湖北省襄阳五中2017-2018学年高三9月适应性考试理科综合物理试题 Word版含答案

2017-2018学年湖北省襄阳五中 适应性考试理科综合
物理试题
14．物体A 、B 的x －t 图象如图所示，由图可知 ( )
A ．5 s 内A 、
B 的平均速度相等
B ．两物体由同一位置开始运动，但物体A 比B 迟3 s 才开始运动
C ．在5 s 内两物体的位移相同，5 s 末A 、B 相遇
D ．从第3 s 起，两物体运动方向相同，且v A >v B
15．如图，斜面体的上表面除AB 段粗糙外，其余部分光滑。

一物体从斜面的顶端滑下，经
过A 、C 两点时的速度相等，已知AB=BC ，物体与AB 段的动摩擦因数处处相等，斜面体始终静止在地面上，则 （ ）
A ．物体在A
B 段和B
C 段运动的加速度大小不相等 B ．物体在AB 段和BC 段运动的时间不相等 C ．物体在AB 段和BC 段运动时，斜面体受到地面静摩擦力的大小相等
D ．物体在AB 段和BC 段运动时，斜面体受到地面支持力的大小相等
16．特战队员在进行素质训练时，抓住一端固定在同一水平高度的不同
位置的绳索，从高度一定的平台由水平状态无初速开始下摆，如图
所示，在到达竖直状态时放开绳索，特战队员水平抛出直到落地。

不计绳索质量和空气阻力，特战队员可看成质点。

下列说法正确的
是
A ．绳索越长，特战队员落地时的水平位移越大
B ．绳索越长，特战队员在到达竖直状态时绳索拉力越大
C ．绳索越长，特战队员落地时的速度越大
D ．绳索越长，特战队员落地时的水平速度越大
17．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，
图线a 是该电池在某光照强度下路端电压U 和电流I 的关系图
象（电池内阻不是常数），图线b 是某电阻R 的U-I 图象．当它
们组成闭合回路时，硅光电池的内阻可表示为（ ）
A ．33I U B. 112I U U - C. 11I U D. 2
2I U
18．电动机以恒定的功率P 和恒定的转速n (r/s)卷动绳子，拉着质量为M 的木箱在粗糙不均
水平地面上前进，如图所示，电动机卷绕绳子的轮子的半径为R ，当运动至绳子与水平成θ角时，下述说法正确的是（ ）
A ．木箱将做匀速运动，速度是nR π2
B ．木箱将做匀加速运动，此时速度是
θ
πcos 2nR C ．此时木箱对地的压力为nR P Mg πθ2sin - D ．此过程木箱受的合外力大小和方向都在变化
19．两电荷量分别为q 1和q 2的点电荷放在x 轴上的O 、M 两点，两
电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如图所示，其中A 、N
两点的电势为零，ND 段中C 点电势最高，则 ( )
A ．q 1为正电荷，q 2为负电荷
B ．q 1电荷量大于q 2的电荷量
C ．NC 间场强方向沿x 轴正方向
D ．将一负点电荷从N 点移到D 点，电场力先做正功后做负功
20．如图，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd 区域内，O 点是cd 边的中点．一
个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O 点沿纸面以垂直于cd 边的速度射入正方形内，经过时间t 0刚好从c 点射出磁场．现设法使该带电粒子从O 点沿纸面以与Od 成30°的方向，以大小不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是
( )
A ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是03
5
t ，则它一定从cd 边射出磁场
B ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是03
2t ，则它一定从ad 边射出磁场 C ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是04
5t ，则它一定从bc 边射出磁场 D ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是0t ，则它一定从ab 边射出磁场 21．某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示．在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区
域的圆心角α均为49π，磁场均沿半径方向．匝数为N 的矩形线圈abcd 的边长ab ＝cd
＝l 、bc ＝ad ＝2l .线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc 边和ad 边同时进入磁场．在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B 、方向始终与两边的运动方向垂直．线圈的总电阻为r ，外接电阻为R 。

则：
A ．线圈切割磁感线时，感应电动势的大小E m =2Bl 2ω
B ．线圈切割磁感线时，bc 边所受安培力的大小F ＝r
R l NB +ω324 C ．线圈旋转一圈时，流过电阻R 的净电荷量为零。

D ．外力做功的平均功率为)
R r (l B N +9162
422ω
第II 卷 非选择题
22．做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电
源的频率是50Hz ，每5个点作为一个计数点，将纸带沿点所在位置
剪开，左边与y 轴平行，将纸带贴在直角坐标系中，求：
（1）在第一个0.1s 内中间时刻的速度是______m/s. （结果保留3
位有效数字）
（2）运动物体的加速度是______m/s 2. （结果保留2位有效数字）
23．某同学设计了一个加速度计，如图所示．较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑
块两侧用弹簧3拉着；R 为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比．这个装置实际上是一个加速度传感器．工作时将框架固定在被测物体上，使弹
簧及电阻R 均与物体的运动方向平行。

