山西大学附属中学2017届高三下学期5月模块诊断+理综物理试题

山西大学附属中学2017届高三下学期5月模块诊断+理综物理试题

www.ks5u.com 山西大学附中2016—2017学年高三年级五月模拟考试理科综合试题 ‎（考试时间：150分钟 试卷满分：300分）‎ 注意事项：‎ ‎ 1．本试题卷分选择题和非选择题两部分，共16页。时量150分钟，满分300分。答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡和本试题卷上。‎ ‎ 2．回答选择题时，用2B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。写在本试题卷和草稿纸上无效。‎ ‎ 3．回答非选择题时，用0.5毫米黑色墨水签字笔将答案按题号写在答题卡上。写在本试题卷和草稿纸上无效。‎ ‎4.可能用到的相对原子质量：H:1 N：14 C:12 O:16 S:32 Cl:35.5 Na:23 Al:27 Cu:64 Co :59 ‎ 第Ⅰ卷 选择题（共2 1小题，每小题6分，共126分）‎ 一、选择题（本题共13小题，每小题6分，共78分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）‎ 二、选择题：本题共有8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14题到17题只有一选项符合题目要求，第18题到21 题有多项符合题目要求。全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选得的0分。‎ ‎1. 在物理学中，没有比光更令人惊奇的了，关于光的产生、本质和应用，下列说法正确的是______‎ A. 光是一份一份的，每一份叫做光子，每一个光子的能量是h，光子打在金属板上，可能发生光电效应 B. 光子被U吸收，U会裂变，发生链式反应，产生核能 C. 当大批氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级时，氢原子会产生3种频率的光子 D. 光子是较轻的粒子，与H和H结合能发生聚变反应，吸收能量 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：光子说：光是一份一份的，每一份叫做光子，每一个光子的能量是 ‎，当入射光的频率大于金属的极限频率时，才会发生光电效应；链式反应与聚变反应都有条件，且反应会释放大量核能．‎ 光是一份一份的，每一份叫做光子，每一个光子的能量是，光子打在金属板上，可能发生光电效应，故A正确；受中子轰击时才会发生裂变，故B错误；当大批氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级时，根据，所以氢原子会产生6种频率的光子，C错误；光子是较轻的粒子，与和结合能发生聚变反应，放出能量，故D错误．‎ ‎2. 如图所示，理想变压器的原线圈接u＝U0cos100πt的交变电流，副线圈接有可调电阻R，触头P与线圈始终接触良好，下列判断不正确的是( )‎ A. 交变电流的频率为50 Hz B. 若仅将触头P向A端滑动，则电阻R消耗的电功率增大 C. 若仅使电阻R增大，则原线圈的输入电功率增大 D. 若使电阻R增大的同时，将触头P向B端滑动，则通过原线圈的电流一定减小 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：输出电压是由输入电压和匝数比决定的，输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的，电压与匝数程正比，电流与匝数成反比，根据理想变压器的原理分析即可．‎ ‎3. 如图所示，A、B为地球两个同轨道面的人造卫星，运行方向相同，A为同步卫星，A、B卫星的轨道半径之比为rA/rB=k，地球自转周期为T。某时刻A、B两卫星位于地球同侧直线上，从该时刻起至少经过多长时间A、B间距离最远( )...‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，由开普勒第三定律得出半径与周期的关系，当卫星B转过的角度与卫星A转过的角度之差等于π时，卫星相距最远，据此分析即可．‎ 由开普勒第三定律得，设两卫星至少经过时间t距离最远，，又，解得，故A正确．‎ ‎4. 如图所示，将质量分别为M、m的物块和小球通过轻绳固定，并跨过两个水平固定的定滑轮（滑轮光滑且较小），物块放在水平放置的压力传感器上。已知压力传感器能测量物体对其正压力的大小。现将小球从偏离竖直方向θ=60°的角度处由静止释放，小球摆到最低点时，压力传感器示数为0，滑轮O到小球间细线长度为l=0.5m，重力加速度为g=10m/s2，则下列说法正确的是( )‎ A. 小球释放时绳对小球的拉力大于小球重力 B. 小球释放时小球的瞬时加速度方向水平向左 C. 小球摆到最低点时绳对小球的拉力等于小球重力 D. 物块和小球的质量比M/m=2‎ ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：释放小球时速度为0，则小球的重力沿绳子的分力等于绳子的拉力，重力垂直于绳的分力即为释放瞬间小球的合力；在最低点，小球有向上的向心加速度，处于超重状态；由动能定理可解得小球在最低点的速度，在最低点由牛顿第二定律建立等式，结合题目条件可得质量之比．‎ 当小球释放时，则小球的重力沿绳子的分力等于绳子的拉力，即：，则绳子的拉力小于重力，故A错误；释放时加速度的方向与绳子垂直斜向下，故B错误；小球摆到最低点时，有向上的向心加速度，处于超重，绳对小球的拉力大于小球重力，故C错误；从释放到最低点，由动能定理可得，在最低位置时，压力传感器示数为0，即绳的拉力，又由牛顿第二定律可得，联立解得，即物块和小球的质量比为，故D正确．‎ ‎5. 关于电现象，下列说法中正确的是( )‎ A. 感应起电是利用静电感应，使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程 B. 带电现象的本质是电子的转移，中性物体得到多余电子就一定带负电，失去电子就一定带正电 C. 当一种电荷出现时，必然有等量异种电荷出现，当一种电荷消失时，必然有等量异种电荷同时消失 D. 在手术时，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，一切设备要有良好的接地，甚至病人身体也要有良好的接地，这是为了利用静电 ‎【答案】AB ‎【解析】静电感应不是创造了电荷，而是电子从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分引起的，故A正确；呈电中性的物体得到电子就一定显负电性，失去电子就一定显正电性，B正确；电荷不会凭空产生，也不会凭空消失．只能从一出转移到另一处．转移过程中电荷总量不变，以上是“电荷守恒定律”．所以说电荷根本就不会产生或消失．物体不带电是因为正负电荷中和．整体对外不显示电性，但正负电荷依旧存在，故C错误；静电会产生火花、热量，麻醉剂为易挥发性物品，遇到火花或热源便会爆炸，就象油罐车一样，在运输或贮存过程中，会产生静电，汽油属于易挥发性物品，所以它的屁股后面要安装接地线（软编织地线），以防爆炸，麻醉剂与之同理，是静电的预防，D错误．‎ ‎6. 在水滑的水平面内建立如图所示的直角坐标系，长为L的光滑细杆AB 的两个端点A、B被分别约束在x轴和y轴上运动，现让A沿x轴正方向以速度v0匀速运动，已知P点为杆的中点，杆AB与x轴的夹角为θ。关于P点的运动轨迹和P点的运动速度大小v表达式正确的是( )‎ A. P点的运动轨迹是一条直线 B. P点的运动轨迹是圆的一部分 C. P点的运动速度大小 D. P点的运动速度大小 ‎【答案】BD ‎【解析】试题分析：设P点坐标为（x，y），则A、B点的坐标分别为（2x，0）、（0，2y），AB长度一定，设为L，列式求解出x与y的关系式，即为P点的轨迹方程；P点的轨迹是圆，速度是切线方向，画出轨迹图，结合几何关系得到P点速度方向与杆的方向的夹角，P点的速度沿着杆方向的分速度与A点速度沿着杆方向的分速度相等．