【名师解析】重庆市重庆一中2014届高三5月月考(三模)物理试题

2014年重庆一中高考物理模拟试卷（5月份）一、选择题（本大题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1．（6分）关于近代物理学的成就，下列说法正确的是（）A．光电效应的实验现象充分证实了光是电磁波B．卢瑟福通过α粒子轰击金箔的实验认识到原子有能级C．卢瑟福根据α粒子轰击氮的实验结果和一些原子核的比荷，预言了中子的存在D．物质波是德布罗意的猜想，至今未获实验的证实【考点】：物理学史；光电效应．【专题】：常规题型．【分析】：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．【解析】：解：A、光电效应的实验现象充分证实了光是电磁波，故A正确；B、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B错误；C、卢瑟福根据α粒子轰击氮的实验结果和一些原子核的比荷，预言了中子的存在，故C正确；D、物质波是德布罗意的猜想，已获实验的证实，故D错误；故选：AC．【点评】：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．2．（6分）“虹桥卧波”是用来形容石拱桥美景的（图甲），石拱桥就是把坚固的石块垒成弧形，横跨在江、河之上．修建石拱桥，石块的承压力是首要考虑的，可用图乙的模型来研究，在竖直平面内有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱，第3、4石块固定在地面上，第1、2石块间的接触面位于竖直平面，每块石块的两个侧面所夹的圆心角为30°．假定石块间的摩擦力可以忽略不计，第1、2石块间的作用力大小为N1，第1、3石块间的作用力大小为N2，则为（）A．B．C．D．【考点】：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【专题】：共点力作用下物体平衡专题．【分析】：由图可知，1、2及1、3两块石块均有相互作用，而石块1受重力及2、3两石块的作用力而处于静止，故对1受力分析可求得第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比．【解析】：解：如图对第一个石块进行受力分析，由几何关系知：θ=600，所以有：N1 ：N2=sin60°：sin90°=：2；故选：A．【点评】：当题目中有有多个物体相互作用时，应注意灵活选择研究对象．3．（6分）如图所示，在竖直放置的离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个支承轮上靠摩擦带动，支承轮与管状模型间不打滑．铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时支承轮转速不能过低，否则，铁水会脱离模型内壁，产生次品．已知管状模型内壁半径为R，支承轮的半径为r，重力加速度为g，则支承轮转动的最小角速度ω为（）A．B．C．D．【考点】：线速度、角速度和周期、转速．【专题】：匀速圆周运动专题．【分析】：经过最高点的铁水要紧压模型内壁，否则，铁水会脱离模型内壁，故临界情况是重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解管状模型转动的线速度；然后结合v=rω求解支承轮转动的最小角速度．【解析】：解：经过最高点的铁水要紧压模型内壁，临界情况是重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律，有：mg=m解得：v=支承轮与模型是同缘传动，边缘点线速度相等，故支承轮边缘点的线速度也为；故支承轮转动的最小角速度ω为：故选：B．【点评】：本题关键是明确铁水恰后不脱离模型内壁的临界情况时重力恰好提供向心力，然后结合牛顿第二定律和v=rω列式求解，不难．4．（6分）如图所示，变压器原、副线圈匝数比为2：1．电池和交变电源的电动势都为4V，内阻均不计，电流表视为理想电表，变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是（）A．S与a接通的瞬间，R中无感应电流B．S与a接通稳定后，R两端的电压为2VC．S与a接通稳定后，R的滑片向上滑，电流表的示数变小D．S与b接通稳定后，R两端的电压为2V【考点】：变压器的构造和原理．【专题】：交流电专题．【分析】：变压器对于交流电起作用，接在直流电中是不起作用的，再根据最大值和有效值之间的关系以及电压与匝数成正比即可求得结论．