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湖北省黄冈中学2016届高三5月第一次模拟考试


湖北省黄冈中学 2016 届高三 5 月第一次模拟考试 理综 物理试题

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.下列叙述符合史实的是( ) A.安培在实验中观察到电流的磁效应,该效应解释了电和磁之间存在联系 B.奥斯特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.卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”将微小量放大,准确的测定了静电力常量 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,质量为 m 的物体置于倾角为 θ 的固定斜面上.物体与斜面之间的动摩擦因数为 μ, 先用平行于斜面的推力 F1 作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑,若改用水平推力 F2 作用于物 F1 体上,也能使物体沿斜面匀速上滑,则两次的推力之比 为( ) F2 A.cos θ+μsin θ B.cos θ-μsin θ C.1+μtan θ D.1-μtan θ 16.2016 年 2 月 11 日,美国自然科学基金召开新闻发布会宣布,人类首次探测到了引力波。2 月 16 日,中国科学院公布了一项新的探测引力波的“空间太极计划”,其中,由中山大学发起的空间引 力波探测工程“天琴计划”于 15 年 7 月正式启动。计划从 2016 年到 2035 年分四阶段进行,将向太 空发射三颗卫星探测引力波。 在目前讨论的初步概念中, 天琴将采用三颗全同的卫星 (SC1、 SC2、 SC3)构成一个等边三角形阵列,地球恰处于三角形中心,卫星将在以地球为中心、高度约 10 万公里的轨道上运行,针对确定的引力波源进行探测,这三颗卫星在太空中的分列图类似乐器竖 琴,故命名为“天琴计划”。

则下列有关三颗卫星的运动描述正确的是( A.三颗卫星一定是地球同步卫星 B.三颗卫星具有相同大小的加速度



C.三颗卫星线速度比月球绕地球运动的线速度大且大于第一宇宙速度 D.若知道万有引力常量 G 及三颗卫星绕地球运转周期 T 可估算出地球的密度

17.如图所示,一轻弹簧一端系在墙上 O 点,自由伸长到 B 点, 今将一质量为 m 的小物体靠着弹簧,将弹簧压缩到 A 点,然 后释放,小物体能在水平面上运动到 C 点静止,AC 距离为 s,若将小物体系在弹簧上,在 A 点由静止释放,运动到最后静止, 设小物体通过的总路程为 l,则关于 s 与 l 的关系下列叙述正确的是 ( ) B. s 不可能大于 l ? D. s 一定等于 l A. s 不可能等于 l C. s 不可能小于 l

18.如图甲所示,正三角形导线框 abc 固定在磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度 B 随 时间变化的关系如图乙所示。t=0 时刻磁场方向垂直纸面向里, 0~4s 时间内,线框 ab 边所受安培力 F 随时间 t 变化的关系(规 定水平向左为力的正方向)可能是下图中的 (
F F F

a c b
F 甲

B 在 B0 -B0

)

o

1

3


5 t/s

o

1

3

5 t/s

o

1

3

5 t/s

o

1

3

5 t/s

o

1

3

5 t/s

A

B

C

D

19.如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电,接近用户端时再通过降压变压器降压给用户 供电的示意图(图中变压器均可视为理想变压器,图中电表均为理想交流电表)。设发电厂输出 的电压一定,两条输电线总电阻用 R0 表示,变阻器 R 相当于用户用电器的总电阻。当用电器增 加时,相当于 R 变小,则当用电进入高峰时

A.电压表 V1、V2 的读数均不变,电流表 A1、A2 的读数均增大 B.电压表 V3、V4 的读数均减小,电流表 A3 的读数也减小 C.电流表 V2、V3 的读数之差与电流表 A2 的读数的比值不变 D.发电厂的输出功率增大 20. 已知电势是标量, 空间某点电势是各部分电荷在该点的电势的代 数和;电场强度是矢量,空间某点电场强度是各部分电荷在该点 的电场强度的矢量和。如图所示,三根绝缘均匀带点棒 AB、BC、 CA 构成正三角形,AB 的电荷量为+Qc,AC 的电荷量为+Qb,BC 的电荷量为+Qa,正三角形的中心 O 点的电势为 φ1,场强大小为 E1、方向指向 A,当撤去 带电棒 BC 之后,测得其中心 O 点的电 势为 φ2,场强大小为 E2、方向背离 A,规定无穷远处电势为零, B O C A

