理综物理卷·2017届福建省龙岩市高三5月综合能力测试(二)(2017-05)
2017年理综高考模拟试卷
物理
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题~第17题只有一项符合题目要求;第18题~第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.如图2所示,甲、乙两个斜面,高度相同,倾角a>b。一个小物块,先后沿着甲、乙两个斜面从顶端由静止开始下滑,小物块与甲、乙斜面间的动摩擦因数相等。在小物块滑至斜面中点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小物块在斜面甲上的加速度等于在斜面乙上的加速度
B.小物块在斜面甲上的加速度小于在斜面乙上的加速度
C.小物块分别在斜面甲、乙上滑行,克服摩擦力做功相等
D.小物块在斜面乙上滑行,克服摩擦力做功较多
15.如图3所示,M是一个不带电的枕形金属导休,在它的右侧固定一个带负电的小球N(看作点电荷)。现进行如下操作,将枕形导体M缓慢向右移动,在不断靠近点电荷N的过程中,下列说法中正确的是( )
A.M的电势逐渐升髙
B.M 的电势逐渐降低
C.感应电荷在M内部产生的场强保持不变
D.感应电荷在M内部产生的场强在渐减小
16.2016年里约奥运会上,中国跳水运动员吴敏霞和施廷懋获得双人三米板的冠军。运动员跳水时,从图4所不的空中最高位置下落到跳板上。从运动员接触跳板到与跳板一同下降到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.运动员受到跳板的作用力始终大于其重力
B.运动员受到跳板的作用力始终小于其重力
C.运动员的速度先增大后减小
D.运动员的速度一直在减小
17.如图5所示,一个三角形金属线框ABC,底边AB的长度为d,顶点C距AB边的距离为。在右侧空间边长为d的正方形区域内,存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里。线框平面垂直于磁场方向。在外力作用下线框底边沿着x轴向右运动,运动过程中保持线框平面与磁场方向垂直。在线框沿x轴向右匀速穿过有界磁场区域的过程中,线框中的感应电动势( )
A.经历均匀增大、均匀减小、均匀增大、均匀减小的过程
B.经历均匀增大、保持不变、均匀增大、保持不变的过程
C.经历均匀增大、均匀减小、均匀增大的过程
D.经历均匀增大、保持不变、均匀减小的过程
18.2017年4月22日,天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室顺利完成自动交会对接。如图6所示,对接前的某段时间内,天舟一号和天宫二号环绕地球作匀速圆周运动,他们到地心的距离分别为r1、r2。然后,天舟一号经过一系列控制飞行,到达天宫二号所在轨道,与天宫二号实现交会对接。已知质量为m的天舟一号与地心的距离为r时,引力势能可表示为,其中G为引力常量,M为地球质量。忽略天舟一号的质量变化,天舟一号对接成功后在轨运行与在图中的轨道运行时相比,下列说法中正确的是( )
A.动能增加 B.引力势能增加
C.引力做功 D.合力做功
19.如图7所示,一理想变压器为升压变压器,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R0为滑动变阻器,R1、R2为定值电阻,且R1
△I2 B.△I1<△I2
C.小于 D.大于
20.如图8所示,abcd是一个正方形区域,某一带电粒子从ad边的中点0
以某一初速度沿着与ab平行的方向射入正方形区域。当区域内仅存在竖直向上的匀强电场时,带电粒子从b点飞出。当区域内仅存在垂直纸面向外的匀强磁场时,同样的带电粒子,以同样的初速度射入,刚好从c点飞出。忽略带电粒子所受重力。下列说法中正确的是( )
A.带电粒子在b点时的动能小于在c点时的动能
