2016年河北省唐山一中高考物理训练卷（二）
二、选择题：本题共8小题，每题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，5～8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，有错选的得0分．
1．用比值法定义是物理学中一种重要的思想方法，下列表达式是比值法定义的（ ）
A．电流强度I= B．磁感应强度B=
C．电容C= D．加速度a=
2．如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，则（ ）
A．b球一定先落在斜面上
B．a球可能垂直落在半圆轨道上
C．a、b两球可能同时落在半圆轨道和斜面上
D．a、b两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上
3．如图所示，A、B、C、D、E、F为正六边形的六个顶点，P、Q、M分别为AB、ED、AF的中点，O为正六边形的中心．现在六个顶点依次放入等量正负电荷．若取无穷远处电势为零，以下说法中错误的是（ ）
A．P、Q、M各点具有相同的场强
B．P、Q、M各点电势均为零
C．O点电势与场强均为零
D．将一负检验电荷从P点沿直线PM移到M点的过程中，电势能先减小后增大
4．2013年12月2日，嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察．假设嫦娥三号在环月圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力．则（ ）
A．若已知嫦娥三号环月圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可以计算出月球的密度
B．嫦娥三号由环月圆轨道变轨进入环月椭圆轨道时，应让发动机点火使其加速
C．嫦娥三号在环月椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度
D．嫦娥三号在环月圆轨道上的运行速率比月球的第一宇宙速度小
5．如图所示的圆形线圈共n匝，电阻为R，过线圈中心O垂直于线圈平面的直线上有A、B两点，A、B两点的距离为L，A、B关于O点对称．一条形磁铁开始放在A点，中心与O点重合，轴线与A、B所在直线重合，此时线圈中的磁通量为φ1，将条形磁铁以速度v匀速向右移动，轴线始终与直线重合，磁铁中心到O点时线圈中的磁通量为φ2，下列说法正确的是（ ）
A．磁铁在A点时，通过一匝线圈的磁通量为
B．磁铁从A到O的过程中，线圈中产生的平均感应电动势为
C．磁铁从A到B的过程中，线圈中磁通量的变化量为2φ1
D．磁铁从A到B的过程中，通过线圈某一截面的电量不为零
6．如图所示，有一光滑轨道ABC，AB部分为半径为R的圆弧，BC部分水平，质量均为m的小球a、b固定在竖直轻杆的两端，轻杆长为R，不计小球大小．开始时a球处在圆弧上端A点，由静止释放小球和轻杆，使其沿光滑轨道下滑，下列说法正确的是（ ）
A．a球下滑过程中机械能保持不变
B．a、b两球和轻杆组成的系统在下滑过程中机械能保持不变
C．a、b滑到水平轨道上时速度为
D．从释放到a、b滑到水平轨道上，整个过程中轻杆对a球做的功为
7．如图所示，在竖直方向上有四条间距为L=0.5m的水平虚线L1，L2，L3，L4，在L1L2之间，L3L4之间存在匀强磁场，大小均为1T，方向垂直于纸面向里．现有一矩形线圈abcd，
长度ad=3L，宽度cd=L，质量为0.1kg，电阻为1Ω，将其从图示位置静止释放（cd边与L1重合），cd边经过磁场边界线L3时恰好做匀速直线运动，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向，cd边水平，（g=10m/s2）则（ ）
A．cd边经过磁场边界线L1时通过线圈的电荷量为0.5C
B．cd边经过磁场边界线L3时的速度大小为4m/s
C．cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔为0.25s
D．线圈从开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程，线圈产生的热量为0.7J
8．火星探测已成为世界各国航天领域的研究热点．现有人想设计发射一颗火星的同步卫星．若已知火星的质量M，半径R0，火星表面的重力加速度g0自转的角速度ω0，引力常量G，则同步卫星离火星表面的高度为（ ）
A． B．
C． D．
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个小题考生都必须作答．第13题～第18题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题
