宁夏银川市唐徕回民中学2016年高考物理三模试卷

宁夏银川市唐徕回民中学2016年高考物理三模试卷

www.ks5u.com ‎2016年宁夏银川市唐徕回民中学高考物理三模试卷 ‎　‎ 二、选择题（本大题共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题有多项符合要求．全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）‎ ‎1．由于万有引力定律和库仑定律都满足平方反比定律，因此引力场和电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比．例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为E=．在引力场中可以有一个类似的物理量用来反映各点引力场的强弱．设地球质量为M，半径为R，地球表面处重力加速度为g，引力常量为G．如果一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎2．如图所示，半球形物体A和小球B紧靠着放在一固定斜面上，并处于静止状态，忽略小球B表面的摩擦，用水平力F沿物体A表面将小球B缓慢拉至物体A的最高点C，物体A始终保持静止状态，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．物体A受到斜面的摩擦力大小始终不变 B．物体A受到4个力的作用 C．小球B对物体A的压力大小始终不变 D．小球B对物体A的压力大小一直增加 ‎3．如图（a），线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图（b）所示，已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎4．如图所示，N匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想交流电流表和二极管D，二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大．下列说法正确的是（　　）‎ A．图示位置电流表的示数为0‎ B．R两端电压的有效值 C．一个周期内通过R的电荷量 D．交流电流表的示数 ‎5．如图所示，粗糙的水平面上有两个用轻弹篱相连的物体A，B，两物体与水平面间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．用水平恒力F拉物体B，使两物体A，B一起做匀加速运动，则下列说法正确的是（　　）‎ A．若mA≥mB，则弹簧弹力小于 B．若mA＜mB，则弹簧弹力等于 C．撤去外力瞬间，物体A的加速度不变 D．在系统总动能为EK时撤去外力，系统最终停止，系统克服阻力做的功一定大于Ek ‎6．如图所示，直角三角形abc是半径为R的圆O的内接三角形，∠a=30°、∠b=90°、∠c=60°．一匀强电场方向与圆所在平面平行，已知a，b，c三点电势分别为φa=﹣U、φb=0、φc=U．则下列说法正确的是（　　）‎ A．圆上的电势最高为U B．圆上的电势最高为U C．匀强电场的场强大小为 D．匀强电场的场强大小为 ‎7．某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为1.0Ω，现闭合开关S，理想电压表V的示数为4.0V，则 （　　）‎ A．三个灯泡的总电阻为8.3Ω B．电源的电动势为5.6V C．电源消耗的热功率为3.0W D．电源的效率为89.3%‎ ‎8．如图所示，绝缘弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球Q（可视为质点）固定在光滑绝缘斜面上的M点，且在通过弹簧中心的直线ab上．现把与Q大小相同，带电性也相同的小球P，从直线ab上的N点由静止释放，在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中（　　）‎ A．小球P的速度先增大后减小 B．小球P和弹簧的机械能守恒，且P速度最大时所受弹力与库仑力的合力最大 C．小球P的动能、重力势能、电势能与弹簧的弹性势能的总和不变 D．系统的机械能守恒 ‎　‎ 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33题～第40题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题（11题，共129分）‎ ‎9．某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”．实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W∝，②W∝v，③W∝v2．他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点时的速度），每次实验，物体都从初始位置处由静止释放．‎ ‎（1）该实验中是否需要测出物体的质量　　．‎ ‎（2）同学们设计了以表格来记录实验数据．其中L1．L2．L3．L4…，代表物体分别从不同高度处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v1．v2．v3．v4…，表示物体每次通过Q点的速度．‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎…．