湖北省襄阳五中2015届高三5月模拟考试(三)理科综合物理试卷
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湖北省襄阳五中2015届高三年级五月模拟考试(三)
理科综合试题
刘波 慎凌云 阮建军
命题人:傅雪青 胡修强 审题人:席瑞华 考试时间:2015年5月25日 邓桉 徐莉 尹楠
本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分,满分300分,考试用时150分钟
第I 卷(本卷共21小题,每小题6分,共126分)
以下数据可供解题时参考:
可能用到的相对原子质量(原子量):H 1 C 12 N 14 O 16
二、选择题(本题共8小题。
每小题6分,其中14—18题为单选题,19—21题为多选题,多选题全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)
14.以下说法不正确是( )
A .在伽利略之前的学者们总是通过思辩性的论战决定谁是谁非,是他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法
B .在公式R U I =电压U 和电流I 具有因果关系、公式t
E ∆∆Φ
=n 中ΔΦ和E 具有因果关系、同理
在t
a ∆∆=V 中 ΔV 和a 具有因果关系
C .超高压带电作业的工作服是用包含金属丝的织物制成的,这是为了屏蔽电场
D .电磁感应原理的广泛应用,人们制成了用于加热物品的电磁炉
15.下表列出了某种型号轿车的部分数据,表格右侧图为轿车中用于改变车速的档位.手推变速杆到达
不同档位可获得不同的运行速度,从“1~5”逐档速度增大,R 是倒车档。
试问若轿车在额定功率下,要以最大动力上坡,变速杆应推至哪一档?当轿车以最高速度运行时,轿车的牵引力约为多大
A .“5”档、8000N
B .“5”档、2000N
C .“1”档、4000N
D .“1”档、2000N 16.如图,两根相距L =1m 电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置,导轨足够长,其一端接有一电阻
R =2Ω,导轨处在磁感应强度为B =0.5T 的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向里。
一根质量m =0.2 kg 、电阻r =0.5Ω的金属棒置于导轨最左端,并与导轨垂直放置。
有两种情况可以让棒在导轨上作匀变速运动:(1)给棒施加一个水平向右的随时间变化的力F ,可以让棒从静止开始向
右以加速度a =1m /s 2作匀加速运动。
(2)将轨道左端的定值电阻换成一个随时间变化的电阻R 0,再给棒一个水平向右初速度v 0=6m /s ,可以使棒向右以加速度a =-1m /s 2匀减速运动一段时间。
则上述两种情况所描述的变力F 或变化的电阻R 0满足的方程是
A .F =0.1t +0.2 (N ) R 0=7-1.25t (Ω)
B .F =0.1t +0.2 (N ) R 0=7+1.25t (Ω)
C .F =0.125t +0.2 (N ) R 0=7.5-1.25t (Ω)
D .F =0.1t +0.2 (N ) R 0=7+1.25t (Ω)
17.如图甲所示,一轻质弹簧的下端,固定在水平面上,上端叠放着两个质量均为M 的物体A 、B (物
体B 与弹簧栓接),弹簧的劲度系数为k ,初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F 作用在物体A 上,使物体A 开始向上做加速度为a 的匀加速运动,测得两个物体的v ﹣t 图象如图乙所示(重力加速度为g ),则( ) A .施加外力的瞬间,A 、B 间的弹力大小为M (g ﹣a ) B .A 、B 在t 1时刻分离,此时弹簧弹力大小恰好为零 C .弹簧恢复到原长时,物体B 的速度达到最大值
D.B 与弹簧组成的系统的机械能先逐渐增加,后保持不变
18.地球赤道表面上的物体重力加速度为g ,物体在赤道表面上随地球自转的向心加速度为a ,设此时
地球自转的转速为n 1,假设使地球的转速增大为n 2,赤道表面上的物体就会“飘”起来,n 2 / n 1 等于( ) A .
a
a g )(+ B .g / a C .
a
a g )(- D .
