2014届吉林省东北四校协作体高三联合考试理科综合物理试卷（解析版）

物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列说法中正确的是

A．亚里士多德发现了力是改变物体运动状态的原因

B．哥白尼提出了日心说，并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律

C．安培首先发现了电流的磁效应，并总结出了安培右手螺旋定则

D．库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律

难度: 简单查看答案及解析

在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则正确的是

A．电压表和电流表的示数都增大

B．灯L₂变暗，电流表的示数减小

C．灯L₁变亮，电压表的示数减小

D．灯L₂变亮，电容器的带电量增加

难度: 中等查看答案及解析

如图所示，a，b，c，d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab=cd=L，ad=bc=2L，电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为20V，b点电势为24V,d点电势为12V。一个质子从b点以v₀的速度射入电场，入射方向与bc成45°，一段时间后经过C点。不计质子的重力，下列判断正确的是

A．c点的电势高于a点电势

B．电场强度方向由b指向d

C．质子从b运动到c所用的时间为

D．质子从b运动到c，电场力做功为4eV

难度: 中等查看答案及解析

如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的斜面，其运动的加速度大小为3g/4，这个物体在斜面上升的最大高度为h，则这个过程中，下列判断正确的是

A．重力势能增加了

B．动能减少了

C．机械能减少了

D．物体克服摩擦力的功率随时间在均匀减小

难度: 中等查看答案及解析

如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均匀为理想的交流电表，定值电阻R=10Ω，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c，d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是

A．当单刀双掷开关与a连接，电流表的示数为2.2A

B．当单刀双掷开关与a连接且t=0.01s时，电流表示数为零

C．当单刀双掷开关由a拨到b时，原线圈的输入功率变为原来的4倍

D．当单刀双掷开关由a拨到b时，副线圈输出电压的频率变为25Hz

难度: 中等查看答案及解析

如图所示，斜面体A静止放置在水平地面上，质量为m的物体B在外力F（方向水平向右）的作用下沿斜面向下做匀速运动，斜面体始终保持静止，则下列说法中正确的是

A．若撤去力F，物体B将沿斜面向下加速运动

B．若撤去力F，A所受地面的摩擦力方向向左

C．若撤去力F，物体A所受地面的摩擦力可能为零

D．若撤去力F，A所受地面的摩擦力方向可能向右

难度: 中等查看答案及解析

在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的强磁场区域，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域II的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度HP及PN均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，t₁时刻ab边刚越过GH进入磁场I区域，此时导线框恰好以速度v₁做匀速直线运动；t₂时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时导线框又恰好以速度v₂做匀速直线运动。重力加速度为g，下列说法中正确的是

A．当ab边刚越过JP时，导线框具有加速度大小为a=gsinθ

B．导线框两次匀速直线运动的速度v₁:v₂=4：1

C．从t₁到t₂的过程中，导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少

D．从t₁到t₂的过程中，有机械能转化为电能

难度: 中等查看答案及解析

（6分）以下说法正确的是________

A．当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大

B．已知某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N_A，则该种物质的分子体积为V₀＝

C．自然界一切过程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生

D．液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学向异性的特点

E．一定质量的理想气体，压强不变，体积增大，分子平均动能增加

难度: 中等查看答案及解析

（6分）一列沿x轴传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图所示，此时质点P恰在波峰，质点Q恰在平衡位置且向上振动。再过0．2s，质点Q第一次到达波峰，则正确的是

A．波沿x轴负方向传播

B．波的传播速度为30m／s

C．1s末质点P的位移为零

D．质P的振动位移随时间变化的关系式为

E．0至0．9s时间内P点通过的路程为O．9m

难度: 中等查看答案及解析

（6分）下列说法正确的是________

A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应

B．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构

C．卢瑟福发现了中子，查德威克发现了质子

D．一束光照射到某金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短

E．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减少，原子总能量增大

难度: 简单查看答案及解析

太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速度约为地球公转速度的7倍，轨道半径约为地球公转道半径的2×10⁹倍，为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为

