高2016级5月调研测试卷
理科综合能力测试
物理部分(共110分)
一、选择题:本题共8小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.如图所示为简易升降装置,某人在吊篮中,通过定滑轮拉绳子使系统竖直匀速运动,人的质量为M,吊篮的质量为m,不计空气阻力和摩擦,不计绳子质量,重力加速度为g。下列说法正确的是
A.匀速上升时人的拉力大于匀速下降时人的拉力
B.匀速下降时人的拉力大小等于(m+M)g
C.人对吊篮的压力大小为
D.人的拉力大小为
失控车辆
避险车道
15.为了道路交通安全,在一些路段设立了刹车失灵避险车道,如图所示,故障车驶入避险车道是为了
A.增大运动加速度
B.减小运动加速度
C.增加机械能损失
D.减少机械能损失
O
Q
R
P
16.如图所示为固定的半径为R的半圆形轨道,O为圆心,一质量为m可视为质点的小物块,由静止开始自轨道边缘上的P点滑下,到达最低点Q时,测得小物块对轨道的弹力大小为2mg,重力加速度为g,则自P滑到Q的过程中,小物块克服摩擦力所做的功为
A. B.
C. D.
17.带等量异种电荷的平行板竖直正对放置,两板间有垂直纸面向里的匀强磁场。三个带同种电荷的粒子以相同动能竖直向下射入两板间,轨迹如图所示,不计粒子重力及粒子间的相互作用,则下列说法一定正确的是B
-
-
-
+
+
+
1
2
3
A.粒子带正电
B.质量关系m1>m2
C.质量关系m3>m2
D.有一个粒子动能不变
18.宇宙空间中有两个星球,绕同一圆心做匀速圆周运动,天文观测到它们之间的距离为l,
运动周期为T,不考虑其他星体的影响,由此可得出
A.每个星球的轨道半径 B.两个星球的总质量
C.每个星球的密度 D.每个星球的质量
19.某加工厂里有宽度为1 m的长方形材料,为了将材料切割成规定尺寸的矩形,使材料以v0=3 m/s匀速直线运动,切割刀具的速度v=5 m/s,切割过程中刀具与材料各自速度均不变,则下列说法正确的是
A.切割一次的时间为0.2 s B.切割一次的时间为0.25 s
C.矩形材料的长度为0.6 m D.矩形材料的长度为0.75 m
20.如图所示,倾角为30°的足够长光滑绝缘斜面上,放有两个质量相等的带电小球A、B,控制A球,当A、B相距d时,B球刚好处于静止状态,两小球均可视为质点,不计空气阻力。将A球从静止开始释放后,在A、B间距增大为2d的过程中,下列说法正确的是30°
A
B
A.两小球系统机械能守恒
B.两小球系统机械能增大
C.两小球加速度总和不变
D.A、B间距增大为2d时,A、B小球加速度大小之比为8:3
21.如图所示直角坐标xOy平面,在0≤x≤a区域Ⅰ内有沿x轴正向的匀强电场,电场强度大小为E;在x>a的区域Ⅱ中有垂直于xOy平面的匀强磁场(图中未画出),一质量为m、电量为q的正粒子,从坐标原点由静止开始自由释放,不计粒子重力,能过坐标为(a,b)的P点,则下列说法正确的是
A.磁场方向垂直于xOy平面向里x
y
E
P(a,b)
O
a
Ⅰ
Ⅱ
B.粒子通过P点时动能为qEa
C.磁感应强度B的大小可能为
D.磁感应强度B的大小可能为
二、非选择题:共62分。
(一)必考题(47分)
22.(6分)某同学探究功和动能变化的关系,装置如图所示。
O
P
橡皮筋
钉子
(1)将橡皮筋拉伸至O点,使小物块在橡皮筋的作用下从静止开始弹出,离开水平桌面后平抛落至水平地面上,落点记为P,用刻度尺测量出桌面到地面的高度h,小物块抛出点到落地点的水平距离L,不计空气阻力,取重力加速度为g,则小物块离开桌面边缘时速度大小v= 。
(2)F
B
A
2
3
2
3
单位(N)
在钉子上分别套上n条同样的橡皮筋,重复步骤(1),小物块落点记为P′,若在
实验误差允许范围内,满足小物块抛出点到落地点的水平距离L′= L,可验证动能定理。
23.(9分)某学习小组同学发现实验室有一压力传感器,其电阻R与压力F线性关系如图甲所示,他们利用有关电学知识及相关实验器材,设计制作测量物体质量的电子秤。
