甘肃省天水一中高三下学期第一次模拟考试物理试题 Word版含答案

天水市一中2015级2017-2018学年度第二学期第一次模拟考试
理科综合物理部分
14．以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是()
A．紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
B．若使放射性物质所在处的压强升高，其半衰期将减小
C．原子核式结构模型是由汤姆孙在α粒子散射实验基础上提出的
D．太阳内部发生的核反应是热核反应
15．在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中()
A．速度和加速度的方向都在不断改变
B．速度与加速度方向之间的夹角一直减小
C．在相等的时间间隔内，速率的改变量相等
D．在相等的时间间隔内，动能的改变量相等
16．在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙面间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．现对B施加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的摩擦力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中()
A．F1保持不变，F3缓慢增大
B．F1缓慢增大，F3保持不变
C．F2缓慢增大，F3保持不变
D．F2缓慢增大，F3缓慢增大
17．如图甲是远距离输电线路示意图，图乙是用户端电压随时间变化的图象，则()
A．发电机产生的交流电的频率是100 Hz
B．降压变压器输出的电压有效值是340 V
C．输电线的电流由输送功率和输送电压共同决定
D．仅增加升压变压器的原线圈匝数，其他条件不变，输电线上损失的功率减小
18．如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物
块在传送带上运动的v－t图象(以地面为参考系)如图乙所示．已知v2>v1，则() A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离最大
C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
19．(多选)我国已先后成功发射了“天宫一号”飞行器和“神舟八号”飞船，并成功地进行了对
接试验，若“天宫一号”能在离地面约300 km高的圆轨道上正常运行，则下列说法中正确的是()
A．“天宫一号”的发射速度应大于第二宇宙速度
B．对接前，“神舟八号”欲追上“天宫一号”，必须在同一轨道上点火加速
C．对接时，“神舟八号”与“天宫一号”的加速度大小相等
D．对接后，“天宫一号”的速度小于第一宇宙速度
20. （多选）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＝1 kg和m B＝2 kg 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(重力加速度g取10 m/s2)．则()
A．若F＝1 N，则物块、木板都静止不动
B．若F＝1.5 N，则A物块所受摩擦力大小为1 N
C．若F＝4 N，则B物块所受摩擦力大小为2 N
D．若F > 8 N，则B物块相对于木板滑动
21．（多选）如图所示，边长为L的正方形abcd内有垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一束速率不同的带正电粒子从左边界ad中点P垂直射入磁场，速度方向与ad 边夹角θ＝30°，已知粒子质量为m、电荷量为q，粒子间的相互作用和粒子重力不计.则()
A. 粒子在磁场中运动的最长时间为
B. 粒子在磁场中运动的最短时间为
C. 上边界ab上有粒子到达的区域长为(1－)L
D. 下边界cd上有粒子到达的位置离c点的最短距离为
三、非选择题：共174分。