9．一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验，采用如图a所示装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，实验中做出小盘中砝码重力随弹簧伸长量x的图象如图b所示．（重力加速度g=10m/s2）
（1）利用图b中图象，可求得该弹簧的劲度系数为 N/m．
（2）利用图b中图象，可求得小盘的质量为 kg，小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“相同”）．
10．太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有
光照时（没有储存电能）的I﹣U特性．所用的器材包括：太阳能电池板，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干．
（1）为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的图 （填“a”或“b”）．
（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的I﹣U图象．由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池板的电阻 （填“很大”或“很小”）：当电压为2.80V时，太阳能电池板的电阻为 Ω
（3）当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其路端电压与总电流的关系如图丙所示，分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势为 V．若把它与阻值为1KΩ的电阻连接构成一个闭合电路，在有光照射情况下，该电池板的效率是 %．（结果保留三位有效数字）
11．如图所示，在水平地面上固定一个倾角α=45°、高H=4m的斜面．在斜面上方固定放置一段由内壁光滑的圆管构成的轨道ABCD，圆周部分的半径R=m，AB与圆周相切于B点，长度为R，与水平方向的夹角θ=60°，轨道末端竖直，已知圆周轨道最低点C、轨道末端D与斜面顶端处于同一高度．现将一质量为0.1kg，直径可忽略的小球从管口A处由静止释放，g取10m/s2．
（1）求小球在C点时对轨道的压力；
（2）若小球与斜面碰撞（不计能量损失）后做平抛运动落到水平地面上，则碰撞点距斜面左端的水平距离x多大时小球平抛运动的水平位移最大？是多少？
12．如图所示的xOy坐标系中，Y轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于xOy平面向外．Ql、Q2两点的坐标分别为（0，L）、（0，﹣L），坐标为（﹣L，0）处的C点固定一平行于y轴放置的绝缘弹性挡板，C为挡板中点．带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后，沿y轴方向分速度不变，沿x
轴方向分速度反向，大小不变．现有质量为m，电量为+q的粒子，在P点沿PQ1方向进入磁场，α=30°，不计粒子重力．
（1）若粒子从点Q1直接通过点Q2，求粒子初速度大小．
（2）若粒子从点Q1直接通过点O，求粒子第一次经过x轴的交点坐标．
（3）若粒子与挡板碰撞两次并能回到P点，求粒子初速度大小及挡板的最小长度．
（二）选考题共45分，请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号涂黑，按所涂题号评分；多涂多答，按所涂的首题进行评分；不涂，按本选考题的首题进行评分．【物理--选修3-3】
13．下列关于热力学第二定律说法正确的是（ ）
A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生
B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
C．机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转换成机械能
D．气体向真空的自由膨胀是可逆的
E．热运动的宏观过程会有一定的方向性
14．如图所示，开口向上粗细均匀的玻璃管长L=100cm，管内有一段高h=20cm的水银柱，封闭着长a=50cm的空气柱，大气压强P0=76cmHg，温度t0=27°C．求温度至少升到多高时，可使水银柱全部溢出？
【物理--选修3-4】
15．一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，图中每小格代表1m，a、b、c为三个质点，a正向上运动．由此可知（ ）
A．该波沿x 轴正方向传播
B．c正向上运动
C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置