B.带电粒子在b点时的动能大于在c点时的动能
C.仅加电场时带电粒子穿越该区域所用时间长于仅加磁场时的时间
D.仅加电场时带电粒子穿越该区域所用时间短于仅加磁场时的时间
21.如图9所示,一个半圆形轨道置于竖直平面内。轨道两端A、B在同一水平面内。一个质量为m的小物块,第一次从轨道A端正上方h高度处由静止释放,小物块接触轨道A端后,恰好沿着轨道运动到另一端B。第二次从轨道A端正上方2h高度处由静止释放。下列说法中正确的是( )
A.第一次释放小物块,小物块克服轨道摩擦阻力做功等于mgh
B.第一次释放小物块,小物块克服轨道摩擦阻力做功小于mgh
C.第二次释放小物块,小物块滑出轨道后上升的高度等于h
D.第二次释放小物块,小物块滑出轨道后上升的高度小于h
第Ⅱ卷
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题~第32
题为必考题,每个试题考生都必须做答。第33题~第38题为选考题,考生根据要求做答。
(―)必考题(共129分)
22.(6分)
用伏安法测电阻的实验中,待测电阻的阻值约为10Ω,有两个滑动变阻器供选择,最大阻值分别为5Ω和100Ω。为了选择一个合适的滑动变阻器做实验,一位同学先连接了如图10所示的分压电路,先后将两个滑动变阻器接入电路,记录了数据,分别画出了电压表示数随滑动变阻器滑片移动距离变化的图象,然后这位同学又连接了限流电路.如图11所示,同样先后使用两个滑动变阻器改变电压,分别描绘出电压表示数随滑动变阻器滑片移动距离变化的图象。四个图象如图12所示,根据图象推断,使用最大阻值为100Ω滑动变阻器接入限流电路描出的图象是 。为了实验能多测几组数据,且使电压能平稳变化,应该选用最大阻值为 的滑动变阻器,采用接法 (选填“分压”或“限流”)。
23.(9分)
图13
所示是验证向心力跟质量、半径、角速度关系的实验装置,金属块放置在转台上,电动机带动转台做圆周运动,改变电动机的电压,可以改变转台的转速,光电计时器可以记录转台每转一圈的时间,金属块被约朿在转台的凹槽中,只能沿半径方向移动,且跟转台之间的摩擦力很小可以忽略。
(1)某同学为了探究向心力跟角速度的关系,需要控制 和 两个物理量保持不变,改变转台的转速,对应每个转速由力传感器读出金属块受到的拉力,由光电计时器读出转动的周期T,计算出金属块转动的角速度w= 。
(2)上述实验中,该同学多次改变转速后,记录一组力与对应周期的数据,算出了对应的角速度,他用图象法来处理数据,结果画出了如图14所示的图象,图线是一条过原点的直线,请你分析他的图象横坐标x表示的物理量是 。
(3)为了验证向心力跟半径的关系,还需要用到的测量工具是 ,改变半径r的过程中,需控制电动机的电压 (选填“增大”、“减小”、“不变”)。
24.(14分)
如图15所示,竖直平面内有一个半径为R的四分之—圆弧形光滑轨道,轨道的底端与光滑水平面相切。质量为m的小物块A从轨道上的P点由静止开始下滑,P点与圆心O的连线与水平方向的夹角为q,小物块经过圆弧形轨道的最低点Q滑上水平面,之后与—个质量为M,静止在水平面上的物体B相碰,取重力加速度g=l0m/s2。
(1)求A滑至Q点时对圆弧型轨道的压力N的大小;
(2)A、B碰后可能会粘接在一起,也可能分开运动,请证明,当A、B相撞后粘接在一起的情况时,系统损失的机械能最大。
25.(18分)
如图16所示,一半径为R的圆形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。该圆形区域的圆心在y轴上,距坐标原点0的距离为R。在x>R的第一象限足够大的区域内,存在匀强电场,电
场强度大小为E。现从O点以相同速率向不同方向发射电子,电子的运动轨迹均在纸面内,且电子在磁场中运动轨迹半径也为R。已知电子的电荷量为e,电子的质量为m,不计电子所受的重力。
(1)求电子射入磁场时速度的大小;
(2)如果电场方向沿y轴正方向。电子沿与y轴正方向成q角度的方向从0点射入第二象限的磁场中.求电子离开电场时的坐标;