‎ L L1‎ L2‎ L3‎ L4‎ ‎…．‎ v v1‎ v2‎ v3‎ v4‎ ‎…‎ 他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L﹣v图象，并得出结论W∝v2．他们的做法是否合适，你有什么好的建议？　　．‎ ‎（3）在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小　　（填“会”或“不会”）影响探究出的结果．‎ ‎10．一细而均匀的导电材料，截面为同心圆环，如图1所示，此材料长约3cm，电阻约为l00Ω，已知这种材料的电阻率为ρ．欲测量该样品的内径，但内径太小，无法直接测量．现提供以下实验器材：‎ A.20分度的游标卡尺；‎ B．螺旋测微器；‎ C．电流表A（量程50mA，内阻r=100Ω）；‎ D．电流表A（量程l00mA，内阻r约为40Ω）；‎ E．滑动变阻器R（0～10Ω，额定电流2A）；‎ F．直流电源E（电动势为l2V，内阻很小）；‎ G．上述导电材料R（长约为3cm，电阻约为100Ω）；‎ H．开关一只，导线若干．‎ 请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：‎ ‎（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示，其示数L=　　cm，用螺旋测微器测得该样品的外径如图3所示，其示数D=　　mm．‎ ‎（2）在所给的方框中画出设计的实验电路图，并标明所选择器材的物理量符号．‎ ‎（3）用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径d=　　．‎ ‎11．清明节高速免费，物理何老师驾车在返城经过高速公路的一个出口路段如图所示，发现轿车从出口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收费口D点停下．已知轿车在出口A处的速度v0=20m/s，AB长L1=200m；BC为四分之一水平圆弧段，限速（允许通过的最大速度）v=10m/s，轮胎与BC段路面间的动摩擦因μ=0.2，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=100m，重力加速度g取10m/s2，π取3.14．求：‎ ‎（1）若轿车到达B点速度刚好为v=10m/s，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，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（保留两位小数）．‎ ‎12．如图，在0≤x≤a区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B．在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正方向的夹角分布在0～180°范围内．已知沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界上P（a，a）点离开磁场．求：‎ ‎（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷；‎ ‎（2）此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围；‎ ‎（3）从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间．‎ ‎　‎ 四.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．【物理-选修3-3】‎ ‎13．下列有关热现象的说法正确的是（　　）‎ A．分子力随分子间距离减小而增大 B．气体吸收热量，其分子的平均动能可能减小 C．布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动 D．缓慢压缩一定量理想气体，若此过程气体温度不变，则外界对气体做正功但气体内能不变 E．气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多 ‎14．如图所示，长为L、底面直径为D的薄壁容器内壁光滑，右端中心处开有直径为的圆孔．质量为m的某种理想气体被一个质量与厚度均不计的可自由移动的活塞封闭在容器内，开始时气体温度为27℃，活塞与容器底距离为L．现对气体缓慢加热，求气体温度为207℃时的压强．已知外界大气压强为P0，绝对零度为﹣273℃．‎ ‎　‎ ‎【物理-选修3-4】‎ ‎15．振源S在O点做沿竖直方向的简谐运动，频率为5Hz，t=0时刻向右传播的简谐横波如图所示．则以下说法正确的是（　　）‎ A．该横波的波速大小为10m/s B．t=0时，x=1m处的质点振动方向向下 C．t=0.5s时，x=3m处的质点处在平衡位置且振动方向向下 D．传播过程中该横波遇到小于1m的障碍物或小孔都能发生明显的衍射现象 E．若振源S向右匀速运动，在振源S右侧静止的接收者接收到的频率小于5Hz ‎16．如图所示，将一个折射率为n=的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为θ． =，求：‎ ‎①若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为多少？