天津五中2010届高三年级二模(物理)

天津五中2010届高三年级二模
理科综合能力测试
理科综合能力测试分为物理、化学、生物三部分，共300分，考试用时150分钟．各学科试卷均分为第I 卷和第II 卷两部分，物理学科1至8页，化学学科9至14页，生物学科15至20页。

物理部分
第I 卷 选择题（共48分）
本卷共8题,每题6分，共48分．1—5题每题给出的四个选项中，只有一项是正确的。

6—8题每题给出的4个选项中，有的只有一项是正确的，有的有多个选项是正确的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。

1．以下说法正确的是
A ．放射性元素的半衰期是由其物理性质和化学性质决定的，与原子核内部本身因素无关
B ．β射线是原子核外电予挣脱原子核的束缚而形成的电子流
C ．2389223892U 衰变为238
9223891Pa 需经过1次a 衰变和1次β衰变
D ． 一种元素的同位素具有相同的化学性质和物理性质
2．如图所示，水下光源S 向水面A 点发射一束光线，折射光线分别为a 、b 两束。

则 A ．在水中a 光的速度比b 光的小
B ．用同一双缝干涉实验装置分别用a ，b 光傲实验，a 光干涉 条纹间距小于b 光干涉条纹间距
C ．若保持入射点A 位置不变，将入射光线顺时针旋转， 从水面上方观察，a 光先消失，
D ．a ，b 两束光相比较，a 光的波长较长 3．如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形圈，已知圈中b 位置的质点起振比a 位置的质点晓0.25 s ，b 和c 之间的距离是5 m ，则此列波的波长和频率应分别为 A ．5m.2Hz B ．5m,1Hz
C ．10m,2Hz
D ．10m.1Hz 4．“神舟七号”绕地球做匀速圆周运动时，距地面高度为343 km ，运行周期为90分钟；“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动时，距月球表面高度为200km ，运行周期为127分钟．已知地球半径为6400km ，月球半径为1750km 。

“嫦娥一号”与“神舟七号”相比较，以下说法正确的是 A ．“嫦娥一号”的线速度大 B ．“嫦娥一号”的角速度小 C ．“嫦娥一号”的向心加速度大
D ．两者轨道半径的三次方与周期平方的比值相等
5．三段等长的、不可伸长的细线结于O 点，A 端固定在水平杆上，B 端接在套在竖直光滑
杆上的轻圆环上．C 端挂一重物，重物的质量为m 。

开始时轻环固定在紧靠D 端的位 置,AD 等于绳长OA 的1.6倍，重物静止对如图所示。

今不再固定圆环，让圆环可以在
竖直光滑杆上自由滑动，重物再次静止对OA 绳的拉力为A F ，OB 绳的拉力为B F ，则
A ．,A
B F mg F mg >> B ．,A B F mg F mg <<
C ．,A B F mg F mg ><
D ．,A B F mg F mg <>
6．如图所示，平面内有一菱形abcd ，O 点为其两对角线的交点。

空间存在一未知的静电场，方向与菱形所在平面平行。

有一电子，若从a 点运动至d 点，电势能就会增加△E ；若从d 点运动至c 点，电势能就会减∆E ．那么此空闻存在的静电场可能是
A ．方向垂直于ac ，并由b 指向d 的匀强电场
B ．方向垂直于bd ，并由c 指向a 的匀强电场 D ．位于O 点的正点电荷形成的电场 D ．位于b 点的负点电荷形成的电场
7．如图所示，ABC 和DEF 是在同一竖直平面内的两条光滑 轨道，其中ABC 的末端水平，DEF 是半径为0.4r m =的
半圆形轨道，其直径DF 沿竖直方向，C 、 D 可看作重合。