(1)学习小组同学利用一直流电源,其端电压U与电流I关系如图乙所示,则该电源电动势E= V,内阻r= Ω。
(2)现有刻度均匀的电流表A:量程为0~3 A(内阻不计),导线及电键等,在传感器上面固定绝缘载物板(质量不计),按照图丙连接电路。
(3)根据设计电路,重力加速度取g=10 m/s2,该电子秤可测量物体的最大质量m= kg,若电流表刻度1 A、2 A、3 A分别对应质量m1、m2、m3,Δm= m2- m1,Δm′= m3- m2,则Δm Δm′(填“>”、“=”或“<”)。
(4)若该直流电源使用时间过长,则该电子秤读数相对真实值 (填“偏大”或“偏小”),属于 (填“系统”或“偶然”)误差。
图甲
0
R/Ω
20
2
F/×103 N
U/V
12
5
I/A
0
2
图乙
A
载物板
压力传感器
R
图丙
(3)该实验小组发现,为了测定电阻丝的电阻率还需要知道直流电源的有关数据,找来电压表和滑动变阻器,为了尽可能减小实验误差,应选择题23图4 电路(填“甲”或“乙”),然后按正确的电路测量,作出了U-I图象,从题23图5可得该直流电源电动势E= V。
(4)请写出电阻丝的电阻率的表达式ρ= (用题中所给符号a、b、c、d、E等表示)。
24.(12分)
如图所示,水平地面左侧有光滑的圆弧轨道AB,半径R=1.8 m,质量为M的木板静置于圆弧轨道下端,且木板上表面恰好与圆弧轨道最低点B相切,B点在圆心O正下方。质量为m的小物块(可视为质点)从圆弧轨道最高点A处从静止开始释放,小物块恰好能到达木板右端。已知:m=M,物块与木板间动摩擦因数μ1=0.5,木板与水平面间动摩擦因数μ2=0.2,重力加速度取g=10 m/s2。求:
(1)木板长度L;A
O
B
R
M
m
(2)木板在水平地面运动时间t。
25.(20分)
如图所示,甲、乙两足够长光滑金属直杆交叉固定在光滑水平面上,两杆交于O点,夹角θ=60°。一轻弹簧沿两杆夹角平分线放置,左端固定于O′点,弹簧劲度系数k=10 N/m。 虚线PQ与弹簧垂直,PQ与O点间距D=1 m,PQ右侧有竖直向下匀强磁场,磁感应强度大小B=1 T。一质量m=0.1 kg金属杆MN置于甲、乙杆上且接触良好,金属杆MN将弹簧压缩(不拴接)至图示位置,MN与PQ间距d=0.25 m。将金属杆MN从图示位置由静止开始无初速释放,金属杆MN沿O′O向右直线运动。已知:甲、乙及金属杆是完全相同的导体材料,其单位长度的电阻,弹簧的弹性势能EP与其形变量x的关系是:,式中k为弹簧的劲度系数。求:d
D
M
N
P
Q
O
甲
乙
B
θ
O′
(1)金属杆MN运动至磁场边界PQ时速度大小;
(2)金属杆MN运动至O点过程中,金属杆MN消耗的电能;
(3)金属杆MN最终停止运动位置与O点间距L。
(二)选考题:本题共3个小题,任选一题作答。(15分)
33.[物理——选修3-3](15分)
(1)(5分)下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞而产生的
B.晶体可能是各项异性的
C.压强不超过大气压的几十倍时,实际气体都可以看成理想气体
D.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律
E.两个分子间距减小时,分子力可能增大
(2)(10分)如图所示,左端封闭右端开口的细玻璃管水平放置,用h=20 cm水银柱封闭了长为L=65 cm理想气体,水银柱右端距玻璃管开口端l=10 cm。已知外界大气压强p0=76 cmHg,温度t=27 ℃,重力加速度g=9.8 m/s2。求:
①玻璃管沿其轴线做水平匀变速直线运动,右端面恰在玻璃管右端口时(水银未溢出),玻璃管的加速度大小a;
②给密闭气体缓慢加热,管中水银柱右端面恰在玻l
h
L
璃管右端口时(水银未溢出),密闭气体的温度。
34.[物理——选修3-4](15分)
(1)(5分)如图所示为圆柱形玻璃砖的横截面图,O为圆心,PQ为直径。a、b
两束不同频率的单色细光束平行PQ边从空气射入玻璃砖,两束光折射后相交于Q点,以下判断正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)P