‎ ‎7. 某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2两端的电压与电流的关系如图所示。用此电源和电阻R1、R2组成电路，R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路。下列说法正确的是( )‎ A. 将R1、R2串联后接到电源两端时，电源的效率为75％‎ B. 将R1、R2并联后接到电源两端时，电源的效率为80％‎ C. 为使电源输出功率最大，可将R1单独接到电源两端 D. 为使电源输出功率最大，可将R2单独接到电源两端 ‎【答案】AC ‎【解析】试题分析：根据路端电压与电流的关系图线的纵轴截距读出电源的电动势，斜率大小读出电源的内阻．电阻的电压与电流的关系图线的斜率大小等于电阻R的大小．两图线的交点表示电阻R接在该电源的电压和电流，求出电源的输出功率和电源的效率．‎ 根据题图可知，电源的电动势为，内阻，根据知，两定值电阻的阻值分别为．将串联后接到电源两端时，电源的效率为 ‎，故A正确；外电阻越大，电源的效率越高，因为并联后的电阻小于将它们串联后的电阻，可知，将并联后接到电源两端时，电源的效率小于75%，故B错误；当外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，据此可知将单独接到电源两端时，电源输出功率最大，故C正确D错误．‎ ‎8. 如图所示，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的右上方P点固定一个点电荷+Q，P点与细管在同一竖直平面内，管的顶端A与P点连线水平，图中PB垂直AC，B是AC的中点。带电荷量为-q的小球（小球直径略小于细管的内径）从管中A处由静止开始沿管向下运动，它在A处时的加速度为a，不考虑小球电荷量对+Q形成的电场的影响。则在电场中( )‎ A. A点的电势高于B点的电势 B. B点的电场强度大小是A点的2倍 C. 小球运动到C处的加速度为g -a D. 小球从A到C的过程中电势能先减小后增大 ‎【答案】CD ‎【解析】试题分析：由正点电荷电场线的分布，结合沿着电场线方向电势降低，即可求解；根据点电荷电场强度的公式，即可求解；由牛顿第二定律，结合库仑定律，即可求解；根据电场力做功的正负来确定电势能高低；‎ 正点电荷的电场线发散型，由于沿着电场线方向，电势降低，因此A点的电势低于B点的电势，故A错误；结合几何关系，由点电荷电场强度公式，可知，电场强度的大小与间距的平方成反比，则B点的电场强度大小是A点的4倍，故B错误；在A处时小球的加速度为a，对A点受力分析，电场力、重力与支持力，由力的合成法则可知，合外力由重力与电场力沿着细管方向的分力之和提供的；当在C处时，小球仍受到重力、电场力与支持力，合外力是由重力与电场力沿着细管方向的分力之差提供的，由A处可知，而在C处，则有，解得，故C正确；根据电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加，可知：小球带负电，从A到C的过程中，电场力先做正功，后做负功，则电势能先减小后增大，故D正确．‎ 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题到第32题为必考题，每个人考生都必须做答。第33题到第40题为选考题，考生根据要求做答。‎ ‎（一）必考题 ‎9. 用滴水法可以测定重力加速度的值，方法是：在自来水龙头下面固定一挡板，如图所示，仔细调节水龙头，使得前一个水滴滴在挡板上的同时，下一个水滴刚好开始下落.首先量出水龙头口离挡板的高度h，再用秒表计时，计时的方法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一滴水声，依次数“2、3、4……”，一直数到“n”时，按下秒表按钮停止计时，读出秒表的读数t。