2010年天津市南开区二模物理试题及答案

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理科综合 物理部分 （天津市南开区二模卷）
审核：张红霞 校验：王伟
物理试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，第Ⅰ卷1至2页，第Ⅱ卷3至4页，共120分．
答卷前，考生务必将自己的姓名、准考号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码．答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回． 祝各位考生考试顺利！
第Ⅰ卷
注意事项：
1、每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．
2、 本卷共8题，每题6分，共48分．
一、单项选择题（每小题6分，共30分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1．下列有关光现象的说法中正确的是 A ．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色条纹是由于光的折射而产生的色散现象
B ．在大门上安装门镜可以扩大视野，这是利用了光的衍射原理
C ．紫光照射某金属时有光电子产生，红光照射该金属时也一定有光电子产生
D ．光导纤维的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
2．在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出．1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的11H 反应，间接地证实了中微子的存在．中微子与水中的一个1
1H 发生核反应，产生一个中子和一个正电子．由此可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是 A ．0和0 B ．0和1 C ．1和 0 D ．1和1 3．高层建筑的外观保洁工作一般由被称为“蜘蛛人”的保洁员 来承担．如图所示，保洁员由上到下对建筑物的玻璃幕墙进行清洁工作．设保洁员分别在五楼、三楼作业时，双腿伸直支撑身体（认为保洁员双腿与墙面始终保持垂直）并保持静止时，绳子对保洁员的拉力分别为T 1、T 2，保洁员所受墙面的支持力分别为F 1、F 2，则 A ．T 1＜T 2， F 1＜F 2 B ．T 1＞T 2， F 1＜F 2 C ．T 1＞T 2， F 1＞F 2 D ．T 1＜T 2， F 1＞F 2 4．“神舟”七号经过变轨后，最终在距离地球表面约343公里的圆轨道上正常飞行，约90分钟绕地球一圈．则下列说法错误的是 A ．“神舟”七号绕地球正常飞行时宇航员的加速度小于9.8 m/s 2 B ．“神舟”七号绕地球正常飞行的速率可能大于8 km/s C ．“神舟”七号飞船在轨道上正常飞行时，宇航员由于处于完全失重状态而悬浮，在舱内行走时，需穿带钩的鞋子，
地板是网格状的 D ．“神舟”七号运行的周期比地球近地卫星的周期大
5．如图所示，长为L 、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为＋q 、质量为m 的小球以初速度v 0从斜面底端A 点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端B 点时，速度仍为v 0，则
A ．A 点电势一定小于
B 点电势
B ．小球在B 点的电势能一定大于在A 点的电势能
C ．A 、B 两点间的电压一定等于mgL sin θ/q
D ．若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q 产生的，则Q 一定是正电荷 二、不定项选择题（每小题6分，共18分．每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确．全
部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 6．某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系” 实验，装置如图。

图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W ，当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并
别记做W 、2W 、3W ……；每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出，几位同学根据测定的数据在坐标系中作出相应的图象，其中能准确反映橡皮筋对小车做的功与小车速度之间关系的是
7．如图甲所示，O 点为振源，OP = s ，t = 0时刻，O 点由平衡位置开始向下运动，产生沿直线OP 向右传播的简谐横波．如图乙为P 点的振动图象（从t 1时刻开始振动）．则以下说法中正确的是
A ．该波的频率为
121
t t B ．波传至P 点时，P 点由平衡位置开始向下振动 C ．这列波的波速为
1
t s D ．t 2时刻，P 点的加速度最大，速度最小
8．质量为m 的物体静止在光滑水平面上，从t ＝0时刻开始受到水平力的作用．力的大小F 与时间t 的关系如图所示，且力的方向保持不变．则下列选项中正确的是
A ．2t 0时刻的瞬时速度为m t F 003
B ．2t 0时刻的瞬时功率为m t F 0
203
C ．在t ＝0到2t 0这段时间内，物体的位移为m
t F
2
03
D ．在t ＝0到2t 0这段时间内，水平力的平均功率为m
t F 490
20
理科综合
物理部分
第II 卷
注意事项：