如果同时撤去带电棒 AB 和 AC,则关于 O 点的场强大小和电势,下列说法正确的是( A.O 点的场强大小为 E1—E2 B.O 点的场强大小为 E1+ E2 C.O 点的电势 φ1—φ2 D.O 点的电势 φ1+φ2 21.如图所示,微粒 A 位于一定高度处,其质 量 m = 1× 10-4kg、带电荷量 q = + 1× 10-6C, 塑料长方体空心盒子 B 位于水平地面上,与 地面间的动摩擦因数 μ = 0.1。B 上表面的下 方存在着竖直向上的匀强电场,场强大小 E = 2× 103N/C,B 上表面的上方存在着竖直向 下的匀强电场, 场强大小为 E/2。 B 上表面开 有一系列略大于 A 的小孔,孔间距满足一定
B k 3 2 1 A



的关系,使得 A 进出 B 的过程中始终不与 B 接触。当 A 以 υ1 = 1m/s 的速度从孔 1 竖直向下进入 B 的瞬间,B 恰以 υ2 = 0.6m/s 的速度向右滑行。设 B 足够长、足够高且上表面的厚度忽略不计, 取 g = 10m/s2,A 恰能顺次从各个小孔进出 B 。则 A.从 A 第一次进入 B 至 B 停止运动的过程中,B 通过的总路程 s 为 0.18m B.为了保证 A 始终不与 B 接触,B 上的小孔个数至少有 5 个 C.为了保证 A 始终不与 B 接触,B 上表面孔间距最小值为 0.04m D.为了保证 A 始终不与 B 接触,B 上表面孔间距最大值为 0.1m 第Ⅱ卷 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(共 129 分) 22.(6 分)为了探究加速度与力、质量的关系,甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验 装置,小车总质量用 M 表示(乙图中 M 包括小车与传感器,丙图中 M 包括小车和与小车固连的 滑轮),钩码总质量用 m 表示。

(1)下图是用图甲装置中打点计时器所打的纸带的一部分,O、A、B、C、D 和 E 为纸带上六个计数 点,加速度大小用 a 表示.

则 OD 间的距离为________cm. 图是根据实验数据绘出的 s—t2 图线(s 为各计数点至同一起点的距 离),则加速度大小 a=_______m/s2(保留三位有效数字)

(2)若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同,通过计算得到小车加速度均为 a, g 为当地重力加速度,则乙、丙两人实验时所用小车总质量之比 为 。 23.(9 分)某探究小组利用课外时间做了如下探究实验: 先利用如图所示的电路来测量两个电压表的内阻,实验分两个过程,先用替代法测出电压表 V1 的内阻,然后用半偏法测出电压表 V2 的内阻。供选用的器材如下: A.待测电压表 V1,量程为 2.0V, 内阻 10k ? ~30k ? B.待测电压表 V2,量程为 3.0V, 内阻 30k ? ~40k ? C.电阻箱,阻值范围 0~99999.9 ? D.滑动变阻器,阻值范围 0~1000 ? , 额定电流 0.5A E.滑动变阻器,阻值 0~20 ? ,额定电流 2A F.电池组,电动势为 6.0V,内电阻为 0.5 ? G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个及导线若干 (1)实验器材选择除 A、B、C、F、G 外,滑动变阻器 R′应选用: (2)下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容补充完整; ①用代替法测待测电压表 V1 的内阻 根据电路图连成实验电路,并将滑动变阻器 R′的滑动触头置于左端; 将单刀双掷开关 S2 置于 触点 2,调节滑动变阻器 R′,使电压表 V2 的指针指在刻度盘第 N 格,然后将单刀双掷开关 S2 置于 触点 1,调节电阻箱 R 使电压表 V2 的指针指在 ②用半偏法测待测电压表 V2 的内阻 将单刀双掷开关 S2 置于触点 1,电阻箱的阻值调为零,闭合开关 S1,调节滑动变阻器使电压表 V2 的指针满偏。保持滑动变阻器 R′的滑动触头位置不变,调节电阻箱 R,使电压表 V2 的指针指 在 ,记下电阻箱 R 的阻值 RB=30 k ? 。 (3)上述两种测量方法都有误差,其中有种测量方法没有系统误差,接下来该小组选用此 测量方法测出其内阻的电压表改装成一量程为 6.0V 的电压表继续完成后续的探究实验,需 串联一阻值为 k ? 的电阻。 ,记下此时电阻箱 R 的阻值 RA=20 k ? (用器材前的字母表示)

