物理卷·2017届山西省临汾一中、忻州一中、康杰中学等五校高三第五次联考（2017-05）

物理卷·2017届山西省临汾一中、忻州一中、康杰中学等五校高三第五次联考（2017-05）

‎2016-2017年度第五次五校联考理科综合试卷物理部分 ‎（长治二中 晋城一中 康杰中学 临汾一中 忻州一中）‎ 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14～17题只有一项符合题目要求，第18～21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.下列说法中正确的有（   ）‎ A. α粒子的散射实验说明原子核具有复杂的结构 B. 比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 C. 只有光子具有波粒二象性，电子、质子等粒子不具有波粒二象性 D. 原子核发生衰变时，不遵循能量守恒定律，但遵循动量守恒定律 ‎15.如图所示， A、B、C、D四个小物块放置在粗糙水平面上，小物块间由四根完全相同的轻橡皮绳相互连接，正好组成一个菱形，ABC=60°，整个系统保持静止状态。已知A物块所受的摩擦力大小为30 N，则A物块所受的摩擦力大小为（ ）‎ ‎ A.15 N B.30 N C.15N D.30N 16. 如图为所示，交流发电机通过理想变压器为负载电阻R供电，发电机线圈的面积为0.5㎡、匝数为100，匀强磁场的磁感应强度为0.2T，变压器原副线圈匝数比为10:1，负载电阻R的阻值为5Ω，其他电阻均忽略不计，若发电机的线圈以20rad/s的角速度匀速转动，则( )‎ A. 变压器原线圈两端的电压为200V B. 电阻R的电流为2A C. 线圈在图示位置时原线圈两端的电压为零，穿过线圈的磁通量最大 D. 若将R的阻值变为10Ω，则变压器原线圈中通过的电流减小 ‎17.2017年1月18日, 我国发射的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满完成了4个月的在轨测试任务,正式交付用户单位使用,假设“墨子号”绕地球做匀速圆周运动,经过时间t(t小于“墨子号”的运行周期),“墨子号”运行的弧长为s,其余地心连线扫过的角度为θ(弧度),引力常量为G,则 ( ) A. “墨子号”的环绕周期为 B. “墨子号”的轨道半径为  C. 地球的质量为  D. 地球的密度为 ‎18.甲、乙两辆质量相同的汽车从同一点同时出发，沿同一方向行驶，它们的v-t图象如图所示。下列判断正确的是（  ）‎ A. 在时刻以前，甲、乙之间的距离逐渐减小 B. 在时刻以后，乙车的加速度比甲车的大 C. 在0～时间内，甲车所受合力大于乙车所受合力 D. 在0～时间内，甲的位移大于乙车的位移 ‎19.如图所示，在两等量异种点电荷产生的电场中，abcd是以两电荷连线中点O为对称中心的菱形，a、c在两点电荷的连线上。下列判断正确的是（  ）‎ A. a、b、c、d四点的电场强度的方向相同 B. a、b、c、d四点的电势相同 C. a、b两点间的电势差等于c、d两点间的电势差 D. 将正试探电荷由b点沿ba及ad移到d点的过程中，试探电荷的电势能先增大后减小 ‎20.如图所示，极限滑雪运动员自高为H的雪山顶端由静止下滑,经圆弧状底端O后,恰能滑至右侧高为h的平台上。已知H>h且下滑的路程小于上滑的路程,雪道各处的粗糙程度相同,若用F、f、v、E、t和x分别表示运动员所受的合力、摩擦力、运动的速度、机械能、时间和路程。重力势能以O点所在的水平面为参考平面，空气阻力不计。下面四幅能反映运动员运动全过程关系的图中，可能正确的是( )‎ 21. 如图所示,在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带负电粒子(不计重力)从AC边的中点O垂直于AC边射入该匀强磁场区域,若该三角形的两直角边长均为l,则下列关于粒子运动的说法中正确的是(    )‎ A. 粒子不可能从CD边射出，但可以从A点射出 B. 若粒子垂直AD边射出磁场，则粒子射入磁场时的速度大小为 C. 若要使粒子从AC边射出磁场,则射出点越靠近A点，粒子在磁场中运动的时间越长 D. 