2016届高三5月模拟考试(二)
物 理
本试卷分第 Ⅰ 卷 (选择题)和第 Ⅱ 卷 (非选择题)两部分,其中第 Ⅱ 卷第33-40为选考题,其它题为必考题。考生作答时,将答案答在答题卡上,在本试卷上答题无效。
注意事项:
1. 答题前,考生务必先将自己的姓名和准考证号填涂正确、条形码粘在答题卡上。
2. 选择题答案使用 2B 铅笔填涂,非选择题答案使用 0.5 毫米的黑色中性 (签字)笔或碳素笔书写。
3. 请按照题号在各题的答题区域 (黑色线框)内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4. 做选考题时,考生按照题目要求作答,并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑。
可能用到的相对原子质量: H : 1 C : 12 O : 16 F : 19 Mg: 24 Cl : 35.5 K : 39 Cu : 64
第Ⅰ卷(选择题 共126分)
二、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 14~18 题只有一项符合题目要求,第 19~21 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.在物理学发展过程中,许多科学家做出了贡献,下列说法不正确的是 ( )
A.自然界的电荷只有两种,美国科学家富兰克林将其命名为正电荷和负电荷,美国物理学家密立根通过油滴实验比较精确地测定了电荷量e的数值
B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说
C.奥斯特发现了电流间的相互作用规律,同时找到了带电粒子在磁场中的受力规律
D. 楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
15.如图所示,光滑斜面与水平面成α=300角,斜面上一根长为l=0.30m的轻杆,一端系住质量为0.2kg的小球,另一端可绕O点在斜面内转动,先将轻杆拉至水平位置,然后给小球一沿着斜面并与轻杆垂直的初速度,取,则 ( )
A.此时小球的加速度大小为
B.小球到达最高点时,杆对其的弹力沿斜面向上
C.若增大,小球达到最高点时杆子对小球的弹力一定增大
D.若增大,小球达到最高点时杆子对小球的弹力可能减小
16如图所示,在边长为a的正方形区域内,有以对角线为边界、垂直于纸面的两个匀强磁场,磁感应强度大小相同、方向相反,纸面内一边长为a的正方形导线框沿x轴匀速穿过磁场区域,t=0时刻恰好开始进入磁场区域,以顺时针方向为导线框中电流的正方向,下列选项中能够正确表示电流与位移关系的是( )
17如图所示,物块A放在木板B上,A、B的质量均为,A、B之间的动摩擦因数为,B与地面之间的动摩擦因数为。若将水平力作用在A上,使A刚好要相对B滑动,此时A的加速度为;若将水平力作用在B上,使B刚好要相对A滑动,此时B的加速度为,则与的比为( )
A. B. C. D.
18.在真空中A、B两点分别放有异种点电荷+Q和-2Q,以AB连线中点O为圆心作一圆形路径,如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 场强大小关系有Ea=Eb、Ec=Ed
B. 电势高低关系有φa>φb、φc=φ0=φd
C. 将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做正功
D. 将一正点电荷沿直线由a运动到d的过程中电场力做功小于将该正点电荷沿直线由d运动到b的过程中电场力做功
19.如图所示,水平转台上的小物体A、B通过轻弹簧连接,并随转台一起匀速转动,A、B的质量分别为m、2m,A、B与转台的动摩擦因数都为μ,A、B离转台中心的距离分别为1.5r、r,已知弹簧的原长为1.5r,劲度系数为k,设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以下说法中正确的是( )
A.当B受到的摩擦力为0时,转台转动的角速度为
B.当A受到的摩擦力为0时,转台转动的角速度为
C.当B刚好要滑动时,转台转动的角速度为
D.当A刚好要滑动时,转台转动的角速度为
20.如图甲所示,在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场,电场的方向水平向右(图甲中由B到C),电场强度大小随时间的变化情况如图乙所示;磁感应强度方向垂直于纸面、大小随时间的变化情况如图丙所示。在t=1s时,从A点沿AB方向(垂直于BC)以初速度v0射出第一个粒子,并在此之后,每隔2s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出,并恰好均能击中C点,若AB=BC=L,且粒子由A运动到C的时间小于1s。不计重力和空气阻力,对于各粒子由A运动到C的过程中,以下说法正确的是( )
