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河北省唐山市2014届高三第一次模拟考试
理综物理试题解析
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）。第Ⅰ卷1至X页，第Ⅱ卷X至XX页，共300分。
考生注意：
1．答题前，考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2．第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再涂选其它答案标号。第Ⅱ卷用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答，在试题卷上作答，答案无效。　　21*cnjy*com
3．考试结束后，监考员将试题卷、答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
二、选择题：本题共8小题，每题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，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，有错选的得0分。21教育名师原创作品
14. （2014河北省唐山一模）牛顿在总结C．雷恩、J．沃利斯和C．惠更斯等人的研究结果后，提出了著名的牛顿第三定律，阐述了作用力和反作用力的关系，从而与牛顿第一和第二定律形成了完整的牛顿力学体系。下列关于作用力和反作用力的说法正确的是
A.物体先对地面产生压力，然后地面才对物体产生支持力
B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡
C．人推车前进，人对车的作用力大于车对人的作用力
D.物体在地面上滑行，不论物体的速度多大，物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等
【参照答案】D
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物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力和反作用力，作用力与反作用力同时发生，分别作用在两个相互作用的物体上，选项AB错误。人推车前进，人对车的作用力与车对人的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，选项C错误。物体在地面上滑行，不论物体的速度多大，物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力，始终大小相等，选项D正确。
【考点定位】考查牛顿第三定律及其相关知识。
15. （2014河北省唐山一模）如图所示，匀强电场中的A、B、C三点构成一边长为a的等边三角形．电场强度的方向与纸面平行。电子以某一初速度仅在静电力作用下从 B移动到A动能减少E0，质子仅在静电力作用下从C移动到A动能增加E0，已知电子和质子电量绝对值均为e，则匀强电场的电场强度
A． B． C． D．
【参照答案】D
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根据题述，BC在一等势面上，匀强电场的方向垂直于BC指向A。由eEasin60°= E0，解得：E=，选项D正确。21·cn·jy·com
【考点定位】考查电场及其相关知识。
16. （2014河北省唐山一模） 2013年12月15日4时35分，嫦娥三号着陆器与巡视器（“玉兔号”月球车）成功分离，登陆月球后玉兔号月球车将开展3个月巡视勘察。一同学设计实验来测定月球的第一宇宙速度：设想通过月球车上的装置在距离月球表面h高处平抛一个物体，抛出的初速度为v0，测量出水平射程L，已知月球的半径为R，月球的第一宇宙速度为
A． B． C． D．
【参照答案】B
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设月球表面的重力加速度为g，h=gt2，L= v0t，
月球的第一宇宙速度为v=，联立解得：v=。选项B正确。
【考点定位】考查平抛运动规律、第一宇宙速度及其相关知识。
17. （2014河北省唐山一模）如图所示，理想变压器的原副线圈匝数之比为2:1，原线圈接在 的交流电源上，副线圈一端接有R=55Ω的负载电阻、熔断电流为1A的保险丝和一个灯泡D，电流表为理想电表。下列说法正确的是21世纪教育网版权所有
A. S断开时，原线圈中电流表的读数为A
B．S断开时，原线圈中的输入功率为220W
