河南省联盟2019届高三尖子生七模考试理综物理试题

河南省联盟2019届高三尖子生七模考试理综物理试题

河南省名校联盟2019届高三尖子生第七次调研考试 理科综合卷 注意事项：‎ ‎1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。‎ ‎2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。‎ ‎3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。‎ ‎1.放射性同位素在实际生产和生活中有广泛应用，往往同位素在核衰变时会放出核能，如核衰变会放出核能，其核反应方程为→＋＋，已知光在真空中的速度为c。则下列判断正确的是 A. X是，一个核衰变时质量亏损为 B. X是，一个核衰变时质量亏损为 C. X是，一个核衰变时质量亏损为 D. X是，一个核衰变时质量亏损为 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据核反应方程中质量数和电荷数守恒有X的质量数：m=238-234=4，核电荷数：z=94-92=2，所以X为氦核，根据质能方程可知，该反应过程中质量亏损为，故B正确，ACD错误。‎ ‎2.卫星在轨道运行时，由于受到稀薄大气的阻力的影响，运行的高度会缓慢地降低，若卫星运行一段时间后，做圆周运动的轨道半径变为原来的，则卫星的动能变为原来的 A. n倍 B. 倍 C. n2倍 D. 倍 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据万有引力提供向心力可得：，则动能，若卫星运行一段时间后，做圆周运动的轨道半径变为原来的，则卫星的动能变为原来的n倍，故A正确、BCD错误。‎ ‎3.正三角形ABC在纸面内，在顶点B、C处分别有垂直纸面的长直导线，通有方向如图所示、大小相等的电流，正方形abcd也在纸面内，A点为正方形对角线的交点，ac连线与BC平行，要使A点处的磁感应强度为零，可行的措施是 A. 在a点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向外 B. 在b点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向里 C. 在c点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向外 D. 在d点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向里 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由图可知，B导线中方向向里，C导线中方向向外，根据安培定则知两导线在a点处的磁感应强度方向夹角为120°，合磁感应强度．如图所示：‎ 要使A点处的磁感应强度为零，则：‎ A.在a点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向外，根据安培定则可知a在A点产生的磁场方向向上，A点处的磁感应强度可能为零，故A正确；‎ B.在b点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向里，根据安培定则可知b在A点产生的磁场方向向左，A点处的磁感应强度不可能为零，故B错误；‎ C.在c点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向外，根据安培定则可知c在A点产生的磁场方向向下，A点处的磁感应强度不可能为零，故C错误；‎ D.在d点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向里，根据安培定则可知b在A点产生的磁场方向向右，A点处的磁感应强度不可能为零，故D错误。‎ ‎4.材料相同质量相等的A、B两个木块在水平冰面上相向运动，发生碰撞后粘在一起向前运动时间t后停下。已知木块与水平冰面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，碰前A的速度是B的n倍（n＞1），则碰前B的瞬时速度为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设碰前B的瞬时速度大小为v，则碰前瞬间A的速度大小是nv。设A、B的质量为m。对于碰撞过程，取碰撞前A的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：，碰后整体运动过程，根据动量定理得：，联立解得：，故A正确，BCD错误。‎ ‎5.