D．该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处
E．a质点振动一个周期，波传播的距离为8m
16．如图所示，△ABC为一直角棱镜，∠A=30°，AB宽为d，现一宽度等于AB的单色平行光束垂直AB射入棱镜内，在AC面上恰好发生全反射，求：
Ⅰ．棱镜的折射率；
Ⅱ．由AC面直接反射到AB面或BC面上的光束，在棱镜内部经历的最长时间．（光在真空中的速度为c）
【物理-选修3-5】
17．下列说法正确的是 （ ）
A．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究提出了原子的核式结构模型
B．原子光谱是分离的，说明原子内部存在能级
C．某些原子核能够放射出β粒子，说明原子核内有β粒子
D．某种元素的半衰期为5天，则经过10天该元素全部衰变完毕
18．如图所示，A、B、C三辆小车都放在光滑水平面上，其质量分别为m2、m1、m2（m2＜m1）．B、C车间有一压缩弹簧，弹簧与小车不连接，用一轻细线将两车连在一起静止于水平面上．现让A车以速度v0向右运动，与B车发生碰撞，碰撞时间不计，碰后A车停止运动．在B、C向右运动的过程中将细线烧断，烧断后很快B也停止运动．求：
（1）A车与B车刚碰后B车的速度及最终C车的速度；
（2）弹簧释放的弹性势能．
2016年河北省唐山一中高考物理训练卷（二）
参考答案与试题解析
二、选择题：本题共8小题，每题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，5～8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，有错选的得0分．
1．用比值法定义是物理学中一种重要的思想方法，下列表达式是比值法定义的（ ）
A．电流强度I= B．磁感应强度B=
C．电容C= D．加速度a=
【考点】磁感应强度；电容．
【分析】比值法就是应用两个物理量的比值来定量研究第三个物理量．它适用于物质属性或特征、物体运动特征的定义．
【解答】解：A、电流强度的定义是流过某个截面的电量与所用时间的比值，即I=，电流强度公式I=是欧姆定律的表达式．故A错误；
B、根据磁感应强度的定义可知，磁感应强度B=是定义式．故B正确；
C、电容公式C=是平行板电容器的电容的决定式，不是定义式．故C错误；
D、加速度公式a=是牛顿第二定律的表达式，不是定义式．故D错误．
故选：B
2．如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，则（ ）
A．b球一定先落在斜面上
B．a球可能垂直落在半圆轨道上
C．a、b两球可能同时落在半圆轨道和斜面上
D．a、b两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上
【考点】平抛运动．
【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，将圆轨道和斜面重合在一起进行分析比较，即可得出正确答案．
【解答】解：将圆轨道和斜面轨道重合在一起，如图所示，交点为A，初速度合适，可知小球做平抛运动落在A
点，则运动的时间相等，即同时落在半圆轨道和斜面上．若初速度不适中，由图可知，可能小球先落在斜面上，也可能先落在圆轨道上．故C正确，A、D错误．
若a球垂直落在半圆轨道上，根据几何关系知，速度方向与水平方向的夹角是位移与水平方向的夹角的2倍，而在平抛运动中，某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，两者相互矛盾，所以a球不可能垂直落在半圆轨道上，故B错误．
故选：C．
3．如图所示，A、B、C、D、E、F为正六边形的六个顶点，P、Q、M分别为AB、ED、AF的中点，O为正六边形的中心．现在六个顶点依次放入等量正负电荷．若取无穷远处电势为零，以下说法中错误的是（ ）
A．P、Q、M各点具有相同的场强
B．P、Q、M各点电势均为零
C．O点电势与场强均为零
D．将一负检验电荷从P点沿直线PM移到M点的过程中，电势能先减小后增大
【考点】电场强度；电势能．
【分析】根据正六边形几何特性，结合点电荷电场强度公式，以及等量电荷中垂线的电势为零，即可求解．
【解答】解：A、由题意可知，等量正负电荷，位于正六边形的六个顶，根据点电荷电场强度，结合电场的叠加原理，可知P、Q、M各点场强大小相同，但方向不同，故A错误；
B、根据等量异种电荷中垂线的电势为零，再由对称性可以知，P，Q，M，O各点电势均为零，故B正确；
C、根据图可知，O点场强可看成三个负点电荷与三个正点电荷电场叠加而成，且电荷均相同，则电场强度为零，故C正确；
D、P到M过程中，电势由零升高，后又降为零，负电荷的电能势能就先减小后增大，故D正确；
选错误的，
故选：A．