若粒子射入磁场时的速度大于，则粒子在磁场中运动的时间一定小于 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题，每个考题考生都必须作答，第33～38题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎（一）必考题：共129分。‎ ‎22.（5分）某物理兴趣小组用图甲所示的电路测量电流表的内阻,其中ab为粗细均匀的金属丝,R0为保护电阻。‎ ‎(1)根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线在图乙中将实物补充完整。‎ ‎(2)正确连接好实物电路后，闭合开关S，调节金属P的位置，记录画片P到滑动变阻器左端a的长度x与对应的电压表示数U和电流表示数I，获得多组数据作出关系图线如图丙所示，由图线求得电流表的内阻为 Ω（记算结果保留两位有效数字）。‎ ‎23.（10分）某同学为了测量木质材料与金属材料间的动摩擦因数,设计了一个实验方案：实验装置如图甲所示，金属板放在水平桌面上，且始终静止。他先用打点计时器测量出木块运动的加速度，在利用牛顿第二定律计算出动摩擦因数。‎ ‎(1) 实验时 （填“需要”或“不需要”）使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M； （填“需要”或“不需要”）把金属板的一端适当垫高来平衡摩擦力。‎ ‎(2)图乙为某次实验时打点计时器所打出的纸带的一部分,纸带上的计数点点的距离如图所示，则打点计时器大A点时木块的速度为 m/s;木块运动的加速度为 m/s2(电火花计时器接在频率为50 Hz的交流电源,结果保留2位有效数字)。‎ ‎(3)若打图乙纸带时砝码和砝码盘的总质量为50g，木块的总质量为200g,则测得木质材料与金属材料间的动摩擦因数为　　　　( g取9.8 m/s2,保留2位有效数字)。 ‎ ‎24.（14分）如图所示,质量为m=0.5㎏的物块甲静止与高出水平地面AB距地面的高度为h=1.8m的粗糙水平台上的A点，现用大小F=4N的水平恒力拉动物块甲，经过一段时间后撤去外力F,物块继续滑行一段时间后与静止平台右边缘B处质量相同的物块乙碰撞并粘在一起，随后从B点飞出，落地点C与平台右边缘的水平距离x=1.2m。两物块均可视为质点，空气阻力不计，A、B两点间的距离L=2m，物块与平台间的动摩擦因数为μ=0.2,g取10m/s2。求: (1)两物块碰撞前瞬间，物块甲的速度大小v; (2)力F作用的时间t。‎ ‎25.（18分）如图所示，两条平行且间距为L的足够长的平行光滑金属导轨固定在倾角为θ绝缘水平面上，导轨的上端连接一个阻值为R的电阻，导轨所在空间存在垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，一根与导轨垂直的导体棒PQ两端套在导轨上，与导轨接触良好且可自由滑动。已知导体棒PQ的质量为m、电阻为r，导轨电阻可忽略不计重力加速度为g。现让导体棒PQ由静止释放。‎ (1) 求导体棒PQ运动的最大速度；‎ (2) 若导体棒PQ从由静止释放至达到最大速度所用时间为t，求这段时间t内导体棒下降的高度h；‎ ‎（3）在（2）的情况下，求导体棒PQ从由静止释放至达到最大速度的过程中，导体棒PQ产生的焦耳热Q。‎ （二） 选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2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后的方框涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题。如果多做则每按所做的第一题计分。‎ 33． ‎（15分）【物理—选修3-3】‎ ‎（1）(5分)关于液体和固体，下列说法正确的是_____。（填正确的答案标号。选对1个的2分，选对2个的4分，选对3个的5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ A．具有各向同性的固体一定是非晶体 B.液体的温度越低，其饱和汽压越小 C．第一类永动机违反了能量守恒定律 D．纳米材料的颗粒半径一定是1nm E．酒精灯中的酒精能沿灯芯向上升，这与毛细现象有关 ‎(2)（10分）一足够长的内径均匀的细玻璃管，一端封闭，一端开口，如图所示。