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河北唐山市2015届高三摸底考试理综物理试题 Word版含答案


河北唐山市 2014-2015 学年度高三年级摸底考试

理综物理试题
本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题) 。共 300 分。 考生注意: 1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题 卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否 一致。 2.第 I 卷每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改 动,用橡皮擦干净后,再涂选其它答案标号。第 II 卷用黑色墨水签字笔在答题卡上 书写作答,在试题卷上作答,答案无效。 3.考试结束后,监考员将试题卷、 .答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量:H-l C-12 0-16 S-32 Cu-64 Na-23 Cl-35.5 Ca-40 Zn-65 Pd-106 第I卷 本卷共 21 小题,每小题 6 分,共 126 分。 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 14~18 题只有一 个符合题目要求,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 0 分,有错选的得 0 分。 14.南京青奥会开幕式中,河南少林塔沟武术学校的学员,在滑轮的拖拽下高高飞起,和他 的同学们一起完成了筑梦之塔的实验, 现在把他们某次训练过程中的情节简化成如下模 型:地面上的人通过定滑轮用钢丝将某学员拉到 24m 高处静止,然后将其拉到 42m 高 处静止,如图所示。忽略滑轮与轴之间的摩擦以及钢丝的质量,前后两 次比较 A.地面上的人受到的支持力变小 B.地面上的人受到的摩擦力变大 C.该学员受钢丝拉力变小 D.滑轮受到钢丝的作用力变大 15.如图是 A、B 两车做直线运动的 x-t 图象,则下列说法正确的是 A.t=tl 时,两车第一次相遇 B.t=tl 时,两车的加速度都大于零 C.t=t2 时,两车的速度方向相同 D.在运动过程中,A 车总比 B 车快 16. 太阳系各行星可近似看成在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。 设天王星公 转周期为 T1,公转半径为 R1;地球公转周期为 T2,公转半径为 R2。当地球和天王星运 行到太阳两侧, 且三者排成一条直线时, 忽略二者之间的引力作用, 万有引力常量为 G, 下列说法正确的是 A.天王星公转速度大于地球公转速度

B.地球与天王星相距最近至少需经历

T1T2 · 2(T1 ? T2 )

C.太阳的质量为

4? 2 R13 GT22

R12 D.天王星公转的向心加速度与地球公转的向心加速度之比为 2 R2
17.矩形导线框 abcd 固定在变化的磁场中,产生了如图所示的电流(电流方向 abcda 为正 方向) 。若规定垂直纸面向里的方向为磁场正方向,能够产生如图所示电流的磁场为

18.将长为 L 的导线弯成六分之一圆弧,固定于垂直纸面向外、大小为 B 的匀强磁场中,两 端点 A、C 连线竖直,如图所示。若给导线通以由 A 到 C、大小为 I 的恒定电 流,则导线所受安培力的大小和方向是 A. ILB,水平向左 B. ILB,水平向右 C.

3ILB

?

,水平向右

D.

3ILB

?

,水平向左

·

19.长期以来,在研究物体运动原因的过程中,人们的经验是:要使一个物体运动,必须推 它或者拉它。因此,人们直觉地认为,物体的运动是与推拉等行为相联系的,如果不再 推、拉,原来的运动便停下来。关于物体运动原因的结论正确的是 A.亚里士多德认为:必须有力作用在物体上,物体才能运动 B.伽利略认为:力不是维持物体运动的原因 C.笛卡尔指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,不停下来也不偏离原来的方向 D.牛顿提出:-切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫 使它改变这种状态 20.在研究平抛运动时,应通过多次实验确定若干个点,描绘出平抛运动的轨迹。在实验中 的下列操作正确的是 A.实验中所用斜槽末端的切线必须调到水平 B.每次实验中小球必须由静止释放,初始位置不必相同 C.每次实验中小球必须从光滑斜槽同一位置由静止释放 D.在研究平抛运动时,须用重锤线确定 y 轴方向

21.如图所示,竖直平面内有光滑轨道 ABCD,其中 BC 段为半径为尺的四分之一圆弧,分 别与竖直轨道 AB 和水平轨道 ACD 相切。一长为 R 的轻杆两端分别固定质量均为刀 l 小 球 P、Q(P、Q 可视为质点) ,将轻杆固定在图示位置,小球 Q 与 B 点相距 R。现让轻 杆与小球组成的系统从静止开始下滑 A.小球 Q 到 B 点时速度大小为 2 gR B.小球 Q 到 C 点时速度大小为 2 gR C.小球 P 到 C 点时速度大小为 5gR D.小球 P 到 C 点时速度大小为 6gR

