理综物理卷·2017届湖北省襄阳市高三第一次调研测试（2017-01）

理综物理卷·2017届湖北省襄阳市高三第一次调研测试（2017-01）

湖北省 2017 年 1 月襄阳市普通高中调研统一测试 高三理科综合能力测试（物理试题） 第 I 卷 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.公元前 600 年左右，希腊人泰勒斯就发现了用毛皮摩擦过的琥珀能吸引轻小物体。公 元一世纪，我国学者王允在《论衡》—书中也写下了“顿牟掇芥”关于静电场的说法，下列 说法正确的是 A.沿电场线方向电场强度越来越小 B.力电场中某点的电场强度为零，则该点电势必然也为零 C.等势面一定与电场强度的方向垂直 D.初速度为年的带电粒子在电场中一定沿电场线运动 15.某体做直线运动，运动的时间为 t，位移为 x，物体的 tt x  图像如图所示，下列说法正 确的是 A.物体的加速度大小为 b a B.t=0 时，物体的初速度为 b C. t=0 到 2 bt  ，这段时间物体的位移为 4 ab D. t=0 到 t=b 这段时间物体的平均速度为 4 a 16.如图所示，质量为 M=2kg 的长木板位于光滑水平面上，质量为 m=1kg 的物块静止于长木 板上，两者之间的滑动摩擦因素为 5.0 。重力加速度大小为 2/10 smg  ，物块与长木 板之间的最大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力。现对物块施加水平向右的力 F，下列说 法正确的是 A.水平力 F=3N，物块 m 将保持静止状态 B. 水平力 F=6N，物块 m 在长木板 M 上滑动 C. 水平力 F=7N，长木板 M 的加速度大小为 2.5m/s2 D. 水 平力 F=9N，长木板 M 受到的摩擦力大小为 5N 17. 如图所示， A、B 是绕地球做圆周运动的两颗卫星，A、B 两卫星与 地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为 k，则 A、B 两卫星的周期之比为 A. 3 2 k B. k C. 2k D. 3k 18.静止在匀强磁场中的 U238 92 核发生 衰变，产生一个未知粒子 x ,它们在磁场中的运动径 迹如图所示。下列说法正确的是 A.该核反应方程为 HexU 4 2 234 90 238 92  B.  粒子和粒子 x 在磁场中做圆周运动时转动方向相同 C.轨迹 1、2 分别 粒子、x 粒子的运动径迹 D.  粒子、x 粒子运动径迹半径之比为 45：1 19. 如图甲所示，理想变压器原线圈输入图乙所示的正弦变电流，副线圈中的 R0、R1 为定值 电阻, 滑动变阻器的最大阻 值为 R，且 R1＜R0。理想交流 电压表 V1、V2 的示数分别为 U1、U2；理想交流电流表 A1、 A2 的示数分别为 I1、I2； 理想交流电压表 V2 和理想交流电流表 A2 示数变化的绝对值分别为 2U 、 2I ，下列说法正确的是 A.t=0.01s 时,理想交流电压表 V1 的示数为零 B.滑动变阻器滑片从最下端向上滑动，I1 增大，U2 减小 C.滑动变阻器滑片从最下端向上滑动， 2 2 I U   D.滑动变附器滑片从最下端向上滑动，I2U2 减小 20.如图所示，一平行板电容器两极板 A、B 水平放置，上 极板 A 接地，电容器通过滑动变阻器 R 和电键 S 与电动势 为 E 的电源相连。现将电键闭合，位于 A、B 两板之间的 P 点的：带电粒子恰好处于静止状态。则 A.B 板电势为-E B.改变滑动变阻器的滑片位置，带电粒子仍处于静止状态 C.将 B 板向上移动 P 点电势将不变 D.将 B 板向左平移带电粒子电势能将不变 21. 如图所示，半径可变的四分之一光滑圆弧轨道置于 竖直平面内，轨通的末端 B 处切线水平，现将一小物体从轨道顶端 A 处由静止释放。小物体 刚到 B 点时的加速度为 a，对 B 点的压力为 N，小球离开 B 点后的水平位移为 x，落地时的 速率为 v。若保持圆心的位置不变，改变圆弧轨道的半径 R (不超过圆心离地的高度)。不计 空气阻力。下列图像正确的是 三、非选择题 （一）必考题（11 题，共 129 分） 22. (6 分） 某同学将一个内阻 Rg = 30  ,满偏电流 Ig=1mA 的电流 表改装成量程为 0〜3V 的电压表，需要 ▲ （填“串联” 或“并联"）一个阻值为  的电阻。现利用该电压表 测量电压，指针如图所示，则其示数为 ▲ V。 23.(9 分） 恢复系数是反映碰撞时物体变形恢复能力的参 数，它只与碰撞物体的材料有关。两物体碰撞后的恢复系数 为 |''| 21 21 vv vve   ，其中 v1、v2 和 v1'、v2'分别为物体 m1、 m2 碰撞后的速度。某同学利用如下实验装置测定物体 m1 和 m2 碰撞后恢复系数。