【解析】：解：A、在S与a接通的瞬间，由于电流由零突然变大，所以线圈中的磁通量会发生变化，副线圈中的R会有感应电流，故A错误；B、在S与a接通稳定后，电路中的电流稳定，磁通量不会发生变化，所以副线圈中不会有感应电流产生，电阻R两端的电压为0，所以B错误；C、在S与a接通稳定后，电路中的电流稳定，磁通量不会发生变化，所以副线圈中不会有感应电流产生，滑动滑片对原线圈无影响，故电流表示数不变，所以C错误；D、在S与b接通稳定后，由于b是交流电源，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压为，所以D正确；故选：D．【点评】：掌握住理想变压器的电压、电流与线圈匝数之间的关系，最大值和有效值之间的关系是解决本题的关键．5．（6分）无限大接地金属板竖直放置，与金属板右侧面中心点O相距为d的位置处放有一电量为q的正点电荷，它们之间的电场线分布如图甲所示，与两个等量异种点电荷连线的中垂面正电荷一侧的电场线分布类似，如图乙．甲图电场中有M（MO的连线与板垂直）、N （N点位于板右侧面上）两点，M到点电荷之间、N到O点之间的距离均为d．则M、N 两点的电场强度E M、E N的大小关系是（）A．E M＞E N B．E M=E N C．E M＜E N D．无法确定【考点】：电场强度．【专题】：电场力与电势的性质专题．【分析】：根据题意，图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的，只要求出乙图上+q右侧距离为d处的场强，即等于M的场强．根据等量异号电荷的电场分布特点和场强的叠加进行求解．根据点电荷场强公式E=k求出N点的场强，再进行比较．【解析】：解：根据M点的电场线方向可以得M点的电场强度方向是垂直于金属板向右，两个异号点电荷电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，乙图上+q右侧d处的场强大小为：E=k﹣k=k根据题意可知，M点的电场强度大小与乙图上+q右侧d处的场强大小相等，即为E M=k．N处场强的大小E N=k=k则有：E M＞E N．故选：A【点评】：本题要了解常见电场的电场线分布及场强的特点，同时注意等量异种电荷形成电场的对称性．利用对称性和电场的叠加进行研究．二、非选择题（共80分）6．（6分）某同学利用题6Ⅰ图所示装置来研究加速度与力的关系．他将光电门1和2分别固定在长木板的A、B两处，换用不同的重物通过细线拉同一小车（小车质量约为200克），每次小车都从同一位置由静止释放．（1）长木板右端垫一物块，其作用是用来平衡摩擦力；（2）对于所挂重物的质量，以下取值有利于减小实验误差的是BC（不定项）A.0.5克B.5克C.8克D.40克．【考点】：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【专题】：实验题．【分析】：根据实验原理可知该实验需要将长木板的一端垫起适当的高度以平衡摩擦力；当重物的质量远远小于小车质量时才可以认为绳对小车的拉力大小等于重物的重力．【解析】：解：（1）为了消除小车所受摩擦力对实验的影响，在该实验中需要将长木板的一端垫起适当的高度，所以长木板右端垫一物块，其作用是用来平衡摩擦力．（2）重物与小车一起加速运动，因此重物对小车的拉力小于重物的重力，当重物的质量远远小于小车质量时才可以认为绳对小车的拉力大小等于重物的重力，而，A答案重物的重力太小，产生的加速度不明显，不利于减小实验误差，因此BC比较符合要求．故选：BC故答案为：（1）平衡摩擦力（2）ABC．【点评】：只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握．7．（12分）某课外活动小组自制了西红柿电池组，现在要测量该西红柿电池组的电动势和内阻（电动势约2V，内阻一千多欧姆）．实验室现有如下器材：多用电表：欧姆档（×1，×10，×100，×1k）直流电流档（0～0.5mA，0～1mA，0～10mA，0～100mA）直流电压档（0～0.5V，0～2.5V，0～10V，0～50V，0～250V，0～500V）电压表（0～3V，0～15V）电流表（0～0.6A，0～3A）滑动变阻器：R1=10Ω，R2=2 000Ω开关及导线．（1）该小组同学先用多用电表直流电压“0～2.5V”档粗测了西红柿电池组的电动势，指针稳定时图甲所示，其示数为 1.6V（保留两位有效数字）；（2）为了用伏安法更精确地测量西红柿电池组的电动势和电阻，应选电压表0～3V测电压，选多用电表直流电流挡0～1mA测电流（填电表名称和所选量程）；滑动变阻器应选R2（填电阻符号）；（3）请设计方案，在图乙上进行实物连接．【考点】：测定电源的电动势和内阻．【专题】：实验题．【分析】：本题（1）的关键是明确“2.5V挡”的含义，应明确每小格的电压读数；题（2）的关键是根据电源电动势的大小选择电压表量程，通过求出通过电源的最大电流来选择电流表量程，根据电源内阻大小来选择变阻器阻值；题（3）的关键是由于电源内阻较大远大于电流表内阻，满足，则相对应电源来说电流表应用内接法．