(3)如果电场方向沿x轴正方向。电子沿与y轴正方向成q角度的方向从0点射入第二象限的磁场中,求电子从0点进入磁场到第二次离开磁场经历的时间。
(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做答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做,则每按所做的第一题计分。
33.【物理—选修3-3】(15分)
(1)(5分)关于分子,下列说法正确的是 。(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.物体是由大量分子组成的,分子是有结构的
B.物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子平均动能越大
C.分子间的距离增大则分子间的引力和斥力都增大
D.分子间的距离增大则分子势能增大
E.将绳子拉断需要用力,说明分子间存在吸引力
(2)(10分)如图18所示,一导热良好、足够长的气缸,开口向上放在水平地面上。气缸质量为M=4.0kg,缸内有一质量m=1.0kg、横截面积S=20cm2的活塞与缸壁光滑接触,且不漏气。当气缸静止、活塞上不施加外力时,活塞与气缸底部的距离l0=5.0cm。已知大气压强P0=1.0×105Pa,重力加速度g取10m/s2。气缸周围环境温度保持不变,现用逐渐增大的竖直向上的力拉活塞.使活塞始终相对气缸缓慢移动,求:
(i)当拉力达到40N时,活塞与气缸底部之间的距离;
(ii)当拉力达到60N时,活塞与气缸底部之间的距离:
34.【物理—选修3-4】(15分)
(1)(5分)两种可见光1和2,玻璃对它们的折射率分别为n1和n2,已知n2>n1。关于这两种可见光,下列说法中正确的是 。(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.在真空中传播,可见光1的传播速度较大
B.在玻璃中传播,可见光1的传播速度较大
C.在玻璃中传播,可见光1的波长较长
D.两束光分别通过同样的单缝衍射装置,可见光1的中央亮纹较宽
E.两束光分别通过同样的双缝干涉装置,可见光1的条纹间距较小
(2)(10分)如图19所示的实线和虚线是一列简谐横波在传播方向上相距6m的两个质点A、B的振动图线。
其中A质点靠近波源。由上述信息,请确定
(i)此列波的最大波长;
(ii)此列波传播的最大速度。
2017年理综高考模拟试卷
参考评分标准
题号
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
D
B
C
A
BD
AC
BD
AD
【解析】
14.D解析:利用动能定理可以得出:,由此可以知道下落相同的高度,在乙斜面上摩擦力做的功多。
15.B解析:因为M在带电小球N的作用下最终处于静电平衡状态,其上的任意一点电势都相同,因为小球N带负电,所以越靠近它的地方电势越低。选项B正确。
16.C解析:分析受力可以知道和木板接触后,运动员受重力和弹力,弹力大小于形变量有关,所以开始时弹力小于重力,某位置等于重力,之后大于重力,所以其加速度先向下减小,然后某一时刻为零,最后向上增大,其速度大小先增大后减小,选项C正确。
17. A 解析:利用导线切割磁感线产生感应电动势表达式:,因为匀速,所以感应电动势大小去决于有效长度,准确的画出线框在磁场中的不同位置,就可以知道,感应电动势先增大,在减小,再增大,再减小的过程,所以选项A正确。
18.BD
19.AC解析:设原副线圈匝数分别为n1、n2可以知道电流,,选项A正确;若设原线圈两端电压为U0,副线圈两端电压为U1,根据闭合电路欧姆定律可得:,所以,又因为
,所以由此可知选项C正确。
