 “+”号的一端接高电势，带 “-”的一端接低电势。某同学用实验的方法 测得它两端的电压 UD和通过它的电流 I的数据，并记录在下表中： UD / V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.6
14、2.8 3.0 I/mA 0 0.9 2.3 4.3 6.8 13.0 19.0 24.0 25.8 37.0 （ 1）在图乙中的虚线内画出该同学的实验电路图。所用的实验器材有：量程为5V的电压表 V，其内阻约为 10k；量程为 50mA的电流表 mA，内阻约为100；直流电源 E；滑动变阻器 R；开关 S；导线若干。 （ 2）在图丙中的方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线，并由此判断，该二极管的电阻随所加电压的增大而 （填 “增大 ”或 “减小 ”）。 （ 3）已知该发光二极管的最佳工作电压为 2.7V，现用 6V稳压电源供电，需要串联一个电阻 R才能使二极管工作在最佳状态，试运用伏安特
15、性曲线计算 R的阻值为 （取整数）。 答案：（ 1）（ 2）如图所示 减小 （ 3） 127 试题分析：（ 1） 滑动变阻器接成分压器电路，电流表 mA外接，如图；（ 3分）（ 2） 用表格提供的数据在方格纸上描点，画出 U-I图线如图丙中的曲线所示（ 2 分）由图知 ，切线的斜率增大，故电阻值随电压的增大而减小（ 2 分）（ 3） 根据 U-I图线，当二极管的工作电压为 2.7V时，工作电流约为 26mA，串联电阻上分到电压应为 3.3V，故应串联的电阻为：（ 120135都算正确） （ 2分） 考点：本题考查描绘二极管的伏安特性曲线 （ 6分）某学习小组利用自行车的运动 “探究阻力做功与速
16、度变化的关系 ”。人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，由于受到阻力作用，自行车的速度会逐渐减小至零。在此过程中，阻力做功使自行车的速度发生变化。设自行车无动力后受到的阻力恒定。 （ 1） 在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车，可以测出自行车继续向前滑行的距离 s。为了计算停止蹬车时自行车的初速度 v，还需要测量 （填写物理量的名称及符号）。 （ 2）设自行车受到的阻力恒为 f，计算出阻力做的功大小及自行车的初速度。改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验，可以得到多组测量值。以阻力对自行车做功大小为纵坐标，自行车初速度为横坐标，作出 W-v曲线。分析这条曲线，就可以得到
17、阻力做功大小与自行车速度变化大小的定性关系。在实验中作出 W-v图象如图所示，其中符合实际情况的是 。 答案：（ 1）停止蹬车到减速为 0所经过的时间 t（ 3分） （ 2） C （ 3分） 试题分析：（ 1）由题意知，停止蹬车后，自行车做匀减速运动，根据位移公式，可知要计算速度 v，还需测量停止蹬车到减速为 0 所经过的时间 t；（ 2）根据动能定理知 ，故 C正确； ABD错误。 考点：本题考查探究阻力做功与速度变化的关系 填空题 （ 6分）放射性同位素 被考古学家称为 “碳钟 ”，它可以用来判定古生物体的年代。宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的 ，它很容易发生
18、衰变，变成一个新核，其半衰期为 5730年。该衰变的核反应方 程式为 。 的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中 的含量是不变的。当生物体死亡后，机体内 的含量将会不断减少。若测得一具古生物遗骸中 含量只有活体中的 25%，则这具遗骸距今约有 年。 答案：（ ） ； （ ） 11460 （每空 3分） 试题分析：（ ）根据质量数与电荷数守恒可得 （ ） 古生物遗骸中 含量只有活体中的 25%，根据半衰期的定义知时间为 2个半衰期11460年 考点：本题考查核反应方程、半衰期 计算题 （ 14分）泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流，它的面积、体积和流量都
19、较大。泥石流流动的全过程虽然只有很短时间，但由于其高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大。某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：在水平地面上放置一个质量为 m=5kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力 F随位移变化如图所示，已知物体与地面间的动摩擦因数为 =0.6，g=10m/s2。 （ 1）物体在运动过程中的最大加速度为多少？ （ 2）在距出发点多远处，物体的速 度达到最大？ （ 3）物体在水平面上运动的最大位移是多少？ 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）当推力 F最大时，加速度最大。 由牛顿第二定律，得 （ 2）由图像可知：