(4)该探究小组用如图所示的电路采用高电阻放电法测电容的实验,是通过对高阻值电阻 放电的方法,测出电容器充电电压为 U 时,所带的电量为 Q,从而再求出待测电容器的电 容 C. 实验情况如下:按图甲所示电路连接好实验电路;接通开关 S,调节电阻箱 R 的阻值,使小量程电 流表的指针偏转接近满刻度,记下这时电流表的示数 I0=480mA 及电压表的示数 Uo =6.0V,I0 和 U0 分别是电容器放电的初始电流和电压;断开开关 S,同时开始计时,每隔△t 测一次电流 I 的值, 将测得数据填入预先设计的表格中,根据表格中的数据(10 组)表示在以时间 t 为横坐标、电流 I 为纵坐标的坐标纸上,如图乙中用“·”表示的点,再用平滑曲线连接得出 i-t 图像如图。则根据上述实 验结果, 估算出该电容器两端的电压为 U0 时所带的电量 Q0 约为 ___________C(保留三位有效数字); 该电容器的电容 C 约为____________F(保留三位有效数字)。

I/ms

t/ms

24.(13 分)质量为 m=20kg 的物体在大小恒定的水平外力作用下,冲上一足够长从右向左以恒定 速度 v0= -10 m/s 传送物体的水平传送带,从物体开始冲上传送带计时,物体的速度—时间图象 如图所示,已知 0~2.0s 内水平外力与物体运动方向相反,2.0~4.0s 内水平外力与物体运动方 向相反,g 取 10m/s2。求: (1)物体与传送带间的动摩擦因数; (2)0~4.0s 内物体与传送带间的摩擦热 Q. v 左 v0= -10 m/s 右 O -2 E d M d
2 4 10

v/m?s-1

t/s

25.如图甲所示,在平行边界 MN、PQ 之间存在宽 度为 d 的匀强电场,电场周期性变化的规律如图乙 所示,取竖直向下为电场正方向;在平行边界 MN、 PQ 左侧和右侧存在如图甲所示的两个长为 2d,宽 为 d 的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ, 其边界点分别为 PQCD 和 MNFE。已知区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度大 小是区域Ⅰ内匀强磁场的磁感应强度大小的 3 倍。 2d

×××××××××× × × ×××××××××× × ×××××××××× × ×××××××××× × ×××××××××× ×××××××××× × × × × × × ××××××××××



P B

d
× × × × × ×


× × × × × ×

D
× × × × × ×

v0 A

E Q 图甲

×

F ×××××××××× N
×××××××××× ×××××××××× ×××××××××× ×××××××××× ××××××××××

C

在区域Ⅰ右边界中点 A 处,有一质量为 m、电量为 q、重力不计的带正电粒子以初速度 v0 沿竖直方向从磁场区域Ⅰ开始运动,以此作为计时起点, 再经过一段时间粒子又恰好回到 A 点,如此循环,粒子 循环一周, 电场恰好变化一个周期, 已知粒子离开区域Ⅰ 进入电场时,速度恰好与电场方向垂直,sin53° =0.8, cos53° =0.6。求: (1)区域Ⅰ的磁感应强度大小 B; (2)电场强度大小 E 及电场的周期 T。 O -E 图乙
T/2 T

