(完整)高三理综物理原创题及答案

二、选择题:本题共8小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，第14-18题只有一项符合题目要求，第19-21题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14．以下对物理学发展史的说法正确的是
A．安培当时依据实验结果得出了“分子电流假说”
B．法拉第为了形象的描述电场首次引入电场线的概念
C．开普勒在前人积累的数据上提出了万有引力定律
D．对牛顿第一定律作出贡献的科学家有：伽利略、笛卡尔、麦克斯韦等科学家
15．如图所示，A、B、C、三个物块重均为200N，D物块重503N，作用在物块B的水平力F=50N，
整个系统静止，则（）
A．A和B之间的摩擦力是50N
B．B和C之间的摩擦力是100N
C．物块C受5个力作用
D．C与桌面间摩擦力为100N
N，把ABC作为整体，水平方向受力平衡，桌面对C的摩擦力向左，大小为100N。

16．一个100匝的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的电动势e随时间t 变化的关系如右图所示，图线为正弦曲线，那么（）
A．该交流电的电动势的有效值为220V
B．该交流电的电动势的有效值为1102V
C．t=πs时，穿过线圈的磁通量变化率最大
D．穿过线圈的磁通量最大值为220Wb
17．如图，两个半径不同但共心的圆形导线环A、B位于同一平面内，A
环的半径小于B环的半径，已知在t＝0到t＝t1的时间间隔内，当导线环
A中的电流i发生某种变化，而导线环B中的感应电流总是沿顺时针方向，
且导线环B总有扩张的趋势的趋势。

设环A中电流i的正方向与图中箭头
所示的方向相同，则i随时间t的变化的图线可能是
18．静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化
为如图所示的曲折线。

一质量为m、带电量为＋q的粒
子（不计重力），以初速度v 0从O 点进入电场，沿x 轴正方向运动。

下列叙述正确的是 ( ) A ．粒子从O 运动到x 1的过程中速度逐渐增大
B ．粒子从x 1运动到x 3的过程中，电势能先减小后增大
C ．粒子运动到x 4处时的动能为20012
q mv φ+
D ．假如粒子改为在X 1处由静止释放，则粒子运动到X 2时速度最大，运动到时X 3时速度为0。

19．均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等少数地区外的“全球通信”。

已知地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，地球自转周期为T ，三颗卫星中任意两颗卫星间距离为s 0，下面列出的是同步卫星所在位置处的重力加速度g '，其中正确的是（ ）
A ．220
3R g
s
B ．0
3Rg s
C ．20
43s π
D ．20
3s π
20. 如图，甲、乙、丙三物体在同一直线上运动的位置－时间（x －t ）图线（甲、乙为直线，丙为折线），由图可知：
A ．在时刻t 1，甲、乙、丙三物体相遇
B ．在时刻t 2，丙、乙两物体速度方向相同与甲物体运动方向相反
C ．在0到t 1这段时间内，丙、乙两物体的平均速度不同
D ．在0到t 1这段时间内，丙物体的速率后一段时间内的速率比前一段时间的速率大
21．如图所示，斜劈A 静止放置在水平地面上。

质量为m 的物体B 以一定的初速度V 沿斜面下滑。

已知物体B 与斜劈A 间的动摩擦系数μ=tan β，则下列说法中正确的是 （ ）
A ．若此刻加一竖直向下的恒力作用在
B 物体上，物体一定加速下滑 B ．若此刻对物体B 施加一水平向左的推力，则地面对A 无摩擦力
C ．若此刻对物体B 施加一水平向左的推力，则地面对A 的摩擦力向右
D ．若此刻平行于斜面向下对B 物施加恒定推力，物B 加速下滑，地面对A 无摩擦力。

22．（5分）有一种在工厂中实际使用的游标卡尺，用来测量圆的直径，它把普通游标卡尺两个卡脚改成了斜的两个斜卡脚与主尺都成
0θ（图中的∠DAC=∠EBC=0θ，已知
tan 0
(0.5)θ=2），其他部分未作改动，两个斜脚之间不放被测工件时将游标移到最左端时，游标尺的“0”刻线恰与主尺的“0”刻线对齐，测球的直径
的示意图如下，使工件与主尺、两斜脚都相切，即共有三点，如图中的
D、C、E点．则此球的直
径是_________mm
23．（10分）某同学利用如下器材测量一水果电池的电动势E和内电阻r
A、水果电池的内阻约10KΩ
B、电流表○A量程为1mA,内阻约0.1Ω
C、电压表○V量程为1V，内阻约2KΩ，
D、滑动变阻器阻值（0～40Ω）
E、滑动变阻器阻值（0～40KΩ）
F、单刀单掷开关
（1）在方框内设计测量电路，其中滑动变阻器应选__________(填“D”或“E”)
（2）若该同学依据所设计的电路，如果已知安培表和伏特表的的内阻分别为R A、R v。