‎ ‎②若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围如何？‎ ‎　‎ ‎【物理-选修3-5】‎ ‎17．有关近代物理知识，下列叙述中正确的是（　　）‎ A．康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面，该效应表明光子除了具有能量之外还具有动量 B．碘﹣131的半衰期大约为8天，40天后，碘﹣131就只剩下原来的 C．Th核发生一次α衰变后，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4‎ D．比结合能越大，原子核中核子结合得越不牢固，原子核越不稳定 E．处于基态的氢原子吸收一个光子后跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射出的光子的频率一定不大于入射光子的频率 ‎18．如图所示，在光滑水平在面上有一质量m1=4.0kg的平板小车，小车的左端有一固定的光滑圆弧面，圆弧面的半径为R=0.5m，A点为圆弧面与水平面连接点．现有一质量为m2=1.0kg的木板（可视为质点）以v0=2.0m/s的初速度从小车右端冲上小车向左运动，之后又冲上圆弧面到达最高点后返回，木块与小车间无摩擦，重力加速度取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）木块能到达的最大高度．‎ ‎（2）冲上圆弧面到达最高点后，木块滑回A点时小车及木块各自的速度．‎ ‎　‎ ‎2016年宁夏银川市唐徕回民中学高考物理三模试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 二、选择题（本大题共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题有多项符合要求．全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）‎ ‎1．由于万有引力定律和库仑定律都满足平方反比定律，因此引力场和电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比．例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为E=．在引力场中可以有一个类似的物理量用来反映各点引力场的强弱．设地球质量为M，半径为R，地球表面处重力加速度为g，引力常量为G．如果一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．‎ ‎【分析】引力场与电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时将它们进行类比，通过与电场强度定义式E=类比，得出反映该点引力场强弱．‎ 运用万有引力等于重力求出问题．‎ ‎【解答】解：类比电场强度定义式E=，‎ 该点引力场强弱ag===‎ 由万有引力等于重力得 在地球表面：mg=①‎ 位于距地心2R处的某点：mag=②‎ 由①②得：ag=．故AC错误，BD正确；‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ ‎2．如图所示，半球形物体A和小球B紧靠着放在一固定斜面上，并处于静止状态，忽略小球B表面的摩擦，用水平力F沿物体A表面将小球B缓慢拉至物体A的最高点C，物体A始终保持静止状态，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．物体A受到斜面的摩擦力大小始终不变 B．物体A受到4个力的作用 C．小球B对物体A的压力大小始终不变 D．小球B对物体A的压力大小一直增加 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】先对球B分析，受水平拉力、重力和支持力，三力平衡，三个力构成首尾相连的矢量三角形，据此分析拉力和支持力的变化情况；再对A、B整体分析，受拉力、重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件并结合正交分解法分析．‎ ‎【解答】解：CD、对球B分析，受水平拉力、重力和支持力，三力平衡，三个力构成首尾相连的矢量三角形，如图所示：‎ 将小球B缓慢拉至物体A的最高点过程中，θ变小，故支持力N变小，拉力F也变小；‎ 根据牛顿第三定律，压力也减小，故C错误，D错误；‎ AB、再对A、B整体分析，受拉力、重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，有：‎ f=（M+m）sinα+Fcosα α为斜面的坡角，由于F减小，故拉力F减小，故静摩擦力减小；‎ 物体A受重力、压力、支持力和静摩擦力，共4个力；‎ 故A错误，B正确；‎ 故选：B ‎　‎ ‎3．如图（a），线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图（b）所示，已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】法拉第电磁感应定律．‎ ‎【分析】线圈cd与示波器连接，在每个时间段内电流不随时间变化，则根据法拉第电磁感应定律，产生感应电流的磁场均匀变化，由此判断线圈ab电流的变化．‎ ‎【解答】解：因为线圈cd中每个时间段内电流大小不变化，则每个时间段内产生的感应电动势不变；‎ 根据法拉第电磁感应定律得：E=NS，‎ 电流为：，‎ 则线圈ab中每个时间段内电流的磁场均匀变化．