20、 F随 x变化的函数方程为 速度最大时，合外力为零。 即 所以 （ 3）位移最大时，末速度一定为 0 由动能定理可得 由图像可知，力 F做的功为 所以 （用分数表示同样给分） 评分标准： 每式 2分， 每式 1分 考点：本题考查牛顿第二定律、动能定理 （ 18分）如图所示，真空中以 为圆心，半径 r=0.1m的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场，圆形区域的最下端与 xoy坐标系的 x轴相切于坐标原点 O，圆形区域的右端与平行 y轴的虚线 MN 相切，在虚线 MN 右侧 x轴的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场，电场强度 E=1.0105 N/C。现从坐标原点 O 沿 xoy平面在
21、y轴两侧各 30角的范围内发射速率均为v0=1.0106m/s的带正电粒子，粒子在磁场中的偏转半径也为 r=0.1m，已知粒子的比荷 ，不计粒子的重力、粒子对电磁场的影响及粒子间的相互作用力，求： （ 1）磁场的磁感应强度 B的大小； （ 2）沿 y轴正方向射入磁场的粒子，在磁场和电场中运动的总时间； （ 3）若将匀强电场的方向改为竖直向下，其它条件不变，则粒子达到 x轴的最远位置与最近位置的横坐标之差。 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由 可得： （ 2）分析可知，带电粒子运动过程如图所示， 由粒子在磁场中运动的周期 可知粒子第一次在磁场
22、中运动的时间： 粒子在电场中的加速度 粒子在电场中减速到 0的时间： 由对称性，可知运动的总时间： 即 （ 3）由题意分析可知，当粒子沿着 y轴两侧 300角射入时，将会沿着水平方向射出磁场区域，之后垂直虚线 MN 分别从 P 、 Q射入电场区，做类平抛运动，最终到达 x轴的位置分别为最远位置 P和最近位置 Q。 由几何关系 P到 x轴的距离 ， （ 11） 最远位置 P坐标为 (12) Q到 x轴的距离 (13) 最近位置 Q 坐标为 (14) 所以，坐标之差为 (15) (16) 评分标准： 每式 2 分， (11)(12)(13)(14)(15)(16)每式 1 分。 考点：本题考查带电
23、粒子在电磁场中的运动 （ 9分）如图所示，一密闭容器内贮有一定质量的气体，不导热的光滑活塞将容器分隔成左右两部分。开始时，两部分气体的体积、温度和压强都相同，均为 V0=15L， T0=300K 和 p0= Pa。将右侧气体加热，而左侧仍保持原来温度，平衡时测得左侧气体的压强为 p= Pa，求： （ ）左侧气体的体积； （ ）右侧气体的温度。 答案：（ ） （ ） T=600K 试题分析： i对左侧气体，由玻意耳定律得： 所以左侧气体体积 ii对右侧气体，体积为 压强与左侧相同，均为 p， 由理想气体状态方程，得： 由 解得： T=600K， 评分标准： 每式 2分， 每式 1分 考点：本题考
24、查理想气体状态方程 （ 9 分）两列简谐横波分别沿 x轴正方向和负方向传播，波速均为 =0.4m/s，波源的振幅均为 A=2cm。如图所示为 t=0时刻两列波的图象，此刻平衡位置在x=0.2m和 x=0.8m的 P、 Q 两质点恰好开始振动。质点 M的平衡位置位于x=0.5m处。求： （ ）两列波相遇的时刻 t为多少？ （ ）当 t=1.875s时质点 M的位移为多少？ 答案：（ ） （ ） 试题分析： i由于 M在 PQ的中点，所以 ii由于两列波波速、波长均相等，所以周期也相等， ， M点起振方向向下。 从 M开始振动起计时， M的振动方程为 代入振动方程可得， 评分标准： 式 3分， 式
25、 2分， 每式 1分 考点：本题考查机械波、机械振动 （ 9分）如图所示，质量为 mB=2kg的木块 B静止在光滑水平面上。一质量为 mA= 1kg的木块 A以某一初速度 v0=5m/s沿水平方向向右运动，与 B碰撞后都向右运动。木块 B 与挡板碰撞后立即反弹（设木块 B与挡板碰撞过程无机械能损失）。后来木块 B与 A发生二次碰撞，碰后 A、 B同向运动，速度大小分别为 1.2m/s 、 0.9m/s。求： （ ）第一次木块 A、 B碰撞过程中 A对 B的冲量大小和方向； （ ）木块 A、 B第一次碰撞过程中系统损失的机械能是多少？ 答案：（ ） 4N S （ ） 试题分析： i设 A、 B第一次碰撞后的速度大小分别为 vA1、 vB1，取向右为正方向，对于 A、 B组成的系统，由动量守恒定律得： B与挡板碰撞，因为没有机械能损失，所以 B以原速率反弹，则第二次 A、 B碰撞前瞬间的速度大小仍然分别为 vA1、 vB1，设碰撞后的速度大小分别为 vA2、vB2， 由题意知， vA2和 vB2方向均向左，取向左为正方向，由动量守恒定律得： 第一次碰撞过程中，设向右为正，对 B，由动量定理可得 方向向右 ii第一次碰撞过程中，设损失的机械能为 E，根据能量守恒定律得： 解得： 评分标准： 每式 2分， 每式 1分。 考点：本题考查动量定理、动量守恒、机械能守恒