Q
O
a
b
A.在玻璃砖中,b光的传播速度大于a光的传播速度
B.a光的频率大于b光的频率
C.在真空中,a光的波长大于b光的波长
D.a光通过玻璃砖的时间大于b光通过玻璃砖的时间
E.ab两束光Q点射出玻璃砖后沿同一方向传播
x/m
y/cm
O
6
-6
2
4
P
(2)(10分)如图所示为t=0时刻的沿x轴正向传播的某简谐横波波形图,质点P的横坐标xP=1.5 m。
①t=0.5 s时,若质点P第一次到达y=0处,求波速大小v1;
②若质点P点经0.5 s到达最大正位移处,求波速大小v2。
35.[物理——选修3-5](15分)
(1)(5分)下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.某色光照射到一金属板表面时能够发生光电效应,当增大该色光的照射强度时,从这一金属板表面逸出的光电子的最大初动能不变
B.氢原子光谱说明了氢原子辐射的光的频率是不连续的
C.一群从处于n=1的基态的氢原子跃迁到n=4的激发态,一定是吸收了6种不同频率的光子
D.α射线的电离本领比β射线的电离本领强
E.核力将核子束缚在核内,说明核力一定是吸引力
(2)(10分)如图所示,光滑水平面上A、B、C三点间距相同,C点有竖直挡板,质量为m的小球甲从A点以速度v0水平向右运动,与静止于B点的小球乙发生弹性正碰,碰后甲向左运动,乙与挡板发生弹性碰撞后恰好在A点追上甲,两小球均可视为质点,所有碰撞时间忽略不计。求:
①小球乙的质量;v0
甲
B
C
乙
A
② 挡板对小球乙的冲量。
2016年普通高等学校招生全国统一考试
5月调研测试卷 理科综合能力测试
物理 参考答案
14~18 DACDB 19 BD 20 BC 21 ABD
22.(6分)
(1)(3分)
(2)(3分)
23.(9分)
(1)12(1分),2(2分)
(3)180(2分),> (2分)
(4)偏小(1分),系统(1分)
24.(12分)
解:(1)设小物块滑至B点时速度大小为,由机械能守恒定律得: (1分)
物块受木板动摩擦力 运动加速度大小为 有 (1分)
木板受地面动摩擦力 运动加速度大小为 有 (1分)
设历时木板与物块达到共同速度 有 (1分) (1分)
解得: (1分)
物块位移 (1分) 木板位移(1分)
木板长度 解得:(1分)
(2)木板与物块达到共同速度后一起以加速度做匀减速直线运动,(1分)
历时至停止 (1分) 木板在水平地面运动时间 (1分)
25.(20分)
解:(1)设金属杆MN运动至磁场边界PQ时速度大小为
有 (2分) 解得(2分)
(2)金属杆MN刚进入磁场瞬时,产生感应电动势 电流强度
受安培力(2分) 受弹簧弹力(1分) 解得(1分)
同理分析得:金属杆MN运动至O点过程中,受力平衡,作匀速直线运动(2分)
回路消耗的电能(1分)
金属杆MN消耗的电能(1分)
(3)金属杆MN通过O点后,设MN到O点距离为时,导体棒在回路中的长度为,速度大小为,加速度大小为
回路中的电流强度为I,根据牛顿第二定律有 (1分) (1分)
(1分) (1分)
由微元法得: (1分) 金属杆MN通过的回路面积S
金属杆MN最终停止运动位置与O点间距L时 (1分)
即(1分) 解得:(1分)
33.(15分)
(1)ABE
(2)解:(ⅰ)设水银的密度为,管中水银柱右端面恰在玻璃管右端口时,密闭气体的压强为p
有 (2分) (1分)
对水银柱,由牛顿第二定律得(2分) 解得(1分)
(ⅱ)管中水银柱右端面恰在玻璃管右端口时(水银未溢出),设密闭气体的温度为
(2分)(2分)
34.(15分)
(1)ABD
(2)解:(ⅰ)由题知:(4分)
(ⅱ) …(3分)
…(3分)
35.(15分)
(1)ABD
(2)解:(ⅰ)设甲、乙两球碰后速度大小分别为、,小球乙的质量为M
由题有:(1分)
以水平向右为正方向,由弹性碰撞得:
(2分)(2分)
解得: (1分) (1分)
(ⅱ)挡板对小球乙的冲量大小 (2分) 方向:水平向左(1分)