第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。

第33~38题
为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（共129分）
22．（6分）
有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3，回答下列问题：
(1)改变钩码个数，实验能完成的是____(填正确答案标号)．
A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4
B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4
C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4
D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5
(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是________(填正确答案标号)．
A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C．用量角器量出三段绳子之间的夹角
D．用天平测出钩码的质量
(3)在作图时，你认为下图中________是正确的．(填“甲”或“乙”)
23．（10分）
二极管是一种半导体元件，电路符号为，其特点是具有单向导电性．某实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究．据了解，该二极管允许通过的最大电流为50 mA.
(1)该二极管外壳的标识模糊了，同学们首先用多用电表的欧姆挡来判断它的正、负极：当将红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时，发现指针的偏角比较小，当交换表笔再次测量时，发现指针有很大偏转，由此可判断________(填“左”或“右”)端为二极管的正极．
(2)实验探究中他们可选器材如下：
A．直流电源(电动势3 V，内阻不计)
B．滑动变阻器(0～20 Ω)
C．电压表(量程15 V、内阻约80 kΩ)
D．电压表(量程3 V、内阻约30 kΩ)
E．电流表(量程0.6 A、内阻约1 Ω)
F．电流表(量程50 mA、内阻约50 Ω)
G．待测二极管
H．导线、开关
为了提高测量精度，电压表应选用________，电流表应选用________．(填字母序号)
(4)同学们将该二极管与阻值为100 Ω的定值电阻串联后接到输出电压恒为3 V的电源两端，则二极管导通时定值电阻的功率为________W.
24．（14分）
如图甲所示，电阻不
计的两根平行光滑金属导轨相距L=0.5m，导轨平面与水平面的夹角
θ=30°，导轨的下端PQ间接有R=8 Ω电阻．相距x=6m 的MN和PQ间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场．磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示．将导体棒ab垂直放在导轨上，导体棒ab接入电路部分阻值为r=2 Ω，使导体棒从t=0时由静止释放，t=1 s时导体棒恰好运动到MN，开始匀速下滑．g取10m/s2．求：
（1）0～1s内回路中的感应电动势；
（2）导体棒ab的质量；
（3）0～2s时间内导体棒所产生的热量．
25．（17分）
如图所示，水平地面上固定有A、B两个等高的平台，之间静止放置一长为5l、质量为m 的小车Q，小车的上表面与平台等高，左端靠近平台A。

轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l。

现将该弹簧水平放置，一端固定在平台A的左端，另一端与质量为m的小物块P(可视为质点)接触但不连接。

另一弹簧水平放置，一端固定在平台B的右端。

现用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后由静止释放，P开始沿平台运动并滑上小车，当小车右端与平台B刚接触时，物块P恰好滑到小车右端且相对小车静止。

小车与平台相碰后立即停止运动，但不粘连，物块P滑上平台B，与弹簧作用后再次滑上小车。

已知平台A的长度为2l，物块P与平台A间的动摩擦因数μ=0.5，平台B、水平地面光滑，重力加速度大小为g，求：
（1）物块P离开平台A时的速度大小；
（2）平台A右端与平台B左端间的距离；
（3）若在以后运动中，只要小车与平台相碰，则小车立即停止运动，求物块P最终停止的位置距小车右端多远。

34．[物理——选修3-4］（15分）
（1）（5分）一列简谐横波沿x轴传播，t=0.1s时波形图如图中实线所示，波刚好传到c 点；t=0.4s时波形如图中虚线所示，波刚好传到e点。

a、b、c、d、e是同一介质中的质点，下列说法正确的是（）（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。

A. 该波的波速为10m/s
B. t=0.2s时质点b和质点c的位移相等
C. 质点d在0.1～0.4s时间内通过的路程为40cm
D. 时质点a运动到平衡位置
E. 这列简谐横波遇到频率为2Hz的另一列简谐横波时会发生干涉现象
（2）（10分）可见光通信是利用LED灯的光线实现上网的新型高速数据传输技术。