如图所示，虚线圆区域内有垂直于圆面向外的匀强磁场，虚线圆的内接正方形金属线框a的边长为L，金属圆环b与虚线圆是同心圆，a和b由粗细相同的同种金属导线制成，当磁场均匀变化时，a、b中感应电流的功率相等，则圆环b的半径为 A. L B. L C. L D. L ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据法拉第电磁感应定律得：感应电动势为：，根据欧姆定律得：感应电流的大小，感应电流的功率，正方形线框a的功率为，圆环b的功率为：，两者功率相等，即，代入以上两式得：b的半径，故B正确，ACD错误。‎ ‎6.小汽车A在平直公路上以30m/s速度匀速行驶，在A车后100m的同一车道上卡车B也以30m/s速度行驶，A车突然发现前方有障碍物，开始减速，已知A、B两车以A车开始减速作为计时零点，A、B两车之后运动的v－t图象如图所示，根据图象可判断 A. 3s时两车车相距55m B. 6s时两车速度不同 C. 6s时两车相距最远 D. 两车不会相碰 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据v-t图象与时间轴所围的面积表示位移，可得，两车在0-3s内位移之差为：m，因为t=0时刻，A车在B前前方向100m，所以3s时两车相距55m。故A正确。 ‎ B.6s时两图象相交，说明两车速度相同，故B错误。‎ C.在0-6s内，B车的速度大于A车的速度，两者间距减小。6s后，B车的速度小于A车的速度，两车间距增大，所以6s时两车相距最近，故C错误。‎ D.0-6s内两车位移之差为：m<100m，所以两车不会相碰，故D正确。‎ ‎7.AB竖直边界左侧有水平向右的匀强电场，电场强度为E＝100V/m，质量m＝1.0kg、电荷量q＝0.1C的小球自A点以初速度v0＝10m/s水平向左抛出，轨迹如图所示，C点为轨迹的最左端点，轨迹曲线与虚线圆相切于C点，其中虚线圆对应的半径可视为运动轨迹在C点的曲率半径，若F为小球在C点时指向圆心方向的向心力，r为曲率半径，两者之间满足；B点为小球离开电场的位置。已知重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力，下列关于小球的相关物理量描述正确的是 A. 小球自A到C电势能和动能之和不断减少 B. 小球自A到B运动过程中机械能先减小后增大 C. 小球自A到C和自C到B过程中重力势能变化之比1:3‎ D. C点的曲率半径r＝1.0m ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.小球自A到C，重力势能逐渐减小，根据能量守恒定律可知小球的电势能和动能之和不断增加，故A错误；‎ ‎ B.小球自A到B运动过程中电场力先做负功后做正功，机械能先减小后增大，故B正确；‎ C.水平方向做匀减速运动，竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动的规律知AC的时间等于CB时间，所以竖直方向AC和CB的位移之比为1：3，根据公式可知，小球自A到C和自C到B过程中重力势能变化之比为1：3，故C正确；‎ D.C点速度只有竖直方向速度，即，，其中，根据，代入数据r=10m，故D错误。‎ ‎8.如图所示，A、B、C是纸面内的三点，AB长为4 cm，AC长为6 cm，AB与AC的夹角为37°，空间中存在平行于纸面的匀强电场，将电荷量为＋1C的点电荷从A移到B电场力做功为5J，从A移到C电场力做功为6J，则 A. 该点电荷在B点的电势能比在C点的电势能小 B. BC两点的电势差为lV C. 匀强电场的电场强度沿AC方向 D. 匀强电场的电场强度大小为125V/m ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.由题意可知将粒子由B移到C，电场力做功为1V，所以B点的电势能大于C点的电势能，B、C两点的电势差为：V，故A错误，B正确；‎ C.因为V，V，如图所示：‎ 在AC段上取一点D，使AD=5cm，则=5V，所以B、D两点为等电势点，连接BD，BD为一条等电势面，根据几何知识可知，AB和BD相互垂直，所以电场线由A指向B，电场强度由A指向B，电场强度为：=125V/m，故C错误，D正确。‎ 三、非选择题：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎（一）必考题：共129分。‎ ‎9.在“验证机械能守恒定律”实验中，某研究小组采用了如图甲所示的实验装置。一根细线系住钢球，悬挂在竖直铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至 的势能变化大小与动能变化大小，就能验证机械能是否守恒。‎ ‎（1）如图乙，用游标卡尺测得遮光条宽度d＝__________cm。‎ ‎（2）某次测量中，计时器的示数为0.0052s，高度h＝0.20m，小球质量m＝100 g，g＝9.8m/s2。计算小球重力势能的减小量＝______J，动能的增加量＝______J。