20.BD 解析:电场力对带电粒子做功,洛伦兹力对带电粒子不做功,所以带电粒子在b点的动能大于c点的动能,选项B正确;在仅有电场时,水平分速度大小不变,而在仅有磁场时,水平分速度不断减小,两者水平位移相等,最开始的水平初速度也相等,所以仅加电场时带电粒子穿越的时间较短,选项D正确。
21.AD解析:根据动能定理可以知道,第一次从h处静止释放,在到达B点过程中,重力做功,摩擦力做功,所以摩擦力做功大小等于mgh,选项A正确;因为下滑过程中滑动摩擦力是变力做功,滑动摩擦力大小与正压力大小有关,正压力大小与速率有关,所以第二次摩擦力做的功大于第一次,最终小物块滑出轨道后上升高度小于h,选项D正确。
二、非选择题:
22. (6分)
C (2分) 5Ω(2分) 分压 (2分)
23. (9分)
(1)半径r;(1分)质量m;(1分)2π/T;(1分)
(2)ω2;(3分)
(3)刻度尺;(1分) 不变(2分)
24. (14分)
(1)A从P滑到Q的过程中,根据动能定理
.…………….…………①(2分)
A 滑至Q时受到竖直方向的支持力和重力的作用,根据牛顿第二定律
.…………….…………②(2分)
…………….…………(1分)
由牛顿第三定律可知,物块对轨道的压力为
N'=N=…………….…………(1分)
(2)以AB为研究对象,碰撞过程动量守恒
mv0=mv1+ M v2……. …………. …….…………….…………③(2分)
………. …….…………….……④(2分)
将③式代入④式.……………⑤(2分)
根据二次函数求极值
可得当时损失的机械能最大,此时………⑥(2分)
25.(18分):
解析:
(1)电子射入磁场后做匀速圆周运动 (1分)
得 (2分)
(2)当电子沿与y轴正方向成θ角度的方向从第二象限射入磁场中时,这些可能的θ角的轨迹是以R为半径,O为圆心的在第一象限的四分之一圆,由下图可知,从第二象限射入时的θ角无论为何值,轨迹圆的圆心O2、坐标原点O、磁场区域圆的圆心O1以及射出点A这四个点始终构成菱形,所以电子离开磁场区域时将水平抛出。 (4分)
θ
进入电场区域时:
x 方向: (1分)
y 方向: (1分)
(1分)
(1分)
因此可得电子离开电场时的坐标为(,0) ( 1分 )
(3)当电子沿与y轴正方向成θ角度的方向从第二象限射入磁场中时,设电子将从A点射出磁场,电子以平行x轴的速度方向离开磁场,也以沿x轴负方向的速度再次进入磁场。
∠O2=+θ。
所以,电子第一次在磁场中运动的时间
t1 (1分)
第二次进入到磁场的时,入射点与出射点都为A点,如图所示轨迹圆的圆心为O3,由于O1AO3B为菱形,故B应为出射点
∠O3=-θ
t1' (1分)
t1+t1'= (1分)
在无电场和磁场区域运动时,来回运动的时间相等,所以在这区域运动的时间
t2 (1分)
在电场中时,电子在电场中作类竖直向上抛运动
a =
t3= (1分)
所以电子从O点进入磁场到第二次离开磁场经历的时间为
t= t1+t1'+ t2+ t3=++ (1分)
33、
(1) ABE (5分)
(2)(10分)
(i)F=40N<(M+m)g,气缸静止,活塞缓慢移动,缸内气体等温膨胀。设稳定时活塞与气缸底部之间的距离为x1,气体压强为p1,对活塞,有(1)
mg+p0S=F+p1S (1分)
对气体,有: (2分)
解得:x1=6.2cm (1分)
(ii)F=60N>(M+m)g,气缸随活塞缓慢加速,稳定时二者有相同的加速度。设活塞与气缸底部之间的距离为x2,气体压强为p2,对整体有
F-(M+m)g=(M+m)a (2分)
对活塞,有
F +p2S –mg- p0 S =ma (2分)
对气体,有:(1分)
解得:x2=6.9cm (1分)
34、
(1) B CD ( 5分)
(2)10分
解析:由振动图像可以得出,质点振动的周期T=4S B质点比A质点相对落后的时间
(2分)
n=0 1 2 3 4 5
(2分)
即AB之间相差的最短时间
在最短时间内振动传播6米
所以最大传播速度
(2分)
AB之间相差距离为
(2分)
n=0 1 2 3 4 5
最大波长
(2分)