当被测物体加
速运动时，滑块将在弹簧的作用下，以同样的加速度B 1
B 1 B 2 B 2 a d c
运动。

通过电路中仪表的读数，可以得知加速度的大小。

已知两个电池E 的电动势相同，均为9V ，内阻可以忽略不计；滑块的质量为0.6kg ，两弹簧的劲度系数均为m /N 2
102 ，电阻器的全长9.0cm ，被测物体可能达到的最大加速度为220s /m （此时弹簧仍为弹性形变），电压表为指针式直流电压表（可视为理想电压表），零刻度在表盘中央（即可显示正负电压），当P 端的电势高于Q 端时，指针向零点右侧偏转。

当被测物体的加速度为零时，电压表的示数为零；当被测物体的加速度达到最大时，电压表的示数为满偏量程。

（1）当加速度为零时，应将滑动片调到距电阻器左端 cm 处；
（2）当物体具有图示方向的加速度a 时，电压表的指针将向零点 （填“左”、“右”）侧偏转。

（3）所给电压表量程为 V
（4）若将电压表的表盘换成直接表示加速度大小及方向的刻度盘，则表盘的刻度 （填“均匀”、“非均匀”）分布。

24．在力学中，有的问题是根据物体所受的力推测它的运动，另一些问题则是根据物体的运
动探究它受到的力。

万有引力的发现则是典型的根据第二类情况。

请你追寻牛顿的足迹，用自己的手和脑，根据开普勒三大定律及牛顿运动定律，重新“发现”（即推导）万有引力定律。

设行星质量为m ，太阳的质量为M ，行星到太阳的距离为r 。

25．磁悬浮列车是一种高速运载工具，它由两个系统组成。

一是悬浮系统，利用磁力使车体
在轨道上悬浮起来从而减小阻力。

另一是驱动系统，即利用磁场与固定在车体下部的感应金属线圈相互作用，使车体获得牵引力，磁悬浮列车电磁驱动装置的原理示意图如下图所示。

即在水平面上有两根很长的平行轨道PQ 和MN ，轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场B 1和B 2，且B 1和B 2的方向相反，大小相等，即B 1=B 2=B 。

列车底部固定着绕有N 匝闭合的矩形金属线圈abcd （列车的车厢在图中未画出），车厢与线圈绝缘。

两轨道间距及线圈垂直轨道的ab 边长均为L ，两磁场的宽度均与线圈的ad 边长相同。

当两磁场B l 和B 2同时沿轨道方向向右运动时，线圈会受到向右的磁场力，带动列车沿导轨运动。

已知列车车厢及线圈的总质量为M ，整个线圈的总电阻为R 。

（1）假设用两磁场同时水平向右以速度v 0作匀速运动来起动列车，为使列车能随磁场运动，列车所受的阻力大小应满足的条件；
（2）设列车所受阻力大小恒为f ，假如使列车水平向右以速度v 做匀速运动，求为维持列车运动，在单位时间内外界需提供的总能量；
（3）设列车所受阻力大小恒为f ，假如用两磁场由静止开始向右做匀加速运动来起动列车，当两磁场运动的时间为t 1时，列车正在向右做匀加速直线运动，此时列车的速度为v 1，求两磁场开始运动到列车开始运动所需要的时间t 0。

（二）选考题：共45分。

请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。

注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡上选答区域指定位置答题。

如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

33. 略
34.【选修3-4】
（1）下列说法正确的是（）
A．只要质点的位移与时间的关系遵从正弦函数规律，那么它的运动就是简谐运动。

B．摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射特性。

C．利用电磁波的多普勒效应可以算出星球靠近或远离我们的速度。

D．彩虹现象与光的全反射的有关。

E．全息照相利用了激光的干涉原理。

10cm，容器内盛有一种液体，它（2）圆筒形玻璃容器的内径为r=10.0cm，外径为R=3
在紫外线照射下会发生绿色荧光，液体的每一质元都将成为绿光的点光源。

玻璃对绿光的折射率为n1=2，液体的对绿光的折射率为n2=3，则站在远处从侧面看，容器的内径为多少？（提示：从较远处看，射入人眼的光为平行光！）
35. 【选修3-5】
（1）下列说法中，不正确的是( )
A．康普顿认为X射线的光子与晶体中的电子碰撞时要遵守能量守恒定律和动量守恒定律，才能解释散射射线中有波长大于入射射线波长的现象。

B．由E=mc2可知，质量与能量是可以相互转化的。

C．用能量等于氘核结合能的光子照射静止的自由的氘核，可使氘核分解为一个质子和一个中子。

D．因在核反应中能释放核能，有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒
E．如果使较重的核分裂成中等大小的核，或者把较小的核合并成中等大小的核，核子的比结合能均会增加。