‎ ‎（1）写出用上述方法测量重力加速度g的表达式g=____________； （2）为了减小误差，改变h的数值，测出多组数据，记录在表格中 表格中的t是水滴从水龙头口到挡板所用的时间，即水滴在空中运动的时间，请在上图的 坐标纸中作出适当的图象，并利用图象求出重力加速度的值g=___m/s2。（要求保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). （1） ‎ ‎（2）如图所示 ‎ (2). 9.7（±0.2）...‎ ‎【解析】（1）由实验步骤可知，一滴水下落的时间，由自由落体运动的位移公式：h=gt′2可得：。‎ ‎（2）先算出t2的值，然后描点画图；由图象可知，重力加速度：。‎ ‎10. 如图1、2所示为利用U-I法测定电源电动势和内阻的两种常用方法，图3和图4是用图像法处理的结果。由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差。请分析以下问题：‎ ‎（1）采用图1的方法，引入系统误差的原因是__；采用图2的方法，引入系统误差的原因是______。‎ ‎（2）图3是用______（填“图1”或“图2”）电路处理的结果，其中图线_______（填“”或“”）表示测量图线，图线_______（填“”或“”）表示真实图线；图4是用______（填“图1”或“图2”）电路处理的结果，其中图线_______（填“”或“”）表示测量图线，图线_______（填“”或“”）表示真实图。‎ ‎【答案】 (1). 电压表分流 (2). 电流表分压 (3). 图1 (4). (5). ‎ ‎(6). 图2 (7). (8). ‎ ‎【解析】试题分析：（1）分析两电路，明确因电表内阻不计而带来的误差情况； （2）明确两种接法中所对应的极限情况，从而找出对应的图线，再根据测量值的误差情况明确真实图象和测量图象．‎ ‎（1）由于电表不是理想电表，则电流表存在内阻，电压表内阻不是无穷大，则在图1中由于采用相对电源的外接法，则由于电压表的分流使电流表偏小；而图2中采用电流表相对电源的内接法；故由于电压表的分压而使电压表示数偏大； （2）图1中采用电流表相对电源的外接法，误差来自于电压表的分流，当外电路短路时，电压表分流可以忽略；故此种接法中短路电流不变；故图3是该电路所测数据的处理结果；由于电压表的分流，电流表示数偏小，故图线②是测量图象，图线①是真实图象； 图2中采用电流表相对电源的内接法，误差来自于电流表的分压，当外电路断路时，电流表中电流为零，分压可忽略；故测量的电动势准确；故图4是该电路所测数据处理的结果；由于电压表测量值偏小，故④是测量图象，③是实际图线；‎ ‎11. 如图所示，质量M＝0.40㎏的靶盒A位于光滑水平导轨上，开始时静止在O点，在O点右侧有范围很广的“相互作用区域”，如图中的虚线区域。当靶盒A进入相互作用区域时便有向左的水平恒力F＝20N作用。在P处有一固定的发射器B，它可根据需要瞄准靶盒每次发射一颗水平速度V0＝50m/s、质量ｍ＝0.10㎏的子弹，当子弹打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短。若每当靶盒A停在或到达O点时，就有一颗子弹进入靶盒A内，求：‎ ‎（1）当第一颗子弹进入靶盒A后，靶盒A离开O点的最大距离。‎ ‎（2）当第三颗子弹进入靶盒A后，靶盒A从离开O点到又回到O点所经历的时间 ‎（3）当第100颗子弹进入靶盒时，靶盒已经在相互作用区中运动的时间和。‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】试题分析：（1）第一颗子弹进入靶盒A后，根据碰撞过程系统动量守恒列出等式，再运用动能定理求解（2）根据题意，A在的恒力F的作用返回O点时第二颗子弹正好打入，由于A的动量与第二颗子弹动量大小相同，方向相反，故第二颗子弹打入后，A将静止在O点．由系统动量守恒和动能定理求解 ‎ （3）根据第2问的计算求出总时间 ‎（1）设第一颗子弹进入靶盒A后，子弹与靶盒的共内速度为。‎ 根据碰撞过程系统动量守恒，有 设A离开O点的最大距离为，由动能定理有 解得 ‎（2）根据题意，A在的恒力F的作用返回O点时第二颗子弹正好打入，由于A的动量与第二颗子弹动量大小相同，方向相反，故第二颗子弹打入后，A将静止在O点。