天津市南开区2016届高三一模考试理综物理试卷 Word版含答案.doc

‎2016年天津市南开区高三一模考试 理科综合 物理部分 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共120分。‎ 注意事项：答卷前，考生务必用蓝、黑水笔将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡和答题纸上相应位置；答题时，务必将Ⅰ卷答案用2B铅笔涂写在答题卡上，答在试卷上无效；将Ⅱ卷答案用蓝、黑水笔填写在答题纸上相应位置。考后请将答题卡和答题纸交回。‎ 第Ⅰ卷 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。）‎ ‎1．2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过（钙48）轰击（锎249）发生核反应，成功合成了质量数为297的第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素，实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x，再连续经过3次衰变后，变成质量数为282的第112号元素的原子核，则上述过程中粒子x是 A．质子 B．中子 C．电子 D．粒子 ‎2．在水下同一深度有两个不同颜色的点光源P、Q，在水面上P光出射光的区域大于Q光出射光的区域，以下说法正确的是 A．P光对水的折射率小于Q光对水的折射率 B．P光在水中的传播速度小于Q光在水中的传播速度 C．P光恰能使某金属发生光电效应，则Q光不能使该金属发生光电效应 D．用P和Q发出的光分别照射同一双缝干涉装置，P光条纹间距小于Q光条纹间距 ‎3．电源和一个水平放置的平行板电容器、二个变阻器R1、R2和定值电阻R3组成如图所示的电路。当把变阻器R1、R2调到某个值时，闭合开关S，电容器中的一个带电液滴恰好处于静止状态。当再进行其他相关操作时（只改变其中的一个），以下判断正确的是 A．将R1的阻值增大时，液滴将向下运动 B．将R2的阻值增大时，液滴仍保持静止状态 C．断开开关S，电容器上的带电荷量将减为零 D．把电容器的上极板向上平移少许，电容器的电荷量将减小 9‎ 第 页 共8页 ‎4．如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈匝数比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电如图丙所示，灯泡的额定功率为22 W。现闭合开关，灯泡正常发光。则 A．t=0.01 s时刻穿过线框回路的磁通量为零 B．交流发电机的转速为100 r/s C．变压器原线圈中电流表示数为1 A D．灯泡的额定电压为220V ‎5．“探月热”方兴未艾，‎2010年10月1日下午18时59分57秒，中国探月二期工程先导星“嫦娥二号”在西昌点火升空，准确入轨，赴月球拍摄月球表面影象、获取极区表面数据，为“嫦娥三号”在月球软着陆做准备。已知月球质量为M，半径为R，引力常量为G。则下列说法正确的是 A．月球表面的重力加速度为 B．在月球上发射一颗绕月球运行的卫星的最小发射速度为 C．在月球上发射一颗绕月球圆形轨道运行的卫星的最大运行速度为 D．在月球上发射一颗绕月球圆形轨道运行的卫星的最大周期为 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，都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，选错或不答的得0分。）‎ ‎6．如图甲所示，一质量为m的物体置于水平地面上，所受水平拉力F在2 s时间内的变化图象如图乙所示，其运动的v-t图象如图丙所示，g=10 m/s2，则下列说法正确的是 A．2 s末物体回到出发点 B．2 s内物体的加速度不变 C．物体与地面之间的动摩擦因数为0.1 D．水平拉力F的最大功率为10 W 9‎ 第 页 共8页 x/m v ‎20‎ ‎40‎ ‎10‎ ‎30‎ y/cm ‎0‎ ‎10‎ ‎-10‎ ‎7．在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=200 m/s，已知t=0时波刚好传播到x=40 m处，如图所示。在x=400 m处有一接收器（图中未画出），则下列说法正确的是 A．波源开始振动时方向沿y轴正方向 B．从t=0开始经0.15 s，x=40 m的质点运动的路程为0.6 m C．接收器在t = 1.8 s时才能接受到此波 D．若波源向x轴正方向运动，接收器收到波的频率可能为12 Hz θ O E ‎8．如图所示，匀强电场场强大小为E，方向与水平方向夹角为θ=30°，场中有一质量为m，电荷量为q的带电小球，用长为L的细线悬挂于O点。当小球静止时，细线恰好水平。现用一外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直方向最低点，小球电荷量不变，则在此过程中 A．外力所做的功为mgL B．外力所做的功为 C．带电小球的重力势能减小mgL D．带电小球的电势能增加 第Ⅱ卷 ‎9．（18分）（1）某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21 eV，用波长为2.5×10- 7 m的紫外线照射阴极，已知真空中的光速为3.0×108 m/s，元电荷为1.6×10-19 C，普朗克常量为6.63×10-34 J·s。