天津市河东区2016届高三第二次模拟考试物理试题 含答案

天津市河东区2016年高三年级第二次模拟考试
理综试卷（物理部分）
理科综合能力测试分为物理、化学、生物三部分，共300分,考试用时150分钟。

物理试卷分为第I卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，第Ⅰ卷1至3页，第Ⅱ卷4至8页，共120分。

答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号涂写在答题纸上.答卷时,考生务必将答案涂写在答题纸上，答在试卷上的无效。

第Ⅰ卷
注意事项：
1．每小题选出答案后，把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

2．本卷共8题,每题6分,共48分。

一、单项选择题（每小题6分,共30分.每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的)
1．下列说法正确的是
A．波源与接收者相互靠近会使波源的发射频率变高
B．α粒子散射实验证实了原子核的结构
C．贝克勒尔发现的β射线为核外电子流
D．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢，原子核越稳定
2．为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水
平，如图所示。

当此车加速上坡时，盘腿坐在座椅上的一位乘客 A ．处于失重状态
B ．不受摩擦力的作用
C ．受到向前（水平向右）的摩擦力作用
D ．所受力的合力竖直向上
3．质点做直线运动的位移x 和时间平方t 2的关系图
象如图所示，则该质点
A ．加速度大小为1m /s 2
B ．任意相邻1s 内的位移差都为2m
C ．第2s 内的位移是2m
D ．第3s 内的平均速度大小为3m /s
4．如图所示，容器中盛有水,PM 为水面，从A 点发出一束白光,射到水面上的O 点后，折射光发生了色散,照到器壁上a 、b 之间，对应a 、b 两种颜色的单色光，则 A ．由A 到O ，a 光的传播时间等于b 光的传播时间
B ．若发光点A 不变而入射点O 向左移，则b 光
可能发生全反射
C ．b 光比a 光更容易发生明显的衍射现象
D ．若a 光是氢原子从第4能级跃迁到第2能级发出的光，则b
光可能是氢原子从第6能级跃迁到第2能级发出的光
5．图甲为一列简谐横波在t =0。

10s 时刻的波形图，P 是平衡位置为
x=1。

0m 处的质点，Q 是平衡位置为x=4.0m 处的质点，图乙为
/m
x 0
2
2
2
P M
A
O
a
b
质点Q 的振动图象，则
A ．t =0。

15s 时，质点Q 的加速度达到负向最大
B ．质点Q 简谐运动的表达式为x=10sin 错误!t (cm ）
C ．从t =0。

10s 到t =0.25s ，该波沿x 轴负方向传播了6m
D ．从t =0。

10s 到t =0.25s,质点P 通过的路程为30m
二、不定项选择题（每小题6分，共18分。

每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的，全部选对的得6分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分 ）
6．科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星,并测得它围
绕该恒星运行一周所用时间为1200年，它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍,假设该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周，仅利用以上两个数据可以求出的量有
A 。

恒星质量和太阳质量之比
B 。

恒星密度和太阳密度之比
C.行星质量与地球质量之比
D 。

行星运行速度与地球公转速度之比
7．如图所示,单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R 。

线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，
错误!时的感应电
s
-m
-ω
B
⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯
⨯
⨯
流为I ,下列说法正确的是
A ．线框中感应电流的有效值为2I
B ．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为错误!
C ．从中性面开始转过错误!的过程中，通过导线横截面的电荷量为2I
ω
D ．线框转一周的过程中,产生的热量为错误!
8．如图所示,高为h 的光滑绝缘曲面处于匀强电场中,匀强电场的方向平行于竖直平面，一带电荷量为+q ,质量为m 的小球,以初速度
v 0从曲面底端的A 点开始沿曲面表面上滑,到达曲面顶端B 点的
速度大小仍为v 0，则
A ．电场力对小球做功为mgh +
2B ．A 、B 两点的电势差为错误! C ．电场强度的最小值为错误!
D ．小球在B 点的电势能小于在A 点的电势能
理综试卷（物理部分)
第Ⅱ卷
注意事项：1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。

2．本卷共4题，共72分.
9．（18分)（1）2013年6月11日，神州十号航天员聂海胜、张晓光
和王亚平在“天宫一号"首次为青少年进行太空授课，开辟了我国太空教育的新篇章。