A．10⁹ B．10¹¹ C．10¹³ D．10¹⁵

难度: 简单查看答案及解析

（14分）如图所示，质量为10kg的环在F=200N的拉力作用下，沿固定在地面上的粗糙长直杆由静止开始运动，杆与水平地面的夹角θ=37°，拉力F与杆的夹角为θ。力F作用0.5s后撤去，环在杆上继续上滑了0.4s后速度减为零。

（已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s²）求：

（1）环与杆之间的动摩擦因数μ；

（2）环沿杆向上运动的总距离s。

难度: 中等查看答案及解析

（18分）如图a所示，竖直直线MN左方有水平向右的匀强电场，现将一重力不计，比荷的正电荷置于电场中O点由静止释放，经过后，电荷以v₀=1.5×10⁴m/s的速度通过MN进入其右方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图b所示规律周期性变化（图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t=0时刻，忽略磁场变化带来的影响）。求：

（1）匀强电场的电场强度E；

（2）图b中时刻电荷与O点的竖直距离r。

（3）如图在O点下方d=39.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需要的时间。（结果保留2位有效数字）

难度: 中等查看答案及解析

（9分）如图所示，上端开口的光滑圆形气缸竖直放置，截面积为40cm²活塞将一定质量的气体封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm处设有卡环ab，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上，缸内气体的压强等于大气压强P0＝1.0×10⁵Pa,温度为300k.现缓慢加热气缸内气体，当温度缓慢升高为330k,活塞恰好离开ab;当温度缓慢升高到363k时，（g取10m/s²）求：

①活塞的质量

②整个过程中气体对外界做的功。

难度: 中等查看答案及解析

（9分）如图所示，矩形ABCD为长方体水池的横截面，宽度d=6m,高h＝水池里装有高度为h＇＝、折射率为n=的某种液体，在水池底部水平放置宽度d=5cm的平面镜，水池左壁高b=处有一点光源S，在其正上方放有一长等于水池宽度的标尺AB，S上方有小挡板，使光源发出的光不能直接射到液面，考虑光在水池面上的反射，求在此横截面上标尺被照亮的长度和液面上能反射出光线部分的长度（结果保留2位有效数字）

难度: 困难查看答案及解析

（9分）质量M=3kg的长木板静止在光滑水平面上，木板左侧放置一质量m=1kg的木块，右侧固定一轻弹簧，处于原长状态，弹簧正下方部分的木板上表面光滑，其他部分的木板上表面粗糙，如图所示现给木块v₀=4m/s的初速度，使之向右运动，在木板与木块向右运动过程中，当木板和木块达到共速时，木板恰与墙壁相碰，碰撞过程时间极短，木板速度的方向改变，大小不变，最后木块恰好在木板的左端与木板相对静止。求：

①木板与墙壁相碰时的速度v₁；

②整个过程中弹簧所具有的弹性势能的最大值E_pm；

难度: 困难查看答案及解析

（5分）一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，把角速度的增加量△ω与对应时间△t的比值定义为角加速度β（即）我们用电磁打点计时器（所接交流电的频率为50Hz）、复写纸、米尺、游标卡尺、纸带来完成下述实验：

①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；

②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；

③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。

（1）用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，圆盘的直径d为________cm；

（2）如图丙所示，纸带上A、B、C、D……为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出，则打下计数点D时，圆盘转动的角速度为________rad/s，纸带运动的加速度大小为________m/s²，圆盘转动的角加速度大小为________rad/.s²（本小题计算结果保留三位有效数字）

难度: 中等查看答案及解析

（10分）要测量一个量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：

A．待测电压表V（量程3V，内阻未知）

B．电流表A（量程3A，内阻0.01Ω）

C．定值电阻R（阻值2kΩ，额定电流50mA）

D．蓄电池E（电动势略小于3V，内阻不计）

E．多用电表

F．开关S₁、S₂，导线若干

有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：

（1）首先，用多用电表进行粗测，选用“×100”挡且操作方法正确。若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是_____________。

（2）为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图所示的乙、丙实验电路，你认为其中较合理的电路图是_________________。

（3）用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤：_______；用上述所测量的符号表示电压表的内阻

R_V＝_______________。

难度: 中等查看答案及解析