【解析】：解：（1）从电压表盘可知，每小格电压为0.05V，应估读到0.01V，所以电压表的读数为：U=1.50+0.10=1.60V，要求保留两位有效数字，则U=1.6V；（2）根据电源电动势为1.6V可知，应选电压表的0～3V测电压；根据闭合电路欧姆定律可求出通过电源的最大电流为：I max==1.6mA，所以应选多用电表直流电流挡0～1 mA测电流；滑动变阻器应采用限流式接法，应选择与待测电源内阻接近的变阻器R2；（3）：根据题意，变阻器应采用限流式接法；由于电源内阻较大，满足，所以相对电源来说电流表应用内接法，连线实物图如图所示：故答案为：（1）1.6；（2）电压表0～3V，多用电表直流电流挡0～1 mA，R2；（3）如图【点评】：本题考查了电表读数、实验器材的选择、连接实物电路图，对电表读数时，应先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直；要正确实验器材的选择原则；知道伏安法测电源电动势与内阻的实验原理即可正确连接实物电路图．8．（15分）2013年全国多地雾霾频发，且有愈演愈烈的趋势，空气质量问题备受关注，其中重庆空气质量超标天数比例为33.1%．在雾霾天气下，能见度下降，机动车行驶速度降低，道路通行效率下降，对城市快速路、桥梁和高速公路的影响很大．如果路上能见度小于200米，应开启机动车的大灯、雾灯、应急灯，将车速控制在60km/h以下，并与同道前车保持50米的车距；当能见度小于100米时，驾驶员将车速控制在40km/h以下，车距控制在100米．已知汽车保持匀速正常行驶时受到地面的阻力为车重的0.1倍，刹车时受到地面的阻力为车重的0.5倍，重力加速度为g=10m/s2，则：（1）若汽车在雾霾天行驶的速度为v=36km/h，则刹车后经过多长时间才会停下来？（2）若前车因故障停在车道上，当质量为m=1500kg的后车距已经停止的前车为90m时紧急刹车，刚好不与前车相撞，则后车正常行驶时的功率为多大？【考点】：功率、平均功率和瞬时功率．【专题】：功率的计算专题．【分析】：（1）刹车后由牛顿第二定律求出加速度，由运动学公式求出时间；（2）利用动能定理求出刚好不相撞的速度，由P=Fv求的功率；【解析】：解：（1）v=36km/h=10m/s刹车后由牛顿第二定律可知﹣0.5mg=maa=0.5g=﹣5m/s2v′=v+at（2）根据动能定理﹣f2s=0﹣f2=k2mgv0=30m/s正常行驶F﹣f1=0f11=k1mg=0.1mgP=Fv0=0.1×1500×10×30=45000W答：（1）若汽车在雾霾天行驶的速度为v=36km/h，则刹车后经过2s时间才会停下来；（2）若前车因故障停在车道上，当质量为m=1500kg的后车距已经停止的前车为90m时紧急刹车，刚好不与前车相撞，则后车正常行驶时的功率为45000W【点评】：本题主要考查了对汽车运动过程的分析，抓住临界条件刚好不相撞；9．（17分）如图所示，金属平行导轨MN、M′N′，导轨的间距为L，在NN′两端连接有电阻R和电键K，电键K是断开的，只有水平轨道所在的空间有竖直向上的匀强磁场，磁感强度为B．水平导轨上静止放有质量为2m的金属杆Q，在金属杆Q初位置的左侧固定两个有粘性的立柱（未与Q粘连），立柱通过传感器与电键K相连，当立柱一旦受到撞击，电键K就立即闭合．把质量为m的金属杆P从离水平导轨h高处静止释放，金属杆P与立柱相碰前已做匀速运动．已知两杆在导轨间部分的电阻均为R，导轨足够长，不计一切摩擦，整个过程中两杆始终与导轨垂直并接触良好，重力加速度为g，求：（1）金属杆P做匀速运动时的速度为多大？（2）求整个过程中通过电阻R的电量和电阻R上产生的电热．【考点】：动量守恒定律；功能关系；焦耳定律；导体切割磁感线时的感应电动势．【专题】：动量定理应用专题．【分析】：（1）由机械能守恒定律求出速度，由动量守恒定律求出速度；（2）由动量定理求出电荷量，然后由能量守恒定律求出电阻产生的热量．【解析】：解：（1）由题意可知，P下滑进入磁场前Q未动，对P，由械能守恒定律得：mgh=mv02，解得：v0=，P进入磁场后与立柱碰前，系统动量守恒，以P的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0=（m+2m）v，解得：v=；（2）P碰后，只有Q运动，由动量定理得：﹣BILt=0﹣2mv，则﹣BLq=0﹣2mv，解得：q=，通过R的电量：q R=q=；由能量守恒定律可知，碰后电路产生的总热量：Q=•2mv2=mgh，由焦耳定律可知：Q=I2Rt，解得，R上产生的焦耳热：Q R=mgh；答：（1）金属杆P做匀速运动时的速度为：；（2）整个过程中通过电阻R的电量和电阻R上产生的电热为mgh．【点评】：本题是双杆滑动类型，分析两杆的运动情况是关键，其次要把握物理规律，知道两棒组成的系统合外力为零，动量是守恒的．