a
g
19.如图所示,显微镜中常用一种静电透镜,它可以把带电粒子(不计重力)聚集在中心轴上某点。
其中K 为平板电极,G 为中央带圆孔的另一平行金属板,图中实线为两板附近等势线。
K 板右侧附近有一放射源,可以向右放射平行于轴线的粒子束。
则 A .该装置既可以使电子汇聚,也可以使质子汇聚 B .被汇聚的粒子电势能增加 C .被汇聚的粒子动能增加
D .速度相同的不同种粒子,不能被汇聚于同一点
20.如图所示,一个质量为0.4 kg 的小物块从O 点以01m /s v =的初速度从水平台上的O 点水平飞
出,击中平台右下侧挡板上的P 点.现以O 为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系,挡板的形状满足方程y =2
x -6(单位:m ),
不计一切摩擦和空气阻力,g=10m/s 2,则下列说法正确的是( ) A .小物块从O 点运动列P 点的时间为l s
B .小物块刚到P 点时速度方向与水平方向夹角的正切值等于5
C .小物块刚到P 点时速度的大小为10 m/s D
2.4
21、如图所示,在地面上方等间距分布着足够多的、水平方向
的条形匀强磁场,每一条形磁场区域的宽度及相邻区域的间距均为d .现有一边长为l (l <d )的正方形线框在离地高h 处以水平初速度v 0从左侧磁场边缘进入磁场,运动中线框平面始终竖直,最终落在地面上,不计空气阻力,则 A B .h 越大线框运动的水平位移一定越大
C .v 0越大线框运动过程中产生的焦耳热一定越多
D .v 0的大小连续变化,线框落地点也一定相应的连续变化
第Ⅱ卷(非选择题 共174分)
二、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题为选考题,考生根据要求做答。
(一)必考题(11题,共129分)
22、(7分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫
导轨;导轨上A 点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M ,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m 的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B 点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t ,用d 表示A 点到光电门B 处的距离,b 表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B 点时的瞬时速度,实验时滑块在A 处由静止开始运动。
⑴滑块通过B 点的瞬时速度可表示为 ;
⑵某次实验测得倾角o
30θ=,重力加速度用g 表示,滑块从A 处到达B 处时m 和M 组成的系统动能增加量可表示为ΔE k = ,系统的重力势能减少量可表示为ΔE p= ,在误差允许的范围内,若ΔE k = ΔE p 则可认为系统的机械能守恒;
⑶在上次实验中,某同学改变A 、B 间的距离,作出的2
-v d 图象如图所示,并测得M =m ,则重力加速度g = m/s 2。
23. (8分)某课外小组的三位同学想要测量以下三种电池的电动势和内电阻:
Ⅰ.R20(1号)干电池:电动势约为1.5V Ⅱ.R6(5号)干电池:电动势约为1.5V Ⅲ.某种锂电池:电动势约为20V
他们可选择的部分器材有:
A .电压表(量程3V 时内阻约3 kΩ;量程15V 时内阻约15 kΩ)
B .电阻箱(阻值范围0~999Ω)
C .电阻箱(阻值范围0~99999Ω)
D .滑动变阻器(阻值0~50Ω,额定电流1.5A )
E .滑动变阻器(阻值0~2kΩ,额定电流0.5A )
F .电流表(量程为0.6A ,内阻约0.125Ω) 为完成测量,三位同学进行了如下实验:
①甲同学将一节1号干电池直接接在量程为3V 的电压表两端(如图甲所示),将此时电压表的示数作为电池电动势的测量值。
以下对这种测量方法的误差分析正确的是 。
A .这种测量方法得到的电动势的测量值比真实值大
B .这种测量方法造成误差的原因是测量时电路中有微小电流
C .因为“断路时路端电压等于电源电动势”,所以这种测量方法的系统误差为零
②乙同学将一节5号干电池接入图乙所示电路中,根据测量数据画出的U -I 图像如图丙所示(图中只画了坐标纸的大格),关于此图像的下列说法中不正确的是 A .此图线在横轴上的截距表示电池被短路时的短路电流
B .为减小误差,可以将原坐标纸上两坐标轴交点处的纵坐标取为1.0V ,使每小格代表的电压值变小,从而放大U 轴的标度
C .纵轴的标度放大后,图线在横轴上的截距仍表示电池被短路时的短路电流
D .纵轴的标度放大后,电池的内阻仍等于图线斜率的绝对值
③丙同学为了测量锂电池的电动势,想给量程是15V 的电压表串联一个定值电阻(用电阻箱代替),改装成量程是25V 的电压表,实验电路如图丁所示,请将以下电压表改装过程的主要实验步骤补充完整:
A .闭合开关前将滑动变阻器的滑片移至a 端,并把电阻箱阻值调到零
B .闭合开关后调节滑动变阻器使电压表示数为10V
C .保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱使电压表示数为 V
D .不改变电阻箱的阻值,保持电阻箱与量程为15V 的电压表串联,撤去其它线路,就得到量程为25V 的电压表。
④丙同学的上述操作步骤中,电阻箱应选 ,滑动变阻器应选 (选填相应器材前的字母)
24.(13分)如图所示,在倾角为α的足够长光滑斜面上放置两个质量分别为2m 和m 的带电小球A
和B (均可视为质点),它们相距为L .两球同时由静止开始释放时,B 球的初始加速度恰好等于零.经过一段时间后,当两球距离为L ′时,A 、B 的加速度大小之比为a 1:a 2=11:5.(静电力恒量为k )
(1)若B 球带正电且电荷量为q ,求A 球所带电荷量Q . (2)求L ′与L 之比.