C．副线圈中输出交流电的周期为50s
D. S闭合时，灯泡D正常发光，原线圈中电流表读数不会超过1.5 A
【参照答案】D
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由变压器变压公式，副线圈电压U2=110V。S断开时，副线圈输出电流I2= U2/R=2A，根据理想变压器输入功率等于输出功率相等，原线圈中的输入功率为220W，原线圈中电流为IA，原线圈中电流表的读数为1A，选项AB错误。原线圈中输入交变电流的周期为0.02s，副线圈中输出交流电的周期等于输入电流的周期，为0.02s，选项C错误。S闭合时，灯泡D正常发光，灯泡D中电流小于1A，副线圈输出功率一定小于110×3W=330W，根据理想变压器输入功率等于输出功率相等，原线圈中的输入功率小于330W，原线圈中电流小于I.5A，原线圈中电流表读数不会超过1.5 A，选项D正确。2-1-c-n-j-y
【考点定位】考查变压器、交流电路及其相关知识。
18. （2014河北省唐山一模）如图所示，A、B为竖直墙面上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆，转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面内，∠AOB=120°，∠COD=60°，若在O点处悬挂一个质量为m的物体，则平衡后绳AO所受的拉力和杆OC所受的压力分别为
A． B．mg，2mg，
C． D．
【参照答案】B
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由对称性可知，绳AO所受的拉力与绳BO所受的拉力相等，设绳AO所受的拉力为F，则绳AO、BO所受的拉力的合力等于2Fsin30°=F。以O点为研究对象，分析受力，由平衡条件可得：杆OC对O点的支持力为FOC=mg/cos30°=2mg ，绳AO、BO对O点拉力的合力为mgtan30°=mg，由牛顿第三定律可知，绳AO所受的拉力为mg，杆OC所受的压力为2mg，选项B正确。
【考点定位】考查受力分析、物体平衡及其相关知识。
19. （2014河北省唐山一模）如图所示，A、B两物体用一根跨过定滑轮轻的细绳相连，B物体置于固定斜面体的光滑斜面上，斜面倾角为30°，当A、B两物体静止时处于相同高度。现剪断细绳后，下列说法中正确的是
A.A、B物体同时着地
B.A、B物体着地时的动能一定相同
C.A、B物体着地时的机械能一定不同
D.A、B物体着地时所受重力的功率一定相同
【参照答案】CD
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剪断细绳后，A做自由落体运动，B沿斜面做云加速运动，A物体先落地，选项A错误。剪断细绳后，A、B物体着地时的速度大小相同，但是由于质量不同，A质量是B的两倍，所以A、B物体着地时的动能一定不相同，机械能一定不同，选项B错误C正确。设A物体质量为m，则B物体质量为2m，A物体落地时重力功率PA=mgv；B物体落地时重力功率PB=2mgvcos60°=mgv，所以A、B物体着地时所受重力的功率一定相同，选项D正确。
【考点定位】考查机械能、功率及其相关知识。
20. （2014河北省唐山一模）如图所示，电源电动势E=3V，小灯泡L标有“2V、0.4W”，开关S接l，当变阻器调到R=4Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。则
A. 电源内阻为1Ω
B．电动机的内阻为4Ω
C．电动机正常工作电压为1V
D.电源效率约为93.3%
【参照答案】AD
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小灯泡中正常工作电流0.2A，开关S接l，当变阻器调到R=4Ω时，小灯泡L正常发光；由E=2+0.2(r+4)解得电源内阻为r=1Ω，选项A正确。将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，由E=2+0.2r+U解得说明电动机正常工作电压为U=0.8V，电动机的内阻一定小于4Ω，选项BC错误。电源效率约为η=×100%=93.3%，选项D正确。
【考点定位】考查电动机电路及其相关知识。
21. （2014河北省唐山一模）如图所示，水平传送带带动两金属杆匀速向右运动，传送带 右侧与两光滑平行金属导轨平滑连接，导轨与水平面间夹角为30°，两虚线EF、GH之间有垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场宽度为L，两金属杆的长度和两导轨的间距均为d，两金属杆a、b质量均为m，两杆与导轨接触良好。当金属杆a进入磁场后恰好做匀速直线运动，当金属杆a离开磁场时，金属杆b恰好进入磁场，则