如图
所示，ABCD 是LED 闪光灯的圆柱形封装玻璃体，其横截面的直径AB=d ，厚度AD=d 。

LED 灯(可视为点光源)固定在玻璃体CD 面的圆心O 。

玻璃体的折射率为
，光在真
空中的传播速度为c 。

求：
①光在玻璃体中传播的速度；
②光线OA 在AB 面发生折射时的折射角。

理综参考答案：
物理答案
14．解析：选D 根据爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 0可知，最大初动能与光的照射强度无关，与光的频率有关，选项A 错误；半衰期是由核内部因素决定的，不受外部因素影响，B 错误；原子核式结构模型是由卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出的，选项C 错误；太阳内部发生的核反应是聚变反应，属于热核反应，选项D 正确．
15．解析：选B 小球做平抛运动，加速度为重力加速度，小球的速度大小和方向时刻变化，
小球的加速度大小和方向均恒定，故A 错误．速度与加速度的夹角的正切值tan θ＝vy v0＝gt v0，
随着时间t 的增大，夹角θ减小，故B 正确．速度改变量Δv ＝g Δt ，相等时间内的速度改变量相等，但速率(即速度的大小)的改变量不相等，故C 错误．相等时间内动能的改变量取决于合力——重力做的功，由于相等时间内下落的高度越来越大，重力做的功越来越多，故动能的改变量越来越大，故D 错误．
16．解析：选D 球B 受力情况如图所示，墙对球B 的作用力及A 对球B 的作用力的合力与F 及重力的合力大小相等，方向相反，故当F 增大时，A 对B 的支持力F 2′增大，故B 对A 的压力也增大，即F 2增大，同理可知，墙对B 的作用力F 1增大；对整体分析，整体竖直方向受重力、支持力及压力F ，水平方向受墙的作用力F 1和地面对A 的摩擦力为F 3而处于平衡，由平衡条件得，当F 增大时，地面对A 的摩擦力F 3增大，故选项D 正确.
17．解析：选C 由乙图可知交流电的周期T ＝0.02 s ，则频率f ＝T 1＝50 Hz ，变压器不改
变交流电的周期与频率，则A 错．由乙图可知U m ＝340 V ，有效值U ＝2Um ＜340 V ，则B 错．输
电线的电流由输送功率和输送电压共同决定，则C 正确．当仅增加升压变压器的原线圈匝数时，则输电电压减小，由P ＝UI 可知，输电电流增大，再由P ＝I 2R 可知输电线上损失的功率增大，则D 错．
18．解析：选B 物块滑上传送带后将做匀减速运动，t 1时刻速度为零，此时小物块离A 处的距离达到最大，选项A 错误；然后在传送带滑动摩擦力的作用下向右做匀加速运动，t 2时刻与传送带达到共同速度，此时小物块相对传送带滑动的距离最大，选项B 正确；0～t 2时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右，选项C 错误；t 2～t 3时间内小物块不受摩擦力，选项D 错误．
19．解析：选CD 地球卫星的发射速度都大于第一宇宙速度，且小于第二宇宙速度，A 错误；若“神舟八号”在与“天宫一号”同一轨道上点火加速，那么“神舟八号”的万有引力小于向心力，其将做离心运动，不可能实现对接，B 错误；对接时，“神舟八号”与“天宫一号”必
须在同一轨道上，根据a ＝G r2M 可知，它们的加速度大小相等，C 正确；第一宇宙速度是地
球卫星的最大运行速度，所以对接后，“天宫一号”的速度仍然要小于第一宇宙速度，D 正确．
20.解析：选BC 物块A 的滑动摩擦力为F f A ＝μm A g ＝2 N ，物块B 的滑动摩擦力为F f B ＝μm B g ＝4 N ．若F ＝1 N<2 N ，则两物块相对木板静止不动，而木板向左加速运动，A 错误；若F
＝1.5 N<2 N ，对两木块与木板整体由牛顿第二定律得共同加速度为a ＝mA ＋mB F ＝31.5 m/s 2
＝0.5 m/s 2，对A 有F －F f ＝m A a ，解得F f ＝1 N ，B 正确；当F ＝4 N>2 N 时，木块A 与木板
相对滑动，此时木板和B 的加速度为a ＝mB μmAg ＝1 m/s 2，此时B 物块所受摩擦力大小为F f
＝m B a ＝2 N ，C 正确；同理若F > 8 N ，木块A 与木板相对滑动，此时A 对木板的摩擦力为
2N ，B 的加速度为a ＝mB μmAg ＝1 m/s 2，B 对木板的摩擦力为2N< 4 N ．D 错误。

