【全国百强校】辽宁省沈阳市第二中学2016届高三第一次模拟考试理综物理试题解析(解析版)

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，有选错的得0分。

14．跳台滑雪是勇敢者的运动，它是利用山势特点建造的一个特殊跳台。

一运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖，在助滑路上获得高速后从A点水平飞出，在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆，如图所示。

已知可视为质点的运动员水平飞出的速度v0=20m/s，山坡看成倾角为37°的斜面，不考虑空气阻力，则运动员（g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8）
A．在空中飞行的时间为4s B．在空中飞行的时间为3s
C．在空中飞行的平均速度为20m/s D．在空中飞行的平均速度为50m/s
【答案】B
考点：平抛运动的规律
【名师点睛】此题是对平抛物体的运动的考查；要知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，抓住位移关系求出运动员在空中飞行的时间．通过时间求出竖直方向上的位移，结合几何关系求出AB间的距离，根据平均速度等于位移除以时间求解，根据速度合力原则求解末速度。

15．如图所示，一同学在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起，保持平衡。

下列说法正确的是
A．石块b对a的支持力与a受到的重力是一对相互作用力
B．石块b对a的支持力一定等于a受到的重力
C．石块c受到水平桌面向左的摩擦力
D．石块c对b的作用力一定竖直向上
【答案】D
考点：物体的平衡
【名师点睛】此题考查整体法与隔离法的运用，掌握平衡条件的应用，注意平衡力与相互作用力的区别在与平衡力作用在一个物体上，而相互作用力是作用在两个物体上，注意c对b的作用力是支持力与摩擦力的合力。

16．如图，一宇宙飞船在轨道半径为R的近地圆轨道Ⅰ上围绕地球运行，经变轨后进入椭圆轨道Ⅱ运行。

已知椭圆轨道的远地点到地球球心的距离为3.5R，下列说法正确的是
A．飞船在轨道Ⅱ运行周期比在轨道Ⅰ运行周期小
B．飞船在椭圆轨道远地点的速率是近地点的3.5倍
C．飞船从轨道Ⅰ变轨进入到轨道Ⅱ的过程中机械能变大
D．飞船从近地点向远地点运动的过程中机械能不断增大
【答案】C
【解析】
试题分析：根据开普勒行星运动第三定律可知
3
2
r
k
T
，则飞船在轨道Ⅱ运行周期比在轨道Ⅰ运行周期大，
选项A 错误；根据开普勒第二定律，有：v 1R=v 2•3.5R ，故1
2 3.5
v v ＝
，即飞船在椭圆轨道远地点的速率是近地点的1/3.5倍，故B 错误；飞船从轨道Ⅰ变轨进入到轨道Ⅱ的过程中要向后喷气加速，故机械能变大，选项C 正确；飞船从近地点向远地点运动的过程中，只有引力做功，故其机械能保持不变，故D 错误；故选C.
考点：开普勒行星运动定律；机械能守恒定律
【名师点睛】此题主要是考查开普勒行星运动第二及第三定律；要知道在椭圆轨道上运行的卫星，其与地球连线在相同时间内扫过的面积相同，也就是连线长与速率的乘积相等；飞船由低轨道进入高轨道要向后喷气进行加速.
17．一带正电的粒子仅在电场力作用下从A 点经B 、C 运动到D 点，其“速度—时间”图象如图所示。

分析图象后，下列说法正确的是
A ．A 处的电场强度大于C 处的电场强度
B ．B 、D 两点的电场强度和电势一定都为零
C ．粒子在A 处的电势能大于在C 处的电势能
D ．A 、C 两点的电势差大于B 、D 两点间的电势差 【答案】
A
考点：v-t 图线；动能定理；电场强度
【名师点睛】此题是对v-t 图线及动能定理的考查；关键是理解速度时间图线的物理意义，图线的斜率等于物体的加速度；电场力做正功，动能增加，电势能减小；克服电场力做功，动能减小，电势能增加，且电场力做功等于动能的变化量.
18．一长轻质木板置于光滑水平地面上，木板上放质量分别为m A=1kg和m B=2kg的A、B两物块，A、B与木板之间的动摩擦因数都为μ=0.2，水平恒力F作用在A物块上，如图所示（重力加速g=10m/s2）。