（2）如图所示，质量为m A=2kg的木板A静止在光滑水平面上，一质量为m B=1kg的小物块B以某一初速度v0从A的左端向右运动，当A向右运动的路程为L=0.5m时，B的速度为v B=4m/s，此时A的右端与固定竖直挡板相距x。

已知木板A足够长（保证B始终不从A上掉下来），A与挡板碰撞无机械能损失，A、B之间动摩擦因数为μ=0.2，g取10m/s2：
①求B的初速度值v0；
②当x满足什么条件时，A与竖直挡板只能发生一次碰撞？
物理参考答案
14．D 15．C 16．D 17．B 18．C 19．ABD 20．AC 21．CD
22．（1）0.225 （2）0.76 23．（1）4.5 （2）左 （3）6 （4）均匀
24．行星绕太阳做圆周运动的向心力为：224T
m r F π= ① 2分 由开普勒第三定律：23
T
r k = ② 2分 由①②得：224r m k F π=，即2r
m F ∝ ③ 2分 就太阳对行星的引力来讲，行星是受力星体。

因而可以说，上述引力F 是与受力星体的质量成正比的。

然而，根据作用力的相互性，行星也将吸引太阳，就行星对太阳的引力F '来讲，太阳也是受力星体，所以 2r
M F ∝' ④ 4分 根据牛顿第三定律，F 与F '的大小必然相等，因此可以概括地说， 与行星间的引力的大小与太阳、行星的质量成正比，与两者距离的二次方成反比，即：2r Mm F ∝
⑤ 写成等式就是2
r Mm G F = ⑥ 3分 25．解：（1）列车静止时，电流最大，列车受到的电磁驱动力最大设为F m ，此时，线框中产生的感应电动势 E 1=2NBLv 0 线框中的电流 I 1=
R E 1 整个线框受到的安培力 F m =2NBI 1L 列车所受阻力大小为R
v L B N F f 0222m m 4=< (4分) （2）当列车以速度v 匀速运动时，两磁场水平向右运动的速度为v ′，金属框中感应电动势
)(2v v NBL E -'= 金属框中感应电流R
v v NBL I )(2-'= 又因为 f NBIL F ==2
求得 2
224L B N fR v v +=' (2分) 当列车匀速运动时，金属框中的热功率为 P 1 = I 2R
克服阻力的功率为 P 2 = fv
所以可求得外界在单位时间内需提供的总能量为
E = I 2R +fv =22224L
B N R f fv + (2分) （3）根据题意分析可得，为实现列车最终沿水平方向做匀加速直线运动，其加速度必须与两磁场由静止开始做匀加速直线运动的加速度相同，设加速度为a ，则t 1时刻金属线圈中的电动势 )(211v at NBL E -=
金属框中感应电流 R
v at L NB I )(211-= 又因为安培力 R
v at L B N NBIL F )(4211222-==
所以对列车，由牛顿第二定律得 Ma f R
v at L B N =--)(411222 解得 MR
t L B N v L B N fR a -+=1222122244 (2分) 设从磁场运动到列车起动需要时间为t 0，则t 0时刻金属线圈中的电动势
002N B L a t E =
金属框中感应电流 R NBLat I 002= 又因为安培力 R
at L B N NBIL F 0222042== 所以对列车，由牛顿第二定律得 f R
at L B N =02224 解得 ()
)4(444122222212222220v L B N fR L B N MR t L B N fR a L B N fR t +-== (2分) 【选修3-4】（1）ACE
（2）当内壁光源的产生的光的折射角达到最大时，出射光线的位置即为
所观测的内壁的位置，如c 光线所示。

根据γsin n i sin n 12=可知，当光线在液体中的入射角为090=i 时，折
射角达到最大0
60=γ 3分 由正弦定理
γ
αsin R sin r =可知21=αsin ，030=α 3分 根据αβsin n sin n 23=可知c 光线在空气中的出射角为1=βsin ，090=β
即c 光线刚好与容器的外壁相切，所以站在远处从侧面看，容器的内径为310cm ，此时给人的感觉是容器壁刚好消失！ 3分
【选修3-5】（1）BCD
（2）①假设B 的速度从v 0减为v B =4m/s 时，A 一直加速到v A ，以A 为研究对象，由动能定理
①
代入数据解得v A =1m/s<v B ，故假设成立
在A 向右运动路程L =0．5m 的过程中，A 、B 系统动量守恒
②
联立①②解得v 0=6m/s
②设A 、B 与挡板碰前瞬间的速度分别为v A1、v B1，由动量守恒定律
③
以A 为研究对象，由动能定理 ④
由于A 与挡板碰撞无机械能损失，故A 与挡板碰后瞬间的速度大小为，碰后系统总动量
不再向右时，A 与竖直挡板只能发生一次碰撞，即
⑤ 联立③④⑤解得 x 0．625m。