现有一可视为质点的小球从轨道ABC 上距C 点高为H 的
地方由静止释放，g 取10m ／s 2
．以下说法正确的是
A ．若使小球经C 处水平进入轨道DEF 且能沿轨道运动， H 至少为0.4m
B ．若使小球经
C 处水平进入轨道DEF 且能沿轨道运动，H 至少为0.2m
C ．若使小球恰好击中与圆心等高的E 点，H 应为0.1m
D ．若使小球恰好击中与圆心等高的
E 点，H 应为0.05m
8．如图所示，电源电动势为E ，内阻忽略不计，滑动变阻器的滑片P 置于中点：两平行极板间有垂直纸面的匀强磁场，一带正电的粒子以速度o υ正好水平向右匀速穿过两板 (不计重力)。

以下说法错误的是
A ．若粒子带负电，也可以沿图示方向以相同速度沿直线穿过此区域
B ．将滑片P 向上移动一点，该粒子穿出两板过程中电势能增大
C ．将滑片P 向上移动一点，该粒子穿出两板过程中动能减小
D ．把R 调为原来的一半，则能沿直线穿出的粒子速度为/2o υ
第Ⅱ卷非选择题（共72分）
9．
（18分）
(1)相对论理论告诉我们。

物体以速度υ运动时的质量m 与静止时的质量o m 之间有如下 关系2
1()m c
υυ
=
-因物体的速度υ不可能达到光速，所以总有c υ<。

由质量关系式可
知物体运动时的质量m 总要大于静止时的质量o m ．北京正负电子对撞机将正、负两个电子加速使其相向运动，发生对撞．对撞前每个电子对于实验室的速度都是
4
5
c ，在实验室观测，两个电子的总动能是____________(设电子静止质量为m ，计算结果中的光速c 和电子静质量e m 不必带入数值)．
(2)一根竖直悬挂的弹簧，下端挂上2N 的物体时，伸长 量为2 cm ．一研究小组用它探究弹簧弹力和弹簧伸长的 关系，在弹簧弹性限度内，测出悬挂不同重物时，弹簧 弹力和弹簧伸长量的关系，画出了如图的图像。

该图像
以级轴表示弹力F ，单位为牛顿，图线为反比例关系的双
曲线，因绘图同学的疏忽，忘记在横轴标出关于弹簧伸长量x 的表达形式，请你帮助写 出横轴所表示的弹簧伸长量x 的表达形式_________。

采用SI 单位制，对应纵标为4N 的横坐标的坐标值应为___________．
(3)下圈是用来测量未知电阻R x 的实验电路的实物连线示意图，圈中R x 是待测电阻， 阻值约为几k Ω；E 是电池组，电动势6V ，内阻不计：V 是电压表，量程3V ，内阻
3000Ωr =R 是电阻箱,阻值范围0~9999Ω；R 1是滑动变阻器，1S 和2S 是单刀单掷开关． 主要的实验步骤如下：
a.连好电路后，合上开关S 1和S 2，调节滑动变阻器的滑片，使得电压表的示数为3.0V 。

b.合上开关S 1，断开开关S 2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使得电压表的示数为1.5V 。

c.读出电阻箱的阻值，并计算求得未知电阻R x 的大小。

d.实验后整理仪器。

①根据实物连线示意图，在虚线框内画出实验的电路图，图中标注元件的符号应与实物连接图相符。

②供选择的滑动变阻器有：
滑动变阻器A ：最大阻值100Ω，额定电流0.5A 滑动变阻器B ：最大阻值20Ω，额定电流1.5A
为了使实验测量值尽可能地准确，实验应选用的滑动变阻器是__________。

③电阻箱的旋钮位置如图所示，它的阻值是_______________。

④未知电阻R x =____________。

（2位有效数字） ⑤测量值与真实值比较，测量值比真实值________。

（填“偏大”、“相等”或“偏小”）
10.（16分）某一个粒子源可以放射出带正电的粒子，设粒子的质量为m 、电荷量为q ，它进入电势差为U 的带窄缝的平行平板电极S 1和S 2间电场时，其速度为v 0，经电场加速后，沿ox 方向进入磁感强度为B 、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，ox 垂直平板电极S 2，当粒子从P 点离开磁场时，其速度方向与ox 方向的夹角，如图所示，整个装置处于真
空中。