正确反应这一关系的图象只有C．故C正确，A、B、D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，N匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想交流电流表和二极管D，二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大．下列说法正确的是（　　）‎ A．图示位置电流表的示数为0‎ B．R两端电压的有效值 C．一个周期内通过R的电荷量 D．交流电流表的示数 ‎【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．‎ ‎【分析】根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式求解电量．从图示位置磁通量为Φ1=0，转过90°磁通量为Φ2=BS，△Φ=Φ2﹣Φ1．交流电压表测量有效值，由电动势的最大值、欧姆定律和有效值与最大值之间的关系求解电压的有效值．根据焦耳定律Q=I2Rt求解热量，I为有效值．‎ ‎【解答】解：A、矩形闭合导线框在磁场中转动，产生的交流电的电压最大值为：‎ Em=NBsω 二极管具有单向导电性，一个周期中只有一半时间电路中有电流，根据电流的热效应得：‎ 解得：U=‎ I=‎ 电流表的示数为有效值，所以电流表的示数为，故AB错误，D正确；‎ C、一个周期中只有一半时间电路中有电流，‎ 由，I=，q=It得到电量q=，故C正确．‎ 故选：CD ‎　‎ ‎5．如图所示，粗糙的水平面上有两个用轻弹篱相连的物体A，B，两物体与水平面间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．用水平恒力F拉物体B，使两物体A，B一起做匀加速运动，则下列说法正确的是（　　）‎ A．若mA≥mB，则弹簧弹力小于 B．若mA＜mB，则弹簧弹力等于 C．撤去外力瞬间，物体A的加速度不变 D．在系统总动能为EK时撤去外力，系统最终停止，系统克服阻力做的功一定大于Ek ‎【考点】功能关系；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】A，B一起做匀加速运动，先运用整体法，由牛顿第二定律求出加速度，再隔离A，由牛顿第二定律求弹簧的弹力．撤去外力瞬间，弹簧的弹力不变．根据功能关系分析系统最终停止系统克服阻力做的功．‎ ‎【解答】解：A、根据牛顿第二定律，对A、B整体有：‎ F﹣μ（mA+mB）g=（mA+mB）a 对A有：F弹﹣μmAg=mAa 联立解得，F弹==‎ 若mA≥mB，由上式解得，F弹＞，故A错误．‎ B、若mA＜mB，由上式解得，F弹＜．故B错误．‎ C、撤去外力瞬间，弹簧的弹力不变，物体A的受力情况不变，则A的加速度不变，故C正确．‎ D、根据功能关系知，系统克服克服阻力做的功等于系统动能的减少量和弹簧的弹性势能减少量之和，一定大于Ek．故D正确．‎ 故选：CD ‎　‎ ‎6．如图所示，直角三角形abc是半径为R的圆O的内接三角形，∠a=30°、∠b=90°、∠c=60°．一匀强电场方向与圆所在平面平行，已知a，b，c三点电势分别为φa=﹣U、φb=0、φc=U．则下列说法正确的是（　　）‎ A．圆上的电势最高为U B．圆上的电势最高为U C．匀强电场的场强大小为 D．匀强电场的场强大小为 ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势；匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】作出三角形的内切圆，取ac的中点为O，bO为等势线，作出bO的垂线MO为电场线，根据U=Ed，求解电场强度和电势．‎ ‎【解答】解：如图所示，‎ ac中点O的电势：∅o=，所以O、b两点是等势点，‎ 则直线bO是匀强电场的等势线，电场线与直线bO垂直，圆周上M点电势最高．‎ 过c点作等势线，与电场线MO交于d点，则∅A=∅C=U，‎ 根据几何关系知，O、d间的距离为Rcos30°=，‎ 所以电场强度E==，M点的电势∅M=ER=，故AC错误，BD正确．‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ ‎7．某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为1.0Ω，现闭合开关S，理想电压表V的示数为4.0V，则 （　　）‎ A．三个灯泡的总电阻为8.3Ω B．电源的电动势为5.6V C．电源消耗的热功率为3.0W D．电源的效率为89.3%‎ ‎【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．‎ ‎【分析】根据电压表的示数和U﹣I图象求解出干路电流，得到通过另外两个灯泡的电流，再结合U﹣I图象得到并联灯泡的电压．由闭合电路欧姆定律求电源的电动势．再进一步求电源消耗的功率和电源的效率．‎ ‎【解答】解：A、电压表的示数为：U1=4V，由U﹣I图象得到干路中灯泡的电流为：I1=0.6A，该灯泡的电阻为：R1===Ω 另外两个并联灯泡的电流均为：I2=0.3A，再根据U﹣I图象得到电压为：U2=1V，则并联电阻为：R并==Ω=Ω 故三个灯泡的总电阻为：R=R1+R并≈8.3Ω．故A正确．