A.电场强度E0和磁感应强度B0的大小之比为
B.第一个粒子和第二个粒子运动的加速度大小之比为2︰1
C.第一个粒子和第二个粒子通过C的动能之比为 1︰4
D.第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为
21.如图甲所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P两端接一电阻R,整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F,使金属棒由静止开始沿导轨向上运动,金属棒电阻为r,导轨电阻忽略不计。已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示.下列关于棒运动速度v、外力F、流过R的电量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图象正确的是
第 Ⅱ 卷 (共 174 分)
三、非选择题 (包括必考题和选考题两个部分,第 22 题 - 第 32 题为必考题,每个考题考生都必须作答。第 33 题 - 第 40 题为选考题,考生根据要求作答)
22(6分)一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。重力加速度为g。
(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为 ;(用m、g、s、h等四个字母表示)
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:
弹簧压缩量x/cm
1.00
1.50[
2.00
2.50
3.00
3.50
小球飞行水平距离s/cm
20.10
30.00
40.10
49.90
69.90
根据表中已有数据,表中缺失的数据可能是s= cm;
(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II
)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y。若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为 。(用L、h、y等三个字母表示)
23(9分)实验小组要测量一节干电池的电动势和内电阻。实验室有如下器材可供选择:
A.待测干电池(电动势约为1.5V,内阻约为1.0Ω)
B.电压表(量程3V)
C.电压表(量程15V)
D.电流表(量程0.6A)
E.定值电阻(阻值为50Ω)
F.滑动变阻器(阻值范围0-50Ω)
G.开关、导线若干
⑴为了尽量减小实验误差,在如图1所示的四个实验电路中应选用 。
⑵实验中电压表应选用 。(选填器材前的字母)
⑶实验中测出几组电流表和电压表的读数并记录在下表中。
序号
1
2
3
4
5
6
电压U(V)
1.45
1.40
1.30
1.25
1.20
1.10
电流I(A)
0.060
0.120
0.240
0.260
0.360
0.480
请你将第5组数据描绘在图2中给出的U-I坐标系中并完成U-I 图线;
⑷由此可以得到,此干电池的电动势E=________V,内电阻r =________Ω。(结果均保留两位有效数字)
⑸有位同学从实验室找来了一个电阻箱,用如图3所示的电路测量电池的电动势和内电阻。闭合开关后,改变电阻箱阻值。当电阻箱阻值为R1时,电流表示数为I1;当电阻箱阻值为R2时,电流表示数为I2。已知电流表的内阻为RA。请你用RA、R1、R2、I1、I2表示出电池的内电阻r = 。
24.(12分)某高速公路的一个出口路段如图所示,情景简化:轿车从出口A进入匝道,先匀减速直线通过下坡路段至B点(通过B点前后速率不变),再匀速率通过水平圆弧路段至C点,最后从C点沿平直路段匀减速到D点停下。已知轿车在A点的速度v0=72km/h,AB长L1=l50m;BC为四分之一水平圆弧段,限速(允许通过的最大速度)v=36 km/h,轮胎与BC段路面间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,CD段为平直路段长L2=50m,重力加速度g取l0m/s2。
(1)若轿车到达B点速度刚好为v =36 km/h,求轿车在AB下坡段加速度的大小;
(2)为保证行车安全,车轮不打滑,求水平圆弧段BC半径R的最小值;
(3)轿车A点到D点全程的最短时间。
25.(20分)如图所示,两光滑金属导轨,间距d=2m,在桌面上的部分是水平的,仅在桌面上有磁感应强度B=1T、方向竖直向下的有界磁场,电阻R=3Ω,桌面高H=0.8m,金属杆ab质量m=0.2kg,其电阻r=1Ω,从导轨上距桌面h=0.2m的高度处由静止释放,落地点距桌面左边缘的水平距离s=0.4m,取g=10m/s2,求:
(1)金属杆刚进入磁场时,R上的电流大小;
(2)整个过程中电阻R放出的热量;
(3)磁场区域的宽度。
(二)选做题:共 45 分。请考生从给出的 3 道物理题、 3 道化学题和 2 道生物题中每科任选一题做答,并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡上选答区域指定位置答题。如果多做,
则每学科按所做的第一题计分
33(1).下列说法正确的是________。(选对1个给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0分)
A.“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积
B.一定质量的理想气体在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比
C.气体分子的平均动能越大,气体的压强就越大
D.物理性质各向同性的一定是非晶体
E.液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的
(2).(10分)如图甲所示为“⊥”型上端开口的玻璃管,管内有一部分水银封住密闭气体,上管足够长,图中粗细部分截面积分别为S1=2 cm2、S2=1cm2。封闭气体初始温度为57℃,气体长度为L=22 cm,乙图为对封闭气体缓慢加热过程中气体压强随体积变化的图线。求:(摄氏温度t与热力学温度T的关系是T=t+273 K)
(Ⅰ)封闭气体初始状态的压强;
(Ⅱ)若缓慢升高气体温度,升高至多少方可将所有水银全部压入细管内。
34(1).如图所示,、、…、为连续的弹性介质中间隔相等的若干质点,点为波源,时刻从平衡位置开始向上做简谐运动,振幅为,周期为。在波的传播方向上,后一质点比前一质点迟开始振动。时,轴上距点2.0m的某质点第一次到达最高点,则 。
A. 该机械波在弹性介质中的传播速度为
B. 该机械波的波长为2m
C. 图中相邻质点间距离为0.5m
D. 当点经过的路程为9cm时,点经过的路程为12cm
E. 当点在平衡位置向下振动时,点位于平衡位置的上方
(2).如图所示,直角玻璃三棱镜置于空气中,已知∠A=60°,∠C=90°,一束极细的光于
AC边的中点D垂直AC面入射,AD=a,棱镜的折射率n=.求:
①光从棱镜第一次射入空气时的折射角;
②光从进入棱镜到它第一次从BC边和AB边射入空气所经历的时间分别为多少?.(设光在真空中的传播速度为c)
35(1).放射性同位素被考古学家称为“碳钟”,它可以用来判定古生物体的年代.宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后,就会形成不稳定的,它容易发生β衰变,变成一个新核,其半衰期为5730年.该衰变的核反应方程式为 。的生成和衰变通常是平衡的,即生物机体中的含量是不变的.当生物体死亡后,机体内的含量将会不断减少.若测得一具古生物遗骸中含量只有活体中的25%,则这具遗骸距今约有 年。
(2).如图所示,竖直平面内轨道ABCD的质量M=0.4kg,放在光滑水平面上,其中AB段是半径为R=0.4m的光滑四分之一圆弧,在B点与水平轨道BD相切,水平轨道的BC段粗糙,动摩擦因数μ=0.4,长L=3.5m,CD段光滑,D端连一轻弹簧,现有一质量m=0.1kg的小物体(可视为质点)在距A点高为H=3.6m处由静止自由落下,恰沿A点滑入圆弧轨道(),求:
(ⅰ)ABCD轨道在水平面上运动的最大速率;
(ⅱ)小物体第一次沿轨道返回A点时的速度大小。
。
参考答案
14答案:c自然界的电荷只有两种,美国科学家富兰克林将其命名为正电荷和负电荷,美国物理学家密立根通过油滴实验比较精确地测定了电荷量e的数值; ;带电粒子在磁场中的受力规律不是奥斯特发现的,选项C错误;开普勒提出了三大行星运动定律后,牛顿发现了万有引力定律,故选项D正确。
15答案:C小球做变速圆周运动,在初位置加速度不指向圆心,将其分解:切向加速度为;向心加速度为;故时小球的加速度为合加速度,,故A错误;从开始到最高点过程,根据动能定理,有,解得;考虑临界情况,如果没有杆的弹力,重力平行斜面向下的分力提供向心力,有,可以得到小于,说明杆在最高点对球是拉力,故B错误;在最高点时,轻杆对小球的弹力是拉力,故,如果初速度增大,则最高点速度也增加,故拉力F一定增加,故C正确,D错误。
16答案:B 在x∈(0,a)时,右边框切割磁感应线产生感应电流,电流大小i==(a-2x),其中x∈(0,)时,方向顺时针;x=时,导线框中感应电流为零;x∈(,a)时,方向逆时针.在x∈(a,2a)时,左边框切割磁感应线产生感应电流,x∈(a,a)时,感应电流大小i==(3a-2x),方向逆时针;x=a时,导线框中感应电流为零;x∈(a,2a),方向顺时针,所以B正确.