21．解析：选 AD A 项：粒子对应的圆心角越大，在磁场中运动的时间越长，最长时间对应的轨迹如图所示：
从pa 边射出对应的轨迹的圆心角最大，为300°，故最长时间为：
，故A 正确；
B 项：考虑极限法，假设粒子速度无限大，则沿着直线穿过磁场，时间无穷小，故粒子在磁场中运动的最短时间趋向零，故B 错误；
C 项：画出临界轨迹，如图所示：
从ab 边射出的最大的轨迹是与bc 边相切，故：r 1+r 1sin60°=L ，故， 从ab 边射出的最小的轨迹是与ad 边相切，故： ，故，
故上边界ab 上有粒子到达的区域长为： ，故C 错误；
D 项：临界情况是轨迹与cd 变相切，故： ，解得r 3=L ，
故下边界cd 上有粒子到达的位置离c 点的最短距离为，故D 正确。

22．解析：(1)实验中的分力与合力的关系必须满足：|F 1－F 2|≤F 3≤F 1＋F 2，因此B 、C 、D 选项是可以的．
(3)实验中F 3是竖直向下的．
答案：(1)BCD(2)A(3)甲
23．解析：(1)调到欧姆挡时，在多用电表的内部，电源的正极是接在黑表笔
上，负极是接在红表笔上．
(2)电源电压只有3 V，所以电压表选D；二极管允许通过的最大电流为50
mA，所以电流表选F.
(4)在图中画出阻值为100 Ω的定值电阻的伏安特性图象，从图中找出两图象电流相同且电压之和等于3 V时的电流值大约是13 mA，则定值电阻的功率P＝I2R≈0.017 W.
答案：(1)左(2)D F
(3)伏安特性曲线如图所示
(4)0.017(在0.015～0.019范围内均可)
24．（1）6V（2）0.1kg（3）1.22J
解析：（1）0﹣1s内，磁场均匀变化，由法拉第电磁感应定律有：
由图象得，
且
代入解得：E1=6V
（2）导体棒从静止开始做匀加速运动，加速度
t=1s末进入磁场区域的速度为
导体棒切割磁感线产生的电动势
根据导体棒进入磁场区域做匀速运动，可知导体受到的合力为零，有：
根据闭合电路欧姆定律有：
联立以上各式得：m=0.1kg
（3）在0～1s内回路中产生的感应电动势为E1=6V
根据闭合电路欧姆定律可得
1s～2s内，导体棒切割磁感线产生的电动势为E2=5V
根据闭合电路欧姆定律可得
0～2s时间内导体棒所产生的热量
代入数据解得Q=1.22J
综上所述本题答案是：（1）6V（2）0.1kg（3）1.22J
25．（1）（2）（3）
解析：（1）设弹簧压缩最短时，弹簧的弹性势能为。

由机械能守恒得：
设物块P离开A平台的速度为，由能量守恒得：
解得:
（2）设物块P运动到小车最右端与小车的共同速度为，从物块P离开平台A到物块与小
车共速过程中，物块位移为s1，小车位移为s2，由动量守恒得
对物块P：
对小车：
联立得平台A右端与平台B左端间的距离为：
（3）由能量守恒可知，物块离开平台B时，速度为,设物块P与小车再次共时，速度为，从物块P离开平台B到物块与小车共速过程中，物块位移为s3，小车位移为s4，由动量守
恒得：
对物块P：
对小车：
设小车到达平台A碰后，物块运动的位移为s5，由动能定理得
联立解得物块P最终停止的位置距小车右端为：
34．
（1）ACD
解析：由图可知，波长，波在t=0.1至t=0.4s时间内，由c点向右传播至e点，传
播的路程为，则波速为，A正确；波的周期
，实线是t=0.1s的图象，再经0.1s，b在平衡位置，c点在波谷位置，B错误；由图可知在0.1～0.4s时间内，d运动了半个周期，故d点走过路程为2A=40cm，C
正确；质点a的振动方程为，当时，代入得：，此时质点a运动到平衡位置，D正确；当两列波的频率相等时才会发生
干涉现象，因这列波的频率为，与2Hz的另一列简谐横波的频率不相等，故不会发生干涉现象，E错误；选ACD.
（2），
解析：试题分析：①根据得，。

②由题图可知，，所以入射角的正切
所以：，根据折射定律知，，所以：
，
所以折射角：。