通过改变滑动变阻器的阻值，读出多组读数I、U，然后作出U—I图象，求出该图线的纵截距为U0、斜率的绝对值为k，则由此可得该电源的电动势E= ，内阻r=____。

24．（14分）如图，在同一竖直平面内，斜面AB与水平面的夹角为θ，斜面与光滑的圆轨道在B 点相切，相切处圆轨道有一很小的恰能通过某一小物体的小缺口，圆轨道的半径为R，现把此可视为质点的小物体从斜面上离B点某处由静止释放，已知物体与斜面的动摩擦因数为μ，要使物体不脱离圆轨道，求此物体在斜面上释放时离B点的距离。

（已知当地重力加速度为g，μ＜tanθ，小球进入圆轨道后，立即补好缺口)
25（18分）如图所示，两平行金属板相距为d ，与一边长为L 、匝数为N 匝的正方形线圈相连，正方形线圈内存在着与其平面垂直向内的随时间变化的磁场B,其随时间变化关系为0B B kt =+（k>0）,粒子源在t=0时刻从P 处释放一个初速度为零的带电粒子，已知带电粒子质量为m ，电荷量为q ，粒子能从N 板加速到M 板，并从M 板上的一个小孔穿出。

在板的上方，有一个环形区域内存在磁感应强度大小B 0，垂直纸面向外的匀强磁场。

已知外圆半径为2d ，内圆半径为d ，两圆的圆心与小孔重合（不计粒子重力）。

（1）判断带电粒子的正负和粒子到达M 板的速度v ； （2）若要求粒子不能从外圆边界飞出，K 的取值范围是多少？
（3）已知线圈自感系数很小，若222
1532qB d k mNL
=,为使粒子不从外圆飞出，则粒子从P 点运动多长时间后可让K 突然变为0（线圈中的磁场不再变化）？
33. （6分）[物理——选修3-3]（15分）
（1）（6分）（1）对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是 （选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分，每错选一个扣3分，最低得0分） A ．满足能量守恒定律的客观过程都是可以自发进行的
B ．从单一热源吸取热量，使之全部转化为有用的机械功是可能的
C ．若一定质量的理想气体温度不断升高时，其压强也一定不断增大
D ．若一定质量的理想气体温度升高1 K ，其等容过程所吸收的热量一定小于等压过程所吸收的热
量
E ．熵是物体内分子运动无序程度的量度
（2）（9分）如图所示，内径均匀的玻璃管长L=100cm ，其中有一段长h= 15cm 的水银柱把一部分空气封闭在管中。

当管竖直开口向上时，封闭气柱A 的长度L 1=30cm 。

现将管以一端为轴在竖直平面内缓慢转过180°至竖直开口向下，之后保持竖直，把开口端向下缓慢插入水银槽中，直至B 端气柱长L 2=30cm 时为止。

已知大气压强P 0=75cmHg ，整个过程温度保持不变。

求此时管内气体A 的长度L 3。

34.[物理——选修3-4]（15分）（填入正确选项前的字母，选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每错选一个扣3分，最低得分为0分） （1）(6分)下列说法中正确的是 A ．做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关
B ．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象
C ．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关
D ．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，应选用10cm 长的细线和小铁球
E ．各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样，为3×108
m/s
（2）(9分) 如图所示ABCD 是一玻璃砖的截面图，一束光与AB 面成300角从AB 边上的E 点射入玻璃砖中，折射后经玻璃砖的BC 边反射后，从CD 边上的F 点垂直于DC 边射出。

已知∠B = 90°，∠C = 60°，EB=10cm ，BC=30cm 。

真空中的光速8
103⨯=c m/s ，求：
①玻璃砖的折射率；
②光在玻璃砖中从E 到F 所用的时间。

35．[物理——选修3-5]（15分） （1）（6分）下列说法正确的是 ．（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错一个扣3分。

