物理卷·2016届唐山市高三二模考试物理部分

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，有选错或不选的得0分。

14．伽利略利用铜球沿斜面运动的试验，实现了对重力的“冲淡”，从而完成了对自由落体运
动的研究，关于研究下列说法正确的是
A ．伽利略做的著名理想斜面实验其核心就是为了“冲淡”重力的影响
B ．小球在斜面上下滑的位移与时间的平方成正比
C ．小球沿斜面下滑的加速度与重力加速度成正比
D ．如果考虑摩擦阻力的影响该实验的结论将不成立 15．一物体从静止开始做直线运动，其加速度随时间变化如图所示，
则
A ．0~1s 时间内物体做匀加速运动，1s~2s 时间内物体做匀减
速运动
B ．2s 末，物体运动的速度为零
C ．1s 末，物体运动的速度为2m/s
D ．0~1s 时间内的平均速度为2m/s
16．如图所示，理想自耦变压器，副线圈接有滑动变阻器R 和定值电阻R 1， Q 是滑动变阻
器R
有电表均为理想电表，则
A ．保持P 的位置不变，Q 向右滑动两表示数都变小
B ．保持P 的位置不变，Q 向右滑动
R 1消耗功率变大 C ．保持Q 的位置不变，P 向下滑动R 1消耗功率变大 D ．保持Q 的位置不变，P 向上滑动两表示数都变大
17．假如宇航员在土星表面上用测力计测得质量为m 的物块重为G 0，已知土星半径为R ，
土星绕太阳公转的周期为T ，线速度为v ，引力常量为G ，则太阳对土星的引力大小为
A ．Gm T R vG 202π
B ．GmT vR G 20
C ．mT G vGR 022π
D ．m T
G GvR 02
18．如图所示，物体在拉力F 的作用下沿水平面做匀速运动，发现当外力F 与水平方向夹角为30°时，所需外力最小，由以上条件可知，外力F 的最小值与重力的比值为
A ．23
B ．21
C ．33
D ．6
3
19．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x 轴正向运动，其电势能E P
随位移x 变化的关系如图所示，则下列说法正确的是
A ．带负电粒子从x 1运动到x 2电场力做负功
B ．x 1、x 2处电势小于零
C ．x 1处的场强大于x 2处的场强大小
D ．x 1处的电势比x 2处的电势低
20．如图所示，细线的一端固定于O 点，另一端系一质量为m 的小球，在水平恒力F 作用
下，小球由O 点正下方的A 点，从静止开始运动，刚好能到达B 点。

小球到达B 点时，轻绳与竖直方向的夹角为60°。

则
A ．恒力F 的值大于小球的重力
B ．恒力F 的值小于小球的重力
B
C ．小球的机械能一直增大
D ．小球的机械能先增大后减小
21．如图所示，固定倾斜放置的平行导轨足够长且电阻不计，倾角为θ，导轨间距为L ，两
阻值均为R 的导体棒ab 、cd 置于导轨上，棒的质量均为m ，棒与导轨垂直且始终保持良好接触。

整个装置处在与导轨平面垂直向上的磁感应强度为B 的匀强磁场中，开始时导体棒ab 、cd 均处于静止状态，现给cd 一平行于导轨平
面向上的恒力F ，使cd 向上做加速运动。

t 0时刻cd 棒的
位移为x ，速度达到v 0，ab 棒刚好要向上滑动。

棒与导
轨的动摩擦因数均为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在0~t 0的过程中
A ．ab 棒受到导轨的摩擦力一直增大
B ．ab 棒受到的安培力一直增大
C ．cd 棒克服安培力的功为202
1cos mv mgx Fx -
-θμ D ．在t 0时刻突然撤去拉力的一瞬间，cd 棒的加速度为m R
v L B 0
22
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，每个试题考生都必须作答。

第33题~第40题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（共129分）
22.（6分）
在 “探究功与速度变化的关系”实验中，采用如图甲所示装置，水平正方形桌面距离地面高度为h ，将橡皮筋的两端固定在桌子边缘上的两点，将小球置于橡皮筋的中点，向左移动距离s ，使橡皮筋产生形变，由静止释放后，小球飞离桌面，测得其平抛的水平射程为L 。

改变橡皮筋的条数，重复实验。

(1)实验中，小球每次释放的位置到桌子边缘的距离s _____（不同、相同、随意）
(2) 取橡皮筋对小球做的功W 为纵坐标，为了在坐标系中描点得到一条直线，如图乙所示，应选________为横坐标。