（结果均保留三位有效数字） ‎ ‎（3）由第（2）问的计算结果可知与之间存在差异，某同学认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点_____?请说明理由：_____________________。‎ ‎【答案】 (1). 1.04 (2). 0.196 (3). 0.200 (4). 不同意 (5). 可能初速度不为零 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为10mm+0.1×4mm=10.4mm=1.04cm；‎ ‎（2）[2]小球重力势能的减小量=0.1×9.8×0.2J≈0.196J；‎ ‎[3] 小球通过最低点的速度m/s；则动能的增加量=0.200J；‎ ‎（3）[4]不同意。‎ ‎[5]由第（2‎ ‎）问的计算结果可知，小球动能的增加量大于小球的重力势能的减小量；若空气的阻力造成的，则要小于，所以误差不是空气的阻力造成的，可能初速度不为零。‎ ‎10.某同学欲将电流表改装为两用电表，即中央刻度为15的“×l”挡的欧姆表及量程为0～12V的电压表，实验室可提供的器材有：‎ A．一节全新的5号干电池（E＝1.5 V，内阻不计）‎ B．电流表A1（量程0～100mA，内阻为2.5Ω）‎ C．电流表A2（量程0～0.6A，内阻为0.2Ω）‎ D．滑动变阻器R1（0～30Ω）‎ E．滑动变阻器R2（0～3Ω）‎ F．定值电阻R3（117.5Ω）‎ G．定值电阻R4（120Ω）‎ H．单刀双掷开关S，一对表笔及若干导线 ‎（1）图中A为__________（填“红”或“黑”）表笔，测量电压时应将开关S扳向__________（填“l”或“2”）。‎ ‎（2）电流表应选用__________ （填“A1”或“A2”），滑动变阻器应选用__________（填“R1”或“R2”），定值电阻R应选__________（填“R3”或“R4”）。‎ ‎（3）在正确选用器材的情况下，正确连接好实验电路，若电流表满偏电流为Ig，则电阻刻度盘上指针指在Ig处应标上__________（填写具体数值）。‎ ‎【答案】 (1). 黑 (2). 2 (3). (4). (5). (6). 45Ω ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]从多用电表的表头共用特征来看，结合欧姆表内接电源特点，确定A表笔为黑接线柱（即负接接线柱），‎ ‎[2]测电压时，内接电源不用，要将转换开关接到2位置；‎ ‎（2）[3]由于改装后的欧姆表的内阻为15Ω，且电源电动势为1.5V，所以最大电流为100mA，所以电流表选A1；‎ ‎[4]改装成欧姆表时，接入一个调零电阻，由题意由于欧姆表的内阻为RΩ=15Ω（即中值电阻），当接入滑动器要满偏，则Ω，故滑动变阻器选R1；‎ ‎[5] 当改装为量程为0--12V的电压表时，应串联一个阻值为Ω，故定值电阻选R3。‎ ‎（3）[6] 若电阻值指在Ig处，即此时电流为=25mA，所以待测电阻Ω。‎ ‎11.水平传送带左、右两端间的距离为2m，传送带以5m/s的速率顺时针匀速转动。一根细线绕过定滑轮，一端连接在置于传送带左端的物块A上，另一端吊着物块B，物块A与定滑轮间的细线水平。物块A处于静止状态，已知物块B的质量为m，物块A的质量为2m，重力加速度g＝10m/s2，细线足够长，求：‎ ‎（1）物块A与传送带间的动摩擦因数大小；‎ ‎（2）剪断细线，则物块A从传送带左端运动到右端需要多长时间?‎ ‎【答案】（1）0.5，（2）s ‎【解析】‎ 详解】（1）物块A处于静止状态，由平衡条件得：‎ ‎ ‎ 解得：=0.5；‎ ‎（2）剪断细线，物体A在滑动摩擦力作用下向右做匀加速运动，根据牛顿第二定律得：‎ 解得：a=5m/s2‎ A匀加速运动至速度等于传送带速度的时间为：s 位移为：m>L=2m 所以物体A一直做匀加速运动，设所用时间为T．则有：‎ 解得：s ‎12.如图所示，边长为L的正三角形ABC区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，D为AB边的中点，一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子平行BC边射入磁场，粒子的速度大小为v0，结果刚好垂直BC边射出磁场，不计粒子的重力，求：‎ ‎（1）匀强磁场的磁感应强度大小；‎ ‎（2）若要使粒子在磁场中的运动轨迹刚好与BC相切，粒子的速度大小为多少?粒子在磁场中运动的时间为多少?‎ ‎（3）增大粒子的速度，试分析粒子能不能从C点射出磁场。若不能，请说明理由；若能，请计算粒子从C点射出磁场时的偏向角。