4．2013年12月2日，嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察．假设嫦娥三号在环月圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力．则（ ）
A．若已知嫦娥三号环月圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可以计算出月球的密度
B．嫦娥三号由环月圆轨道变轨进入环月椭圆轨道时，应让发动机点火使其加速
C．嫦娥三号在环月椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度
D．嫦娥三号在环月圆轨道上的运行速率比月球的第一宇宙速度小
【考点】万有引力定律及其应用．
【分析】已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，根据万有引力提供向心力，可以解出月球的质量，但是不知道的月球的半径，无法计算出月球的密度；根据卫星变轨原理分析轨道变化时卫星是加速还是减速．
【解答】解：A、根据万有引力提供向心力G=mr，可以解出月球的质量M=，由于不知道月球的半径，无法知道月球的体积，故无法计算月球的密度．故A错误；
B、嫦娥三号在环月段圆轨道上P点减速，使万有引力大于向心力做近心运动，才能进入进入环月段椭圆轨道．故B错误；
C、嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点向Q点运动中，距离月球越来越近，月球对其引力做正功，故速度增大，即嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度小于Q点的速度，故C错误；
D、卫星越高越慢，第一宇宙速度是星球表面近地卫星的环绕速度，故嫦娥三号在环月圆轨道上的运行速率比月球的第一宇宙速度小，故D正确．
故选：D．
5．如图所示的圆形线圈共n匝，电阻为R，过线圈中心O垂直于线圈平面的直线上有A、B两点，A、B两点的距离为L，A、B关于O点对称．一条形磁铁开始放在A点，中心与O点重合，轴线与A、B所在直线重合，此时线圈中的磁通量为φ1，将条形磁铁以速度v匀速向右移动，轴线始终与直线重合，磁铁中心到O点时线圈中的磁通量为φ2，下列说法正确的是（ ）
A．磁铁在A点时，通过一匝线圈的磁通量为
B．磁铁从A到O的过程中，线圈中产生的平均感应电动势为
C．磁铁从A到B的过程中，线圈中磁通量的变化量为2φ1
D．磁铁从A到B的过程中，通过线圈某一截面的电量不为零
【考点】法拉第电磁感应定律；楞次定律．
【分析】根据法拉第电磁感应定律公式E=n求解平均感应电动势，根据欧姆定律求解电流，根据q=It求解电量．
【解答】解：A、磁铁在A点时，线圈中的磁通量为φ1，故通过一匝线圈的磁通量也为φ1，与匝数无关，故A错误；
B、磁铁从A到O的过程中，线圈中产生的平均感应电动势为E=n=﹣n=，故B正确；
C、D、磁通量先增加后减小，磁通量的变化量为零，故平均感应电动势为零，故平均感应电流为零，故通过线圈某一截面的电量为零，故C错误，D错误；
故选：B．
6．如图所示，有一光滑轨道ABC，AB部分为半径为R的圆弧，BC部分水平，质量均为m的小球a、b固定在竖直轻杆的两端，轻杆长为R，不计小球大小．开始时a球处在圆弧上端A点，由静止释放小球和轻杆，使其沿光滑轨道下滑，下列说法正确的是（ ）
A．a球下滑过程中机械能保持不变
B．a、b两球和轻杆组成的系统在下滑过程中机械能保持不变
C．a、b滑到水平轨道上时速度为
D．从释放到a、b滑到水平轨道上，整个过程中轻杆对a球做的功为
【考点】动能定理的应用；机械能守恒定律．
【分析】下滑过程两个球组成的系统，只有重力做功，机械能守恒；根据机械能守恒定律列式求解速度；两个球沿着杆子方向的分速度一直是相等的．由动能定理可求得轻杆对a球所做的功．
【解答】解：A、由于a球在下滑中杆对a球做功，故a球的机械能不守恒；故A错误；
B、ab及轻杆组成的系统只有重力做功，故系统在下落中机械能守恒；故B正确；
C、下滑的整个过程中，根据机械能守恒定律，有：
mgR+mg（2R）=×2mv2；
解得：
v=；故C错误；
D、对a球由动能定理可知：
W+mgR=mv2；
解得：W=mgR﹣mgR=mgR；故D正确；
故选：BD．
7．如图所示，在竖直方向上有四条间距为L=0.5m的水平虚线L1，L2，L3，L4，在L1L2之间，L3L4之间存在匀强磁场，大小均为1T，方向垂直于纸面向里．现有一矩形线圈abcd，长度ad=3L，宽度cd=L，质量为0.1kg，电阻为1Ω，将其从图示位置静止释放（cd边与L1重合），cd边经过磁场边界线L3时恰好做匀速直线运动，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向，cd边水平，（g=10m/s2）则（ ）