若直线与纵轴的截距为b ，斜率为k ，可求小球与桌面间的动摩擦因数为____________(使用题中所给符号表示) 23．（9分）
研究小组想要测量电压表内阻和某电源电动势，给定器材如下： 待测电压表，量程0～1V ，内阻约为990Ω； 待测电源，电动势约为6V ，内阻约为1Ω； 电流表，量程0～0.6A ，内阻可忽略； 滑动变阻器R ，阻值变化范围0～20Ω； 定值电阻R 1，阻值为6kΩ；
乙
甲
定值电阻R 2，阻值为2kΩ； 单刀单掷开关和导线若干。

（1）一成员利用如右图电路进行实验，通过电压表与电流表的读数获得电压表的内阻，请分析此方法的可行性，并说明理由。

_________________________________________________ _________________________________________________ （2）另一成员利用如下电路进行试验，其操作步骤为 ①连接电路； ②闭合S 1、S 2，读出此时电压表的示数为0.90 V ； ③保持S 1闭合，断开S 2，读出此时电压表的示数为0.70 V ， ④断开S 1，整理器材。

忽略电源内阻，由以上数据，可以测得电压表的内阻为______Ω；电源的电动势为________V 。

考虑到电源有内阻，该同学对电动势的测量值和真实值相比较_______(填“偏大”、“相等”或“偏小”) 24．（14分）
如图所示，倾角θ=30°足够长的斜面顶端固定一光滑定滑轮，轻绳跨过定滑轮，两端分别连接钩码和带凹槽的木块，木块的凹槽内放置一个钩码，两钩码的质量均为m =0.1kg ，木块沿斜面向下匀速运动，速度大小为v 0=10m/s 。

已知木块与斜
面间动摩擦因数6
3=μ，重力加速度g =10m/s 2。

求：
（1）木块的质量M ；
（2）迅速将凹槽内的钩码挂到左侧钩码上，不计此过程中对系统速度的影响，木块经多长时间速度减为零。

25．(18分)
如图所示，在xoy 平面内，x =2L 处竖直放置一个长为L 的粒子吸收板AB ，其下端点A 在x 轴上，粒子打到吸收板上立即被板吸收，不考虑吸收板带电对粒子运动的影响。

在AB 左侧存在竖直向上的匀强电场，场强大小为E ，在AB 右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场。

原点O 处有一粒子源，可沿x 轴正向射出质量为m 、电量为+q 的不同速率的带电粒子，不计粒子的重力。

（1）若射出的粒子能打在AB 板上，求粒子进入电场时的速率范围；
（2）在电场右侧放置挡板BD ，挡板与x 轴交于C 点，已知AC =AB ，BC =2CD 。

为使由AB 上边缘进入磁场的粒子能到达CD 区域，求磁场磁感应强度的取值范围。

（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方框图黑。

注意所做题目都题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选大区域指定位置答题。

如果不涂、多涂均按所答第一题评分；多答则每学科按所答的第一题评分。

33.[物理一选修3-3](15分)
(1) (6分)下列各种说法中正确的是。

A．露珠呈球形是由于表面张力所致
B．布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的不规则性
C．第二类永动机不违背热力学第一定律
D．给自行车打气时气筒压下后反弹，不是由于分子斥力造成的
E．单晶体有固定的熔点，而多晶体没有固定的熔点
(2) (9分)如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。

玻璃管的下部封有
长l1=25.0cm的空气柱，中间有一段长l2=25.0cm的水银柱，上面空气柱的长度
l3=40.0cm。

已知大气压强p0=75.0cmHg，现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处
缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为l1’=20.0cm。

假设活塞下推过程中没有漏气，
求活塞下推的距离。

34.[物理——选修3-4]（15分）
(1) (6分)如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，此时x=18m处的质点刚开始振动，t=1.5s时，x=30m处的质点R第一次到达波峰，则下列说法正确的是
A．质点P振动的周期为1.2s
B．该波传播速度为10m/s
C．t=0时刻开始，质点Q比质点P先回到平衡位置
D．t=0时刻开始后的半个周期内，质点Q运动的路程为4cm
E．t=0.2时，质点Q运动到波峰位置
(2) (9分)如图所示，一束宽度为d的平行光射向截面为正
三角形的玻璃三棱镜，入射光与AB界面夹角为45°，玻璃的折射率n=2，光束通过三棱镜后到达与BC界面平行的光屏PQ，求光屏PQ上光斑的宽度D。