A. 金属杆b进入磁场后做加速运动
B．金属杆b进入磁场后做匀速运动
C．两杆在穿过磁场的过程中，回路中产生的总热量为mgL/2
D. 两杆在穿过磁场的过程中，回路中产生的总热量为mgL
【参照答案】BD
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金属杆b进入磁场前不受安培力作用，与金属杆a进入磁场前情况相同，所以金属杆b进入磁场后一定做匀速运动，选项B正确A错误。根据能量守恒定律，a杆在穿过磁场的过程中，回路中产生的总热量为mgL/2，b杆在穿过磁场的过程中，回路中产生的总热量为mgL/2，所以两杆在穿过磁场的过程中，回路中产生的总热量为mgL，选项D正确C错误。。
【考点定位】考查电磁感应及其相关知识。
第Ⅱ卷（共174分）
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个小题考生都必须做答。第33题～第40题为选考题，考生根据要求做答。【来源：21cnj*y.co*m】
（一）必考题
22．（6分）（2014河北省唐山一模）某同学利用气垫导轨和数字计时器，探究轻弹簧弹性势能与形变量的关系。 如图所示，气垫导轨上有很多小孔，气泵输入压缩空气，从小孔中喷出，会使质量为0．5kg滑块与导轨之间有一层薄的空气，使二者不接触从而大大减小阻力。一端固定有轻弹簧的滑块在导轨上滑行，当通过数字计时器时，遮光片挡住光源，与光敏管相连的电子电路就会记录遮光时间△t。21*cnjy*com
（1）接通气泵，调节气垫导轨左端高度，轻推滑块，使其刚好能够匀速运动，说明气垫导轨已经水平：
（2）使用10分度游标卡尺测量滑块上遮光片宽度如图乙所示，读出其宽度为d= cm;
（3）压缩弹簧记录其压缩量；
（4）释放滑块，滑块离开弹簧后通过数字计时器，计时器显示时间△t；
（5）多次重复步骤（3）和（4），将数据记录到数据表格中，并计算出滑块相应的动能；
（6）由机械能守恒定律可知，滑块的动能等于释放滑块时弹簧的势能：
弹簧压缩量x （cm）
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
滑块遮光时间△t（ms）
57.5
28.4
19.1
14.4
11.5
滑抉的动能Ek（J）
0.010
0.041
0.091
0.160
（7）表格中弹簧压缩量为5．00cm时，其动能为 J（结果要求三位有效数字）；
（8）由表格中数据可知，弹簧的弹性势能与其形变量的关系为
。
22．【参照答案】(2)1.15（2分）(7)0.250（2分）(8)弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比（2分）
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根据游标卡尺读数规则，遮光片宽度为d=1.1cm+5×0.01cm=1.15cm;
根据表格中数据可知，滑抉的动能Ek与弹簧压缩量x的二次方成正比，所以表格中弹簧压缩量为5．00cm时，其动能为0.250J。由机械能守恒定律可知，滑块的动能等于释放滑块时弹簧的势能，由表格中数据可知，弹簧的弹性势能与其形变量的关系为，弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比。
【考点定位】考查探究轻弹簧弹性势能与形变量的关系及其相关知识。
23．（9分）（2014河北省唐山一模）理想电压表内阻无穷大，而实际电压表并非如此，
现要测量一个量程为0～3V、内阻约为3kΩ电压表的阻值。
实验室备有以下器材：
A．待测电压表Vl:量程为0—3V、内阻约为3kΩ
B．电压表V2:量程为0-6V、内阻约为6kΩ
C．滑动变阻器R1:最大值20Ω、额定电流1A
D．定值电阻R0
E．电源：电动势6V，内阻约1Ω
F．开关一个、导线若干
（1）利用以上器材设计如图所示测量电路，请你按图示电路将实验仪器连接起来；
（2）请写出按该电路测量电压表V1内阻Rv的表达式，并指出表达式中各物理量的含义 ；
（3）在正确连接电路后，闭合电键S，不断的调节变阻器R1滑片位置，记录多组电压表Vl、V2示数，作出U2—Ul图线如图所示。若R0=1480Ω，由图线上的数据可得Rv=___Ω。21cnjy.com
23．【参照答案】
（1）如图所示。 （3分）（2）（3分）（3）2960 （3分）
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由=解得。
将=变化为：U2=（+1）U1，U2—Ul图线斜率等于+1，即=+1。
解得：Rv=2R0=2×1480Ω=2960Ω。