A．cd边经过磁场边界线L1时通过线圈的电荷量为0.5C
B．cd边经过磁场边界线L3时的速度大小为4m/s
C．cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔为0.25s
D．线圈从开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程，线圈产生的热量为0.7J
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．
【分析】根据感应电荷量q=，求解电荷量；
cd边经过磁场边界线L3时恰好做匀速直线运动，线圈所受的安培力和重力平衡，根据平衡求出匀速直线运动的速度．
cd边从L2到L3的过程中，穿过线圈的磁通量没有改变，没有感应电流产生，不受安培力，线圈做匀加速直线运动，加速度为g，根据运动学公式求出此过程的时间，再求解线圈下面磁场的时间，即可求解线圈cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔．
根据能量守恒求出线圈中所产生的电热．
【解答】解：A、cd边从L1运动到L2，通过线圈的电荷量为：q====0.25C，故A错误．
B、cd边经过磁场边界线L3时恰好做匀速直线运动，根据平衡条件有：mg=BIL
而I=
联立两式解得：v===4m/s．故B正确．
C、cd边从L2到L3的过程中，穿过线圈的磁通量没有改变，没有感应电流产生，不受安培力，线圈做匀加速直线运动，加速度为g，设此过程的时间为t1．
此过程的逆过程为匀减速运动，由运动学公式得：L=vt1﹣
cd边从L3到L4的过程做匀速运动，所用时间为 t2==0.25s，故cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔为 t1+t2＞0.25s．故C错误．
D、线圈从开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程，根据能量守恒得：Q=mg•3L﹣mv2=0.7J．故D正确．
故选：BD．
8．火星探测已成为世界各国航天领域的研究热点．现有人想设计发射一颗火星的同步卫星．若已知火星的质量M，半径R0，火星表面的重力加速度g0自转的角速度ω0，引力常量G，则同步卫星离火星表面的高度为（ ）
A． B．
C． D．
【考点】万有引力定律及其应用．
【分析】在火星表面万有引力等于重力，同步卫星所受万有引力提供同步卫星圆周运动的向心力，据此分析即可．
【解答】解：CD、同步卫星受到的万有引力提供向心力，故：
G=m
解得：
h= ①
故C正确，D错误；
AB、在火星表面，重力等于万有引力，故：
mg0= ②
联立①②解得：
h=
故A正确，B错误；
故选：AC．
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个小题考生都必须作答．第13题～第18题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题
9．一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验，采用如图a所示装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，实验中做出小盘中砝码重力随弹簧伸长量x的图象如图b所示．（重力加速度g=10m/s2）
（1）利用图b中图象，可求得该弹簧的劲度系数为 200 N/m．
（2）利用图b中图象，可求得小盘的质量为 0.1 kg，小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果比真实值 相同 （选填“偏大”、“偏小”或“相同”）．
【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．
【分析】（1）由图示图象应用胡克定律可以求出劲度系数．
（2）根据图示图象求出质量，然后分析误差．
【解答】解：（1）弹簧的劲度系数：k===2N/cm=200N/m；
（2）由图示图象可知：mg=kx1，
m===0.1kg，
应用图象法处理实验数据，小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果比真实值相同；
故答案为：（1）200；（2）0.1，相同．
10．太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时（没有储存电能）的I﹣U特性．所用的器材包括：太阳能电池板，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干．
（1）为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的图 a （填“a”或“b”）．