‎ B、电源的电动势为：E=U1+U2+I1r=4+1+0.6×1=5.6V，故B正确．‎ C、电源消耗的热功率为：P热==0.36W，故C错误．‎ D、电源的效率为：η=×100%=×100%=89.3%，故D正确．‎ 故选：ABD ‎　‎ ‎8．如图所示，绝缘弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球Q（可视为质点）固定在光滑绝缘斜面上的M点，且在通过弹簧中心的直线ab上．现把与Q大小相同，带电性也相同的小球P，从直线ab上的N点由静止释放，在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中（　　）‎ A．小球P的速度先增大后减小 B．小球P和弹簧的机械能守恒，且P速度最大时所受弹力与库仑力的合力最大 C．小球P的动能、重力势能、电势能与弹簧的弹性势能的总和不变 D．系统的机械能守恒 ‎【考点】电势差与电场强度的关系；功能关系；电势能．‎ ‎【分析】本题中有库仑力做功，机械能不守恒；根据小球的受力，通过加速度方向和速度方向的关系判断小球P的速度变化．‎ ‎【解答】解：A、小球P先沿斜面加速向下运动，当加速度减小到零后，减速向下运动，当弹簧压缩量最大时，小球静止，则小球P的速度先增大后减小．故A正确．‎ B、当小球的合力为零时，速度最大，此时受弹力与库仑力的合力等于重力沿斜面方向上的分力，合力不是最大，在最低点，弹力和库仑力的合力大于重力的分力，此时最大．故B错误．‎ C、本题涉及到动能、重力势能、弹性势能以及电势能的变化，根据能量守恒定律知，小球P的动能、重力势能、电势能与弹簧的弹性势能的总和不变．故C正确．‎ D、有库仑力做功，系统的机械能不守恒；故D错误．‎ 故选：AC．‎ ‎　‎ 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33题～第40题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题（11题，共129分）‎ ‎9．某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”．实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W∝，②W∝v，③W∝v2．他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点时的速度），每次实验，物体都从初始位置处由静止释放．‎ ‎（1）该实验中是否需要测出物体的质量　不需要　．‎ ‎（2）同学们设计了以表格来记录实验数据．其中L1．L2．L3．L4…，代表物体分别从不同高度处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v1．v2．v3．v4…，表示物体每次通过Q点的速度．‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎…．‎ L L1‎ L2‎ L3‎ L4‎ ‎…．‎ v v1‎ v2‎ v3‎ v4‎ ‎…‎ 他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L﹣v图象，并得出结论W∝v2．他们的做法是否合适，你有什么好的建议？　不合适，应进一步绘制L﹣v2图象　．‎ ‎（3）在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小　不会　（填“会”或“不会”）影响探究出的结果．‎ ‎【考点】探究功与速度变化的关系．‎ ‎【分析】（1）通过实验来探究“合外力做功和物体速度变化的关系”．根据动能定理可知等式的两侧都有质量，可以约去，实验质量的大小对实验没有影响，实验质量不需要测量；‎ ‎（2）每次实验物体从不同初位置处静止释放，量出初位置到速度传感器的位移、读出物体到传感器位置的速度．根据实验数据列出数据表并描点作出图象，从而找到位移与速度变化的关系；‎ ‎（3）在运动过程中，由于物体受力是恒定的，所以得出合外力做功与物体速度变化的关系．因此在实验中物体与木板间的摩擦力不会影响探究的结果．‎ ‎【解答】解：（1）根据动能定理可知等式的两侧都有质量，可以约去，实验质量的大小对实验没有影响，实验质量不需要测量；‎ ‎（2）采用表格方法记录数据，合理绘制的L﹣v图象是曲线，不能得出结论W∝v2．为了更直观地看出L和v的变化关系，应该绘制L﹣v2图象．‎ 故答案为：不合适，应进一步绘制L﹣v2图象 ‎（3）重力和摩擦力的总功W也与距离L成正比，因此不会影响探究的结果．‎ 故答案为：（1）不需要．（2）不合适，应进一步绘制L﹣v2图象．（3）不会 ‎　‎ ‎10．一细而均匀的导电材料，截面为同心圆环，如图1所示，此材料长约3cm，电阻约为l00Ω，已知这种材料的电阻率为ρ．欲测量该样品的内径，但内径太小，无法直接测量．现提供以下实验器材：‎ A.20分度的游标卡尺；‎ B．螺旋测微器；‎ C．电流表A（量程50mA，内阻r=100Ω）；‎ D．电流表A（量程l00mA，内阻r约为40Ω）；‎ E．滑动变阻器R（0～10Ω，额定电流2A）；‎ F．直流电源E（电动势为l2V，内阻很小）；‎ G．上述导电材料R（长约为3cm，电阻约为100Ω）；‎ H．开关一只，导线若干．‎ 请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：‎ ‎（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示，其示数L=　3.015　cm，用螺旋测微器测得该样品的外径如图3所示，其示数D=　3.205　mm．