山东省聊城市第四中学2015届高三理综(物理部分)5月诊断性测试试题

高三年级诊断性测试
理科综合试题
本试卷分第I 卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分240分，考试用时150分钟。

第Ⅰ卷（必做，共88分）
二、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分. 在每小题给出的四个选项中，有的小题只有的小题有多个选项正确. 全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分.）
16．两辆游戏赛车a 、b 在两条平行的直车道上行驶．0=t 时两车都在同一计时线处，此时比赛
开始．它们在四次比赛中的t v -图如图所示．哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆
17．如图所示，光滑绝缘水平面上带异号电荷的小球A
、B ，它们一起在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动，且保持相对静止。

设小球A 、的带电量大小为Q A ，小球B
的带电量大小为
Q B ，，下列判断正确的是 （ ） Ａ、小球A 带正电，小球B 带负电，且Q A > Q B ，
Ｂ、小球A 带正电，小球B 带负电，且Q A < Q B
Ｃ、小球A 带负电，小球B 带正电，且Q A > Q B ， Ｄ、小球A 带负电，小球B 带正电，且Q A < Q B 18．2007年9月24日，“嫦娥一号”探月卫星发射升空，实现了中华民族千年奔月的梦想。

若“嫦娥一号”沿圆形轨道绕月球飞行的半径为R ，国际空间站沿圆形轨道绕地球匀速圆周运动的半径为4R ，地球质量是月球质量的81倍，根据以上信息可以确定（ ） A ．国际空间站的加速度比“嫦娥一号”大 B ．国际空间站的速度比“嫦娥一号”大 C ．国际空间站的周期比“嫦娥一号”长 D ．国际空间站的角速度比“嫦娥一号”小
19．竖直上抛一小球，小球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于小球的速度.下列说法正确的是（ ）
A 、上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功
B 、上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功
C 、上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率
D 、上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力的平均功率
20．有一边长为L 的正方形导线框，质量为m ，由高度H 处自由下落，如图所示，其下边ab
A B C
D
进入匀强磁场区域后，线圈开始减速运动，直到其上边cd 刚好穿出磁场时，速度减为ab 边刚进入磁场时速度的一半，此匀强磁场的宽度也是L ，线框在穿越匀强磁场过程中产生的电热是（ ）
A ．2mgL
B ．2mgL+mgH
C ．mgH 43mgL 2+
D ．mgH 4
1
mgL 2+ 21．如图（a ）所示，两个平行金属板P 、Q 竖直放置，两板间加上如图（b ）所示的电压．t ＝0时，Q 板比P 板电势高5V ，此时在两板的正中央M 点有一个电子，速度为零，
电子在电场力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间变化．假设电子始终未与两板相碰．在0＜t ＜8×1010-s 的时间内，这个电子处于M 点的右侧，速度方向向左且大小逐渐减小的时间是（ ）
A ．0＜t ＜2×1010-s
B ．2×1010-s ＜t ＜4×1010-s
C ．4×10
10
-s ＜t ＜6×10
10
-s D ．6×10
10
-＜t ＜8×10
10
-s
22．某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用．他将一条形磁铁放在水平转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边．当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘转动周期一致．经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图像．
该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时．接照这种猜测（ ）
B
A ．在t ＝0.1 s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化，
B ．在t ＝0.15 s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化，
C ．在t ＝0.1 s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值，
D ．在t ＝0.15 s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值．
第Ⅱ卷（必做120分+选做32分，共152分）
注意事项
1.第Ⅱ卷共16个题。

其中23－30题为必做部分，31－38题为选做部分，考生必须从中选择2个物理、1个化学和1个生物题作答。

不按规定选做者，阅卷时将根据所选科目题号的先后顺序只判前面的2个物理题、1个化学题和1个生物题，其他作答的题目答案无效。

2.第Ⅱ卷所有题目的答案考生须用黑色签字笔、钢笔或圆珠笔答在答题纸上，在试题卷上答题无效。

23. （11分）有一电压表V 1量程为3V ，内阻约为3000Ω，要较准确地测量该电压表的内阻，提供的实验器材有：
电源E ：电动势约为15V ，内阻可忽略不计； 电流表A 1：量程为0 – 100mA ，内阻r 1=20Ω； 电压表V 2，量程为2V ，内阻r 2=2000Ω； 定值电阻R 1：阻值R 1=20Ω； 定值电阻R 2：阻值R 2=3Ω；
滑动变阻器R 0：最大阻值为10Ω，额定电流1A ； 单刀单掷开关S ，导线若干；
（1）实验中应选用的电表是 ；定值电阻应选用 。

（用题中器材相应的代号）
（2）设计一个测量电压表V 1的内阻的实验电路，画出原理图。

（3）说明实验所要测量的量： ；写出计算电压表V 1的内阻R V R 计算公式为R V = 。

24．（16分）质量为m=1kg 的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P 点，随传送带运动到A 点后水平抛出，小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B 点进入竖直光滑圆孤轨道下滑。