【考点定位】考查电表内阻测量实验及其相关知识。
24．（14分）（2014河北省唐山一模）如图所示，水平传送带AB逆时针匀速转动，一个质量为M=1．0 kg的小物块以某一初速度由传送带左端滑上，通过速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图所示（图中取向左为正方向，以物块滑上传送带时为计时零点）。已知传送带的速度保持不变，g取10 m/s2。求：【来源：21·世纪·教育·网】
（1）物块与传送带间的动摩擦因数；
（2）物块在传送带上的运动时间：
（3）整个过程中系统生成的热量。
【参照答案】（1）0.2 （2）4.5s （3）18J
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（1）由速度图象可得，物块做匀变速运动的加速度：
= 2.0 m/s2 （2分）
由牛顿第二定律得 （1分）
得到物块与传送带间的动摩擦因数 （1分）
（2）由速度图象可知，物块初速度大小、传送带速度大小，物块在传送带上滑动s后，与传送带相对静止。
前2秒内物块的位移大小、向右， （1分）
后1秒内的位移大小、向左， （1分）
3秒内位移，向右； （1分）
物块再向左运动时间 （2分）
物块在传送带上运动时间 （1分）
（3）物块在皮带上滑动的3s内，皮带的位移，向左；
物块位移的，向右 （2分）
相对位移为： （1分）
所以转化的热能 （1分）
其它方法正确同样得分。
【考点定位】考查牛顿运动定律、传送带、图象及其相关知识。
25．（18分）（2014河北省唐山一模）如图所示平面直角坐标系xoy第一象限存在匀强电场，电场与x轴夹角为60°，在边长为L的正三角形PQR范围内存在匀强磁场，PR与y轴重合，Q点在x轴上，磁感应强度为B，方向垂直坐标平面向里。一束包含各种速率带正电的粒子， 由Q点沿工轴正方向射入磁场，粒子质量为m，电量为q：重力不计。
（1）某同学判断，由磁场PQ边界射出的粒子，只要速度足够小，就可以不进入笫一象限的电场，试分析该同学的说法是否正确，并说明理由：
（2）若某一速率的粒子离开磁场后，恰好垂直电场方向进入第一象限，求该粒子的初速度大小和进入第一象限位置的纵坐标；
（3）若问题（2）中的粒子离开第一象限时，速度方向与x轴夹角为30°，求该粒子经过x轴的坐标值。
【参照答案】（1）略（2） （3）
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（1）描出某一条由PQ边界出场的运动轨迹，由几何关系可知粒子射出磁场速度与PQ的夹角为30°，与x轴间夹角为60°，所以一定能够进入第一象限，该同学的判断错误。（3分）
（2）粒子垂直电场进入第一象限，轨迹如图。由几何关系可知转过圆心角为30°，R=2OQ= （2分）
（2分）
可得 （1分）
离开磁场时纵坐标
（2分）
（3）由几何关系可知OD长度， （1分）
DS长度； （1分）
设DO1长度为，在△DO1F中O1F长度为，由平抛运动中某时刻速度方向角α与位移方向角β关系：， （2分）
有， （1分）
得，
则DF的长度 （1分）
所以通过F点的坐标为 （2分）
其它方法正确同样得分。
【考点定位】考查带电粒子在电磁场中的运动及其相关知识。
33．[选修3－3]（15分）
（1）（6分）（2014河北省唐山一模）右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是
A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力
B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力
C．当r等于r1时，分子间势能Ep最小
D．当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功
【参照答案】BD
【名师解析】网，
两分子系统的势能Ep最小值对应的是分子平衡位置，当r大于r2时，分子间的作用力表现为引力，当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力，选项B正确A错误。当r等于r2时，分子间势能Ep最小，选项C错误。当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功，分子势能减小，选项D正确。2·1·c·n·j·y
【考点定位】考查分子势能及其相关知识。
（2）（9分）（2014河北省唐山一模）一密闭容器有进气口和出气口可以和外部连通，将进气口和出气口关闭，此时容器内容积为V0，内部封闭气体的压强为P0，将气体缓慢加热，使气体温度由T0=300 K升至T1=350 K。www.21-cn-jy.com