实验步骤如下： ①如图所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条 上，用来记录实验中球 m1、球 m2 与木条的撞击点； ②将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入 射球 m1 从 斜轨上 A 点由静止释放，撞击点为 B'； ③将木条平移到图中所示位置，入射球 m1 从 斜轨上 A 点由静止释放，确定撞击点； ④球 m2 静止放置在水平槽的末端相撞，将入射球 m1 从 斜轨上 A 点由静止释放，球 m1 和球 m2 相撞后的撞击点； ⑤测得 B'与撞击点 N、P、M 各点的高度差分别为 h1、h2、h3； 根据该同学的实验，回答下列问题： （1）两小球的质量关系为 m1 ▲ m2（填“＞”、“=”或“＜”） （2）木条平移后，在不放小球 m2 时，小球 m1 从斜轨顶端 A 点由静止释放，m1 的落点在图中 的 ▲ 点，把小球 m2 放在斜轨末端边缘 B 处，小球 m1 从斜轨顶端 A 点由静止开始滚下，使 它们发生碰撞，碰后小球 m1 的落点在图中 ▲ 点。 （3）利用实验中测量的数据表示小球 m1 和小球 m2 碰撞后的恢复系数为 e= ▲点。 （4）若在利用天平测量出两小球的质量分别为 m1、m2，则满足 表示两小球碰撞后动量 守恒；若满足 表示两小球碰撞前后机械能均守恒。 24. (12 分） 如图所示，倾角为 037 两根平行长直金属导轨的间 距为 d，其底端接有阻值为 R 的电阻。整个装置处在垂直 斜面向上磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，质量均为 m (质量分布均匀）、电阻均为 R 的导体杆 ab、cd 垂直于导 轨放置，且与两导轨保持良好接触，两导体杆与导轨的动 摩擦因数均为 5.0 ；现杆 ab 在恒力 F 作用下沿导轨向上作匀速运动，杆 cd 能保持静止 状态，导轨电阻不计，重力加速度大小为 g, 求杆 ab 的速度大小。 25.(20 分) 如图所示，一轻弹簧一端同定在倾角为 37°的固 定光滑直轨道 AD 的底端 AD 处，另一端若自由伸 长则位于 C 点，另一端若固定连接一质量为 m 的小 木块，小木块处于 B 点时恰静止。直轨道与—半径 为 r=0.5R 的光滑圆弧轨道相切于 D 点,E 点为圆弧 轨道的最高点（且过 E 点的切线水平）.BC=CD=R, A、B 、C、D、E 均在同一竖直面内。质 量为 m 的一小铁块自 D 点由静止开始下滑，到达 B 点后与小木块碰撞，碰撞时间极短，碰撞 后共同压缩弹簧，此后运动过程中小铁块与小木块恰不分离。轻弹簧始终处于弹性限度内， 重力加速度大小为 g，(取 sin37° =0.6. cos37° = 0.8）求： （1）小铁块即将与小木块碰撞时的速率为多大； （2）小铁块即将与小木块碰撞时弹簧的弹性势能为多大； （3）若小铁块具有沿直线轨道向下的初速度，小铁块的初速度至少为多大。与小铁块碰撞 后，才能沿着圆弧轨道运动到 E 点。 (二）选考题： 33.【物理 选修 3-3 】( 15 分） (1)(5 分）关于气体的内能，下列说法正确的是 ▲ 。填入正确选项前的字母。 选对 1 个给 3 分，选对 2 个给 4 分，选对 3 个给 6 分，每错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分。) A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同 B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大 C．气体被压缩时，内能可能不变 D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关 E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加 (2) (10 分）如图所示，A、B 是放置在水平面上两个形状共同的气缸，其长度为 L，S 是在 B 气缸内科无摩擦滑动的活塞，它的厚度可忽略，A、B 之间有一个体积不计的细管连通，K 为阀门，A 气缸和细管是导热材料制成的， B 气缸是绝热材料制成的，开始时阀门关闭，活 塞位于 B 气缸的最右端；A、B 气缸内分别密闭压强为 2P0 和 P0 的两种理想气体。气体温度和 环境温度均为 T0.打开阀门 K 后，活塞向左移动 L5 1 的距离并达到平衡，此过程环境温度不变。求： （1）A 气缸内气体的压强； （2）B 气缸内气体的温度； 34. 【物理 选修 3-4 】( 15 分） (1)(5 分）一列简谐横波沿 x 轴的正向传播，振幅为 2cm，周期为 T。已知为 t=o 时刻波上 相距 50cm 的两质点 a、b 的位 移都是 1cm，但运动方向相反，其中质点 a 沿 y 轴负向运动， 如图所示，下列说法正确的是 ▲ 。（填入正确选项前的字母。 选对 1 个给 3 分，选对 2 个给 4 分，选对 3 个给 6 分，每错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分。) A． 