设第三颗子弹打入A后，它们的共同速度为，由系统动量守恒得 设A从离开O点到又回到O点所经历的时间为，取碰后A运动的方向为正方向，由动量定理得：，解得 ‎（3）从第(2)问的计算可以看出，第1、3、5、……（2n＋1）颗子弹打入A后，A运动时间均为，故总时间 ‎12. 如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的正方形单匝铜线框，为了检测出个别未闭合的不合格线框，让线框随传送带通过一固定匀强磁场区域（磁场方向垂直于传送带平面向下），观察线框进入磁场后是否相对传送带滑动就能够检测出未闭合的不合格线框。已知磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，MN与PQ间的距离为d，磁场的磁感应强度为B。各线框质量均为m，电阻均为R，边长均为L（L＜d)；传送带以恒定速度v0向右运动，线框与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。线框在进入磁场前与传送带的速度相同，且右侧边平行于MN减速进入磁场，当闭合线框的右侧边经过边界PQ时又恰好与传送带的速度相同。设传送带足够长，且在传送带上始终保持右侧边平行于磁场边界。对于闭合线框，求：‎ ‎（1）线框的右侧边刚进入磁场时所受安培力的大小；‎ ‎（2）线框在进入磁场的过程中运动加速度的最大值以及速度的最小值；‎ ‎（3）从线框右侧边刚进入磁场到穿出磁场后又相对传送带静止的过程中，传送带对该闭合铜线框做的功。‎ ‎【答案】（1）（2）；（3） ...‎ ‎【解析】试题分析：（1）闭合铜线框右侧边刚进入磁场时产生的电动势E=BLv0（1分）‎ 产生的电流I=（1分）‎ 右侧边所受安培力F=BIL=（1分）‎ ‎（2）线框以速度v0进入磁场，在进入磁场的过程中，受安培力而减速运动；进入磁场后，在摩擦力作用下加速运动，当其右侧边到达PQ时速度又恰好等于v0。因此，线框在刚进入磁场时，所受安培力最大，加速度最大，设为am；线框全部进入磁场的瞬间速度最小，设此时线框的速度为v。‎ 线框刚进入磁场时，根据牛顿第二定律有（1分）‎ 解得am=（1分）‎ 在线框完全进入磁场又加速运动到达边界PQ的过程中，根据动能定理有 ‎（1分）‎ 解得 v=（1分）‎ ‎（3）线框从右侧边进入磁场到运动至磁场边界PQ的过程中 线框受摩擦力f=μmg 由功的公式Wf1=fd （1分）‎ 解得 Wf1=μmgd （1分）‎ 闭合线框出磁场与进入磁场的受力情况相同，则完全出磁场的瞬间速度为v；在线框完全出磁场后到加速至与传送带速度相同的过程中，设其位移x 由动能定理有（2分）‎ 解得 x=d-L 闭合线框在右侧边出磁场到与传送带共速的过程中位移x'=x+L=d 在此过程中摩擦力做功Wf2=μmgd （1分）‎ 因此，闭合铜线框从刚进入磁场到穿出磁场后又相对传送带静止的过程中，传送带对闭合铜线框做的功W= Wf1+Wf2=2μmgd （1分）‎ 考点：电磁感应，动能定理 ‎【名师点睛】导体棒切割磁感线时，运动速度越快，产生的感应电动势越大，从而感应电流越大，受到的安培力越大，加速度越大，但减速过程中，不会出现匀减速运动，因此求末速度时往往用动能定理解决，而很少应用牛顿运动定律。‎ ‎（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道做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号后的方框涂黑。注意所选做题目的题号必须与所做的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号如果多做，在答题卡的指定位置答题。如果多做则每科按所做的第一题计分。‎ ‎【物理——选修3-3】‎ ‎13. 以下说法中正确的有 。‎ A. 用热针尖接触金属表面的石蜡，熔解区域呈圆形，这是非晶体各向同性的表现 B. 