最低得分为0分） A ．光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性
B ．汤姆孙发现了电子，说明原子核有自身的结构
C ．有核能释放的核反应就一定有质量亏损
D ．要使某金属发生光电效应，所照射光的频率一定得达到某一值
E ．一个氢原子从n=3的激发态向基态跃迁时，最多可放出3种不同频率的光子
（2）（9分）有人对鞭炮中炸药爆炸的威力产生了浓厚的兴趣，他设计如下实验，在一光滑水平面上放置两个可视为质点的紧挨着A 、B 两个物体，它们的质量分别为m 1 、 m 2，并在它们之间放少量炸药，水平面左方有一弹性的挡板，水平面右方接一光滑的1/4竖直圆轨道。

当初A 、B 两物静止，点燃炸药让其爆炸，物体A 向左运动与挡板碰后原速返回，在水平面上追上物体B 并与其碰撞后粘在一起，最后恰能到达圆弧最高点，已知圆弧的半径为R 。

求炸药爆炸时对AB 两物体所做的功。

理综物理原创题二答案
14.B 【命题意图】 本题考查物理学史，意在考查考生对物理学的发展有一定的了解。

【解题思路】 选项A 错，安培是通过猜想得到的“分子电流假说”。

选项B 正确。

选项C 错，牛顿提出万有引力定律。

D 错，对牛顿第一定律建立有贡献的科学家不是麦克斯韦。

15.D 【命题意图】 本题考查物体的平衡，意在考查考生对物体受力分析与共点力的平衡知识的应用。

【解题思路】 选项A 错，A 与B 间的摩擦力为0。

选项B 错，把AB 作为一整体，受力平衡可知，C 对B 的摩擦力大小等于F 。

选项C 错，物块C 受6个力。

选项D 正确，对绳的结点受力分析求出拉C 绳的拉力大小为150N ，把ABC 作为整体，水平方向受力平衡，桌面对C 的摩擦力向左，大小为100N 。

16.B 【命题意图】 本题考查交流电，意在考查考生理解交流电的有效值最大值等有关概念。

【解题思路】 选项A 错误，选项B 正确，正弦交流电的有效值max
2
U =
＝1102V 。

选项C 错误，πs 时磁通量的变化率为0，磁通量最大。

选项D 错，m m E nBS n ωφω== ，求出最大磁通量 2.2m Wb φ=。

17.D 【命题意图】本题考查楞次定律，意在考查考生利用楞次定律判断出感生电流方向和分析电
流间相互作用力的方向。

【解题思路】 选项A 错，环A 中电流减小，导致环B 中的指向纸内的磁通量减小，由楞次定律知B 环中感生电流阻碍磁通量减小，产生顺时针方向感生电流，两环相吸；选项B 错误，B 环中产生逆时针方向电流，两环相吸。

选项C 错，由于A 环中顺时针方向电流增大，导致B 环中指向纸内的磁通量增大，B 环将产生逆时针方向的电流，两环相斥。

选项D 正确，环A 中逆时针方向的电流增大，导致B 环中指向纸外的磁通量增大，B 环中产生顺时针方向电流，两环相斥。

18.C 【命题意图】本题考查电势随X 变化图象，意在考查考生结合图象对电场、电势的概念的理解。

【解题思路】 选项A 错，粒子从O 点运动到x 1处无电场力做功，匀速运动。

选项B 错误，由于电势下降，粒子的电势能一直减小。

选C 正确，在X 轴上，由动能定理2
0012
K q E mv φ=-可求出粒大在x 4处时的动能为2
0012
q mv φ+。

D 错，从X 1 到X 3段，粒子一直是匀加速运动的。

19.AC 【命题意图】本题考查万有引力知识，意在考查考生运用万有引力定律结合圆周运动解决卫星有关问题。

【解题思路】 选项A 错和选项C 正确，设地球质量为M ，可推出2
/2
GM gR g r ==，卫星作圆
周运动的半径r =2/24g r T
π=可解出/
g =22
03R g s
，选项B 、D 错误。

20.ABD 【命题意图】本题考查位置－时间图象，意在考查考生理解位置－时间图象的物理意义。

【解题思路】选项A 正确，由图象可知在t 1时刻纵坐标相同，在同一位置；选项B 正确，丙乙两物体向x 轴的负向运动，而甲物向x 正运动；选项C 错误，丙乙两物体在相同的时间位移的大小和方向都相同，平均速度相同；选项D 正确，丙物体的速率大小可依据其前后两段直线的斜率大小来判定，前一段的速率小。