则
A．若F=1N，则物块、木板都静止不动
B．若F=1.5N，则A物块所受摩擦力大小为1.5N
C．若F=4N，则B物块所受摩擦力大小为4N
D．若F=8N，则B物块所受摩擦力大小为2N
【答案】D
考点：牛顿第二定律的应用
【名师点睛】本题以常见的运动模型为核心，考查了摩擦力、牛顿第二定律、隔离法与整体法的应用等知识；解决的关键是正确对两物体进行受力分析，根据滑动摩擦力公式求出A、B与木板之间的最大静摩擦力，比较拉力和最大静摩擦力之间的关系判断物体的运动情况，进而判断物体所受摩擦力的情况。

19. 某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。

已知输电线的总电阻为R=10Ω，降压变压器T2原、副线圈匝数之比为4∶1，降压变压器副线圈两端交变电压u＝2202sin100πt V，降压变压器的副线圈与滑动变阻器组成闭合电路。

若将变压器视为理想变压器，当负载R0=11Ω时
A．通过R电流的有效值是20A
B．升压变压器的输入功率为4650W
C．当负载R0增大时，发电机的输出功率减小
D．发电机中电流变化的频率为100Hz
【答案】BC
考点：远距离输电；变压器
【名师点睛】此题是关于远距离输电的问题；解决本题的关键知道：1、原副线圈的电压、电流与匝数比的关系；2、升压变压器的输出功率、功率损失和降压变压器的输入功率之间的关系；3、在输电的过程中，交流电的频率不变。

20. 小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲)，在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙)，速度是5m/s，将弹簧压缩到最短(如图丙)的整个过程中，小球的速度v和弹簧缩短的长度Δx之间的关系如图丁所示，其中A 为曲线的最高点。

已知该小球重为2N，弹簧在受到撞击至压缩到最短的过程中始终发生弹性形变，弹簧的弹力大小与形变成正比。

下列说法正确的是
A. 在撞击轻弹簧到轻弹簧压缩至最短的过程中，小球的动能先变大后变小
B. 从撞击轻弹簧到它被压缩至最短的过程中，小球的机械能先增大后减小
C. 小球在速度最大时受到的弹力为2N
D. 此过程中，弹簧被压缩时产生的最大弹力为12.2N
【答案】ACD
考点：机械能守恒定律；胡克定律；牛顿第二定律
【名师点睛】本题考查学生对图象的认识，知道小球落在弹簧上后先做加速运动达到最大速度后再做减速运动，这是解决问题的根本，能根据速度最大的条件求得弹簧的劲度系数是关键；此题有一定难度，考查学生综合分析能力.
21．如图甲所示，在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右（图甲中由B到C），场强大小随时间变化情况如图乙所示；磁感应强度方向垂直于纸面、大小随时间变化情况如图丙所示。

在t=1s时，从A点沿AB方向（垂直于BC）以初速度v0射出第一个粒子，并在此之后，每隔2s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出，并恰好均能击中C点，若AB=BC=L，且粒子由A运动到C的运动时间小于1s。

不计重力和空气阻力，对于各粒子由A运动到C的过程中，以下说法正确的是
A．电场强度E0和磁感应强度B0的大小之比为2v0︰1
B．第一个粒子和第二个粒子运动的加速度大小之比为2︰1
C．第一个粒子和第二个粒子通过C的动能之比为1︰4
D．第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为π:2
【答案】AD
考点：带电粒子在电场及磁场中的运动.
【名师点睛】本题考查了带电粒子在电场中的类平抛运动、在磁场中做匀速圆周运动等问题，分析清楚图象，明确粒子做什么运动，熟练应用基础知识，知道平抛运动在水平和竖直两个方向的运动规律及匀速圆周运动满足的关系即可正确解题。

