理综物理卷·2018届河南省南阳市高三上学期期末考试（2018-01）

理综物理卷·2018届河南省南阳市高三上学期期末考试（2018-01）

南阳市2017年秋期高中三年级期终质量评估 理科综合能力测试物理试题 注意事项：‎ ‎1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上。 ‎2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号框。写在本试卷上无效。 ‎ 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷和草稿纸上无效。 ‎ 4．考试结束，务必将试题卷和答题卡一并交回。 ‎5．本试卷共16页。如遇缺页、漏页、字迹不清等情况，考生须及时报告监考老师。‎ ‎6．可能用到的相对原子质量：H 1　C 12　O 16　Na 23　Mg 24　S 32　K 39　Fe 56‎ 第Ι卷 选择题 二、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48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.下列说法正确的是 ‎　A.由玻尔理论可知，当氢原子从低能级向高能级跃迁时，要吸收光子，核外电子的动能减少，原子的电势能增加 ‎　B.自由核子组成原子核时，其质量亏损对应的能量大于该原子核的结合能 ‎　C.库仑发现了点电荷间的相互作用规律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值 ‎　D.伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，并直接用实验验证了这个猜想 ‎15.如图，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的近地点. 关于航天飞机的运动，下列说法中正确的是 ‎　A.在轨道Ⅱ上经过A点的速度大于经过B点的速度 ‎　B.在轨道Ⅱ上经过A点的动能大于在轨道Ⅰ上经过A点的动能 ‎　C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 ‎　D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度 ‎16.如图所示，由三个铝制薄板互成120°角均匀分开的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个匀强磁场区域，其磁感应强度分别用表示．现有带电粒子自a点垂直Oa板沿逆时针方向射入磁场中，带电粒子完成一周运动，在三个磁场区域中的运动时间之比为1∶2∶3，轨迹恰好是一个以O为圆心的圆，则其在b、c处穿越铝板所损失的动能之比为 ‎　A．1∶1 B．5∶3 ‎ ‎　C．3∶2 D．27∶5‎ ‎17.如图所示，固定在竖直平面内的圆管形轨道的外轨光滑，内轨粗糙. 一小球从轨道的最低点以初速度v0向右运动，球的直径略小于圆管的直径，球运动的轨道半径为R ‎，空气阻力不计，重力加速度大小为g，下列说法一定正确的是 ‎　A.若，小球运动过程中机械能不可能守恒 ‎　B.若，小球运动过程中机械能守恒 ‎　C.若，小球不可能到达最高点 ‎　D.若，小球恰好能到达最高点 ‎18.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时速率为1m/s，从此刻开始在与速度平行的方向上施加一水平作用力F，力F、滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示（力F和速度v取同一正方向），g=10m/s2，则 A.滑块的质量为1.0kg B.滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.05‎ C.第2s内力F的平均功率为3.0W D.第1内和第2s内滑块的动量变化量相同 ‎19.如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值. 一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是 A.该电场一定不是孤立点电荷形成的电场 B.A点的电场强度小于B点的电场强度 C.电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W=EpA－EpB D.电子在A点的动能小于在B点的动能 ‎20.如图所示，为一理想变压器通过二极管给直流电动机供电的简单原理图，电动机的内阻为2，理想二极管具有单向导电性. 现将变压器的原线圈接入电压有效值为V的正弦交变电流，变压器原、副线圈的匝数比为22∶1，理想电流表的示数为0.5A，此时 A.电动机两端的电压为10 V B.理想变压器的输入功率为 C.电动机的热功率为5W D.电动机输出的机械功率为4.5W ‎21.如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置，板长为L，板间距离为d，距板右端L处有一竖直屏M. 一带电荷量为q、质量为m的质点以初速度v0沿中线射入两板间，最后垂直打在M上，则下列结论正确的是（已知重力加速度为g）‎ ‎　A.两极板间电压为 ‎　B.板间电场强度大小为 ‎　C.整个过程中质点的重力势能增加 ‎　D.