（1）求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R （2）求粒子在磁场中运动所用时间t
11．（18分）如图所示，有理想边界的两个匀强磁场，磁感应强度均为0.5B T =，两边界间距0.1x m =，一边长0.2L m =的正方形线框abcd 由粗细均匀的电阻丝围成，总电阻R=0.4Ω，现使线框以2/m s υ=的速度从位置I 匀速运动到位置Ⅱ （1）求ab 边在两磁场边界间运动时线框所受的安培力 （2）求整个过程中线框所产生的焦耳热
（3）在给出的ab U t -图中画出整个过程线框a b 、两点间的电势差随时间t 变化的图线（要求写出计算过程）
12．（20分）
如图所示，在光滑水平面上放有质量为2kg 的长木板B ，模板B 右端距竖直墙4s m =，木板B 上有一质量为1kg 的金属块A ，金属块A 和木版B 间滑动摩擦因数0.20μ=。

开始A 以3/o m s υ=的初速度向右运动，木板
B 很长，A 不会从B 上滑下，木板B 与竖直墙碰撞后以碰前速率返回，且碰撞时间极短。

g 取2
10/m s 。

求 （1）木半B 碰墙前，摩擦力对金属块A 做的功 （2）A 在B 上滑动过程中产生的热量
（3）A 在B 上滑动，A 相对B 滑动的路程L
物理答案
1 2 3 4 5 6 7 8 C
D
A
B
C
AC
BC
D
9．（18分） （1）
243e m c （3分） （2）1
x
（3分） 25（3分） （3）①如图 （3分） ②B （1分）
③1400Ω （2分） ④2.6×103Ω （2分）
⑤偏大 （1分） 10．（16分） 解：（1）设粒子离开电场时速度为υ，对加速过程有 2211
22
o qU mv mv =
- （3分） 粒子在磁场中有2
q B m R
υυ= （3分）
由以上两式得
R =
（2分）
（2）粒子做圆周运动的回旋周期
22R
m
T qB
ππυ=
=
（3分）
粒子在磁场中运动时间1
6
t T = （3分）
由以上两式3m
t qB
π= （2分）
11．（18分）
解：（1）线框匀速运动，cd 切歌磁感线 0.50.220.
2E B L υ==⨯⨯= （2分） 0.2
0.5A
0.4
E I R =
== （2分） 线框受安培力0.50.50.20.05N F BIL ==⨯⨯= （2分） （2）产生热量有两个阶段：cd 、ab 分别在两磁场边界间运动
220.050.01Q F x ==⨯⨯ （3分）
（3）cd 在两磁场边界件运动 运动时间10.1
0.052
x t s v ==
= （1分） 33
0.15V 44
ab E U R E R =⨯== （2分）
cd 在右磁场中运动同时ab 在左磁场中运动，
运动时间20.20.1
0.052
L x t s υ--=== （1分） 0.2V ab U E == （2分）
ab 在两磁场边界间运动 运动时间30.05x
t s υ
== （1分）
11
0.05V 44
ab E U R E R =
⨯== （2分） 12．（20分）解：（1）设A 质量1m B 质量2m
A 受滑动摩擦力10.21102N f m g μ==⨯⨯= （1分）
A 向左加速度211
0.2102/f
a g m s m μ===⨯= （1分） A 在B 上滑动，A B 、系统水平方向动量守恒1121()o m m m υυ=+ （2分）
2
11/m s υ= （1分）
A 向右滑行路程22
11122o v x m a υ-== （2分）
B 向右加速度 222
1/f
a m s m == （1分） B 向右滑行路程2
122
0.52x m a υ=
= （1分）
因2,x s A B <、等速时，B 没有碰墙1cos 224J f W fx π==-⨯=- （2分） 摩擦力对金属块A 做负功
（2）碰墙后A B 、系统水平方向动量守恒，规定向左为正，
设二者最终速度为2υ 有2111122()m m m m υυυ-=+ （2分）
21
/3
m s υ= （1分） 根据能量守恒22
112211()22
o m m m Q υυ=++ （2分）
13
J=4.43J 3
Q = （1分）
（3）wf Q fL == （2分）
13
2.176
Q L m m f ∴=== （1分）。