（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的I﹣U图象．由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池板的电阻 很大 （填“很大”或“很小”）：当电压为2.80V时，太阳能电池板的电阻为 1×103 Ω
（3）当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其路端电压与总电流的关系如图丙所示，分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势为 2.80 V．若把它与阻值为1KΩ的电阻连接构成一个闭合电路，在有光照射情况下，该电池板的效率是 64 %．（结果保留三位有效数字）
【考点】测定电源的电动势和内阻．
【分析】（1）电压电流需从零开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式接法，分析电路图选出所需实验电路．
（2）根据电压和电流的大小，通过欧姆定律判断电阻的大小．当电压为2.80V时，读出此时的电流，根据欧姆定律求出电阻的大小．
（3）根据伏安特性曲线的性质可明确电源的电动势，再根据闭合电路欧姆定律可求得电池板的效率
【解答】解：（1）测绘伏安特性曲线，电压和电流需从零开始测起，滑动变阻器采用分压式接法，应选图a所示实验电路．
（2）由I=，得电阻阻值R=，由图2所示图象可知，在电压小于2.00V时，电流I很小，所以太阳能电池的电阻很大．
由图乙所示图象可知，当电压为2.80V时，电流I=2.80×10﹣3A，电阻R===1.0×103Ω．
（3）由图可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故电动势为2.8V；
若与1kΩ的电阻连接构成一个闭合电路；在U﹣I图中作出对应的电阻的伏安特性曲线，如图所示；图象的交点为电源的工作点，则由图可知电源的工作电压为1.8V，则电源的效率η=×100%=64%；
故答案为：（1）甲；（2）很大；1.0×103；（3）2.8；64．
11．如图所示，在水平地面上固定一个倾角α=45°、高H=4m的斜面．在斜面上方固定放置一段由内壁光滑的圆管构成的轨道ABCD，圆周部分的半径R=m，AB与圆周相切于B点，长度为R，与水平方向的夹角θ=60°，轨道末端竖直，已知圆周轨道最低点C、轨道末端D与斜面顶端处于同一高度．现将一质量为0.1kg，直径可忽略的小球从管口A处由静止释放，g取10m/s2．
（1）求小球在C点时对轨道的压力；
（2）若小球与斜面碰撞（不计能量损失）后做平抛运动落到水平地面上，则碰撞点距斜面左端的水平距离x多大时小球平抛运动的水平位移最大？是多少？
【考点】向心力；平抛运动．
【分析】（1）由几何关系求出AD之间的竖直高度为h，A到C根据动能定理求出C点速度，在C点，根据向心力公式求解；
（2）从A到碰撞点，根据动能定理求出碰撞时的速度，由于没有能量损失，则碰撞后做平抛运动的初速度即为碰撞时的速度，再根据平抛运动基本公式结合数学知识求解．
【解答】解：（1）设AD之间的竖直高度为h，
由几何关系可知：h=R+Rsin30°+lABsin60°=2m
A到C根据动能定理得：mgh=
在C点：FN﹣mg=
解得：FN=7N
由牛顿第三定律可知小球在C点时对轨道的压力为7N
（2）从A到碰撞点，根据动能定理得：mg（h+x）=
平抛过程：H﹣x=
平抛水平位移：Sx=v0t
代入数据整理得：Sx=
可知：当x=1m时平抛水平位移Sx有最大值
Sm=6m
答：（1）求小球在C点时对轨道的压力为7N；
（2）若小球与斜面碰撞（不计能量损失）后做平抛运动落到水平地面上，则碰撞点距斜面左端的水平距离当x=1m时平抛水平位移Sx有最大值，最大值是6m．
12．如图所示的xOy坐标系中，Y轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于xOy平面向外．Ql、Q2两点的坐标分别为（0，L）、（0，﹣L），坐标为（﹣L，0）处的C点固定一平行于y轴放置的绝缘弹性挡板，C为挡板中点．带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后，沿y轴方向分速度不变，沿x
轴方向分速度反向，大小不变．现有质量为m，电量为+q的粒子，在P点沿PQ1方向进入磁场，α=30°，不计粒子重力．
（1）若粒子从点Q1直接通过点Q2，求粒子初速度大小．
（2）若粒子从点Q1直接通过点O，求粒子第一次经过x轴的交点坐标．
（3）若粒子与挡板碰撞两次并能回到P点，求粒子初速度大小及挡板的最小长度．
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．