17答案:C当水平力作用在A上,使A刚好要相对B滑动,临界情况是A、B的加速度相等,隔离对B分析,B的加速度为,当水平力作用在B上,使B刚好要相对A滑动,此时A、B间的摩擦力刚好达到最大,A、B的加速度相等,有:,可得:,选项C正确。
18答案:D设圆的半径为R,Aa=r,根据点电荷电场叠加可得,
,根据数学知识可得,根据对称性可得,但两者方向不同,沿电场线方向电势降低,在AB连线上电场方向从A指向B,故,根据对称性可得 ,但由于直线cd不是等势面,所以与O点的电势不同,A、B错误;将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中,电场力方向与运动方向相反,所以电场力做负功.故C错误;由于ad间电场线比db间电场线疏,则ad间的场强比db间场强大, ad间的电势差小于db间电势差,由W=Uq知,正点电荷沿直线由a运动到d的过程中电场力做功小于将该正点电荷沿直线由d运动到b的过程中电场力做功,故D正确。
19答案:BD当B受到的摩擦力为0时,则,解得,选项A错误;当A受到的摩擦力为0时,,解得,选项B正确;当B刚好要滑动时,此时,解得,选项C错误;当A刚好要滑动时,则,解得,选项D正确。
20答案:AD
解析:在t=1s时,空间区域存在匀强磁场,粒子做匀速圆周运动,如图2所示;由牛顿第二定律得,粒子的轨道半径,R = l,解得 ;带电粒子在匀强电场中类平抛运动,竖直方,水平方向,得,则 ,故A正确;第一个粒子和第二个粒子运动的加速度大小之比,故
B错误;第二个粒子,由动能定理得:,,第一个粒子的动能,第一个粒子和第二个粒子通过C的动能之比为1:5,故C错误;第一个粒子的运动时间,第二个粒子的运动时间,第一个粒子和第二个粒子运动时间之比,故D正确。
21答案:AB导体做切割磁感线运动,根据E=Blv,结合闭合回路欧姆定律可得,
v-t图象是一条过原点斜率大于零的直线,说明了导体棒做的是初速度为零的匀加速直线运动,即v=at,A正确;根据如图乙所示的I-t图象可知I=kt,其中k为比例系数,由闭合电路欧姆定律可得,可推出E=kt(R+r),而,所以有,图象是一条过原点斜率大于零的直线,B正确;对导体棒在沿导轨方向列出动力学方程F-BIl=ma ,而,v=at得到,可见F-t图象是一条斜率大于零但不过原点的直线,C错误;,所以q-t图象是一条开口向上的抛物线,故D错误。
22解析:(每空2分)(1)由平抛运动规律有 s=vt,,得
由机械能守恒定律得
释放小球前弹簧得弹性势能表达式为
(2)由表中数据可看出,在误差范围内,s正比于x,s=20x,则当弹簧压缩量x=3.00 cm时,
s=60.00 cm
(3)由平抛运动规律有L=vt ,y=gt2, 得
根据,所以弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间得关系式应为
根据能量守恒,则有
联立上式,解得弹簧得压缩量应该为
23答案 :⑴丙 ⑵B ⑶见答图 ⑷1.5(1.49~1.51) 0.83(0.81~0.85)
⑸ (前三题每空1分,后两题每空2分)
