山东省实验中学高三理综(物理部分)第一次模拟考试试题

山东省实验中学2015届高三第一次模拟考试
理综物理试题
二、选择题（共7小题，在每小题所给出的四个选项中，有的只有一项选项正确，有的有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全得3分：有错选的得0分。

）
14．在物埋学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。

关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是
A．牛顿首先通过实验测出方有引力常量
B．奥斯特最早发现了电磁感应现象？
C．安培首先发现了电流的磁效应
D．法拉第通过实验发现了在磁场中产生电流的条件
15．如图所示，靠在竖直粗糙墙壁上的物块在t=0时被无初速释放，同时开始受到一随时间变化规律为F=kt 的水平力作用。

用分别表示物块物块所受的摩擦力、速度、加速度、重力势能的变化量，下列图象能正确描述上述物理量随时间变化规律的是
16．随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点。

假设深太空中有一
颗外星球，质量是地球质量的3倍，半径是地球半径的1
3。

则下列判断正确的是
A．该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期
B．某物体在该外星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的27倍
C．该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的3倍
D．绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同17．如图所示，在等量正电荷形成的电场中，画一正方形ABCD，对角线
AC与两点电荷连线重合，两对角线交点O恰为电荷连线的中点。

下列说法中正确的是
A．B、D两点的电场强度及电势均相同
B．A、B两点间的电势差UAB与C、D两点间的电势差UCD相等
C．一质子由B点沿B→O→D路径移至D点，电势能先增大后减小
D．一电子由C点沿C→O→A路径移至A点，电场力对其先做负功后做正功18．匝数为10的矩形线框处在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，
绕垂直磁场鞫轴以恒定角速度在匀强磁场中转动一
线框电姐不计，面积为0.4m2，线框通过滑环与一理想自耦变
压器楣连，自耦变压器左侧并联一只理想电压表Vl；右侧串
联灯泡￡和滑动变阻器R，R上并联一只理想电压表V2，下
列说法中正确的是
A．V1示数为4V，若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数变大，V2示数变小
B．V1示数为40V，若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数不变，灯泡消耗的功率变小C．若P不动，滑片F向下移动时，V1、V2的示数均变小
D．若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变大
19．如图所示，小车A、小物块B由绕过轻质定滑轮的细线相连，
小车A放在足够长的水平桌面上，B、C两小物块在竖直方
向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C放在水平地面上．
现用手控制住A．并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证
滑轮左侧细线竖直、右侧细线与桌面平行．已知A、B、C
的质量均为m．A与桌面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度为g，弹簧的弹性势能表达式为
EP =1
2k△x2，式中七是弹簧的劲度系数：△x 是弹簧的伸长量或压缩量，细线与滑轮之间的摩
擦不计．开始时，整个系统处于静止状态，对A施加一个恒定的水平拉力F后，A向右运动至速度最大时，C恰好离开地面，则
A．小车向右运动至速度最大时，A、B、C加速度均为零
B．拉力F的大小为2mg
C．拉力F做的功为
D．C恰好离开地面时A的速度为
20．如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53°夹角固定放置，导轨间连接一阻值为6Ω的电阻JR，导轨电阻忽略不计．在两平行虚线m、n间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场．导体棒a的质量为ma=0.4 kg，电阻Ra=3Ω；导体棒b的质量为mb=0．1 kg，电阻Rb=6Ω；它们分剐垂直导轨放置并始终与导轨接触良好．a、b从开始相距L0= 0.5m处同时由静止开始释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时，a正好进入磁场（g取10m/s2，不计a、b之间电流的相互作用）．求：A．当a、b分别穿越磁场的过程中，通过R的电荷量之比
为3：1
B．在穿越磁场的过程中，a、b两导体棒匀速运动的速度
大小之比为3：l
C．磁场区域沿导轨方向的宽度d=0.25 m
D．在整个过程中，产生的总焦耳热为1J
第II卷（必做157分+选做36分，共193分）
注意事项：
1．第II卷共19大题。

其中21-3I题为必做部分，32-39题为选做部分。

2．第II卷所有题目的答案，考生需用0．5毫米黑色签字笔答在答题卡规定的区域内，在试卷上答题不得分。

3．选做部分考生必须从中选择1道物理题、l道化学题和1道生物题作答。

答题前请考生务必将所选题号用2B铅笔涂黑，答完题后，再次确认所选题号。

【必做部分】
21．（8分）某课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的“动能定理”。

如图（甲）所示，他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳，测出拉力F1用位移传感器测出小车的位移x和瞬时速度v。

已知小车质量为200g。

（1）某次实验得到数据如表所示，v-x图象已经画出，如图（乙）所示，请根据表格中数据在坐标纸内图（丙）中画出F-x图象，并求出x=0.30m到0.52m过程中变力F做功W= J，此过程动能的变化量△EK= J（保留2位有效数字）。

（2）指出下列情况可减小实验误差的操作是（填选项前的字母，可能不止一个正确选项）
A．使拉力F要远小于小车的重力B．使拉力F要远大于小车的重力
C．实验时要先平衡摩擦力D．要使细绳与滑板表面平行
22．（10分）在“测电池的电动势和内阻”的实验中，测量对象为一节新的干电池。