【分析】（1）作出粒子运动的轨迹图，结合几何关系求出粒子在磁场中运动的轨道半径，根据半径公式求出粒子的速度．
（2）作出粒子运动的轨迹图，根据几何关系求出粒子运动的半径，通过几何关系求出第一次经过x轴的交点坐标；
（3）抓住与挡板碰撞两次并能回到P点，作出轨迹图，结合几何关系，运用半径公式进行求解．
【解答】解：（1）由题意画出粒子运动轨迹如图甲所示，粒子在磁场中做圆周运动的半径大小为R1，由几何关系得R1cos30°=L…（1）
粒子磁场中做匀速圆周运动，有：…（2）
解得：…（3）
（2）由题意画出粒子运动轨迹如图乙所示，设其与x轴交点为M，横坐标为xM，由几何关系知：2R2cos30°=L…（4）
xM=2R2sin30°…（5）
则M点坐标为（）…（6）
（3）由题意画出粒子运动轨迹如图丙所示，
粒子在磁场中做圆周运动的半径大小为R3，
偏转一次后在y负方向偏移量为△y1，由几何关系得：△y1=2R3cos30°…（7）
为保证粒子最终能回到P，粒子每次射出磁场时速度方向与PQ2连线平行，与挡板碰撞后，速度方向应与PQ1连线平行，每碰撞一次，粒子出进磁场在y轴上距离△y2（如图中A、E间距）可由题给条件得：
…（8）
当粒子只碰二次，其几何条件是：3△y1﹣2△y2=2L…（9）
解得：…（10）
粒子磁场中做匀速圆周运动，有：…（11）
解得：…（12）
挡板的最小长度为：…（13）
解得：…（14）
答：（1）粒子初速度大小为；
（2）粒子第一次经过x轴的交点坐标为（）
（3）粒子初速度大小为，挡板的最小长度为．
（二）选考题共45分，请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号涂黑，按所涂题号评分；多涂多答，按所涂的首题进行评分；不涂，按本选考题的首题进行评分．【物理--选修3-3】
13．下列关于热力学第二定律说法正确的是（ ）
A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生
B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
C．机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转换成机械能
D．气体向真空的自由膨胀是可逆的
E．热运动的宏观过程会有一定的方向性
【考点】热力学第二定律．
【分析】热力学第二定律有不同的表述：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力学过程中熵的增量总是大于零．符合能量守恒定律的宏观过程都有一定的方向性；一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的；
【解答】解：A、E、热运动的宏观过程会有一定的方向性，符合能量守恒定律的宏观过程并不能都真的发生．故A错误，E正确；
B、D、根据热力学第二定律，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，所以气体向真空的自由膨胀是不可逆的．故B正确，D错误；
C、根据热力学第二定律，不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，所以机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转换成机械能．故C正确．
故选：BCE
14．如图所示，开口向上粗细均匀的玻璃管长L=100cm，管内有一段高h=20cm的水银柱，封闭着长a=50cm的空气柱，大气压强P0=76cmHg，温度t0=27°C．求温度至少升到多高时，可使水银柱全部溢出？
【考点】理想气体的状态方程．
【分析】开始温度升高时，气体压强不变，作等压变化．在水银不断外溢过程中，气体不再是等压变化，当水银柱上升至管口时，温度再升高，水银就会开始溢出，这时的气体压强随水银的溢出而减小，气体的体积在不断增大，温度不需要继续升高．由理想气体状态方程列出液柱长度与温度的关系式，讨论温度的最值．
【解答】解：开始温度升高时，气体压强不变，气体体积膨胀，水银柱上升．当水银柱上升至管口时，温度再升高，水银就会开始溢出，这时的气体压强随水银的溢出而减小，气体的体积在不断增大，温度不需要继续升高，设该温度为t2，剩余的水银柱的高度为x，玻璃管的横截面积为S．
气体的初始状态为：P1=P0+h V1=aS T1=300K
气体的末状态为：P2=P0+X V2=S T2=273+t2
根据理想气体状态方程有： =，即： =
要使剩余气体全部溢出的温度t2最高，则（76+x）必为最大．
又因为76+x+100﹣x=176为常数，所以当76+x=100﹣x，即x=12cm时，（76+x）有最大值．
=16，解得：t2=211℃，水银全部溢出．