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做答。

第33题~第40题为选做题，考生根据要求做答。

（一）必考题（共129分）
22．(7分）现有一满偏电流为500μA，内阻为1.2×103Ω的灵敏电流计○G，某同学想把它改装成中值电阻为600Ω的欧姆表，实验室提供如下器材：
A、一节干电池（标准电动势为1.5V）
B、电阻箱R1（最大阻值99.99Ω）
C、电阻箱R2（最大阻值999.9Ω）
D、滑动变阻器R3（0—100Ω）
E、滑动变阻器R4（0—1kΩ）
F、导线若干及两个接线柱
（1）由于电流表的内阻较大，该同学先把电流表改装为量程为2.5mA的电流表，则电流计应______联一个电阻箱(填“串”或“并”)，将其阻值调为_______Ω。

（2）将改装后的电流表作为表头改装为欧姆表，请在方框内把改装后的电路图补画完整，并标注所选电阻箱和滑动变阻器的符号。

（3）用改装后的欧姆表测一待测电阻，读出电流计○G的示数为200μA，则待测电阻阻值为__________Ω。

【答案】(1)并；300；(2)如图（电路连接错误、电阻箱或滑动变阻器选错或未标出均零分）(3) 900
（3）根据1
21200
4?
300
g
g
R I
I R ＝
＝＝，得I 1=4I g 又 I=I 1+I g ，得I=5I g
所以改装后，当电流表读数为200μA 时，表头两端电压Ug=I g R g =0.2mA×1.2k=0.24V ，I=5Ig=1mA 所以有1.50.24
10.36x
mA R -=+解得：R x =900Ω
考点：电表的改装
【名师点睛】本题主要考查了电流表和欧姆表的改装，根据电表的改装原理可明确如何扩大电流表量程，根据中值电阻求出改装欧姆表需要串联的电阻阻值，从而选择电阻箱和选择滑动变阻器；做题时要注意明确实验原理，能正确应用欧姆定律和串并联电路的特点进行分析，难度适中。

23. （8分）某同学在科普读物上看到：“劲度系数为k 的弹簧从伸长量为x 到恢复原长过程中，弹力做的功
2
12
W kx =
”。

他设计了如下的实验来验证这个结论。

A ．将一弹簧的下端固定在地面上，在弹簧附近竖直地固定一刻度尺，当弹簧在竖直方向静止不动时其上端在刻度尺上对应的示数为1x ，如图甲所示。

B ．用弹簧测力计拉着弹簧上端竖直向上缓慢移动，当弹簧测力计的示数为F 时，弹簧上端在刻度尺上对应的示数为2x ，如图乙所示。

则此弹簧的劲度系数k = 。

C ．把实验桌放到弹簧附近，将一端带有定滑轮、两端装有光电门的长木板放在桌面上，使滑轮正好在弹簧的正上方，用垫块垫起长木板不带滑轮的一端，如图丙所示。

D ．用天平测得小车（带有遮光条）的质量为M ，用游标卡尺测遮光条宽度d 的结果如图丁所示，则=d
mm 。

E ．打开光电门的开关，让小车从光电门的上方以一定的初速度沿木板向下运动，测得小车通过光电门A 和
B 时的遮光时间分别为1t ∆和2t ∆。

改变垫块的位置，重复实验，直到1t ∆=2t ∆时保持木板和垫块的位置不
变。

F ．用细绳通过滑轮将弹簧和小车相连，将小车拉到光电门B 的上方某处，此时弹簧上端在刻度尺上对应的示数为3x ，已知31(x x -）小于光电门A 、B 之间的距离，如图丙所示。