21.BD 【命题意图】本题考查斜面上的力学问题，意在考查考生受力分析及综合分析能力。

【解题思路】A 错，因μ=tan β，B 受竖直向下的力后，对B 受力分析知，合力为0，故匀速。

对物体A 受力分析，B 物对A 的摩擦力与对A 的弹力的合力竖直向下，再加上A 所受的重力与地面的支持力均在竖直方向。

故地面对物A 不可能有摩擦力，选项C 错，选项B 、D 正确。

22【命题意图】 本题主要考查游标卡尺的读数，意在考查考生结合实际问题读数的能力。

【解题思路】24.60 游标卡卡尺上的读数为12.30mm ，其指的是AB 的长度，是AC 长度的2倍，由几何关系知，圆心到C 点的距离（球的半径）为AC 长度的2倍，可知球的半径为12.30mm ，球的直径为24.60mm 。

【易错警示】此题中游标卡尺是用来测量圆的半径，还得用几何关系分析得出直径的大小。

23【命题意图】 本题主要考查测量电源的电动势和内阻实验，意在考查考生对测量大内阻电池的电动势和内阻电路图设计能力。

【解题思路】（1）电路图 E （2）U O K-R A 因为水果电池内阻大，安培表对滑动变阻器来说应外接。

如果对滑动变阻器内接，伏特表分流严重，测量结果错误。

由()A E U I R r =++变形后
()A U E R r I =-+利用图象可求得E 和r 。

【易错警示】测大内阻电源的电运动势和内阻，安培表应按图示接法，因安培表的内阻相对电源的内阻可忽略不计。

24【命题意图】 本题主要考查功能关系和学生思维的严密性，是否考虑到不脱离轨道两种情景。

【解题思路】解：过圆心O 作竖直和水平直线交圆于E 、C 、D 点，物体不脱离轨道的临界条件是刚到D 点物体的速度为0或刚到最高点时恰好只有重力提供向心力。

①设物体离B 点的距离为x 处由静止释放，刚由几何关系，释放处离D 点的高度差
sin cos h x R θθ∆=-……………………………1分 对小球从释放处到D 点由动能定理
cos 0mg h mgx μθ∆-=……………………………3分
cos sin cos R x θ
θμθ
=
-……………………………2分
不脱离轨道条件：离B 点释放的距离/
cos sin cos R x θ
θμθ
≤
-……………1分
②物体恰能通过E 点时 2
mv mg R
=………………………………………2分
小物体由释放点到E 点由动能定理
2
1(sin cos )cos 2
mg x R R mgx mv θθμθ---=……………………3分 32cos 2sin 2cos R R x θ
θμθ
+=
-……………………………………………………2分
/32cos 2sin 2os R R x c θ
θμθ
+≥
-………………………………………………………………1分
不脱离轨道条件离B 点距离/
x /
cos sin cos R x θθμθ≤
-或/
32cos 2sin 2os R R x c θθμθ
+≥-
【思维拓展】小球不脱离轨道有两种情景，容易漏掉其中一解。

所以碰到此类情景，可先设小球
到达圆轨道有一最小速度和一较大某一速度，用极端法分析小球会做何种运动，问题将迎刃而解。

25【命题意图】 本题主要考查电磁感应，带电粒子在电场和磁场中运动，考查考生电学部分的综合分析能力。

【解题思路】解：（1）根据楞次定律知，M 板带正电，故带电粒子必须带负电 ………… 2分
线圈产生的电动势2E N NL k t
φ
∆==∆………………………1分 对于粒子，由动能定理 21
02
qU mv =- ………………2分
得粒子射出电容器的速度为2qNk
v L
m
= ……………… 1分 （2）要使粒子不从外边界飞出，则粒子最大半径时的轨迹与外圆相切，
由几何关系有： 2
2
2
)2(d r r d +=-………………3分 得d r 4
3
=
洛仑兹力等于向心力，有： r v m qvB 2
= ………………2分
联立得 22
2
932qB d k mNL = ………………1分 故K 的取值范围：22
2
932qB d k mNL ≤……………1分
（3）因为2222
22
1593232qB d qB d k mNL mNL
=>，故如果让粒子在MN 间一直加速，则必然会从外圆飞出，所以只能让粒子在MN 间只加速至某一速度为V ，再匀速射出电容器则可。

