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河北省正定中学2016届高三上学期第六次月考(期末)理综物理试卷


2015—2016 学年高三第一学期期末考试

理 综试 题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分 300 分。考试时间 150 分 钟。 可能用到的相对原子质量:H:1 B:11 C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 Ag:108 I :127 Ba:137 第Ⅰ卷 (选择题 共 126 分) Na:23

/>
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 14~17 题只有一 项符合题目要求,第 18-21 题有多项符合题目要求。 14.在冬奥会短道速滑项目中,运动员绕周长仅 111 米的短道竞赛.运动员比赛过程中在通 过弯道时如果不能很好地控制速度,将发生侧滑而摔离正常比赛路线.图 1 中圆弧虚线 Ob 代表弯道,即正常运动路线,Oa 为运动员在 O 点时的速度方向(研究时可将运动员看做质 点).下列论述正确的是( )

A.发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心 B.发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需要的向心力 C.若在 O 发生侧滑,则滑动的方向在 Oa 左侧 D.若在 O 发生侧滑,则滑动的方向在 Oa 右侧与 Ob 之间 15. 如图所示, 在 x 轴相距为 L 的两点固定两个等量异种点电荷+Q、 -Q,虚线是以+Q 所在点为圆心、L/2 为半径的圆,a、b、c、d 是圆上的四个点,其中 a、 c 两点在 x 轴上,b、d 两点关于 x 轴对称。下列判断不正 确的是( )

A.b、d 两点处的电势相同 B.四点中 c 点处的电势最低 C.b、d 两点处的电场强度相同 D.将一试探电荷+q 沿圆周由 a 点移至 c 点,+q 的电势能减小 16.如图甲所示,在边长为 a 的正方形区域内,有以对角线为边界、垂直于纸面的两个匀 强磁场,磁感应强度大小相同、方向相反,纸面内一边长为 a 的正方形导线框沿 x 轴匀速 穿过磁场区域,t=0 时刻恰好开始进入磁场区域,以顺时针方向为导线框中电流的正方向, 下列选项中能够正确表示电流与位移关系的是( )

1



17.如图甲所示.质量为 M 的木板静止在光滑水平面上.一个质量为 m 的小滑块以初速度 v0 从木板的左端向右滑上木板.滑块和木板的水平速度随时间变化的图象如图乙所示.某 同学根据图象作出如下一些判断,正确的是( )

A.滑块和木板始终存在相对运动 B.滑块始终未离开木板 C.滑块的质量小于木板的质量 v0t1 D.木板的长度一定为 2 18.如图所示,一理想变压器的原、副线圈匝数之比为 n1∶n2=10∶1,原线圈接入电压 u =220 2sin 100πt(V)的交流电源, 交流电压表和电流表对电路的影响可忽略不计, 定值电阻 R0=10 Ω,可变电阻 R 的阻值范围为 0~10 Ω,则( )

A.副线圈中交变电流的频率为 100 Hz B.t=0.02 s 时,电压表的示数为 0
2

C.调节可变电阻 R 的阻值时,电流表示数的变化范围为 1.1~2.2 A D.当可变电阻阻值为 10 Ω 时,变压器的输入电功率为 24.2 W 19. 探月工程三期飞行试验器于 2014 年 10 月 24 日 2 时在中国西昌卫星发射中心发射升空, 最终进入距月球表面高为 h 的圆形工作轨道. 设月球半径为 R, 月球表面的重力加速度为 g, 万有引力常量为 G,则下列说法正确的是( )

R A.飞行试验器在工作轨道上的加速度为?R+h?2g

?

?

B.飞行试验器绕月球运行的周期为 2?

R g

C.飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为 g(R+h) 3g D.月球的平均密度为 4πGR 20.如图甲所示,固定斜面 AC 长为 L,B 为斜面中点,AB 段光滑.一物块在恒定拉力 F 作用下,从最低点 A 由静止开始沿斜面上滑至最高点 C,此过程中物块的动能 Ek 随位移 x 变化的关系图象如图乙所示.设物块由 A 运动到 C 的时间为 t0,下列描述该过程中物块的 速度 v 随时间 t、加速度大小 a 随时间 t、加速度大小 a 随位移 x、机械能 E 随位移 x 变化 规律的图象中,可能正确的是( )