布朗运动是指液体分子的无规则运动 C. 功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功；‎ D. 绝热过程不一定是等温过程 E. 当分子力表现为引力时，分子势能都随分子间距离的增大而增大 ‎【答案】ADE...‎ ‎【解析】热针尖接触金属表面的石蜡，熔解区域呈圆形，这是非晶体各向同性的表现，A正确；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，B错误；功可以全部转化为热，根据热力学第二定律可知，在外界的影响下热量也可以全部转化为功，C错误；绝热过程中没有热传递，故外界对气体做功，气体的内能一定增加，所以温度变大，故不一定是等温过程，D正确；当分子力表现为引力时，分子势能都随分子间距离的增大而增大，E正确。‎ ‎14. 如图所示，地面上放置有一内壁光滑的圆柱形导热气缸，气缸的横截面积m3，活塞到气缸底部的距离为L=0.5m，气缸内部有一质量和厚度均可忽略的活塞，活塞上固定一个力传感器，传感器通过一根竖直细杆与天花板固定好，气缸内密封有温度t1=27℃的理想气体，此时力传感器的读数恰好为0，若外界大气压强Pa保持不变，求：‎ ‎（i）如果保持活塞不动，当力传感器的读数达到时，密封气体温度升高到多少；‎ ‎（ii）如果从初状态开始将活塞往下压，当下压的距离为x=0.2m时力传感器的示数达到 F=450N，则通过压缩气体可以使此密封气体的温度升高到多少？‎ ‎【答案】（i）327 ℃ （ii）177 ℃‎ ‎【解析】（i）温度，密封气体压强Pa Pa ‎ 密封气体发生等容变化，由查理定律得 ‎ 代入数据得， ℃‎ ‎（ii）如果从初状态开始往下压，则气体的压强、体积、温度都会发生变化，则根据理想气体状态方程有 ‎ 代入数据有 ‎ 解得 ， ℃‎ ‎【物理——选修3-4】‎ ‎15. 如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光线I、II、III，若平面镜的上下表面足够宽，下列说法正确的是 。‎ A. 光束I仍为复色光，光束II、III为单色光 B. 玻璃对光束III的折射率大于对光束II的折射率 C. 改变α角，光线 I、II、III仍保持平行 D. 通过相同的双缝干涉装置，光束II产生的条纹宽度要大于光束III的 E. 在真空中，光束II的速度要等于光束III的速度 ‎【答案】ACE ‎【解析】光束I为在玻璃平面镜上表面的反射光，光束II、III为先在玻璃上表面折射，再在下表面发射，然后再在上表面折射出去的光线，A正确；玻璃对光线II的折射率大与玻璃对光线III的折射率，B错误；改变变α角，光线 I、II、III仍保持平行，C正确；光线II的波长要短，因而形成的干涉条纹要窄，D错误；在真空中，单色光 的速度均为光束，E正确。‎ ‎16. 在某介质中波源A、B处在同一水平线上，它们相距d=20m，波速v=1m/s,t=0时二者开始上下振动，A只振动了半个周期，B连续振动，它们的振动图象分别如图甲、乙所示，求：‎ ‎（i）两波源之间连线上距A点1m处的质点在t=0到t=22s内所经过的路程；‎ ‎（ii）在t=0到t=16s时间内从A发出的半个波在前进的过程中所遇到的波峰的个数。‎ ‎【答案】（i）128cm （ⅱ）6个波峰 ‎【解析】试题分析：（1）先求出距A点1米处的质点在先经过左边的A波路程，再求出B波22秒传播的距离，从而求出B波在距A点1米处的质点振动路程，两者之和即为总路程． （2）波在t时间内传播的距离为x=vt，根据几何关系求得16 s内两列波相对运动的长度，结合两波的长度，求解．...‎ ‎（i）两波源之间连线上距A点1m处的质点在先经过A波传播时振动的路程为：‎ B波22s传播的距离为，B波的波长为 B波已经传播过距A点1米处的质点Δx=3m，经过此点1.5个波长，故此点又振动的路程为：‎ 两波源之间连线上距A点1m处的质点在t=0到t=22s内所经过的路程 ‎（ⅱ）16s内两列波相对运动的长度为：‎ A波宽度为：，B波波长为：‎ ‎ ‎