P Q
35.[物理—选修3-5](15分)
(1) (6分)如图所示是氢原子的能级图，大量处于n =4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n =2能级跃迁时释放的光子，则
A ．6种光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到基态时产生的
B ．6种光子中有2种属于巴耳末系
C ．使n =4能级的氢原子电离至少要0.85eV 的能量
D ．若从n =2能级跃迁到基态释放的光子能使某些金属板发生光电效应，则从n =3能级跃迁到n=2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应
E ．在6种光子中，从n =4能级跃迁到n =1能级释放的光子粒子性最显著
(2)(9分)如图所示，质量均为M =4kg 的小车A 、B ，B 车上用轻绳挂有质量为m =2kg 的小球C ，与B 车静止在水平地面上。

A 车以v 0=2m/s 的速度在光滑水平面上向B 车运动，相碰后粘在一起(碰撞时间很短)。

求：
(i) 碰撞过程中系统损失的机械能； (ii)碰后小球第一次回到最低点时的速度；
物理部分答案
题号
14
15
16
17
18
19
20
21
A 卷
B
C
D A C BD BC BCD
22． (1) 相同（2分） (2) L 2 （2分）
h s k
b
4（2分） 23．（1）不可行，电流表量程太大不利于读数（3分） （2）1×103 6.30 相等（每空2分） 24．（1）由于匀速下滑，设绳拉力为T ，对凹槽和钩码整体受力分析得：
θμθcos )(sin )(g m M T g m M ++=+…………..①（2分）
对钩码受力分析得：mg T =…………..②（1分）
由①②得M =0.3kg （2分）
（2）设M 减速下的滑加速度为a ，对M 应用牛顿第二定律得：
Ma T Mg Mg =--θμθcos sin …………..①（2分）
对钩码应用牛顿第二定律得：ma mg T 22=-…………..②（2分） 由①②得a= -2.5m/s 2 （1分） 由运动学公式：at v v t +=0（2分）
t =4s （2分） 25．（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，设运动时间为t ，加速度为a ，则
221at L ≥
…….①（1分） t v L 02=……… ②（1分） m
Eq
a =……..③（2分） 由①②③得M EqL
v 20≥
（2分） （2）设粒子打到B 点时速度为v 合，与竖直方向夹角为θ，竖直方向速度为v y ，则： v y =at 0
tan v v y =
θ（1分）∴v y =v 0 θ=45°（1分）
2
02v v v y +=
合 m
E q L
v 4=
合（1分） 所以粒子垂直于BD 边进入磁场，由题意可知粒子从B 点垂直射入磁场经半圆垂直打到D 时磁感应强度最小。

由R
mv Bqv 2合
合=
得 qB
mv R 合=
（2分）
若运动1个半圆打到CD 区域有L R L 2
2
322≤
≤（2分）
若运动2个半圆打到CD 区域有L R L 2
2
342≤
≤ （1分） 若运动3个及以上半圆打到CD 区域有2R <
L 2
2
（1分） 由以上解得qL Em B qL Em 22
234≤≤或qL
Em
B 238≥ （2分）
33．（1）ACD （6分）
（2）研究玻璃管上、下两端封闭气体的初态和末态的状态参量，根据大气压强和水银柱长度可求出封闭气体的压强，结合玻意耳定律求解。

在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为201l p p += ①（1分）
设活塞下推后，下部分空气柱的压强为'
1p ，由玻意耳定律得
'1'111l p l p = ②（2分）
如图，设活塞下推的距离为l ∆，则此时玻璃管上部空气柱的长度为
l l l l l ∆--+='113'3 ③（1分）
设此时玻璃管上部空气柱的压强为'2p ，
则2'
1'2l p p -= ④（1分）
由玻意耳定律得'3'230l p l p = ⑤（2分）
由①至⑤式及题给数据解得cm l 0.15=∆ （2分）
34．（1）ABE （6分）
（2）设AB 面的入射角为θ，折射角为γ，
由γ
θ
sin sin =
n （2分） 得γ=30°（1分）
光线射到BC 边时由几何关系可知入射角γ'=30°，（1分）
由折射定律γθ'
'
=
sin sin n （2分） 得='θ45°（1分）
由几何关系光斑的宽度
D=
︒
45cos d
（1分）
得d D 2=（1分）
35．（1）BCE （6分）
（2）①设A 、B 车碰后共同速度为v 1，由动量守恒
102Mv Mv = ∴v 1=1m/s （2分）
设系统损失的能量为E 损
212022
121Mv Mv E ⨯-=
损 E 损=4J （2分）
②设金属球C 再次回到最低点时A 、B 车速为v 2，金属球C 速度为v 3，对A 、B 、C 由动量守恒得：
32122mv Mv Mv += （2分） 由能量守恒
2322212
1221221mv Mv Mv +⨯=⨯ （2分） v 3=1.6m/s （1分）。