则钾的极限频率是 Hz，该光电管发射的光电子的最大初动能是 J。（保留二位有效数字）‎ ‎（2）在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，某实验探究小组的实验装置如图甲所示。木块从A点静止释放后，在1根弹簧作用下弹出，沿水平长木板运动到B1点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1，并将此过程中弹簧对木块做的功记为W。用完全相同的弹簧2根、3根……并在一起进行第2次、第3次……实验，每次实验木块均从A点释放，木块分别运动到B2、B3……停下，测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……，弹簧对木块做的功分别记为2W、3W……，做出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的W-L图象，如图乙所示。‎ 9‎ 第 页 共8页 ‎①根据图线分析，弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系为 。‎ A．W与v0成正比 B．W与v0成线性关系 C．W与v0的二次方成正比 D．W与v0的二次方成线性关系 ‎②图线与纵轴交点的物理意义是 。‎ a b S G2‎ E P G1‎ ‎（3）实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示。供选择的仪器如下：‎ A．待测电流表G1（0~5 mA，内阻约300 Ω）‎ B．电流表G2（0~10 mA，内阻约100 Ω）‎ C．定值电阻R1（300 Ω）‎ D．定值电阻R2（10 Ω）‎ E．滑动变阻器R3（0~1000 Ω）‎ F．滑动变阻器R4（0~20 Ω）‎ G．干电池（1.5 V）‎ H．电键S及导线若干 ‎①定值电阻应选 ，滑动变阻器应选 。‎ ‎（在空格内填写序号）‎ ‎②用连线连接实物图。‎ ‎③实验步骤如下：按电路图连接电路，将滑动变阻器的滑动触头移至最 端（填“左”或“右”）（与实物图相符）；闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2的读数I1、I2；以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示。‎ ‎④根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式r1= 。‎ 9‎ 第 页 共8页 ‎2016年南开区高考模拟理科综合测试（一）‎ 物理试卷答题纸 题号 ‎9（1）‎ ‎9（2）‎ ‎9（3）‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 总分 得分 分数 ‎9．（18分）（1） ， ；‎ ‎（2）① ，② ；‎ ‎（3）① ， ；②右图 ‎③ ④ 。‎ 分数 h R B A P ‎10．（16分）如图所示，在竖直面内有一个光滑弧形轨道，其末端水平，且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切，并平滑连接。A、B两滑块（可视为质点）用轻细绳拴接在一起，在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧。两滑块从弧形轨道上的某一高度P点处由静止滑下，当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开，弹簧迅速将两滑块弹开，其中前面的滑块A沿圆形轨道运动恰能通过圆形轨道的最高点，后面的滑块B恰能返回P点。已知圆形轨道的半径R= 0.72 m，滑块A的质量mA= 0.4 kg，滑块B的质量mB= 0.1 kg，重力加速度g取10 m/s2，空气阻力可忽略不计。求：‎ ‎（1）滑块A运动到圆形轨道最高点时速度的大小；‎ ‎（2）两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度h；‎ ‎（3）弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能。‎ 9‎ 第 页 共8页 分数 ‎11．（18分）如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到最大值Um之间的各种数值。静止的带电粒子电荷量为＋q，质量为m（不计重力），从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为θ= 45°，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值Um时，粒子恰垂直打在CD板上。求：‎ ‎（1）当M、N两板间电压取最大值Um时，粒子射入磁场的 ‎ 速度v1的大小；‎ ‎（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；‎ ‎（3）粒子在磁场中运动的最长时间tm；‎ ‎（4）CD板上可能被粒子打中区域的长度S。‎ 9‎ 第 页 共8页 分数 ‎12．