中国人民大学附属中学报告厅作为“地面课堂”,利用__________（选填“电磁波”或“超声波"）与神十航天员“天地连线”，从而传递信息。

授课中，指令长聂海胜竟能盘起腿漂浮在空中，玩起了“悬空打坐”，此时______（选填“能”或“不能”）用普通的体重计测量航天员的质量.
(2）某同学用下图所示装置探究A、B两球在碰撞中动量是否守恒.该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度,实验装置和具体做法如下,图中PQ是斜槽,QR为水平槽.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。

重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。

再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滑下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。

重复这种操作10次,并画出实验中A、B两小球落点的平均位置。

图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，E、F、J是实验中小球落点的平均位置。

①为了使两球碰撞为一维碰撞,所选两球的直径关系为：A球的直径B球的直径（“大于”、“等于”或“小于”）；为减小实验误差，在两球碰撞后使A球不反弹，所选用的两小球质量关系应为m A m B（选填“大于”、“等于”或“小于”）;
②在以下选项中，本次实验必须进行的测量是；
A．水平槽上未放B球时，A球落点位置到O点的距离
B．A球与B球碰撞后，A球、B球落点位置分别到O点的距离
C．A球和B球在空中飞行的时间
P
D．测量G 点相对于水平槽面的高
Q
③已知两小球质量m A和m B，该同学通过实验数据证实A、B 两球在碰撞过程中动量守恒,请你用图中的字母写出该同学判断动
量守恒的表达式是。

（3）小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω。

他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c 相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P
的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度.可供选择的器材还有：电池组E(电动势为3。

0V,内阻约1Ω)；
电流表A1（量程0~100mA,内阻约5)；
电流表A2（量程0~0。

6A，内阻约0。

2Ω）；
电阻箱R（0～999.9）;
开关、导线若干。

小明的实验操作步骤如下:
A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；
B．根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;
C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关;
D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏.重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R 和接入电路的电阻丝长度L;
F．断开开关.
①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=____________ mm；
②实验中电流表应选择_____________(选填“A1”或“A2”）；
③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R—L关系图线，图线在R 轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，
可求出这种电阻丝材料的电阻率 =______________（用给定的物
理量符号和已知常数表示）；
④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的存在，对电阻率的测量结果是否会产生影响?若有影响，请说明测量结果将偏大还是偏小.(不要求分析过程，只回答出分析结果即可)
答: .
10．(16分)如图所示，质量M =4kg 的滑板B 静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C 到滑板左端的距离L =0。

5m,这段滑板与木块A （可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,而弹簧自由端C 到弹簧固定端D 所对应的滑板上表面光滑。

小木块A 以速度v 0=10m /s 由滑板B 左端开始沿滑板B 表面向右运动．已知木块A 的质量m =1kg ，g 取10m /s 2。

求：
（1）弹簧被压缩到最短时木块A 的速度v 的大小； （2）木块A 压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能E P 。

丙
R /
L /m
L 0 O R 0
20
25
15
30 乙
甲
a
b
P c
A
v 0 A
C
D
B
L
11．（18分）如图所示,在平面直角坐标系xOy的第二象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴负方向.在第一、四象限内有一个圆，圆心O＇坐标为（r，0)，圆内有方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计粒子所受的重力)，从P（-2h,h）点，以大小为v0的速度沿平行于x轴正方向射入电场,通过坐标原点O进入第四象限，又经过磁场从x轴上的Q点离开磁场。

求:
（1）电场强度E的大小；
(2)圆内磁场的磁感应强度B的大小;
（3)带电粒子从P点进入电场到从Q点射出磁场的总时间t 。

12．（20分）如图所示,虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，其主要部件为缓冲滑块K和质量为m的“U”框型缓冲车厢。

在车厢的底板上固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN，缓冲车的底部固定有电磁铁（图中未画出），能产生垂直于导轨平面并随车厢一起运动的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，设导轨右端QN是磁场的右边界。

导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成,滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab边长为L。

假设缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下(碰前车厢与滑块相对静止)，此后线圈与轨道磁场的作用使车厢减速运动，从而实现缓冲。