1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上． 2．本卷共4题．共72分． 9．（18分）（1）如图所示，一固定斜面的倾角为α，高为h ．一小球从斜面顶端沿水平方向抛出，恰好落至斜面底端．不计小球运动中所受的空气阻力，设重力加速度为g ．则小球抛出时的初速度为 ，抛出后小球距离斜面最远时的速
度为
．
（2）实验室购进了一批低电阻的电磁螺线管，已知这批电磁螺线管使用的金属丝的电阻率8107.1-⨯=ρΩ·m ．课外活动小组的同学设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度．他们选择了电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等．
①．为了减小实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图(a )的A 、B 、C 、D 四个电路中选择 电路来测量金属丝电阻；
②．他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图(b )所示，金属丝的直径为 mm ； ③．根据电路测得的金属丝的电阻值为4Ω，则可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为 m ．（结果保
留两位有效数字）
（3）为测定木块与斜面之间的动摩擦因数μ，某同学让木块从斜面上端自静止起做匀加速运动，如图所示；他使用的实验器材仅限于①倾角固定的斜面(倾角未知)，②木块（可
视为质点），③秒表，④米尺．(重力加速度g 为已知) 请写出实验中应记录的物理量及其符号是 ．
计算动摩擦因数的表达式是μ=________________．
10．(16分)如图所示，半径R = 0.8m 的光滑圆形轨道固定在竖直面内．小球A 、B 质量分别
为m 、3m ．A 球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑，与静止于轨道最低点的B 球相撞，碰撞后A 球返回，能达到的最大高度为R 4
1
，重力加速度为g ，求第一次碰撞刚结束时
小球B 对轨道的压力．
11．（18分）一电阻为R 的金属圆环，放在磁场中，磁场与圆环所在平面垂直，如图(a )所示，已知通过圆环的
磁通量随时间t 的变化
(b ) (a )
关系如图(b )所示，图中的最大磁通量0和变化周期T 都是已知量，求： (1)在t = 0到t = T /4的时间内，通过金属圆环横截面的电荷量q ； (2)在t = 0到t = 2T 的时间内，金属环所产生的 电热Q ．
12．（20分）常见的激光器有固体激光器和气体激光器，世界上一些发达国家已经研究出了自由电子激光器，其原理的简单示意如图(a )所示．自由电子（设初速度为零，不计重力）经电场加速后，射入上下排列着许多磁铁的管中，相邻的两块磁铁的极性是相反的，在磁场的作用下电子扭
动着前进，犹如小虫在水中游动．电子每扭动一次就会发出一个光子（不计电
子发出光子后能量的损失），管两端的反射镜使光子来回反射，结果从透光的一端发射出激光．若加速电场电压U ＝1.8×104 V ，电子质量为m ＝0.91×10-30 kg ，电子的电荷量q ＝1.6×10-19 c ，每对磁极间的磁场可看做是均匀的，磁感应强度B ＝9×10-4 T ，每个磁极
的左右宽度为a ＝30 cm ，垂直于纸面方向的长度为b ＝60 cm ，
忽略左右磁极间的缝隙，从上向下看两极间的磁场如图(b )，
当电子在磁极的正中
间向右垂直于磁场方向射入时，求：
(1)电子进入磁场时的速度v ；
(2)电子在磁场中运动的轨道半径R ； (3)画出电子在磁场中运动的轨迹； (4)电子可通过磁极的个数n ；
(5)电子在磁场中运动的时间t ．
2010年南开区高考模拟试卷理科综合物理部分答题纸
9．（18分）
（1）． ；
（2）．①． ． ②． mm ． ③． m ．
（3）．①．
②． ．
10．（16分）
图a
11．（18分）12．（20分）
2010年南开区高考模拟试卷(二)理科综合物理部分答案
9．（1）
α
tan 2gh ；
α
sin 2gh （各3分）
（2）①．D ②．0.260～0.264 ③．12～13 （各2分） （3）①．斜面长度L 、斜面高度h 、木块下滑的时间t ，斜面对应的底边长d （各1分） ②．
（2分）
10．解：（1）mv 12/2= mgR 得：v 1=4m/s （3分）
mv 1′2/2= mgR /4 得：v 1′=2m/s （3分） 因为返回，可知v 1′与v 1反向 （1分）
根据mv 1= m v 1′+ mv 2 得：v 2=2m/s （3分）
设轨道对 B 球的支持力为 N ， B 球对轨道的压力为N ′，方向竖直向上为正、 向下为负． 则N -3mg =3m v 22/R （3分） N ′= -N=-4.5mg （2
分） 方向竖直向下．（1分）
11．解：(1)由磁通量随时间变化的图线可知在t =0到t =T /4时间内，环中的感应电动势为t
E ∆∆=φ1 （2分）
在以上时段内，环中的电流为R
E I 1
1=
（2分） 则在这段时间内通过金属环某横截面的电量t I q 1= （2分）
联立求解得R
q 0
φ=
（2分）
(2）在t =T /4到t =T/2和t=3T /4到t=T 时间内，环中的感应电动势E 1=0（2分） 在t =0到t = T /4和t =T /2到t =3T /4时间内，环中的感应电动T
E 0
34φ=
（2分） 由欧姆定律可知在以上时段内，环中的电流为TR
I 0
34φ=
（2分） 在t =0到t =2T 时间内金属环所产生的电热为)(232
312
1Rt I Rt I Q += （2分） 联立求解得Q =16RT
2
0φ （2分）
12.解：
（2分）
（2分）
（2分）
（
2分） （4分）
（2分）
（2分）
（2分）
（2分）。