若仅增大两极板间距，则该质点不可能垂直打在M上 第Ⅱ卷　非选择题 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题为选考题，考生根据要求作答。)‎ ‎（一）必考题：共129分．‎ ‎22．（6分）如图所示的装置，可用于探究合外力做功与动能变化量的关系．水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心间的距离s.‎ ‎(1)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车、力传感器和挡光板的总质量 ‎　　　　　(填“需要”或“不需要”)．‎ ‎(2)实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图所示，d＝________ mm．‎ ‎(3)某次实验过程中，力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则该实验要验证的表达式是________________．‎ ‎23．（10分）小刚、小聪和小明所在的课题研究小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件. 现从这些材料中选取两个待测元件进行研究，一是电阻Rx（阻值约2kΩ），二是手机中常用的锂电池（电动势E的标称值为3.4V）. 在操作台上还准备了如下实验器材：‎ A．电压表V(量程0～4V，内阻RV约10kΩ)‎ B．电流表A1(量程0～100mA，内阻约5Ω)‎ C．电流表A2(量程0～2mA，内阻约50Ω)‎ D．滑动变阻器R(阻值0～40Ω，额定电流1A)‎ E．电阻箱R0(阻值0～999.9Ω)‎ F．开关S、导线若干 ‎(1)小刚采用伏安法测定Rx的阻值，他使用的电源是待测的锂电池. 图甲是他连接的部分实验器材，请你在答题卡上完成实物连接. 小刚选用的电流表应是 （选填“A1”或“A2”）；他用电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值，则测量值 真实值（填“大于”或“小于”）；‎ ‎　　(2)小聪和小明设计了图乙所示的电路图测量锂电池的电动势E和内阻r.‎ ‎ ‎ a.小聪的实验操作是：闭合开关S，调整电阻箱的阻值为R1时，读出电压表的示数为U1；调整电阻箱的阻值为R2时，读出电压表的示数为U2. 根据小聪测出的数据可求得该电池的电动势，其表达式为E= ；‎ b.小明认为用线性图象处理数据更便于分析. 在实验中多次改变电阻箱阻值，获取了多组数据，画出的图像为一条直线，如图丙所示. 由图丙可知该电池的电动势E= V,内阻r= Ω.（结果保留两位有效数字）‎ ‎24.（14分）如图所示，光滑水平地面上有一小车，车上固定着光滑斜面和连有轻弹簧的挡板，弹簧处于原长状态，自由端恰在C点，小车、斜面、挡板的总质量为．物块从斜面上A点由静止滑下，经过B点时无能量损失．已知物块的质量，A点到B点的竖直高度为，BC长度为，BD段光滑，，则在运动过程中 ‎(1)弹簧弹性势能的最大值是多大?‎ ‎(2)物块第二次到达C点的速度是多大？‎ ‎(3)物块返回到AB斜面上时能上升的最大高度是多大？‎ ‎25.（17分）如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53°角固定放置，导轨间连接一阻值为6 Ω的电阻R，导轨电阻忽略不计．在两平行虚线m、n间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场．导体棒a的质量为ma＝0.4 kg，电阻Ra＝3 Ω；导体棒b的质量为mb＝0.1 kg，电阻Rb＝6 Ω；它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好．a、b从开始相距L0＝0.5 m处同时由静止开始释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时，a正好进入磁场，（g取10 m/s2，不计a、b中电流的相互作用，sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：‎ ‎(1)a穿过磁场时通过a的电流和b穿过磁场时通过b的电流的比值；‎ ‎(2)a、b两导体棒分别匀速穿过磁场时的速度大小之比；‎ ‎(3)整个过程中产生的总焦耳热.‎ ‎（二）选考题 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做答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。做答时用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。‎ ‎33．[物理选做题3－3]（15分）‎ ‎(1)（5分）下列说法正确的是____．（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每错一个答案扣3分，最低得分为0分）‎ A．物体内分子热运动的平均动能越大，则物体的温度越高 B．液体表面层中分子间的相互作用表现为引力 C．用显微镜观测液体中的布朗运动，观察到的是液体分子的无规则运动 D．电冰箱的制冷系统能够不断把冰箱内的热量传递到外面，违背了热力学第二定律 E．一定质量的理想气体保持体积不变，温度升高，则单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多 ‎(2)（10分）如图所示，两端开口、粗细均匀的长直形玻璃管内由两段水银柱封闭着长度为15cm的空气柱，气体温度为300K时，空气柱在形管的左侧. 