3

21.如图所示,AOB 为一边界为错误!未找到引用源。

1 圆的匀强磁场,O 点为圆心,D 点为边 4

界 OB 的中点,C 点为边界上一点,且 CD∥AO。现有两个完全相 同的带电粒子以相同的速度射入磁场(不计重力及粒子间的相互 作用),其中粒子 1 从 A 点正对圆心射入,恰从 B 点射出,粒子 2 从 C 点沿 CD 射入,从某点离开磁场,则可判断( A.粒子 2 在 B、C 之间某点射出磁场 B.粒子 2 必在 B 点射出磁场 C.粒子 1 与粒子 2 在磁场中的运行时间之比为 3∶2 D.粒子 1 与粒子 2 的速度偏转角度应相同 )

第 II 卷(非选择题共 174 分) 注意事项:第 II 卷,需用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答,在试题卷上作答,答案 无效 三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第 22-32 题为必考题,每个试题考生都必须 作答。第 33 题-第 40 题为选考题,考生根据要求作答。) (一)必考题(11 题,共 129 分) 22.某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度.

4

实验步骤如下: ①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作 G; ②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上, 通过水平细绳和固定弹簧秤相连, 如图甲所示. 在 A 端向右拉动木板,等弹簧秤读数稳定后,将读数记作 F; ③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②;实验数据如表所示: G/N F/N 1.50 0.62 2.00 0.83 2.50 0.99 3.00 1.22 3.50 1.37 4.00 1.61

④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端 C 处,细绳跨过定滑轮分 别与滑块和重物 P 连接,保持滑块静止,测量重物 P 离地面的高度 h; ⑤滑块由静止释放后开始运动,最终停在木板上 D 点(未与滑轮碰撞),测量 C、D 间距离 x. 完成下列作图和填空: (1)根据表中数据在给定的坐标纸(如图丙)上作出 F-G 图线. (2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数 μ=________(保留 2 位有效数字) (3)滑块最大速度的大小 v=____________(用 h、x、μ 和重力加速度 g 表示.) 23. LED 绿色照明技术已经走进我们的生活。 某实验小组要精确测定额定电压为 3 V 的 LED 灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约 500Ω,电学符号与小灯泡电学符号相 同。实验室提供的器材有: A.电流表 A1(量程为 0 至 50 mA, 内阻 RA1 约为 3Ω) B.电流表 A2(量程为 0 至 3 mA, 内阻 RA2=15Ω) C.定值电阻 R1=697Ω D.定值电阻 R2=1985Ω

5

E.滑动变阻器 R(0 至 20Ω)一只 F.电压表 V(量程为 0 至 12 V,内阻 RV=1kΩ) G.蓄电池 E(电动势为 12 V,内阻很小) F.开关 S 一只 (1)如图所示,请选择合适的器材,电表 1 为________ ,电表 2 为________ ,定值电阻为 ________ 。(填写器材前的字母编号) (2)将采用的电路图补充完整. (3)写出测量 LED 灯正常工作时的电阻表达式 Rx=__________________(填字母), 当表达式 中的________(填字母)达到________,记下另一电表的读数代入表达式,其结果为 LED 灯 正常工作时电阻.(所填符号角标要与题中仪器名称符号角标一致,如 A1 的示数为 I1 , A2 的示数数为 I2) 24.(13 分)如图所示,质量为 m 的小物块(可视为质点),用长为 l 的轻细线悬于天花板的 O 点.足够长的木板 AB 倾斜放置,顶端 A 位于 O 点正下方,与 O 点的距离为 2l,木板与水 平面间的夹角 θ=30?.整个装置在同一竖直面内.现将小物块移到与 O 点同高的 P 点(细线 拉直),由静止释放,小物块运动到最低点 Q 时剪断细线,重 力加速度为 g, 求:(1) 剪断细线时,小物块速度的大小; (2) 小物块在木板上的落点到木板顶端 A 的距离及与木板接 触前瞬间的速度. A θ P O Q