第Ⅱ 卷(共 174 分) 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,每个小题考生都 必须做答。第 33 题~第 40 题为选考题,考生根据要求做答。 (一)必考题 22. (8 分)如图,用气垫导轨装置探究“加速度与滑块受力的关系”,用 钩码 m 通过细绳拉动滑块 M,使之从静止开始做匀加速直线运动, 通过力传感器读出细绳的拉力 F。 (1)本实验中,钩码质量 m、滑块质量 M 的关系为( ) A.m M B.m M C.m=M D.对 m、M 的大小关系没有特殊要求 (2)实验中,用游标卡尺测量滑块遮光条的宽度如图所示,读数为 d=___ mm;由 连接光电门的毫秒计时器读出遮光条的挡光时间如图所示,△t= s;用刻度尺 读出起始点到光电门的距离为 x= 50. 00cm, 则滑块运动的加速度表达式 a=____ (用 d、△t、x 表示) ,其值为 a= m/s2。

23. (7 分)用伏特表、安培表测量电源的电动势和内电阻,有下列实验器材: A.一=1 5I 干电池(电动势约为 1.5V,内阻约为 1.2 ? ) B.电压表 V(量程 2V,内阻约为 2k ? ) C.电流表 A(量程 0.6A,内阻约为 0.5 ? ) D.滑动变阻器 R(最大电阻 10 ? ) E.电键、导线若干

(1)在下面的方框中画出实验电路图;

(2)某同学将测出的数据标在下面的 U-I 图中,请你画出图线并求出电源的电动势为 ?。 V,内阻为 24. (14 分)某物体 A 静止于水平地面上,它与地面间的动摩擦因数 u=0.2,若给物体 A 一个水平向右的初速度 v0=l0m/s,g=l0m/s2。求: (1)物体 A 向右滑行的最大距离: (2)若物体 A 右方 x0=12m 处有一辆汽车 B,在物体 A 获得初速度 v0 的同时,汽车 B 从静止开始以 a=2m/s2 的加速度向右运动,通过计算说明物体 A 能否撞上汽车 B?

25. (18 分)如图所示,平面直角坐标系 xoy,第一象限内有一直角三角形 ABC 区域内存在 匀强磁场,磁感应强,大小为 B=

m ;第四象限内存在匀强 (2 ? 3)q m 一带电粒子质 2 3q

电场,方向与 x 轴负方向成 30o 角,大小为 E ?

量为 m,电荷量+q,自 B 点沿 BA 方向射入磁场中.已知∠A CB=30o, AB=2(2+ 3 ) , OC ?

3 ,长度单位为米,粒子不计重力。 2

(1)若该粒子从 AC 边射出磁场,速度方向偏转了 60o,求初速度的大小: (2)若改变该粒子的初速度大小,使之通过 y 轴负半轴某点 M,求粒子从 B 点运动到 M 点的最短时间。

33. (1) (6 分)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 (2) (9 分)如图所示,开口向上粗细均匀的玻璃管长 L=l00cm,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℃。求温度至 少升到多高时,可使水银柱全部溢出?

34. (1) (6 分)某横波在介质中沿 x 轴传播,图甲是 t=ls 时的波形图,图乙是介质中 x=2m 处质点的振动图象,则下列说法正确的是

A.波沿 x 轴正向传播,波速为 1m/s B.t=2s 时,x=2m 处质点的振动方向为 y 轴负向 C.在 t=ls 到 t=2s 的时间内,x=0,5m 处的质点运动速度一直增大 D.在 1s 的时间内,波动图象上任意质点通过的路程都是 l0cm E.x=lm 处质点和 x=2m 处质点振动步调总相反

(2) (9 分)如图所示,△ABC 为一直角棱镜,∠A=30o,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)

35. (1) (6 分)如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于 n=3 的激发态,在自发 跃迁中放出一些光子,用这些光子照射逸出功为 2.25ev 的钾,下列说法正确的是 A.这群氢原子能发出三种不同频率的光 B.这群氢原子发出光子均能使金属钾发生光电效应 C.金属钾表面逸出的光电子最大初动能一定小于 12.09ev D.金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能等于 9.84ev E.金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能小于 7.95ev (2) (9 分)如图所示,在光滑的水平面上静止放置 AB 两个物块,中间夹有自然长度的轻 弹簧 (轻弹簧只与 B 栓接着) , 物块 A 的质量为 MA=0. 996kg, 物块 B 的质量为 MB=3. 00kg,

有一颗质量为 m=0.004kg 的子弹以 v0=l00m/s 水平速度击中并停留在物块 A 中,子弹 与物块 A 作用时间极短。求: I.子弹停留在 A 中的瞬间,木块 A 的速度; II.物块 A 运动起来后,弹簧的最大弹性势能和 A 的最小速度。

参考答案
A 卷 14.A B 卷 14.B 15.B 15.A 16.B 16.B 17.D 17.D 物理部分 18.C 19.BCD 20.AD 18.D 19.BCD 20.AD 21.AC 21.AC