（1）用图（a）所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器，发现电压表读数变化不明显，原因是：。

（2）为了提高实验精度，采用图乙所示电路，提供的器材：
量程3V的电压表V，量程0．6A的电流表A（具有一定内阻），
定值电阻R0（阻值未知，约几欧姆），滑动变阻：R1（0~10Ω）
滑动变阻器R2（0~200Ω），单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S，导线若干
①电路中，加接电阻凰有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是。

②为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用（填R1或R2）．
③开始实验之前，S1、S2都处于断开状态。

现在开始实验：
A．闭合S1，S2打向1，测得电压表的读数U0，电流表的读数为I0，则
（电流表内阻用RA表示）
B．闭合S1，S2打向2，改变滑动变阻器的阻值，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2．则新电池电动势的表达式为E= ，内阻的表达式r= 。

23．（18分）频闪照相是研究物理过程的重要手段，如图所示是某同学研究一质量为m=0.5kg 的小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片。

已知斜面足够长，倾角为闪光频率为10Hz。

经测量换算获得实景数据：S1=S2=40cm，S3=35cm，S4=25cm，S5=15cm。

取g=l0m/s2．sin37°=0.6，cos37°=0.8，设滑块通过平面与斜面连接处时没有能量损失。

求：
（1）滑块与斜面间的动摩擦因数μ，并说明滑块在斜面上运动到最高点后能否自行沿斜面下滑：
（2）从滑块滑上斜面开始计时，经多长时间到达斜面上的A点（图中A点未画出，己知A点到斜面最低点B的距离为0.6m）。

（注意：结果可以用根号表示）
24．（20分）如图所示，在xoy平面内，y轴左侧有沿z轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E：在O<x<L区域内，X轴上、下方有相反方向的匀强电场，电场强度大小均为2E；在x>L 的区域内有垂直于xoy平面的匀强磁场，磁感应强度大小不变、方向做周期性变化．一电荷量
为q 、质量为朋的带正电粒子（粒子重力不计），由坐标为（-L ，2L
）的A 点静止释放，
（l ）求粒子第一次通过y 轴时速度大小；
（2）求粒子第一次射入磁场时的位置坐标及速度：
（3）现控制磁场方向的变化周期和释放粒子的时刻，实现粒子能沿一定轨道做往复运动，求磁场的磁感应强度B 大小的取值范围．
36．（12分）【物理 选修3-3】 （1）（4分）下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（ ）
A ．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故
B ．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
C ．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
D ．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大 （2）（8分）如图所示，粗细均匀，两端开口的U 形管竖直放置，管的内径很小，水平部分BC 长14cm ，一空气柱将管内水银分隔成左右两段，大气压强相当于高为76cm 水银柱的压强。