（20分）如图甲所示，斜面的倾角α＝30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长L1=‎1 m，bc边的边长L2=‎0.6 m，线框的质量m=‎1 kg，线框的电阻R= 0.1 Ω，线框受到沿斜面向上的恒力F的作用，已知F=15 N，线框与斜面间的动摩擦因数μ=。线框的边ab∥ef∥gh，斜面的ef hg区域有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙的B－t图象所示，时间t是从线框由静止开始运动起计时的。如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh线的距离x＝‎5.1 m，取g＝‎10 m/s2。求：‎ ‎（1）线框进入磁场前的加速度a；‎ ‎（2）线框进入磁场时匀速运动的速度v；‎ ‎（3）在丙图中画出线框从静止开始运动直至ab边运动到gh线过程的v-t图象；‎ ‎（4）线框从静止开始运动直至ab边运动到gh线的过程中产生的焦耳热Q。‎ ‎0‎ t/s v/m·s-1‎ 丙 9‎ 第 页 共8页 9‎ 第 页 共8页 9‎ 第 页 共8页 ‎2016年南开区高考模拟理科综合测试（一）‎ 物理答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ B A D C C CD BCD ACD ‎9．（1）5.3×1014 （2分），4.4×10-19 （2分）‎ ‎（2）①D （2分） ②AO段木块克服摩擦力所做的功（2分）‎ ‎（3）①C（2分），F（2分）②见图（3分）‎ ‎③左（1分）（与实物图符）④（2分）‎ ‎10．（16分）‎ 解：（1）设滑块A恰能通过圆形轨道最高点时的速度大小为v2，根据牛顿第二定律有 mAg=mA （2分） v2== m/s （2分）‎ ‎（2）设滑块A在圆形轨道最低点被弹出时的速度大小为v1，对于滑块A从圆形轨道最低点运动到最高点的过程，根据机械能守恒定律，有 ‎ mAv12=mAg•2R+mAv22 （2分） v1=6 m/s 设滑块A和B运动到圆形轨道最低点速度大小为v0，对滑块A和B下滑到圆形轨道最低点的过程，根据动能定理，有（mA+mB）gh=（mA+mB）v02……（2分）‎ 同理滑块B在圆形轨道最低点被弹出时的速度大小也为v0，‎ 弹簧将两滑块弹开的过程，对于A、B两滑块所组成的系统水平方向动量守恒，‎ ‎（mA+mB）v0=mA v1-mB v0 （2分）‎ 解得：h=0.8 m ……………………………（2分）‎ ‎（3）设弹簧将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能为Ep，对于弹开两滑块的过程，根据机械能守恒定律，有 （mA+mB）v02 + Ep=mAv12 +mBv02 …（2分）‎ 解得：Ep=4 J……………………………………（2分）‎ ‎11．（18分）‎ 解：（1）M、N两板间电压取最大值Um时，粒子恰垂直打在CD板上，所以圆心在C点，如图所示，设此时粒子运动轨迹半径为r1，CH=QC=L 即半径r1＝L （2分）‎ 由qUm＝mv （2分） v1＝ （1分）‎ 又因为qv1B＝m （2分） ‎ 得 （1分）‎ ‎（2）打在QE间的粒子在磁场中运动的时间最长，均为半个周期，‎ 由 （2分）， （2分），得 （1分）‎ ‎（3）设粒子在磁场中运动的轨迹与CD板相切于K点，此轨迹的半径为r2，设圆心为A，在△AKC中：sin 45°＝ （2分）‎ 解得r2=（－1）L，即＝r2＝（－1）L 所以CD板上可能被粒子打中的区域的长度s＝，‎ 即s＝r1－r2＝（2－）L （2+1分） (或 s＝)‎ ‎12．（20分）‎ 解：（1）线框进入磁场前，线框受到线框的重力、拉力F、斜面的支持力和线框的摩擦力作用，由牛顿第二定律：F－mgsinα－μmgcosα=ma （2分）‎ 得线框进入磁场前的加速度a=‎5 m/s2 （1分）‎ ‎（2）因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，ab边进入磁场切割磁感线，‎ 产生的电动势E1=BL1v （1分）‎ 形成的感应电流I1= （1分）‎ 受到沿斜面向下的恒定的安培力F安＝BI1L1 （1分）‎ 线框受力平衡，有F＝mgsin α＋μmgcosα＋F安 （2分）‎ 此时磁感应强度必恒定不变B=0.5 T，代入数据解得v＝‎2 m/s （1分）‎ ‎（3）线框abcd进入磁场前做匀加速直线运动，进入磁场前的运动时间 t1==0.4 s （1分）‎ 进入磁场过程中线框做匀速运动的时间t2==0.3 s （1分）‎ ‎0‎ t/s v/m·s-1‎ ‎7‎ ‎2‎ ‎1.6‎ ‎1.2‎ ‎0.4‎ ‎0.8‎ 线框完全进入磁场后至运动到gh线，线框受力情况与进入磁场前相同，仍做匀加速直线运动，所以该阶段的加速度大小仍为a＝‎5 m/s2，该过程有 x-l2＝vt3＋at，解得t3=1 s （1分）‎ 线框从静止开始运动直至ab边运动到gh线过程的v－t图象如图（2分）‎ 线框整体进入磁场后，ab边运动到gh线的过程中，线框中有感应电流的时间 t4=t1＋t2＋t3－0.9 s=0.8 s （1分）‎ E2== V=0.25 V （1分）‎ 此过程产生的焦耳热Q2=== 0.5 J （1分）‎ 线框匀速进入磁场过程中产生的焦耳热Q1= I12Rt2 =3 J （1分）‎ 线框从静止开始运动直至ab边运动到gh线的过程中产生的焦耳热 Q= Q1+ Q2=3.5 J （1+1分）‎