10．（18分）如图甲所示，在两块水平金属极板间加有电压U构成偏转电场，一束比荷为=106C/kg带正电的粒子流（重力不计），以速度v o=104m/s沿水平方向从金属极板正中间射入两板．粒子经电场偏转后进入一具有理想边界的半圆形变化磁场区域，O为圆心，区域直径AB长度为L=1m，AB与水平方向成45°角．区域内有按如图乙所示规律作周期性变化的磁场，已知B0=0.5T，磁场方向以垂直于纸面向外为正．粒子经偏转电场后，恰好从下极板边缘O点与水平方向成45°斜向下射入磁场．求：（1）两金属极板间的电压U是多大？（2）若T0=0.5s，求t=0s时刻射入磁场的带电粒子在磁场中运动的时间t和离开磁场的位置；（3）要使所有带电粒子通过O点后的运动过程中不再从AB两点间越过，求出磁场的变化周期T0应满足的条件．【考点】：带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【专题】：带电粒子在复合场中的运动专题．【分析】：（1）由几何关系可求得粒子射出时的速度，再由动能定理可求得金属板的电压；（2）由洛仑兹力充当向心力可求得粒子的周期和半径，分析粒子在哪一时间段内离开磁场，则可求出射出磁场的时间和位置；（3）由题意得出相应的几何关系，再由符合的条件，从而得出磁场变化周期的条件．【解析】：解：（1）粒子在电场中做类平抛运动，从O点射出时速度v=v0；由动能定理可得：q=m（v0）2﹣mv02代入数据解得：U=100V；（2）T===2π×10﹣6s＜r==0.02m；粒子在磁场中经过半周从OB中穿出，粒子在磁场中运动时间t==2π×10﹣6s射出点在AB间离O点0.04m；（3）粒子运动周期T==4π×10﹣6s，粒子在t=0、t=等时刻射入时，粒子最可能从AB间射出．如图，由几何关系可得临界时θ=，要不从AB边界射出，应满足＜得T0s答：（1）两金属极板间的电压U是100V；（2）射出点在AB间离O点0.04m；（3）出磁场的变化周期﹣B0T0应满足的条件为T0s【点评】：本题考查带电粒子在磁场中的运动及在电场中的运动，关键问题在于圆心、半径及运动过程的分析；同时注意本题磁场为变化磁场，要注意其对粒子运动带来的影响．三、选做题（第10题和第11题各12分，考生从中选做一题，若两题都做，则按第10题计分，其中选择题仅有一个正确选项，请将正确选项的标号填入答题卡上对应的位置）【选修3-3】11．（6分）下列说法正确的是（）A．一定温度下饱和汽的压强随体积的增大而减小B．人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度C．产生毛细现象时，液体在毛细管中一定上升D．滴入水中的红墨水很快散开说明液体内存在表面张力【考点】：*相对湿度；* 液体的表面张力现象和毛细现象．【分析】：饱和汽的压强与液体的种类和温度有关，与体积无关；人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度；扩散现象说明分子在永不停息地运动．【解析】：解：A、饱和汽的压强与液体的种类和温度有关，与体积无关；故A错误；B、人对空气干爽与潮湿的感受不是取决于绝对湿度，而主要取决于空气的相对湿度；故B 正确；C、若两物体是不浸润的，则液体在毛细管中可以是下降的；故C错误；D、红墨水在水中扩散是因为分子在永不停息地无规则运动；和表面张力无关；故D错误；故选：B．【点评】：本题考查湿度、饱和汽压、毛细现象及扩散等热学内容；在学习时要注意准确把握；不能想当然认为毛细现象就一定上升．12．（6分）如图，内径粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm．先将开口B封闭，再将左管竖直插入足够深水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm，大气压强p0=76cmHg，求：①稳定后右管内的气体压强p；②稳定后中、左管内气体柱的总长度．【考点】：理想气体的状态方程．【专题】：理想气体状态方程专题．【分析】：（1）右管被封闭气体做等温变化，注意右管被封闭气体体积和右管内水银面与中管内水银面高度差之间关系．（2）同理左管被封闭气体做等温变化，正确分析插入水银槽深度与中左管内气体长度变化以及液面差之间关系即可求解．【解析】：解：①插入水银槽后右管内气体做等温变化：p0l0S=p（l0﹣）S，代入数据得：p=78cmHg②插入水银槽后左管压强：p′=p+△h=78+2=80cmHg中、左管内气体做等温变化：p0lS=p′l′S，解得l′=38cm答：①稳定后右管内的气体压强78cmHg；②稳定后中、左管内气体柱的总长度38cm．【点评】：本题考查了等温变化气态方程的应用，难点在于根据数学关系确定气体长度的变化以及插入液面内玻璃管的长度．。