E E

t

(二)选考题:共 45 分。请考生以给出的 3 道物理题,3 道化学题,2 道生物题中每科任选一题作 答,多答则每学科按所答的第一题平分。 33.略 34. [物理——选修 3-5](15 分) (1)(6 分)一列简谐横波沿 x 轴传播。图中(甲)图是 t = 0 时刻的波形, 且 x = 4.0 m 处质点刚好起振。 (乙) 图是 x = 4.0 m 处 质点经 t = 1.0 秒后的位移时间图象。下列说法中不正确的是( ) A.该波 6.0m 处的质点,第一次到达波峰的时间为 3.0s B.该波 6.0m 处的质点,第一次到达波谷的时间为 6.0s C.该波上的 E、F 两质点同时达到波峰位置和平衡位置 D.该波沿 x 轴负方向传播 E.该波 x = 1.0m 处的质点从图示时刻起历时 3.0s 通过 6.0cm 的路程
y/cm 2 1
O

E 1 2 3

F 4 甲 5 6 xm

-1 -2

y/cm 2
O

1

2

3

4 乙

5

6

7 t/s

-2

(2)(9 分)如图所示,在 MN 的下方足够大的空间是玻璃介质,其折射率 n= 3,玻璃介质 的上边界 MN 是屏幕.玻璃中有一个正三角形空气泡,其边长 l=40cm,顶点与屏幕接触于 C 点, 底边 AB 与屏幕平行.一束激光 a 垂直于 AB 边射向 AC 边的中点 O,结果在屏幕 MN 上出现两个 光斑. 1)求两个光斑之间的距离 L. 2)若任意两束相同的激光同时垂直于 AB 边向上射入空气泡,求屏幕 距最远的两个光斑之间的距离. 35.[物理——选修 3-5](15 分) (1)(6 分)以下说法正确的是( ) A.当氢原子以 n=4 的状态跃迁到 n=1 的状态时,要吸收光子 B.某金属产生光电效应,当照射光的颜色不变而增大光强时,光电子的最大初动能不变 C.α 衰变是原子核内的变化所引起的 D.原子核的半衰期由核内部自身因素决定,与原子所处的化学状态和外部条件无关 上 相

1 12 4 E. 15 是 ? 衰变方程 7 N ? 1 H ? 6 C ? 2 He

(2)(9 分)如图所示,半径为 R 的光滑半圆形轨道固定在竖直面内。小球 A、B 质量分别为 m、 km(k 为大于 1 的待定常数)。A 球从左边与圆心等高处 P 点由静止开 始沿轨道下滑,与静止于轨道最低点的 B 球相撞以后,两球又会同时回 到最低点再次发生碰撞,碰撞中无机械能损失,已知从最低点开始运动 到最高点再回到最低点所用的时间只与初速度有关,重力加速度为 g。 试求常数 k 的大小。 A P R B O

第一次模拟考试物理答案 14. D 15. B 16. B 17. C 18. A 19. ACD 20. BC 21. ABD 22. (1)1.20 0.933 (2)1:2 (2 分) 23.(1)E (2)①刻度盘的第 N 格 ②刻度盘的中央(3)40 k ? (2 分)(4) Q=7 .50-8.00×10 -3 C (2 分) C=1.25×10 -3 F (2 分) 24. (13 分)【 (1) μ=0.3 (2) 2880J 【解析】【解析】【解析】(1)设水平外力大小为 F,由图象可知 0~2.0s 内物体做匀减速直 线运动,加速度大小为 a1=5m/s2, (1 分)由牛顿第二定律得: F ? f ? ma1 ,(2 分) (1

2~4s 内物体做匀加速直线运动,加速度大小为 a2=1m/s2,由牛顿第二定律得: f ? F ? ma2 分) f=40N (1 分)又 f=μmg 由以上各式解得:μ=0.3 (1 分) x1=10m (1 分) Q1=1800J (1 分) (1 分) (1 分)

(2)0~2.0s 内物体的对地位移 x1 ? v1 ? 0 t1 2 传送带的对地位移 x/ ? v0t1 1

x1/ ? ?20 m

此过程中物体与传送带间的摩擦热 Q1 ? f ( x1 ? x1/ ) 2~4.0s 内物体的对地位移 x2 ? v2 ? 0 t1 2
/ 传送带的对地位移 x2 ? v0t1 / x2 ? ?20 m

x2=-2m

(1 分) Q2=1080J (1 分)

/ 此过程中物体与传送带间的摩擦热 Q2 ? f ( x2 ? x2 )

0~4.0s 内物体与传送带间的摩擦热 Q= Q1+Q2=2880J (1 分) 25.(17 分) 解析:(1)粒子在区域Ⅰ做圆周运动的半径 r=d,(1 分) 由洛伦兹力提供向心力知 qv0 B ?