‎ ‎（2）在所给的方框中画出设计的实验电路图，并标明所选择器材的物理量符号．‎ ‎（3）用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径d=　　．‎ ‎【考点】伏安法测电阻．‎ ‎【分析】分析：对本题设计测量电路的关键是，考虑D电流表满偏电流大于C电流表的满偏电流，同时C电流表的内阻是定值，因此可以求出C电流表两端的实际电压，从而可将C电流表当做电压表而求出样品两端的电压．‎ ‎【解答】解：（1）游标卡尺读数为L=30mm+3×0.05mm=30.15mm=3.015cm，螺旋测微器测得该样品的外径d=3mm+20.5×0.01mm=3.205mm ‎（2）因两个电流表中，D电流表的满偏电流大于C电流表的满偏电流，又C电流表内阻为定值，根据欧姆定律与串并联知识，应将C电流表与待测材料并联后再与D电流表串联，又因滑动变阻器阻值太小应用分压式接法，可设计电路图如图所示．‎ ‎（3）设C电流表示数为IC，D电流表示数为ID，由欧姆定律可得待测电阻阻值，又由电阻定律：及，‎ 解得样品的内径为：．‎ 故答案为（1）3.015，3.205，（2）如图，（3）．‎ ‎　‎ ‎11．清明节高速免费，物理何老师驾车在返城经过高速公路的一个出口路段如图所示，发现轿车从出口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收费口D点停下．已知轿车在出口A处的速度v0=20m/s，AB长L1=200m；BC为四分之一水平圆弧段，限速（允许通过的最大速度）v=10m/s，轮胎与BC段路面间的动摩擦因μ=0.2，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=100m，重力加速度g取10m/s2，π取3.14．求：‎ ‎（1）若轿车到达B点速度刚好为v=10m/s，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，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（保留两位小数）．‎ ‎【考点】向心力；匀变速直线运动的速度与位移的关系．‎ ‎【分析】（1）根据匀变速直线运动的速度位移公式求出轿车在AB下坡段的加速度大小．‎ ‎（2）根据最大静摩擦力，结合牛顿第二定律求出水平圆弧段BC的半径最小值．‎ ‎（3）根据运动学公式分别求出AB、BC和CD段的时间，从而得出轿车从A点到D点的最短时间．‎ ‎【解答】解：（1）对AB段匀减速直线运动有：‎ ‎=﹣2aL1‎ 代入数据解得：a=0.75m/s2‎ ‎（2）汽车在BC段做圆周运动，静摩擦力提供向心力，有：‎ ‎，‎ 为了确保安全，则须满足 Ff≤μmg ‎ 联立解得：R≥50m，即：Rmin=50m　　 ‎ ‎（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=，‎ πR=vt2‎ L2=，‎ 则总时间为：t=t1+t2+t3‎ 代入数据解得t=41.18 s．‎ 答：（1）轿车在AB下坡段加速度的大小为0.75m/s2；‎ ‎（2）为保证行车安全，车轮不打滑，水平圆弧段BC半径R的最小值为50m；‎ ‎（3）轿车A点到D点全程的最短时间为41.18s．‎ ‎　‎ ‎12．如图，在0≤x≤a区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B．在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正方向的夹角分布在0～180°范围内．已知沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界上P（a，a）点离开磁场．求：‎ ‎（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷；‎ ‎（2）此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围；‎ ‎（3）从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；洛仑兹力．‎ ‎【分析】（1）由几何关系可确定粒子飞出磁场所用到的时间及半径，再由洛仑兹力充当向心力关系，联立可求得荷质比；‎ ‎（2）由几何关系可确定仍在磁场中的粒子位置，则可由几何关系得出夹角范围；‎ ‎（3）最后飞出的粒子转过的圆心角应为最大，由几何关系可知，其轨迹应与右边界相切，则由几何关系可确定其对应的圆心角，则可求得飞出的时间．‎ ‎【解答】解：（1）初速度与y轴方向平行的粒子在磁场中的运动轨迹如图1中的弧OP所示，其圆心为C．由几何关系可知，∠POC=30°；△OCP为等腰三角形 故∠OCP=①‎ 此粒子飞出磁场所用的时间为 t0=②‎ 式中T为粒子做圆周运动的周期．‎ 设粒子运动速度的大小为v，半径为R，由几何关系可得 R=a ③‎ 由洛仑兹力公式和牛顿第二定律有 qvB=m④‎ T=⑤‎ 联立②③④⑤解得 ‎⑥‎ ‎（2）仍在磁场中的粒子其圆心角一定大于120°，这样粒子角度最小时从磁场右边界穿出；角度最大时从磁场左边界穿出．依题意，所有粒子在磁场中转动时间相同，则转过的圆心角相同，故弦长相等；同一时刻仍在磁场内的粒子到O点距离相同．