答：温度至少升到211℃时，可使水银柱全部溢出．
【物理--选修3-4】
15．一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，图中每小格代表1m，a、b、c为三个质点，a正向上运动．由此可知（ ）
A．该波沿x 轴正方向传播
B．c正向上运动
C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置
D．该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处
E．a质点振动一个周期，波传播的距离为8m
【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．
【分析】由a点的振动方向向上，通过比较质点振动先后判断波的传播方向，从而确定出各个质点的运动方向，即可比较各质点回到平衡位置的先后．简谐横波传播的过程中，介质中质点只在各自的平衡位置附近振动，不随波迁移．
【解答】解：
A、a点正向上运动，振动比左侧邻近的波峰迟，所以该波沿x轴正方向传播，故A正确．
B、C波向右传播，由波形的平移法可知此时b向上运动，c正向下运动，所以b比c先到平衡位置，故B错误，C正确．
D、由质点的运动方向判断可知，c比b先到达离平衡位置最远处．故D错误．
E、a质点振动一个周期，波传播一个波长的距离，即为8m，故E正确．
故选：ACE
16．如图所示，△ABC为一直角棱镜，∠A=30°，AB宽为d，现一宽度等于AB的单色平行光束垂直AB射入棱镜内，在AC面上恰好发生全反射，求：
Ⅰ．棱镜的折射率；
Ⅱ．由AC面直接反射到AB面或BC面上的光束，在棱镜内部经历的最长时间．（光在真空中的速度为c）
【考点】光的折射定律．
【分析】平行光束垂直射向AB面方向不变，在AC面发生折射，作出光路图．根据几何知识求出AC面上的入射角和折射角，再由折射定律求解折射率n．
【解答】解：Ⅰ．由几何关系，入射光束在AC面上的入射角为临界角C=θ1=30°
n=
得：n=2
Ⅱ．当光束射向B点时，路径最长，时间最长．
根据反射定律，∠DOE=∠BOE=30°，则∠OBA=30°
由△AOD≌△BOD，得：BD=
光束的最长路径：x=BDtan30°+=
n=
最长时间t=
得：t=
答：Ⅰ．棱镜的折射率为2；
Ⅱ．由AC面直接反射到AB面或BC面上的光束，在棱镜内部经历的最长时间为．
【物理-选修3-5】
17．下列说法正确的是 （ ）
A．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究提出了原子的核式结构模型
B．原子光谱是分离的，说明原子内部存在能级
C．某些原子核能够放射出β粒子，说明原子核内有β粒子
D．某种元素的半衰期为5天，则经过10天该元素全部衰变完毕
【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度．
【分析】卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型；玻尔理论指出氢原子能级是分立的，原子光谱是线状谱；β衰变中产生的β射线实际上是原子核中的中子转变成质子，而放出电子；根据衰变的规律和半衰期的时间计算剩余的质量．
【解答】解：A、卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型，故A正确；
B、玻尔理论指出氢原子能级是分立的，原子光谱是线状谱，故B正确；
C、β衰变中产生的β射线实际上是原子核中的中子转变成质子，而放出电子，故C错误；
D、据半衰期与质量变化的公式：，经过10天该元素剩下，故D错误；
故选：AB．
18．如图所示，A、B、C三辆小车都放在光滑水平面上，其质量分别为m2、m1、m2（m2＜m1）．B、C车间有一压缩弹簧，弹簧与小车不连接，用一轻细线将两车连在一起静止于水平面上．现让A车以速度v0向右运动，与B车发生碰撞，碰撞时间不计，碰后A车停止运动．在B、C向右运动的过程中将细线烧断，烧断后很快B也停止运动．求：
（1）A车与B车刚碰后B车的速度及最终C车的速度；
（2）弹簧释放的弹性势能．
【考点】动量守恒定律．
【分析】A、B组成的系统动量守恒，结合动量守恒定律求出A、B碰后B的速度，再对B、C组成的系统运用动量守恒求出最终C的速度．
根据能量守恒定律求出弹簧释放的弹性势能．
【解答】解：（1）规定向右为正方向，A、B碰撞动量守恒：m2v0=m1vB，
系统总动量守恒：m2v0=m2vC，
解得：．
vC=v0．
（2）根据能量守恒得， =．
答：（1）A车与B车刚碰后B车的速度为，最终C车的速度为v0．
（2）弹簧释放的弹性势能为．
2016年8月14日
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