①当空气柱长度五萨8cm ，温度为T0=273K 时，BC 管内左边水银柱长2cm ，AB 管内水银柱长也是2cm ，则右边水银柱总长是多少？ ②当空气柱温度升高到多少时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB 内？
37．（12分）【物理 选修3-4】 （1）（4分）下列说法中正确的是
A ．做简谐运动的物体，其振动能量与振福无关
B ．全怠照相的拍摄利用了光的干涉原理
C ．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关
D ．医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点
E ．机械波和电磁波都可以在真空中传播
（2）（8分）一半圆柱形透明体横截面如图所示，O 为截面的圆心，半径R=cm ，折射
率n=
．一束光线在横截面内从AOB 边上的A 点以60°的入射角射入透明体，求该光线在
透明体中传播的时间．（已知真空中的光速c=3.0×l08 m/s ）
38．（12分）【物理—选修3-5]
（1）（4分）2011年3月Il日本福岛核电站发生核泄漏事故，其中铯对核辐射的影响最大，其半衰期约为30年．
①请写出铯发生衰变的核反应方程．[已知53号元素是碘（l）．56号元素是钡（Ba）]
②若在该反应过程中释放的核能为E，则该反应过程中质量亏损为（真空中的光速为c）．
③泄露出的铯137约要到公元年才会有87.5%的原子核发生衰变．
（2）（8分）如图所示，两小车A、B置于光滑水平面上，质量分别为m和2m，一轻质弹簧两端分别固定在两小车上，开始时弹簧处于拉伸状态，用手固定两小车．现在先释放小车B，当小车B的速度大小为3v时，再释放小车A，此时弹簧仍处于拉伸状态；当小车A的速度大小为v时，弹簧刚好恢复原长．自始至终弹簧都未超出弹性限度，求：
①弹簧刚恢复原长时，小车B的速度大小：
②两小车相距最近时，小车A的速度大小．
山东省实验中学2012级高三第一次模拟考试
物理参考答案与评分标准(2015．4)
14．D 15．C 16．BC 17．BD 18．B 19．ACD 20．BCD
21．（8分）
①0.18J（2分）0.17J（2分）②CD（2分，漏选得1分）
（2分）
22．（12分）
（1）电源内阻很小（2分）
（2）①防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏（或限制电流，防止电源短路）（2分）
②R1 （2分）
③（2分），（2分）（2分）
23．（18分）
(1)在斜面上物块做匀减速直线运动，设加速度为a，则
由公式ΔS＝a1T2 …………………………… ……………………………………2分
解得a1＝10m/s2
由牛顿第二定律有mgsinα＋μmgcosα＝ma1 ……………………………………2分
联立以上方程解得μ＝0.5 …………………………………………………1分
因μ<tan37°，所以滑块在斜面上运动到最高点后能自行沿斜面下滑……………1分
(2) 由题意可知，物块在水平面上做匀速直线运动，且设速度为v0，则
v0＝T S 1
＝4.0m/s…………………………… ……………………………………1分 上滑时间为t ＝10a v ＝0.4s …………………………………1分
滑块在斜面上上滑到达A 点时有
SAB=v0t1－21
1t a 21…………………………… ……………………………………2分
解得：t1=0.2s …………………………… ……………………………………1分
设滑块在斜面上能上滑的最大距离为sm ，则对滑块在斜面上上滑过程应用动能定理有 (－mgsinα－μmgcosα)·sm ＝0－1
2mv02…………………………… ………………2分 解得sm ＝0.8m
下滑加速度为a2＝gsinα－μgcosα＝2m/s2………………………………………1分 从最高点下滑到达A 点的时间设为t2
则有 sm- SAB=22
2t a 21…………………………… ……………………………………2分
下滑时间为t2＝
2.0s…………………………… ……………………………………1分
所以，从滑块滑上斜面开始计时，到达斜面的时间为0.2s 或者0.2+2.0s…………1分 24．（20分）
解：（1）粒子在y 轴左侧运动过程由动能定理
0212
0-=
υm qEL ……………………………………………………………（2分）
m qEL
20=
υ ………………………………………………………………（2分）
（2）进入偏转电场作类平抛运动，得
ma qE =2 ………………………………………………………………………（1分）
t L 0υ= ………………………………………………………………………（1分） 212y at ∆=
…………………………………………………………………………（1分）
at
y =υ ………………………………………………………………………（1分）
解得：
L y 21
=
∆, 0υ
υ=y ……………………………………………………（2分）
第一次射入磁场时的位置坐标为（L ，L ） …………………………………（1分）
速度大小
=
+=22
0y
υυυm qEL
4，方向与x 轴正方向成︒45角斜向上 ……（2分）
（3）在磁场中，粒子做匀速圆周运动
由牛顿第二定律得
R m B q 2
υυ=
………………………………………………………………（2分） 得轨道半径：
qB m R υ
=
………………………………………………………（1分）
由对称性可知，射出磁场后必须在x 轴下方的电场中运动，才能实现粒子沿一定轨道做 往复运动，如图所示，由几何关系得：
当
232221L L L L CC =++=
时，轨道半径R 最小，对应的磁感应强度B 最大，粒子紧贴x 轴
进入y 轴左侧的电场。

…………（1分）
由 2
12
2CC R R =+ ………………（1分）
得最小半径
L R 42
3=
，磁感应强度的最大值
qR m B υ=
max
qL mEqL 324= ……………………………………………………（1分）
磁感应强度大小取值范围为：
<<B 0qL mEqL 324
36．（12分）【物理——选修3-3】 (1)BC……………（4分）
(2)①U 形管两端开口，所以两竖直管内水银面高度应相同，即右边竖直管内水银柱高度为
,20cm h =右边水平管内水银柱长度为,42140cm l =--右边水银柱总长为
cm L 624=+=…………（2分）
②当左边的水银全部进入竖直管内时，两竖直管内水银面高度均为 cm h 41=……………（1分）
此时，右边水平管内水银柱长度为2cm ，所以空气柱的长度为 cm l 122141=-=……………（1分） 由理想气体状态方程可得
()()()()K
l h H l h H T T T l h H T l h H 420,0
001100
11
1
100
00=++=+=
+……………（4分）
37.（12分）【物理——选修3-4】 (1)BCD……………（4分）
(2)设此透明体的临界角为C ，
依题意sin C ＝1n ＝3
3， 1分 当入射角为60°时，由n ＝sin 60°
sin α， 1分
得折射角α＝30°， 1分
此时光线折射后射到圆弧上的C 点，在C 点入射角为60°，比较可得入射角大于临界角，发生全反射，同理在D 点也发生全反射，从B 点射出．光路示意图1分 在透明体中运动的路程为s ＝3R ， 2分 在透明体中光的速度为v ＝c
n ， 1分 传播的时间为t ＝s v ＝3nR
c ＝3.0×10－10 s. 1分 38．（12分）【物理——选修3-5】
(1)①Cs
13755
→Ba
13756
＋
e 01- 2分
②E
c2 1分 ③2101 1分
(2)①从释放小车A 到弹簧刚恢复原长时，由动量守恒定律： 2m×3v ＝2m×vB －mv 2分 解得vB ＝3.5v 2分
②两小车相距最近时速度相同，由动量守恒定律：
2m×3v ＝(2m ＋m)vA 2分 解得vA ＝2v 2分。