不计一切摩擦阻力.
（1）求滑块K的线圈中最大感应电动势E m的大小;
（2)若缓冲车厢向前移动距离L后速度为零（导轨未碰到障碍物)，则此过程线圈abcd中通过的电荷量q和产生的焦耳热Q各是多少？（3）若缓冲车以某一速度v0＇（未知)与障碍物C碰撞后，滑块K 立即停下，缓冲车厢所受的最大水平磁场力为Fm。

缓冲车在滑块K 停下后，其速度v随位移x的变化规律满足:
v= v0＇—错误!x。

要使导轨右端不碰到障碍物,则缓冲车与障碍物C 碰撞前,导轨右端与滑块K的cd边距离至少多大?
B
v
K 侧视图
a
v
d
c
b
P Q
N
M
K
俯视图
河东区2016年高三二模考试
理科综合(物理参考答案）
一、单项选择题（每小题6分，共30分.)
二、不定项选择题（每小题6分，共18分。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
9．（第(1）题4分，第（2）题6分，第（3)题8分，共18分）
(1）电磁波；不能(每空2分）
（2）①等于；大于②AB ③m A·错误!=m A·错误!
+m B·错误!（每小题2分)
（3）①0。

730 ② A1③错误!④不产生影响（每小题2分）
10．(16分）
解:（1)A、B组成的系统在水平方向所受合外力为零,系统动量守恒，弹簧被压缩到最短时,木块A与滑板B具有相同的速度，设为
v，从木块A开始沿滑板B表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中,根据动量守恒得:
mv0=（M+m）v…………………………………………………①（4分）解得：v= 错误!v0
代入数据得木块A的速度大小：v=2m/s ……………………
②（2分）
（2）木块A压缩弹簧过程中,弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大。

根据能量守恒定律可得：
最大弹性势能为：E p= 错误!mv02 —错误!（M+m) v2—Q ………………③（4分）
该过程由于摩擦产生的热量Q=μmgL ………………………④(4分）
代入数据解得：E p= 39J ………………………………………
⑤(2分）
11．（18分)
解：（1)带电粒子在电场中做类平抛运动,有
水平方向：2h = v 0t 1 …………………………………
① （1分）
竖直方向：h = 错误!at 12 ……………………………………②
(1分）
a = 错误! …………………………………………………③ （2分）
由①②③式得 E = 错误! ……………………………④
（1分）
（2）粒子进入磁场时沿y 轴方向的速度
v y = at 1 …………………………………………………⑤ （1分)
粒子进入磁场时的速度v =错误! …………………⑥ （1
分)
粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动，有
qvB =m 错误! ……………………………………………⑦ （2分）
由几何关系有R =2r …………………………………⑧
(2分）
由③⑤⑥⑦⑧式得B = 错误! ……………………………⑨
（1分）
(3） 粒子在磁场中运动的时间
t 2= 错误!
v y
v
T…………………………………………………⑩(2分)
粒子在磁场中做圆周运动的周期
T= 错误!………………………………………………错误!（2分）
粒子从P点进入电场到Q点射出磁场的总时间
t = t1+ t2………………………………………………
错误!（1分）
代入数据解得t= 错误!……………………………错误! (1分）
12。

（20分）解析:
（1）缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，滑块相对磁场的速度大小为v0，线圈中产生的感应电动势最大，则有E m=nBLv0………①(3分）
（2）由法拉第电磁感应定律得
E=n错误!,其中
△Φ=BL2……………………………………………②（1分）由闭合电路欧姆定律得：I=
错误!…………………………………③(1分）
又q=I△t……………………………………………………………④（1分)
联立①②③④得：q=n
错误!………………………………………⑤（1分)
2………………
⑥（3分)
（3）若缓冲车以某一速度v0＇与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下,滑块相对磁场的速度大小为v0＇，线圈中产生的感应电动势E＇=nBL v0＇……⑦（2分)
线圈中感应电流为I＇=
错误!………………………………………⑧ (1分）
线圈ab边受到的安培力
F=nBIL…………………………………⑨（2分)
依题意有
F=F m……………………………………………………⑩（1分）联立⑦⑧⑨⑩得：v0＇= 错误!…………………………………错误!(2分）
由题意知：v= v0＇—错误!x
当v=0时，解得:x= 错误!……………………………………错误! (2分）
说明:除本参考答案外，其它正确解法可根据评分标准相应给分.。