该列简谐横波波长可能为 150cm B． 该列简谐横波波长可能为 12cm C．当质点 b 的位移为+2cm 时，质点 a 的位移为负 D.在 t=5T/12 时刻质点 b 速度最大 E．质点 a﹑质点 b 的速度始终大小相等，方向相反 (2) (10 分）如图所示，过中心线的截面为矩形的圆柱形棒是用折射率 4 5n 的透明材料制 成的。圆柱形棒的直径为 D=6cm，一光束从左侧端面中心射入圆柱形棒，在柱体内发生多次 全反射最终由棒的右侧端面中心射出。若要使折射光在上下 侧边恰好发生全反射。 6.053cos,8.053sin 00  ，则 (1)这束光在左侧端面的入射角的正弦值应为多少？ (2)若要使出射光与入射光平行，棒的长度应该满足什么条件？ 2017 年 1 月襄阳市高中调研统一测试 高三物理参考答案 14. C 15. C 16. D 17. D 18. ABD 19. BC 20. ABD 21. AD 22.串联（2 分）； 32.97 10 （2 分）；2.30（2.29 或 2.31 均可）（2 分） 23. （1）>（1 分）；（2）P（1 分） M（1 分） ; （3） 2 1 3 1 1( )h h h  （2 分） （4） 1 1 2 2 3 1 m m m h h h   （2 分） 1 1 2 2 3 1 m m m h h h   （2 分） 24.解：导体杆 ab 以速度 v 运到切割磁感线产生感应电动势，则有： =E Bdv （2 分） 根据闭合电路的知识有 ( )2 RE I R  （2 分） 导体杆 ab 速度较小时，对于导体杆 cd 则有 0 0cos37 sin372 IB d mg mg    （2 分） 解得 min 2 2 3 5 mgRv B d  （1 分） 导体杆 ab 速度较大时，对于导体杆 cd 则有 0 0cos37 sin372 IB d mg mg    （2 分） 解得 max 2 2 3mgRv B d  （1 分） 故导体杆 ab 的速度应满足条件： 2 2 2 2 3 3 5 mgR mgRvB d B d   （2 分） 25.解：（1）小铁块沿直轨道下滑时，根据机械能守恒定律有 0 2 1 12 sin37 2mg R mv  （2 分） 解得 1 2.4v gR （2 分） （2）小铁块与小木块碰撞前后，由于碰撞时间极短，动量守恒，则有 1 22mv mv （2 分） 碰后，小铁块与小木块共同压缩弹簧，直至速度减小为零后被反弹向上运动，当轻弹簧 恰回复原长时，小铁块与小木块即将分离，故此时小铁块和小木块的速度均为零。根据机械 能守恒定律有 2 0 2 1 2 2 sin372 Pm v E mgR    （2 分） 解得 0.6PE mgR （2 分） （3）设小铁块的初速度为 0v ，小铁块沿直轨道下滑时，根据机械能守恒定律有 2 0 2 0 1 1 12 sin372 2mv mg R mv    （2 分） 小铁块与小木块碰撞前后，由于碰撞时间极短，动量守恒，则有 1 22mv mv  （1 分） 碰后，小铁块与小木块共同压缩弹簧，直至速度减小为零后被反弹向上运动，当轻弹簧 恰回复原长时，小铁块与小木块即将分离。根据机械能守恒定律有 2 0 2 2 3 1 12 2 sin37 22 2Pm v E mgR m v       （2 分） 小铁块与小木块分离后沿 CDE 恰运到到 E 点，根据机械能守恒定律有 2 0 0 2 3 1 1( sin37 cos37 )2 2 Emv mg R r r mv    （2 分） 在最高点 E，根据圆周运到的知识有 2 Evmg m r  （2 分） 联立解得 0 14v gR （1 分） 33.(1)CDE (2) 解: （i）打开阀门 K 后，A 气缸内气体等温膨胀，则有： 0 12 ( )5AP Ls P L L s  (2 分) 解得 A 气缸内气体的压强 0 5 3AP P (2 分) (ii)打开阀门 K 后，B 气缸内气体绝热压缩，平衡后的气体压强为 0 5 3B AP P P  (2 分) 根据理想气体状态方程有 0 0 1( )5B B P L L sP Ls T T   (2 分) 解得 B 气缸内气体的温度 0 4 3BT T （2 分） 34.(1)BCD (2) 解：（ⅰ）光在柱面上恰好发生全反射时，设临界角为 C，则： 5 41sin  nC (1 分) 解得：  53C (1 分) 设光从圆柱棒的左侧端面中心射入时入射角为 i ，折射角为 r ，由折射定律有： nr i  sin sin (1 分) 由几何关系知：  90Cr (1 分) 解得： 75.053cos)90sin(sin  nCni (2 分) （ⅱ）由图可知：要想出射光与入射光平行，光必须在上下侧面全反射总次数为偶数次，设 全反射总次数为 k2 次（ 321 、、k ……） 则 cmCDs 4tan2  (2 分) 棒的长度 kcmskL 1622  （ 321 、、k ……） （2 分） i r C C C C s s s s i r O2 O1