22. (1)D (2 分) (2)4.2 (2 分) 2×10-3 (1 分) 23.(1)如图 (3 分) (2) 图线略(1 分) 1.47-1.52(1 分)

d2 (2 分) 4.41m/s2(1 分) 2?t 2 x

0.95-1.1(2 分) V

A

24. (14 分)解: (1)由牛顿第二定律得 μmg = ma0 ……………………………………………2 分 ∴ a0 = 2 m/s2 根据 v2 – v02 = - 2 a0 x …………………………………………2 分 x = 25m ………………………………………………1 分 (2)假设二者不相撞,设经过时间 t 二者有共同速度 v 则对物体 A v = v0 –a0t …………………………………………2 分 对汽车 B v = at ……………………………………………1 分 ∴ v = 5 m/s t = 2.5 s 该过程中物体 A 的位移 xA = 该过程中汽车 B 的位移 xB =

v0 ? v t = 18.75m 2
v t = 6.25m 2

…………………………………2



…………………………2


A v1
× × × × × ×

因为 xA > xB + x0 故物体 A 能击中汽车 B…………………………………2 分 其他方法正确同样得分。 25.解: (1)设此时半径为 r1,则 r1sin60°= 2(2+ 3 )…………………………………2 分 由牛顿第二定律得: qv1B =
2 mv1

B

y
A

× × × × × × × × ×
x

v2 60 B° O1

C
× D F G

× ×

?o2

r1

…………………………………2



C

x
v2

o

E

∴v1 =

4 3 3

(m/s) …………………………………2 分

(2)若粒子在磁场中运动轨迹与 y 轴相切,则运动时间最短,依题意,此时粒子半径 r2= AB=2(2+ 3 )m 由牛顿第二定律得: qv2B =
2 mv2 r2

………………………1



…………………………………1分

∴v2 = 2 m/s 2?r2 周期 T = …………………………………1分 v2 又由几何关系知 ∠BO2D = 120° 所以磁场中时间
2( 2 ? 3 )? 120? T= ………1分 3 360? 过 D 点做 x 轴的垂线,垂足为 F,则 OC+AC = DF+ r2+ r2sin30°………………1 分

t1 =

3 3 ( m) 2 设∠DGF = θ,则

∴ DF =

tanθ = sinθ = ∴

DF FG
DF DG

FG =

3 m 2
…………………………………1

DG = 3m t2 =

分 分

粒子要真空中运动时间 r2cos30°

DG 3 = s v2 2

……………………1

另外:r2 = OF + ∴ OF = 1 m

…………………………………1



5 m 2 电场中 x 轴方向粒子初速度大小为 v2 cosθ = 1 m/s
OG = OF + FG = 加速度大小为 a =

………………1



qE 1 cos30°= m/s2 4 m
1 2 at3 2

…………………………………1



由 OG = - v2 cosθt3 + t3 = 10 s ∴ 最短时间为 t

得…………………………………1 分

= t1 + t2+ t3 =

23 2( 2 ? 3 )? + 3 2

s

………………1



其他方法正确同样得分。 33. (1)BCE

(2)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 P1=P0+h V1=aS T1=300K 气体的末状态 P2=P0+X V2=(100-X)S T2=273+ t2 PV P V ( P ? h)aS ( P0 ? x)(100 ? x) S 根据理想气体状态方程 1 1 = 2 2 ,即 0 = ………3 分 273 ? t 2 T1 T2 300 要使剩余气体全部溢出的温度 t2 最高,则(76+x) (100–x)必为最大。……3 分 又因为 76+x+100- x=176 为常数,所以当 76+x=100–x,即 x=12cm 时, (76+x) (100–x)有最 大值。 (76 ? x)(100 ? x) =16,t2=211℃,水银全部溢出。…………3 分 273 ? t2 34. [选修 3--4] (15 分) (1)BDE (2)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?

1 ……2 分 n=2……1 分 sin C 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?
n= 由 ΔAOD≌ΔBOD,得 BD=

C O

d 2

…………2 分

B

E

D

A

光束的最长路径:x=BDtan30°+ n=

3d BD = …………1 分 2 cos 30?

c v

…………1 分

最长时间 t=

x v

…………1 分

t=

3d c

…………1 分

35. [选修 3--5] (15 分) (1)ACD (2)解:Ⅰ.子弹与 A 发生相互作用,动量守恒,设木块 A 获得速度 v1, mv0=(m+MA)v1 …………2 分 得 v1=0.4m/s …………1 分 Ⅱ.当 AB 有共同速度 v2 时,弹簧有最大弹性势能。 (m+ MA) v1=(m+ MA + MB) v2 …………2 分 得 v2=0.1m/s

1 1 (m+ MA)v12= (m+ MA + MB)v22+EP …………1 分 2 2 得 EP =0.06J 设 AB 经相互作用刚好分离时的速度分别为 vA、vB, 动量守恒:(m+ MA) v1=(m+ MA) vA+ MB vB …………1 分

1 1 1 (m+ MA)v12= (m+ MA )vA2+ (m+ MB)vB2 2 2 2 得 vA= – 0.2m/s vB =0.2m/s …………1 分 vA<0,说明已反向,则木块 A 的最小速度为 0.
机械能守恒:

…………1 分


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