B

25.(19 分) 如图所示, 在 xOy 平面的第一象限内, 分布有沿 x 轴负方向的场强 E=

4 × 104N/C 3

的匀强电场,第四象限内分布有垂直纸面向里的磁感应强度 B1=0.2 T 的匀强磁场,第二、 三象限内分布有垂直纸面向里的磁感应强度 B2 的匀强磁场。在 x 轴上有一个垂直于 y 轴的 平板 OM,平板上开有一个小孔 P,P 处连接有一段长度 d=lcm 内径不计的准直管,管内由 于静电屏蔽没有电场。y 轴负方向上距 O 点 3 cm 的粒子源 S 可以向第四象限平面内各个 方向发射 a 粒子,假设发射的 a 粒子速度大小均为 2× 105m/s,此时有粒子通过准直管进入 电场, 打到平板和准直管管壁上的 a 粒子均被吸收。已知 a 粒子带正电,比荷为
6

q ? 5×l07C/kg,重力不计,求: m
(1) a 粒子在第四象限的磁场中运动时的轨道半径和粒子从 S 到达 P 孔的时间; (2) 除了通过准直管的 a 粒子外, 为使其余 a 粒子都不能进入电场, 平板 OM 的长度至少是 多长? (3) 经过准直管进入电场中运动的 a 粒子,第一次到达 y 轴的位置与 O 点的距离; (4) 要使离开电场的 a 粒子能回到粒子源 S 处,磁感应强度 B2 应为多大?

(二)选考题:共 45 分 33.【物理——选修 3-3】 (1) (6 分)下列说法正确的是 (填入正确选项前的字母。选对一个给 3 分,选对 2

个给 4 分,选对 3 个给 6 分;每选错 1 个扣 3 分,最低得分 0 分) A. 气体的压强等于器壁单位面积上所受气体分子平均作用力的大小 B. 当某一密闭容器自由下落时,容器中气体的压强不会变为零 C. 气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时 对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大 D. 气体的体积变小时,单位体积的分子数增多,单位时间内打到器壁单位面积上的 分子数增多,从而气体的压强一定增大 E. 在“用油膜法测分子直径 ”的实验中,能否得到理想的油膜轮廓,滴液体时的高度 是一个很重要的因素。高度太高,实验不易成功 (2) (9 分)如图所示,两端封闭的粗细均匀的 U 形管中封闭了一段水银柱,U 形管左右两端 各有一段空气柱。U 形管由静止自由下落时,左侧的空气柱长度 L1=10cm,右侧空气柱长 度 L2=20cm,左右两侧的水银柱的高度差为 5cm。如果 U 形管改为匀速下落,则左右两侧 的水银柱的高度差为 3cm。试求自由下落时两侧的空气柱的压强。

7

34.[物理——选修 3-4](15 分) (1) (6 分)如图所示,实线和虚 别为一列沿 x 轴传播的简谐横波 在 t1=0、t2=0.02s 两个时刻的波形 图象,已知 t2-t1<T/2(T 为该波的 周 期 ), 下 列 说 法 正 确 的 是 。 (填正确答案标号。 线 分

选对 1 个得 3 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 6 分。每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分) A.波沿着 x 轴负方向传播 B.波的传播速度是 100m/s C.在 t2-t1=0.02s 时间内,x=24m 的质点运动的路程为 5 2cm D.在 t=0.4s 时刻,x=4m 的质点的速度最大 E.在 t=1.6 s 时刻,x=64m 的质点加速度为零

(2) (9 分)如图所示,将一等腰直角棱镜 ABC 截去棱角 ADE,使其截面 DE 平行于底面 BC,可制成“道威棱镜”,这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射。已知棱镜玻璃的折 射率 n= 2,棱边长 LAC ? 3 3 cm, LAD ? 3 cm,一束平行于底边 BC 的单色光从 DE 边 上的 M 点射入棱镜,求:
8

(i)光线进入“道威棱镜”时的折射角; (ii)通过计算判断光线能否从 BC 边射出; (ⅲ)光线在棱镜中传播所用的时间。

35.【物理——选修 3-5】 (15 分) (1) (6 分)下列说法正确的是_ ___ (填正确答案标号。选对 1 个得 3 分,选对

2 个得 4 分,选对 3 个得 6 分。每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分) 。

A.图甲中,当弧光灯发出的光照射到锌板上时,与锌板相连的验电器铝箔有张角,证 明光具有粒子性。 B.图乙为某金属在光的照射下,光电子最大初动能 Ek 与入射光频率 v 的关系图象, 当入射光的频率为 2v0 时,产生的光电子的最大初动能为 E C. 图丙中, 用从 n=2 能级跃迁到 n=l 能级辐射出的光照射逸出功为 6.34 eV 的金属铂, 不能发生光电效应 D.丁图中由原子核的核子平均质量与原子序数 Z 的关系可知,若 D 和 E 能结合成 F, 结合过程一定会释放能量 E.图戊是放射性元素发出的射线在磁场中偏转示意图,射线 c 是 ? 粒子流,它产生的 机理是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的 (2)如图所示,足够长的木板 A 和物块 C 置于同一光滑水平轨道上,物块 B 置于 A 的左 端,A、B、C 的质量分别为 m、2m 和 3m,已知 A、B 一起以 v0 的速度向右运动,滑块 C 向左运动,A、C 碰后连成一体,最终 A、B、C 都静止,求: (i)C 与 A 碰撞前的速度大小 (ii)A、C 碰撞过程中 C 对 A 到冲量的大小.