由静止释放小车，测得小车通过光
电门A 和B 时的遮光时间分别为1t ∆'和2t ∆'。

在实验误差允许的范围内，若
2311(2
k x x -=） （用实验中测量的符号表示），就验证了2
12
W kx =
的结论。

【答案】B ．
21F
x x -； D ．3.5； F ．2221()1122()d d M M t t -''
考点：验证弹力做功的表达式
【名师点睛】本题考查了胡克定律、游标卡尺的读数原理的基本运用，注意游标卡尺读数=整数mm+格数×精确度，并注意游标的精确度，知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度等简单知识即可解答.
24. （13分）某高速公路的一个出口路段如图所示，情景简化：轿车从出口A 进入匝道，先匀减速直线通过下坡路段至B 点（通过B 点前后速率不变），再匀速率通过水平圆弧路段至C 点，最后从C 点沿平直路段匀减速到D 点停下。

已知轿车在A 点的速度v 0=72km/h ，AB 长L 1＝l50m ；BC 为四分之一水平圆弧段，限速（允许通过的最大速度）v=36 km/h ，轮胎与BC 段路面间的动摩擦因数μ=0.5，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，CD 段为平直路段长L 2=50m,重力加速度g 取l0m/s 2。

（1）若轿车到达B 点速度刚好为v =36 km/h ，求轿车在AB 下坡段加速度的大小； （2）为保证行车安全，车轮不打滑，求水平圆弧段BC 半径R 的最小值； （3）轿车A 点到D 点全程的最短时间。

【答案】（1）1m/s 2
（2）20m （3）23.14 s 【解析】
考点：匀速圆周运动及匀变速直线运动的规律
【名师点睛】此题是对匀速圆周运动的基本规律以及匀变速直线运动的规律的考查；关键是分析物理过程，掌握水平面内做圆周运动的物体的向心力的来源及满足的关系；熟练掌握匀变速直线运动的基本公式并能灵活运用.
25. (19分)如图所示，有一光滑、不计电阻且较长的“∏"型平行金属导轨，间距L=l m ，导轨所在的平面与水平面的倾角为037=θ，导轨空间内存在垂直导轨平面的匀强磁场。

现将一质量m=0. 1kg 、电阻R=2Ω的金属杆水平靠在导轨上（与导轨两边垂直，且接触良好），g=l0m ／s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8 。

求：
（1）若磁感应强度随时间变化满足B=2+0.2t(T)，金属杆由距导轨顶部L 1=l m 处释放，求至少经过多长时间释放，会获得沿斜面向上的加速度；
(2)若匀强磁场大小为定值，对金属杆施加一个平行于导轨斜面向下的外力F ，其大小为0.4(),F v N v =+为金属杆运动的速度，使金属杆以恒定的加速度a=10m ／s 2沿导轨向下做匀加速运动，求匀强磁场磁感应强度的大小；
(3)若磁感应强度随时间变化满足)(1.01.022
T t B +=,t=0时刻金属杆从离导轨顶端L 1=l m 处静止释放，同时对金属杆施加一个外力，使金属杆沿导轨下滑且没有感应电流产生，求金属杆下滑L 2=5 m 所用的时间。

【答案】（1）20s （2）0.4T （3）2.24s
（3）当磁通量保持不变时，感应电流为零
0φφ=
100LL B =φ
)(21L L BL +=φ
解得： s s t 24.252==
考点：法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律的应用
【名师点睛】此题是力电磁综合题目，主要考查法拉第电磁感应定律以及牛顿第二定律的应用；解题时要认真分析物体的受力情况，搞清物体运动的物理过程，灵活运用物理规律列出方程联立求解未知量；此题考查学生综合分析问题的能力.
33．【物理──选修3-3】（15分）
（1）（6分）下列说法正确的是 (填入正确选项前的字母。

选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)。

A ．气体的内能是所有分子热运动的动能和分子间的势能之和；
B ．气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变；
C ．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功；
D ．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；
E.一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。

【答案】ADE
考点：气体的内能；热力学第二定律；气体的压强
（2）(9分)如图，上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，两活塞用刚性轻杆连接，两活塞间充有氧气，小活塞下方充有氮气。

已知：大活塞的质量为2m ，横截面积为2S ，小活塞的质量为m ，横截面积为S ；两活塞间距为L ；大活塞导热性能良好，汽缸及小活塞绝热；初始时氮气和汽缸外大气的压强均为p 0，大活塞与大圆筒底部相距2
L ，两活塞与气缸壁之间的摩擦不计，重力加速度为g 。