已知大气压强p0＝75cmHg.‎ ‎①若保持气体的温度不变，从左侧开口处缓慢地注入25cm长的水银柱，管内的空气柱长为多少？‎ ‎②为了使空气柱的长度恢复到15cm，且回到原位置，可以向U形管内再注入一些水银，并改变气体的温度，应从哪一侧注入长度为多少的水银柱？气体的温度变为多少？‎ ‎34.[物理选做题3－4]（15分）‎ ‎(1)（5分）某横波在介质中沿轴传播，图甲是时的波形图，图乙是介质中处质点的振动图象，则下说法正确的是 .（填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ A．波沿轴正向传播，波速为1m/s B．＝2 s时，＝2 m处质点的振动方向为y轴负向 C．＝l m处质点和＝2 m处质点振动步调总相同 D．在1s的时间内，波动图象上任意质点通过的路程都是10cm E．在＝l s到＝2 s的时间内，＝0.5m处的质点运动速度先增大后减小 ‎(2)（10分）如图所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体的横截面(O为圆心)，其折射率为.今有一束平行光以45°的入射角射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射.‎ ‎①光线从透明物质射向真空时发生全反射的临界角． 　　②圆柱AB面上有射出光线的部分占AB表面的几分之几？‎ ‎2017年秋期高中三年级期终质量评估 理科综合能力测试 物理答案 二、选择题（本题共9小题，每小题6分，共54分．第14～18题只有一项符合题目要求，第19～22题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）‎ ‎14. A 　 15.C 16.D 17.B 18.选B、选D、选BD都给满分 　 ‎ ‎19.AC 　20.AD 21.BC 三、非选择题 ‎22.（6分）（1）不需要(2分)‎ ‎（2）5.50 (2分)‎ ‎（3）(2分)‎ ‎23.（10分）（1）连线见图（2分）；A2（1分）；大于（1分）‎ ‎（2）a. 或 （2分）‎ ‎ b. 3.3（2分） 0.25（2分）‎ ‎24.（14分） ‎ ‎（1）由A点到B点的过程中，由机械能守恒得，（1分）‎ 解得.‎ 由B至弹簧压缩到最短，系统动量守恒，取vB为正方向，有 ‎（1分）‎ 此时弹性势能最大，由机械能守恒得 ‎（1分）‎ 解得.（1分）‎ ‎（2）物块由B至第二次到C的过程中，系统动量守恒，‎ 取vB为正方向，（2分）‎ 系统机械能守恒 ‎（2分）‎ 解得：，（舍去）‎ ‎.‎ 即第二次到C点的速度为－2m/s（1分）‎ ‎（3）物块下滑到水平面之后，系统在水平方向动量守恒，取vB为正方向，设物块滑回AB后到达最高点时速度为，有 ‎，（2分）‎ 由能量守恒得 ‎，（2分）‎ 解得h=1.2m（1分）‎ ‎25.（17分）‎ 解：（1）设a、b棒穿过磁场过程中电流分别为Ia、Ib ‎, （2分）‎ ‎, （2分）‎ ‎. （1分）‎ ‎（2）设b棒在磁场中的速度大小为vb，b棒产生的电动势为Eb，有 ‎，（1分）‎ 电路中总电阻.（1分）‎ ‎.（1分）‎ 设a棒在磁场中速度大小为va，a棒产生的感应电动势为Ea，有 ‎，（1分）‎ 电路总电阻，（1分）‎ ‎.（1分）‎ 由于，所以 ‎.（1分）‎ ‎（3）b进入磁场时速度为vb，此时a棒速度也为vb，a距磁场上边距离为L0，a棒进入磁场速度va，b棒穿过磁场时间为t.‎ 则有，（1分）‎ ‎，（1分）‎ ‎，‎ 由F安a＝mag sin 53°，‎ 故Wa＝magd sin 53°＝0.8 J，（1分）‎ 同理Wb＝mbgd sin 53°＝0.2 J.（1分）‎ 在整个过程中，电路中共产生焦耳热为 Q＝Wa＋Wb＝1 J.（1分）‎ ‎33.（15分）‎ ‎（1）（5分）ABE（选对1个得2分，选对2个得4分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ ‎（2）①因为右侧水银柱总长只有45cm，所以在左侧缓慢加入25cm长水银柱后，左侧竖直管中只可能保留45cm长的水银柱． 　　已知 p1=100cmHg，V1=15S，T1=300K；（1分） 　　p2=（75+45）cmHg=120 cmHg，V2=L2S（1分） 　　由p1 V1=p2V2（2分） 　　解得  L2=12.5cm（1分） 　　②由水银柱的平衡条件可知，向右侧注入25cm长的水银柱才能使空气柱回到A、B之间．‎ ‎（1分）‎ 这时空气柱的压强为： 　　p3=（75+50）cmHg=125cmHg（1分） ‎ ‎　　由查理定律，有：（2分） 　　解得T3=375K（1分） 　　34.（15分）‎ ‎（1）（5分）BDE（选对1个得2分，选对2个得4分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ ‎（2）（10分）①由公式，（3分）‎ 得临界角为：C=45°（1分）‎ ‎②从O点射入的光线，折射角为r，根据折射定律有：，（2分）‎ ‎ 解得：γ=30°. 　　设从某位置P入射的光线，折射到AB弧面上Q点时，入射角恰等于临界角C，△PQO中∠α=180°－90°－C－γ=15°，（2分）‎ 所以有射出光线的区域对应的圆心角为：β=90°－α－γ=45°‎ ‎（1分）‎ 有射出光线的部分占AB面的比例为（1分）‎