解析:(1)由于电源内阻较小,座椅需要避免电流表的分压,故采用电流表内接法,这样电压表测量的则为路端电压,另外需要多测量几组数据,故采用滑动变阻器和电流表串联,故丙图误差较小。
(2)因为干电池的电动势大约为1.5 V,所以为了减小误差,应选取电压表B
(3)根据描点法可得。如图所示,
(4)U-I图象中纵截距表示电源电动势,故E=1.5 V,斜率表示内阻,所以有
(5)根据闭合回路欧姆定律可得E=I1(R1+r+RA),E= I2 (R2+r+RA),联立可得
24(12分每问4分)解:(1)对AB段匀减速直线运动有v2=﹣2aL1
代入数据解得a=1m/s2
(2)汽车在BC段做圆周运动,静摩擦力提供向心力,
为了确保安全,则须满足 Ff≤μmg 联立解得:R≥20m,即:Rmin=20cm
(3)设AB段时间为t1,BC段时间为t2,CD段时间为t3,全程所用最短时间为t。
L1= , ,L2= , t=t1+t2+t3
解得:t=23.14 s
25(20分4+8+8)解:(1)设棒刚进入磁场时速度为v0,由机械能守恒定律有:mgh=
解得:v0=2m/s
又有法拉第电磁感应定律有:E=Bdv0=4 V 由闭合欧姆定律有:I==1A
(2)设棒刚离开磁场时速度为v,接着棒开始做平抛运动,在竖直方向上有:H=
解得:t=
在水平方向上有:s=vt,解得:v=1m/s
电磁感应过程中电阻R上产生电热
根据能量守恒有: 解得QR=0.225J
(3)棒穿过磁场过程加速度为a,由牛顿第二定律有:-BId=ma
=,进一步化简得:=mΔv,又由于:vΔt=Δl
全程求和:ΣΔv=v-v0,ΣΔl=l 解得:l==0.2m。
33(5+10)答案:ABE解析:油膜法测分子直径大小的实验中,油膜经充分扩散,形成单分子油膜,故纯油酸体积除以油膜面积即为分子直径大小,A正确;由查理定律可知,B正确;气体分子平均动能大,说明气体温度较高,但不确定气体体积的大小,有理想气体状态方程可知无法确定气体压强大小,C项错误;多晶体也具有各向同性的特点,D项错误;由液体表面张力的概念易知E项正确。
解:(4+5)(1)气体初状态体积为
,
由图知此时压强为,
(2),
从状态1到状态2由理想气体状态方程知代入数据知:
其中
代入数据解得:
34(5+10)答案:BCD
解析:据题波的周期为0.2s,t=0时刻e点从平衡位置开始向上做简谐运动,经过t=0.05s,e点第一到达最高点.t=0.25s时,x轴上距e点2.0m的某质点第一次到达最高点,则知该质点的振动比e点落后一个周期,所以波长为 λ=2m,波速为 =10m/s,故A错误,B正确.由波的周期为 T=0.2s,后一质点比前一质点迟0.05s=T/4开始振动,可知相邻质点间的距离等于1/4波长,为0.5m.故C正确.根据对称性知,当a点经过的路程为9 cm时,h点经过的路程为12cm,故D正确.波从e点向左右两侧传播,根据波的传播方向知,当b点在平衡位置向下振动时,c点位于波谷,故E错误.
2(4+6)解:①如图所示,i1=60°,设玻璃对空气的临界角为C,
则sin C== C=45° i1>45°,发生全反射
i2=i1-30°=30°