在t0时刻仍在磁场中的粒子应位于以O点为圆心、OP为半径的弧上．（弧MN只代表初速度与y轴正方向为60度时粒子的运动轨迹）如图所示．‎ 设此时位于P、M、N三点的粒子的初速度分别为vP、vM、vN．由对称性可知vP与OP、vM与OM、vN与ON的夹角均为．‎ 设vM、vN与y轴正向的夹角分别为θM、θN，由几何关系有⑦‎ ‎⑧‎ 对于所有此时仍在磁场中的粒子，其初速度与y轴正方向所成的夹角θ应满足≤θ≤‎ ‎（3）在磁场中飞行时间最长的粒子的运动轨迹应与磁场右边界相切，其轨迹如图2所示．由几何关系可知：‎ OM=OP 由对称性可知 MN=OP 由图可知，圆的圆心角为240°，从粒子发射到全部粒子飞出磁场所用的时间2t0；‎ ‎　‎ 四.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．【物理-选修3-3】‎ ‎13．下列有关热现象的说法正确的是（　　）‎ A．分子力随分子间距离减小而增大 B．气体吸收热量，其分子的平均动能可能减小 C．布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动 D．缓慢压缩一定量理想气体，若此过程气体温度不变，则外界对气体做正功但气体内能不变 E．气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多 ‎【考点】热力学第一定律；扩散；分子间的相互作用力．‎ ‎【分析】分子力随分子间距离的增大先减小，再增大，又减小；做功和热传递都可以改变内能，温度是分子的平均动能的标志；布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是液体分子无规则热运动的反映；一定质量的理想气体的内能只与温度有关．气体的压强与分子平均动能和分子数密度有关．‎ ‎【解答】解：A、分子力是分子的引力与斥力的合力，它随分子间距离的增大先减小，再增大，最后又减小．故A错误；‎ B、做功和热传递都可以改变物体的内能，气体吸收热量，若同时对外做功，其内能不一定增大，即温度可能降低，所以分子的平均动能可能减小．故B正确；‎ C、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，而固体颗粒是由大量颗粒分子组成的，固体颗粒的运动是所有颗粒分子整体在运动，不能证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动．故C错误；‎ D、缓慢压缩一定量气体，若此过程气体温度不变，则外界对气体做正功，由于一定质量的理想气体的内能只与温度有关，所以气体内能不变，故D正确．‎ E、气体体积不变时，温度越高，由=c知，气体的压强越大，由于单位体积内气体分子数不变，分子平均动能增大，所以单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多．故E正确．‎ 故选：BDE ‎　‎ ‎14．如图所示，长为L、底面直径为D的薄壁容器内壁光滑，右端中心处开有直径为的圆孔．质量为m的某种理想气体被一个质量与厚度均不计的可自由移动的活塞封闭在容器内，开始时气体温度为27℃，活塞与容器底距离为L．现对气体缓慢加热，求气体温度为207℃时的压强．已知外界大气压强为P0，绝对零度为﹣273℃．‎ ‎【考点】理想气体的状态方程．‎ ‎【分析】开始加热活塞移动过程封闭气体作等压变化，根据盖吕萨克定律列式可求解活塞到达气缸的右端时的温度．‎ 当加热到207℃时，气体做等容变化，根据查理定律可求解加热后气体的压强．‎ ‎【解答】解：开始加热时，在活塞移动的过程中，气体做等压变化．设活塞移动到容器顶端时气体温度为t℃，则有：‎ 根据盖吕萨克定律可得：‎ 其中初态：T0=300K，‎ 末态为：T1=K，‎ 解得：T=177℃‎ 活塞移至顶端后，气体温度继续升高的过程中是等容变化过程，有：‎ 其中 T1=K=450K，P1=P0‎ T2=K=480K ‎ 解得：P2=．‎ 答：气体温度为207℃时的压强为．‎ ‎　‎ ‎【物理-选修3-4】‎ ‎15．振源S在O点做沿竖直方向的简谐运动，频率为5Hz，t=0时刻向右传播的简谐横波如图所示．则以下说法正确的是（　　）‎ A．该横波的波速大小为10m/s B．t=0时，x=1m处的质点振动方向向下 C．t=0.5s时，x=3m处的质点处在平衡位置且振动方向向下 D．传播过程中该横波遇到小于1m的障碍物或小孔都能发生明显的衍射现象 E．若振源S向右匀速运动，在振源S右侧静止的接收者接收到的频率小于5Hz ‎【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．‎ ‎【分析】由图读出波长，求得波速．振源S在O点作竖直方向振动，同时形成向左和向右传播的两列波，这两列波关于y轴对称．根据波形的平移法判断t=0时，x=1m处的质点振动方向．由频率求出周期．根据时间与周期的关系，分析质点的状态．能发生明显的衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸与波的波长差不大或小于波长．‎ ‎【解答】解：A、由图可知，该波的波长是 λ=2m，则波速大小为 v=λ•f=2×5=10m/s．故A正确．‎ B、y轴右侧的波向右传播，根据波形的平移法得知，t=0时，x=1m处的质点振动方向向上．故B错误．‎ C、该波的周期：T==0.2s，所以：t=0.5s=2T．x=3m处的介质点与t=0时，x=2m处的介质点振动方向相同，t=0时，x=2m处的质点振动方向向下，那么所以t=0.5s时，x=3m处的质点在平衡位置且振动方向向下．