B 、C 为圆弧的两端点，其连线水平。

已知圆弧半径R=1.0m 圆弧对应圆心角︒=106θ，轨道最低点为O ，A 点距水平面的高度h=0.8m 。

小物块离开C 点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动，0.8s 后经过D 点，物块与斜面间的滑动摩擦因数为1μ=0.33（g=10m/s 2
,sin37°=0.6,cos37°
=0.8）试求：
（1）小物块离开A 点的水平初速度v 1 （2）小物块经过O 点时对轨道的压力 （3）斜面上CD 间的距离
（4）假设小物块与传送带间的动摩擦因数为=2μ0.3，传送带的速度为5m/s ，则PA 间的距离是多少？
25．（18分）如图甲所示，空间存在B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L=0.2m，R是连在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒。

从零时刻开始，通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。

图乙是棒的v—t图象，其中OA段是直线，AC是曲线，CE是曲线图象的渐近线，小型电动机在12s末达到额定功率，P额=4.5W，此后功率保持不变。

除R以外，其余部分的电阻均不计，g=10m/s2。

（1）求导体棒在0—12s内的加速度大小；
（2）求导体棒与导轨间的动摩擦因数及电阻R的阻值；
（3）若t=17s时，导体棒ab达最大速度，从0—17s内共发生位移100m，试求12—17s内，R上产生的热量是多少？
36．（8分）【物理3—3】
一个细口瓶开口向上放置，容积为2.0l，处在温度为0℃、压强为一个标准大气压的环境里，求：（计算结果保留2位有效数字，阿伏加德罗常数N A=6.0×1023/mol）
（1）瓶内气体的分子数为多少？
（2）若将瓶口密封，当环境温度变为20℃时，瓶内气体的压强为多少？
37．（8分）【物理3—4】
如图所示，是一种折射率n=1.5的棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光线沿MN 方向射到
棱镜的AB 面上，入射角的大小75.0arcsin i ，求： （1）光在棱镜中传播的速率。

（2）画出此束光线射出棱镜后的方向，要求写出 简要的分析过程。

（不考虑返回到AB 和BC 面上 的光线）。

38．（8分）【物理3—5】 静止的锂核（63Li ）俘获一个速度为7.7×106
m/s 的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒
子，其中一个粒子为氦核（4
2He ），它的速度大小是8.0×106
m/s ，方向与反应前的中子速度方向相同。

（1）写出此核反应的方程式；
（2）求反应后产生的另一个粒子的速度大小及方向； （3）此反应过程中是否发生了质量亏损，说明依据。

理科综合答案及评分标准
一、选择题（本题包括15小题。

每小题只有一个选项符合题意） 1—8 BCCD DCCD 9.C 10.B 11.A 12.B 13.C 14.A 15.C
二、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分. 在每小题给出的四个选项中，有的小题只有的小题有多个选项正确. 全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分.）
16．答案：AC 解析：在速度时间图像里，图像与横轴所围成的面积表示物体发生的位移．从A 图中可以看出，当t=20s 时，两图像面积相等，此时一辆赛车追上另一辆；B 图中a 的面积始终小于b 的面积，所以不可能追上；C 图像也是在t=20s 时，两图像面积相等，此时一辆赛车追上另一辆；D 图像中a 的面积始终小于b 的面积，所以不可能追上；所以答案为AC ． 17．答案：D 解析：由于AB 之间的作用力为F=
2
r
k
Q Q B A ，而AB 作匀加速直线运动，两者的间距不变，所以A 带负电，B 带正电，由于系统向右运动，所以Q A < Q B 。

18.答案：AB 解析：万有引力提供向心力，由22
224T mr r v m ma r Mm G π===可得向心加速度之比1681
21222121=⋅=r r M M a a ，A 正确；线速度之比2
9
122121=⋅=
r r M M v v ，B 正确；周期之比983231122
1
=⋅=r r M M T T ，C 错；角速度之比8
9
1221==T T ωω，D 错。

19．答案：C 解析：由题意可知，上升过程的平均速度大于下降过程中的平均速度，故所以上
升时间小于下降时间，所以上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率。