当开口竖直向上时，用h=25cm的水银柱封闭了一段长L1=37.5cm的空气柱。已知大气压强为P0=75cmHg，空气柱温度保持不变。‎ ‎①若将玻璃管缓慢平放在水放置，求此时玻璃管内被封闭的气柱的长度L2：‎ ‎②若保持玻璃管总长度L0=1m，将玻璃管缓慢平放在水放置，求此时原封闭空气柱（即竖直是水银柱下方的空气柱）的长度L3。‎ 33． ‎（15分）【物理—选修3-4】‎ （1） ‎(5分)a、b两列简谐横波在同一介质中沿x轴正方向传播，波速均为v=2.5m/s。在t=0时，两列波的波形图如图所示，下列说法正确的是_____。（填正确的答案标号。选对1个的2分，选对2个的4分，选对3个的5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ A.a、b两列波的波长之比为5：8‎ B.a、b两列波叠加时能形成稳定的干涉图样 C.t=0时平衡位置在x=2.5m处的质点的位移为4cm D..t=0时平衡位置在x=1.5m处的质点沿y轴正方向运动 E.t=8s时介质中各质点的位置与t=0时的位置相同 ‎（2）（10分）某透明物体的横截面如图所示，其中△ABC为等腰直角三角形，直角边AB长为2L，ADC为一半圆圆弧，其圆心在AC边的中点，此透明物体的折射率n=2，一束宽度与AB边长相等的平行光从AB边垂直射入透明物体，求：‎ ‎（1）该光从透明物体射向空气发生全反射的临界角C；‎ ‎（2）光线从ADC区域射出的圆弧长度s（不考虑经ADC圆弧反射后的光线）。‎ ‎ ‎ ‎2016-2017年度第五次五校联考理科综合试卷物理部分答案 ‎（长治二中 晋城一中 康杰中学 临汾一中 忻州一中）‎ ‎14.B 15.D 16.D 17.C 18.BD 19.AD 20.BC 21.BD ‎22.(1)如图所示 （2分）‎ ‎（2）0.50 （3分）‎ ‎23.(1)不需要 （1分） 不需要 （1分）‎ ‎（2）1.58 （2分） 0.75 （2分）‎ ‎（3）0.75 （3分）‎ 24. 解：（1）设两物块碰撞后在空中运动的时间为t0，由运动学公式有：‎ ‎ （2分）‎ 设两物块碰撞后瞬间的速度大小为v0，有： （2分）‎ 对两物块碰撞的过程中，由动量守恒定律有： （2分）‎ 解得:v=4m/s （1分）‎ ‎（2）设力F作用的过程中，物块甲的加速度大小为a，滑行的距离为s，对物块甲在AB段运动的过程，由动能定理有： （2分）‎ 对物块甲加速滑行的过程，由牛顿第二定律有： （2分）‎ 由匀变速直线运动的规律有： （2分）‎ 解得： （1分）‎ 25. 解：（1）导体棒PQ沿斜面向下运动的速率为v时，其切割磁感线产生的感应电动势为：‎ E=BLv （1分）‎ 回路中通过的感应电流为： （1分）‎ 设导体棒PQ沿斜面向下运动的速率为v时的加速度大小为a，有： （2分）‎ 当导体棒PQ运动的速度最大时，其加速度为零，可得： （1分）‎ (2) 在时间t内，取一极短时间（趋近于零），设在时间内导体棒PQ速度的变化为，则有：‎ ‎ （1分）‎ 结合，当导体棒PQ的速率为v时有：‎ ‎ （2分）‎ 将时间t分成无数小段，则有：‎ ‎ （2分）‎ 以上各式两边相加，可得：‎ 即： （2分）‎ 将代入，解得： （1分）‎ （3） 在时间t内，根据能量守恒定律可知，回路中产生的总焦耳热为：‎ ‎ （2分）‎ 又： （1分）‎ 解得： （1分）‎ ‎33.（15分）【物理—选修3-3】‎ ‎（1）BCE(5分)‎ ‎ （2）解：设水银密度为ρ，重力加速度为g，当玻璃管开口向上时，管内被封闭空气柱的压强为：‎ ‎ （2分）‎ ‎ 设玻璃管的横截面积为S，由玻意耳定律由,其中 （2分）‎ ‎ 解得： （1分）‎ ‎ ‚管口封闭后，水银柱上、下两部分空气柱的长度为 （2分）‎ ‎ ‎ ‎ 经分析可知，水银柱上、下两部分空气柱的压强相同（设为p），由玻意耳定律，对上、下两部分空气柱分别有：， （2分）‎ ‎ 解得： （1分）‎ 34. ‎（15分）【物理—选修3-4】‎ ‎（1）ACE ‎（2）①由全反射规律有：，解得 ‎②作出两条边缘光线，光线射出的区域为EDF，如图所示 从圆弧ADC射出的边缘光线对应的入射角等于临界角C，恰好发生全反射，故 由几何关系可得圆弧EDF长度为，解得