‎ ‎【答案】（1），（2），，（3）能，‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）运动轨迹如图所示：‎ 根据几何知识可知，粒子做圆周运动的半径为 根据洛伦兹力提供向心力有：‎ 所以匀强磁场的磁感应强度大小为；‎ ‎（2）要使粒子在磁场中的运动轨迹刚好与BC相切，其轨迹如图所示：‎ 根据几何知识可知，其运动的半径为 所以粒子运动是速度为 根据几何知识可知，粒子在磁场中运动的轨迹所对的圆心角为，‎ 所以粒子在磁场中运动的时间为 ‎（3）根据数学知识知，粒子能到达C点，粒子到达C的轨迹如图所示：‎ 结合知识可知，∠DOC=60°，所以粒子从C点射出磁场时的偏向角为60°。‎ ‎（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做。则每科按所做的第一题计分。‎ ‎13.如图所示为某气体分子在两种不同温度下的速率分布图象，下列说法中正确的是__________。‎ A. 图中状态①的温度比状态②的温度高 B. 图中状态①的气体分子平均动能比状态②的大 C. 图中状态①曲线下的面积比状态②曲线下的面积大 D. 图中曲线给出了任意速率区间的某气体分子数占总分子数的百分比 E. 此气体若是理想气体，则在图中状态①的内能比状态②的内能小 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 由图可知，①中速率大分子占据的比例较大，则说明①对应的平均动能较大，故①对应的温度较高。故AB正确；‎ C.图中状态①曲线下的面积和状态②曲线下的面积相等。故C错误；‎ D.图中曲线给出了任意速率区间的某气体分子数占总分子数的百分比。故D正确；‎ E.此气体若是理想气体，则内能只与温度有关，而①对应的温度较高，所以在图中状态①的内能比状态②的内能大。故E错误。‎ ‎14.如图所示，内壁光滑的导热气缸固定在水平面上，横截面积S＝0.01m2，质量可忽略的光滑活塞与气缸之间封闭了一定质量的理想气体，外界温度为300K时，缸内压强p1＝1.0×105Pa，气柱长L0＝0.6m。现用F＝500N的拉力缓慢向上拉活塞，已知气缸内高为H＝1.5m，大气压强p0＝1.0×105Pa。‎ ‎（i）求活塞静止时，气柱长度为多少?‎ ‎（ii）保持拉力不变，当外界温度为多少时，拉力恰好可以把活塞拉出?（假设大气压强不变）‎ ‎【答案】（i）1.2m；（ii）保持拉力不变，当外界温度为375K时，拉力恰好可以把活塞拉出。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（i）状态1：压强p1=1.0×105Pa，体积V1=L0S，T1=300K，状态2：Pa，V2=L2S，T2=300K 根据玻意耳定律可得：‎ 解得：L2=1.2m ‎（ii）状态3：p3=0.5×105Pa，V3=HS，T2=？，‎ 从2到3，根据盖-吕萨克定律可得：‎ 解得：T3=375K。‎ ‎15.某同学用如图所示的装置做“用单摆测重力加速度”实验。实验时拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，这样做的目的是_______________________；释放摆球，当摆球振动稳定后，从__________位置开始计时。若误将49次全振动记为50次，则测得的重力加速度__________（填“大于”或“小于”）重力加速度的真实值。‎ ‎【答案】 (1). 单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动 (2). 平衡位置 (3). 大于 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]2单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，单摆的摆角不能太大，一般不超过5°，否则单摆将不做简谐运动；‎ ‎[2]拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，为准确计时减小单摆周期的测量误差，应在摆球经过平衡位置时开始计时；‎ ‎[3]由，可得：，T偏小，则测量的重力加速度偏大，所以测得的重力加速度大于重力加速度的真实值。‎ ‎16.如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，一束单色光从AO的中点垂直AB面射入玻璃砖，在圆弧上的C点折射后，折射光线与过O点且垂直于AB的直线交于P点，OP距离为R，设光在真空中的传播速度为c，求：‎ ‎（i）玻璃砖对该单色光的折射率；‎ ‎（ii）单色光在C点的反射光线在玻璃砖中传播的时间。‎ ‎【答案】（i），（ii）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（i）设光线在C点的入射角为i，由几何关系知：‎ 得 作出光路图如图所示:‎ 设折射角为r，由几何关系知,‎ 根据折射定律得：折射率 ‎（ii）由几何关系知 因此 在C点的反射光线刚好射到B点，由几何关系 故反射光线在玻璃砖中传播的时间 ‎ ‎