25.(19分)如图甲所示,在光滑绝缘水平桌面内建立xoy 坐标系,在第Ⅱ象限内有平行于桌面的匀强电场,场强方向与x轴负方向的夹角θ=45°。
在第Ⅲ象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板C 1、C 2,两板间距为d 1=0.6m,板间有竖直向上的匀强磁场,两板右端在y轴上,板C1与x轴重合,在其左端紧贴桌面有一小孔M,
小孔M离坐标原点O的距离为L=0.72m。
在第Ⅳ象限垂直于x轴放置一块平行y轴且沿y轴负向足够长的竖直平板C 3,平板C 3在x轴上垂足为Q ,垂足Q 与原点O相距d 2=0.18m。
现将一带负电的小球从桌面上的P点以初速度s m v /240=垂直于电场方向射出,刚好垂直于x轴穿过C 1板上的M孔,进入磁场区域。
已知小球可视为质点,小球的比荷kg C m
q
/20=,P点与小孔M在垂直于电场方向上的距离为m s 10
2
=
,不考虑空气阻力。
求: (1)匀强电场的场强大小;
(2)要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板C3上,求磁感应强度的取值范围;
(3)若t=0时刻小球从M点进入磁场,磁场的磁感应强度如乙图随时间呈周期性变化(取竖直向上为磁场正方向),求小球从M点到打在平板C3上所用的时间。
(计算结果保留两位小数)
33.【物理——选修3-3】(15分)
(1)(6分)如图所示是一定质量的理想气体的体积V 和摄氏温度变化关系的v-t 图象,气体由状态A 变化到状态 B 的过程中,下列说法正确的是______。
(填正确的答案标号。
选对一个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。
每选错一个扣3分,最低得分0分) A .气体的内能增大 B .气体的内能不变 C .气体的压强减小 D .气体的压强不变
E .气体对外做功,同时从外界吸收能量
(2)(9分)图为一个横截面积足够大的喷水装置,内部装有200L 水,上部密封1atm 的空气1.0L 。
保持阀门关闭,再充入2atm 的空气1.0L 。
设在所有过程中空气可看作理想气体,且温度不变。
① 求充入2atm 的空气1.0L 后密封气体的压强
② 打开阀门后,水从喷嘴喷出(喷嘴与水平等高),通过计算,画出喷水过程中气体状态变化的图象,求最后容器内剩余水的体积。
(不计阀门右侧的管中水的体积及喷嘴与装置中水平的高度差)
34、【物理选修3-4】(15分)
(1)(6分)一列简谐横波沿z 轴正方向传播,图甲是波传播到x =5 m 的M 点的波形图,图乙是质点N (x =3m)从此时刻开始计时的振动图象,Q 是位于x =10m 处的质点。
下列说法正确的是 。
(填 正确选项标号。
选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A .这列波的波长是4 m
B .这列波的传播速度是1.25 m/s
C .M 点以后的各质点开始振动时的方向都沿-y 方向
D .质点Q 经过8 s 时,第一次到达波峰
E .在0~16 s 内,质点Q 经过的路程为11 m
(2)(9分)如图所示,直角三角形ABC 是一玻璃砖的横截面,AB =L,∠C =90°,∠A =60°。
一束单色光PD 从AB 边上的D 点射入玻璃砖,入射角为45°,DB =
4
L
,折射光DE 恰好射到玻璃砖BC 边的中点E ,已知光在真空中的传播速度为C 。
求: (ⅰ)玻璃砖的折射率;
(ⅱ)该光束从AB边上的D点射入玻璃砖,经BC 、AC 边反射,最后从AB 边射出玻璃砖所需的时间。
35、【物理选修3-5】(15分)
(1)(6分)已知氘核的比结合能是1.09 MeV ,氚核的比结合能是2.78 MeV ,氦核的比结合能是7.03 MeV 。
在某次核反应中,1个氘核和1个氚核结合生成1个氮核,则下列说法中正确的是 。
(填正确选 项标号。
选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A .这是一个裂变反应
B .核反应方程式为2341
1
120H H He n +→+ C .核反应过程中释放的核能是17.6 MeV D .目前核电站都采用上述核反应发电 E .该核反应会有质量亏损
(2)(9分)如图所示,AOB 是光滑水平轨道,BC 是半径为R 的光滑的
1
4
固定圆弧轨道,两轨道恰好相切。
质量为M 的小木块静止在O 点,一个质量为m 的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内,并留在其中和小木块一起运动。
且恰能到达圆弧轨道的最高点C(木块和子弹均可以看成质点)。
①求子弹射入木块前的速度。
②若每当小木块返回到O 点或停止在O 点时,立即有相同的子弹射入小木块,并留在其中,则当第9颗子弹射入小木块后,小木块沿圆弧轨道能上升的最大高度为多少?