E

×××××××××× × × × × × × × × ××××××××××



d

M

d

P B

d
× × × × × ×


× × × × × ×

D
× × × × × ×

mv0 ( 1 分)联立得 r

2

2d

×××××××××× × ×××××××××× × ×××××××××× × ×××××××××× ××××××××××

v0 A

E Q 图甲

×

F ××××××××××N
×××××××××× ××××××××××

C

B?

mv0 (2 分) qd

(2)画出粒子运动的轨迹示意图如图所示,粒子在区域Ⅰ做匀速圆周运动,圆心为 O1,粒子从区 域Ⅰ进入电场,在电场中做类平抛运动,在区域Ⅱ做匀速圆周运动,圆心为 O2 半径记为 R,在区域 Ⅱ做匀速圆周运动圆心 O2 与区域Ⅰ做匀速圆周运动的圆心 O1 的连线必须与边界垂直才能完成上述 运动。粒子从区域Ⅰ进入电场做类平抛运动水平方向 d ? v0t (1 分) 竖直方向 y ?

1 2 1 qE 2 at ? t (1 分) 2 2 m

离开电场时沿电场方向的速度 v y ? at ?

qE d ,(1 分) m v0

离开电场时速度方向与边界 MN 的夹角为 θ,离开电场时速度为 v, v0 ? v sin ? (1 分) 粒子在区域Ⅱ做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力知 3qvB ?

mv 2 (1 分) R
2 4mv0 3qd

由几何关系有 2 y ? 2R sin ? ? 2d (1 分)联立以上各式得 E ?

(2 分)

由 tan ? ?

2 v0 mv0 ?d 得 ? ? 37 0 (1 分)粒子在区域Ⅰ中运动的时间 t1 ? (1 分) ? v0 vy qEd

370 2? R 37? d 粒子在区域Ⅱ中运动的时间 t2 ? (1 分) ? 1800 v 270v0
粒子在电场中运动的时间 t3 ?

2d (1 分) v0 307? ? 540 d (1 分) 270v0

电场变化的周期等于粒子运动的周期,所以电场周期 T ? t1 ? t2 ? t3 ? 33.略 34. 【答案】(1) BCD

(2)40 cm

80 cm

sin i (1)画出光路图如图甲所示.在界面 AC,入射角 i=60° ,由折射定律 =n 解得折射角 r=30° sin r 由光的反射定律得反射角 θ=60° 1 l 由几何关系得,△ODC 是边长为 l 的正三角形,△OEC 为等腰三角形,且 CE=OC= 2 2 则两个光斑之间的距离 L=DC+CE=40 cm.

甲 乙 (2)作出入射点在 A、B 的光线的光路图,如图乙所示,由图可得屏幕上相距最远的两个光斑之 间的距离 PQ=2l=80 cm. 35.【答案】(1) BCD (2) k=3 【解析】设第一次碰撞前瞬间 A 球速度为 v,根据机械能守恒定律得 1 mgR ? mv 2 (2 分),解得 v ? 2gR (1 分) 2 设小球 A 、 B 第一次碰撞后瞬间速度分别为 v1 、 v2 ,根据动量守恒定律和能量守恒定律有 1 2 1 2 1 2 (1 分) mv ? mv1 ? kmv2 (1 分) mv ? mv1 ? kmv 2 2 2 2 解得 v1 ? ? k ? 1 v , v2 ? 2 v (2 分) k ?1 k ?1 两球碰后能同时回到最低点再次发生碰撞,则有 v1 ? ?v2 ,即 k=3(2 分)


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