22
2
1532qB d k mNL = 2()qU q NKL a md md == …………………… 1分 当R ＝34d 由2v qvB m R = 得：34qBd
v m
=………………1分
v at = 85m t qB =
/85m t qB
≤ …………………2分 【思维拓展】学会分析临界情景，带电粒子在磁场中运动不飞出磁场边界通常是粒子运动轨迹与
边界相切。

33. （6分）[物理——选修3-3]（15分）
33（1） 【命题意图】本题考查热力学定律，意在考查考生对热力学第一定律和热力学第二定律的理解。

【解题思路】BDE 选项A 错误，热力学第二定律告诉我们能量的转化自发进行过程是有方向的；选项B 正确，从单一热源吸热，全部转化为有用的机械功是可以的，但要引起其它的变化；选项C 错误，如果气体的体积增大，其压强也有可能减小；选项D 正确，由热力学第一定律知，气体的内能增加量相同，但等压过程气体还得向外做功，吸收的热量更多；选项E 正确，热力学第二定律遵循的规律。

（2）【命题意图】 本题主要考查理想气体状态方程，要求学生灵活运动理想气体的状态方程解题。

【解题思路】玻璃管旋转过程中有：/0101()()p h L S p h L S +=- /
145L cm =…………3分
此时气柱B 的长度为L B /
140B L L L h cm =--=
插入水银后，由B 部分气体状态变化得/02B B p L S P L S = /
100B P cm =Hg …………3分 此时A 气体的长度为L 3，/
013()()B P h L S P h L S +=- L 3=31.8cm …………3分
【思维拓展】对气体所处的各种状态画出简图，标出各状态量，再依据理想状态方程解题。

34.[物理——选修3-4]（15分） （1）【命题意图】本题考查选修3－4各章的部分概念，意在考查考生是否对本册书简谐运动、电磁波、狭义相对论的基本概念有较清楚的认识。

【解题思路】BCE 选项A 错，如单摆振幅越大，则其振动的能量越大；选项B 正确，泊松亮斑是光的衍射形成的，玻璃中的气泡是由于光从水射向气泡发生全反射现象形成的；选项C 正确，它爱因斯坦狭义相对论的基本假设之一；选项D 错，应选用1m 左右的细线，太短，稍有一点振幅，
摆角就会超过100；选项E 正确，光也是电磁波，它们在真空中的传播速度均为3×108
m/s 。

（2）【命题意图】本题考查几何光学中光的折射定律，意在考查考生结合折射定理求解光在玻璃中的传播速度和时间。

【解题思路】 解：① 光在三棱镜中传播光路如图所示，由几何关系可得
i=600 r=∠BQE =∠CQF=300
…………………… 2分 由折射定律sin sin i
n r
=………………………… 2分 所以3n =
………………………… 1分
② 光在玻璃中的速度为 c v n
= …………1分 由几何关系得220cm EQ EB ==…………………………1分
0cos30()cos3015)QF QC BC BQ cm ==-︒=………… 1分
所以
1094510s=1.7910s 3
EQ QF t v --++==⨯⨯…………………… 1分 【思维拓展】光在介质中传播找几何关系，利用光的反射对称性，三角形等知识分析角度是关键。

35（1）【命题意图】本题考查波粒二象性、原子结构、原子核心部分知识，意在考查考生对该部分的基本概念有清楚的认识。

【解题思路】ACD 选项正确，光电效应和康普顿效应说明了光具有粒子性；选项B 错误，汤姆生发现电子，说明电子是原子的组成部分，而不是原子核；选项C 正确，由爱因斯坦的质能方程角度理解；选项D 正确，光电效应存在着极限频率；选项E 错误，因只有一个氢原子，最多可放出2种不同频率的光子。

35（2）【命题意图】本题考查动量守恒定律的应用。

【解题思路】 炸药爆炸后，设A 的速度为1v ，B 物的速度为2v ，由动量守恒定律
11220m v m v -=……………………………………2分
A 物与挡板碰后追上
B 物，碰后两物共同的速度设为V ，碰撞前后动量守恒
112212()m v m v m m v +=+………………………2分
两物上升到圆弧的最高点速度为0，两物动能转化为势能
212121()()2
m m v m m gR +=+……………………2分 炸药爆炸时对A 、B 所做的功2211221122
W m v m v =+……………………2分 解得31212
()4m m gR W m m +=…………………………………………1分 【思维拓展】分析系统在各阶段的运动情况，能量转换情况很重要。

如本题中两物相碰时粘在一起系统的机械能损失是很大的，所以不能把最终两物体的机械能看成是炸药爆炸时对两物体所做的功。