物理参考答案
14.B 15.D 16.A 17. A 18.A 19.BD 20.AD 21.AC
22.⑴b t (1分) ⑵22
()2M m b t +(2分),gd M m )2(-(2分) ⑶ 9.6 (2分)
23.(8分) B (2分)② C (2分) ③ 6 (2分)④ C (1分) D (1分)
24. (13分)
解:(1)B 受重力支持力和库仑力,处于共点力平衡,故B 受到的库仑力沿斜面向上,故B 带正电荷 B 球沿斜面方向合力为零F ﹣mgsinα=0 得2
sin mgL Q kq
α
=
(6分)
(2)初始时B 球受力平衡,两球相互排斥运动一段距离后,两球间距离增大,库仑力一定减小,小于mgsinα.
A 球加速度a 1方向应沿斜面向下,根据牛顿第二定律,有F ′+2mgsinα=2ma 1
B 球加速度a 2方向应沿斜面向下,根据牛顿第二定律,有mgsinα﹣F ′=ma 2 依题意a 1:a 2=11:5 得F'=mgsinα 又2
''Qq
F k L = 得L':L =3:2 (7分)
25、解析(19分):
m qB R 18.03
3==------------------1分 s qB m T 200
92π
π==
------------------1分 则在磁场中运动的时间s s T T T t 13.0800
334131311≈=++=
π---------------------1分 离开磁场到打在平板C 3上所用的时间s
v
d t 02.02
2≈=------------------------------1分 小球从M 点到打在平板C 3上所用总时间s t t t 15.021=+=-----------------------------------1分
33.【物理——选修3-3】 (1)ACE (2)【答案】①3atm ②3.0L ;图见解析
【解析】①气体做等温变化,P 0=1atm ,P 1= 2atm ,V 0=1.0L ,V 1=1.0L
2atm 的空气在P 0时的体积 P 1V 1=P 0V 2 相当于密封的空气V 0和加的空气V 2 做等温变化:
P 0(V 2+V 0)=P 2V 0
解得:P 2=3atm
②打开阀门后,水从喷嘴喷出(喷嘴与水平等高),此时封闭气体的压强和外界的压强相等为为p 0,封闭的气体做等温变化,,p 2v 0=p 0v 3 解得:v 3=3.0L 故容器内剩余水的体积为198L 。
作图如下
3-4:(1)ACD
(2)(9分)解析:
(ⅰ)作出光路图,如图所示------------------------------------------------------------------------1分 过E 点的法线是三角形的中位线,由几何关系可知△DEB 为等腰三角形
4
L
DB DE =
=------------------------------------------------------------------------------------------1分 由几何知识可知光在AB 边折射时折射角为30°-----------------------------------------------1分
所以︒
︒
=30
sin 45sin n ---------------------------------------------1分 解得:2=n -----------------------------------------------1分
(ⅱ)设临界角为θ,有sin θ=n
1
,可解得θ=45°,由光路图及几
何知识可判断,光在BC 边发生全反射,在AC 边第一次射出玻璃砖---------1分
根据几何知识可知2
L
EF =
--------------------------------------------------------------------------1分 则光束从AB 边射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需要的时间
------------------------------------------------1分 代入可解得:
-----------------------------------------1分
3-5:(1)BCE
(2)解析::(1)第一颗子弹射入木块的过程,系统动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv 0=(m+M )v 1,
系统由O 到C 的运动过程中机械能守恒,由机械能守恒定律得:1
2
(m+M )v 12=(m+M )gR 由以上两式解得:v 0
L
t C 2 =
n c v =
v
EF+FG
DE t + =。