故C正确；‎ D、根据衍射的条件可知，传播过程中波只有遇到小于2m或与2m差不大的障碍物或小孔都能发生明显的衍射现象．故D正确．‎ E、若振源S向右匀速运动，在振源S右侧静止的接收者接单位时间内收到的波的个数增大，所以频率大于5Hz．故E错误．‎ 故选：ACD．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，将一个折射率为n=的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为θ． =，求：‎ ‎①若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为多少？‎ ‎②若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围如何？‎ ‎【考点】光的折射定律．‎ ‎【分析】①根据折射定律，结合几何关系求出使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值．‎ ‎②结合全反射的条件，以及折射定律和几何关系求出角θ的范围．‎ ‎【解答】解：①要使光束进入长方体后能射至AD面上，设最小折射角为α．根据几何关系有：‎ 根据折射定律有：‎ 得角θ的最小值为：θ=30° ‎ ‎②如图，要此光束在AD面上发生全反射，则要求射至AD面上的入射角β应满足：sinβ≥sinC 又 ‎ 解得：30°＜θ≤60° ‎ 答：①若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为30°．‎ ‎②若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围是30°＜θ≤60°．‎ ‎　‎ ‎【物理-选修3-5】‎ ‎17．有关近代物理知识，下列叙述中正确的是（　　）‎ A．康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面，该效应表明光子除了具有能量之外还具有动量 B．碘﹣131的半衰期大约为8天，40天后，碘﹣131就只剩下原来的 C．Th核发生一次α衰变后，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4‎ D．比结合能越大，原子核中核子结合得越不牢固，原子核越不稳定 E．处于基态的氢原子吸收一个光子后跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射出的光子的频率一定不大于入射光子的频率 ‎【考点】天然放射现象；原子核的结合能．‎ ‎【分析】康普顿效应表明光子不仅具有能量，还具有动量；经过一个半衰期有半数发生衰变，结合衰变的次数得出剩余质量变为原来的倍数；根据电荷数守恒和质量数守恒确定中子数的变化；比结合能越大，原子核越稳定；抓住能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差分析辐射的光子频率与入射光频率的关系．‎ ‎【解答】解：A、康普顿效应说明光具有粒子性，该效应表明光子不仅具有能量，还具有动量，故A正确．‎ B、根据知，经过40天，即经过5个半衰期，碘﹣131的剩余质量变为原来的，故B正确．‎ C、Th核发生一次α衰变后，新核与原来的原子核相比，质量数少4，电荷数少2，则中子数少2，故C错误．‎ D、比结合能越大，原子核中核子结合越牢固，原子核越稳定，故D错误．‎ E、吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差，则处于基态的氢原子吸收一个光子后跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射出的光子的频率一定不大于入射光子的频率，故E正确．‎ 故选：ABE．‎ ‎　‎ ‎18．如图所示，在光滑水平在面上有一质量m1=4.0kg的平板小车，小车的左端有一固定的光滑圆弧面，圆弧面的半径为R=0.5m，A点为圆弧面与水平面连接点．现有一质量为m2=1.0kg的木板（可视为质点）以v0=2.0m/s的初速度从小车右端冲上小车向左运动，之后又冲上圆弧面到达最高点后返回，木块与小车间无摩擦，重力加速度取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）木块能到达的最大高度．‎ ‎（2）冲上圆弧面到达最高点后，木块滑回A点时小车及木块各自的速度．‎ ‎【考点】动量守恒定律．‎ ‎【分析】（1）小车及物体在水平方向由动量守恒定律及机械能守恒定律可求得最大高度；在最大高度处二者速度相同；‎ ‎（2）对水平方向由动量守恒定律及机械能守恒可求得各自的速度．‎ ‎【解答】解：（1）小车和物体在水平方向动量守恒，设向左为正，则对小车和木块由动量守恒定律可知：‎ m2v0=（m1+m2）v 由机械能守恒定律可知：‎ mv02=（m1+m2）v2+m2gh 联立解得：h=0.16m；‎ ‎（2）对运动过程由动量守恒定律可得：‎ m2v0=m1v1+m2v2‎ 由机械能守恒定律可知：‎ mv02=m1v12+m2v22‎ 联立解得：‎ v1=0.8m/s；‎ v2=﹣1.2m/s；‎ 答：（1）木块能到达的最大高度为0.16m；‎ ‎（2）冲上圆弧面到达最高点后，木块滑回A点时小车及木块各自的速度为0.8m/s和1.2m/s．‎ ‎　‎ ‎2017年3月16日