①求此时气体的压强：
②保持T1=350 K不变，缓慢由出气口抽出部分气体，使气体压强再变回到P0。求容器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。【出处：21教育名师】
【参照答案】①p0 ②
【名师解析】网，
①设升温后气体的压强为p1，由查理定律得? （2分）
代入数据得p1＝p0 （1分）
②抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V，
由玻意耳定律得p1V0＝p0V （2分）
联立得V＝V0
设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k，由题意得k＝? （2分）
各式联立得k＝? （2分）
【考点定位】考查查理定律、玻意耳定律及其相关知识。
34．[选修3－4]（15分）
（1）（6分）（2014河北省唐山一模）湖面上停着AB两条小船，它们相距30m，一列水波正在湖面上沿AB连线的方向传播，每条小船每分钟上下浮动20次。当A船位于波峰时，B船在波谷，两船之间还有一个波峰， www-2-1-cnjy-com
A．水波的波长为60m
B．水波的波长为20m
C．水波的波速为20m/s
D．水波的波速为m/s

【参照答案】BD
【名师解析】网，
根据每条小船每分钟上下浮动20次可知波动周期为3s。根据当A船位于波峰时，B船在波谷，两船之间还有一个波峰，可知AB两条小船之间为1.5个波长，所以水波的波长为20m，水波的波速为m/s，选项BD正确AC错误。21教育网
【考点定位】考查波动及其相关知识。
（2）（9分）（2014河北省唐山一模）一半径为R的半圆形玻璃砖横截面如图所示，O为圆心，一束平行光线照射到玻璃砖MO′面上，中心光线a沿半径方向射入玻璃砖后，恰在O点发生全反射，已知∠aOM=45o。21·世纪*教育网
求：①玻璃砖的折射率n；
②玻璃砖底面MN出射光束的宽度是多少？（不考虑玻璃砖MO′N面的反射）
【参照答案】① ②R
【名师解析】网，
①由得 （3分）
②分析可知：进入玻璃砖入射到MO的光线均发生全反射，从O′点入射光的路径如图所示。
由得θ=30°，
由光路可逆θ′=30°、α′=45°，出射平行。（2分）
（3分）
出射光束的宽度（1分）
【考点定位】考查折射定律、全反射及其相关知识。
35．[选修3－5]（15分）
（1）（6分）（2014河北省唐山一模）氢原子的部分能级如图所示，已知可见光子能量在1．62eV到3.11eV之间。由此可推知，氢原子【版权所有：21教育】
A．从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高
B．从高能级向n=2能级跃迁时发出的光一定为可见光
C．从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高
D．大量处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时可以发出两种可见光
【参照答案】AD
【名师解析】网，
氢原子从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的光子能量大于3.11eV，频率比可见光的高，选项A正确。氢原子从n=6及以下高能级向n=2能级跃迁时发出的光一定为可见光，从n=7能级及以上能级向n=2能级跃迁时发出的光一定为紫外线，选项B错误。氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的低，选项C错误。大量处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时可以发出两种可见光，三种紫外线，一种红外线，选项D正确。
【考点定位】考查能级及其相关知识。
（2）（9分）（2014河北省唐山一模）如图所示，光滑水平面上静置长木板，长木板上表面的AB部分为光滑圆弧，BC部分为粗糙平面，AB与BC平滑连接。小物体由A点静止释放，恰好未滑离木板。己知A点与BC竖直高度差为h，BC部分长度为L，长木板质量为2m，小物体质量为m。求：
①小物体滑到B点时，二者的速度大小；
②BC部分与小物体间的动摩擦因数。
【参照答案】①、 ②
【名师解析】网，
①由动量守恒有 （1分）
由机械能守恒有 （2分）
得、 （2分）
②由动量守恒有得 （1分）
由能量转化守恒定律有 （2分）
得 （1分）
【考点定位】考查动量守恒定律、能量守恒定律及其相关知识。

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