现通过电阻丝缓慢加热氮气，求当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时，氮气的压强。

【答案】05344mg p p S
=
+ 【解析】
试题分析：以两活塞整体为研究对象，设初始时氧气压强为p 1，根据平衡条件有：013p S mg p S += 初始时氧气体积： 132()222
L L SL V S L S =-+⋅= 当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时，氧气体积：22V SL = 设此时氧气压强为P 2，氮气压强为P ，根据平衡条件有：0223p S mg p S pS ⋅+=+ 由于大活塞导热，小活塞缓慢上升可认为氧气温度不变，由玻意耳定律，得：2211p V pV =
联立解得：05344mg p p S
=+ 考点：玻意耳定律
【名师点睛】此题是对气体的状态变化方程的考查；解题时要明确气体的状态，找到气体在不同状态下的压强和体积关系，根据玻意尔定律列出方程即可解答.
34．[物理—选修3-4]（15分）
（1）（6分）振源S 在O 点沿竖直方向做简谐运动，频率为10 Hz ，t ＝0时刻向右传播的简谐横波如图所示(向左传播的简谐横波图中未画出)。

则以下说法正确的是________(填入正确选项前的字母。

选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)。

A ．该横波的波速大小为20 m/s
B ．t ＝0时，x ＝1 m 处的质点振动方向向上
C ．t ＝0.175 s 时，x ＝－1 m 处的质点处在波峰位置
D ．若振源S 向右匀速运动，在振源S 右侧静止的接收者接收到的频率小于10 Hz
E ．传播过程中该横波遇到小于2 m 的障碍物或小孔都能发生明显的衍射现象
【答案】ABE
考点：机械波的传播；多普勒效应；波的衍射.
(2) (9分)如图所示，某种透明材料做成的三棱镜，其横截面是边长为a 的等边三角形，现用一束宽度为a 的单色平行光束，以垂直于BC 面的方向正好入射到该三棱镜的AB 及AC 面上，结果所有从AB 、AC 面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC 面。

求：
①该材料对此平行光束的折射率；
②这些直接到达BC 面的光线从BC 面折射而出后，如果照射到一块平行于BC 面的屏上形成光斑，则当屏到BC 面的距离d 满足什么条件时，此光斑分为两条？
②当光屏到BC 距离d
时，光斑分为两条
考点：光的折射定律
【名师点睛】此题是对光的折射定律的考查；解题时要画出规范的光路图，根据几何知识结合光的折射定律列出方程联立解答；此题是中等题目，考查学生运用物理规律解题的能力
.
35．[物理—选修3-5]（15分）
（1）（6分）下列说法正确的是 (填入正确选项前的字母。

选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)。

A ．爱因斯坦从理论上成功解释了光电效应现象
B ．卢瑟福发现了物质的放射性，从而确定了原子核的组成
C ．用相同频率的光照射同一金属，逸出的所有光电子都具有相同的初动能
D ．由玻尔理论知，氢原子辐射出一个光子后，其电势能减小，核外电子的动能增大
E ．平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能
【答案】
ADE
考点：光电效应；波尔理论；平均结合能；
（2）（9分）在水平地面上沿直线放置两个完全相同的小物体A 和B ，它们相距s ，在距B 为2s 的右侧有一坑，如图所示。

A 以初速度v 0向B 运动，为使A 能与B 发生碰撞且碰后又不会落入坑中，求A 、B 与水平地面间的动摩擦因数应满足的条件。

已知A 、B 碰撞时间很短且碰后粘在一起不再分开，重力加速度为g 。

【答案】gs v gs v 2182020<<μ 【解析】
试题分析：设A 、B 质量均为m ，它们与地面间的动摩擦因数为μ，
若A 能与B 相碰，则有： 02
120>-mgs mv μ 设A 与B 碰前速度为v 1，碰后速度为v 2
考点：动量守恒定律；动能定理
：。