20．答案：C 解析：线圈在穿越磁场过程中，由动能定理
4v 3m 21E mgL 22F ⨯-=-而gH 2v 2=，mgH 4
3
mgL 2W Q f +==∴
21．答案：D 解析：0-2×10
10-s 时间内电子应向Q 板运动，2×10
10
-s-4×10
10
-s ，电子向
右减速；4×10
10
--6×10
10
-s ，电子向左加速，6×10
10--8×10
10
-s ，电子向左减速，答案
应选D ．
22．答案：AC 解析：传感器内线圈的磁感应强度如图乙，在图乙中斜率既能反映线圈内产生的感应电流的方向变化，又能放映感应电流的大小变化．t ＝0.1 s 时刻，斜率最大，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值，并且产生的感应电流的方向发生了变化，所以AC 正确；同理可知t ＝0.15 s 时刻线圈内产生的感应电流的方向变化及大小变化情况，CD 不正确． 第Ⅱ卷（必做120分+选做32分，共152分） 23．（1）V 2；R 1（每空2分）
（2）如图（4分）
（3）电压表V 1的示数U 1；电压表V 2的示数U 2（2分）；
22
1
r U U ⋅（1分） 24．解：（1）对小物块，由A 到B 有gh v y 22
=
………… 1分
在B 点1
2
tan
v v y =
θ
…………2分所以s m v /31= …………1分
（2）对小物块，由B 到O 有 2
202
121)37sin 1(B mv mv mgR -=
-
…………2分 其中s m s m v B /5/432
2
==+= …………1分 在O 点R
v m mg N 2
=- …………1分
所以N=43N 由牛顿第三定律知对轨道的压力为N N 43=' …………1分 （3）物块沿斜面上滑：1153cos 53sin ma mg mg =+ μ…………1分 所以21/10s m a = 物块沿斜面上滑：2153cos 53sin ma mg mg =- μ …………1分
由机械能守恒知s m v v B c /5== 小物块由C 上升到最高点历时s a v t c
5.01
1== 小物块由最高点回到D 点历时s s s t 3.05.08.02=-= …………1分 故2
2212
12t a t v S c CD -=
…………1分 即m S CD 98.0= …………1分
(4）小物块在传送带上加速过程：32ma mg =μ …………1分 PA 间的距离是m a v S PA
5.123
2
1== …………1分 25．解析:（1）由图知：12s 末的速度为v 1=9m/s ，t 1=12s （1分） 导体棒在0—12s 内的加速度大小为1
10t v a -=
=0.75m/s 2（1分）
（2）设金属棒与导轨间的动摩擦因素为μ. A 点：E 1=BLv 1（1分）
I 1=
R
E 1（1分）
由牛顿第二定律：F 1－μmg －
BI 1L=ma 1（2分）
则P 0=F 1·v 1（1分）
C 点：棒达到最大速度v m =10m/s ，
E m =BLv m I m =
R
E m
（1分） 由牛顿第二定律：F 2－μmg －BI m L=0（2分） 则P 额=F 2·v m （1分）
联立，代入为数据解得：μ=0.2，R=0.4Ω（2分） （3）在0—12s 内通过的位移：s 1=
2
1
（0+v 1）t 1=54m （1分） AC 段过程发生的位移S 2=100－S 1=46m （1分） 由能量守恒：P 0t=Q R +μmg·s 2=
21mv m 2－2
1mv 12（2分）
代入数据解得：Q R =12.35J （1分）
36．（8分）
解：（1）瓶内气体的摩尔数为mol V V n 4
.222
0==
…………① ∴瓶内气体分子数为22104.50.64
.222
⨯=⨯=
=A nN N …………② （2）气体做等容变化，由查理定律得
T
T P P 0
0= …………③ Pa Pa P T T P 5500101.110013.1273
293
⨯=⨯⨯==
∴ …………④ 评分意见：（1）4分，①②式各2分；（2）4分，③④式各2分
37．解析：（1）光在棱镜中传播的速率 5
.11038⨯==n c v =2×108
m/s （3分）
（2）由折射率 r
i
n sin sin =
（1分） 得AB 面上的折射角 r=30°（1分）
由几何关系得，BC 面上的入射角θ=45°（1分） 全反射临界角C=arcsin
︒<451
n
，光在BC 面上发 生全反射，光路如图所示。

（2分）
38．（1）H He n Li 31421063+→+ （2分）
（2）用m 1、m 2和m 3分别表示中子（n 10）
、氦核（He 4
2）和氚核的速度，由动量守恒定律得 332211v m v m v m ++ （2分）
代入数值，得s m v /101.863⨯-=
即反应后生成的氚核的速度大小为s m /101.86
⨯ （1分） 方向与反应前中子的速度方向相反 （1分）
（3）反应前的总动能211121
v m E =
反应后的总动能2
3322222
121v m v m E +=
经计算知E 2>E 1，故可知反应中发生了质量亏损。

（2分）
班级＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＿
生物答案卷
26.(16分)
(1)[ ] ______________ (2) ____________
（3）[ ] [ ] (4) ___________________________________
(5)[ ]____________ [ ]____________ ________ _______________________________
27.(17分)
(1)________________________________________________________________________
_____
____________________________________________________________________________
(2)____________________________
(3) ___________________
(4)___________________________________________________________
____________
预期可能的结果及相应的结论：
①
______________________________________________________________________________ __________________________________________________________
②
______________________________________________________________________________ __________________________________________________________
③
______________________________________________________________________________ __________________________________________________________
35.(8分) 【现代生物科技专题】
(1)_____________ ________________________________
(2)_____________
(3)________________
_______________________________________________________
____________________
(4)___________________ _______________________
班级＿＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
化学答案卷
28.（1）
（2）
（3）①
②
29.(1) (2)
(3)
(4) (5)
30.(1)
(2)
(3) (4) (5)
33.(1)
(2)
(3)②
④
班级＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＿
物理答案卷
23．（1）；（2）
（3）
24．
25．
选做题一选做题二。