9

高三期末考试理综答案 物理答案
14-18.D C B B D 19.AD 20.CD . 21【解析】选 B、C。粒子 1 从 A 点射入,恰好从 B 点射出,则粒子做圆周运动的半径等于错 误!未找到引用源。圆的半径,从圆弧 AB 水平入射的粒子都将聚集到 B 点,则选项 B 正确、 A 错误;分析得粒子 1 和 2 的运动的轨迹如图所示,其圆弧对应的圆心角分别为 90°和 60°, 由 t=错误!未找到引用源。T,得两粒子运动的时间之比为 3∶2,则选项 C 正确、D 错误。 22. (1)见解析图 (2 分) (2)0.40 (2 分) (3) 2μg? x-h?(2 分)

解析 (1)根据描点法在 F-G 图象上描出各点,再连接起来,如图所示;(2)由图甲可知 F 1.61-0.62 =μG, 则 F-G 图象上的直线的斜率代表 μ 值的大小. 由 F-G 图象可知 μ= ≈0.40; 4.0-1.5 (3)当重物 P 刚好下落到地面时,滑块的速度 v 最大,此时滑块的位移为 h,此后滑块做加 速度为 μg 的匀减速运动, 滑块的最大速度 vmax 满足:vmax=2μg(x-h), 则 vmax= 2μg? x-h? . 23. (1) (3 分)F; B; D;(2) (3 分)如图所示;
2

(3) (3 分)

; I2

;1.5mA

24.(13 分)解:
10

2 (1)设剪断细线时,小物块速度的大小 v0 ,由机械能守恒定律得: mv0 ? mgl (2 分)

1 2

解得: v0 ?

2 gl (2 分)
1 2 gt 2

(2)设小物块在木板上的落点到木板顶端 A 的距离为 s,由平抛运动的规律得:

l ? s sin ? ?

(2 分)

s cos ? ? v0t

(2 分) (1 分)

联立以上各式得: s ? 4l

设小物块与木板接触前瞬间的速度大小为 v,方向与水平方向的夹角为 β ,由平抛 运动的规律、机械能守恒定律得:

1 2 mv ? mg (2l ? s sin ? ) (1 分) 2

v0 ? v cos ? (1 分)
联立以上各式得: v ? 2 2 gl 25.解: (1)由 得 m ……………

? ? 600 (2 分)

……………1 分 1分 s…… 2 分 周期 (1 分)

粒子从 S 到达 P 孔的时间

(2) 设 平 板 的 长 度 至 少 为 L , 粒 子 源 距 O 点 为 h , 由 几 何 关 系 , 有 m …………….2 分

(3) 粒子进入电场后做类平抛运动,有 x 轴方向位移 y 轴方向位移 加速度 几何关系可得 m/s
2

……………… 1 分 ………………1 分 ……………… 1分

m …………… 1 分 ……………… 1 分

所以,粒子到达 y 轴位置与 o 点的距离 y’=y+d=0.07m

(4) 设粒子在 y 轴射出电场的位置到粒子源 S 的距离为 H,有 H=y+h=(7+ )×10 m
-2

……………… 1 分

11

设粒子在 y 轴射出电场的速度方向与 y 轴正方向夹角为 θ ,有 Tanθ = θ =45 …………………1 分 v’= 若粒子离开电场经 B2 磁场偏转后直接回到离子源 S 处,则
0

=1

在 B2 磁场中圆周运动半径 R=

……………… 1 分 由

得 B2=

T ……… ……… 2 分 若粒子离开电场经 B2 磁场偏转后进入 B1 磁场 偏转再回到离子源 S 处,则 进 径 1分 在 B2 磁场中圆周运动半径 入 B1 磁 场 的 偏 转 半

…………………

同理得 B2=

T

…………

1分

33.(1)ABE(6 分) (2)解:自由下落时两侧空气柱的压强相等,设为 P.当 U 形管匀速下降时,水银柱的高度 差变为 3cm,可知左侧气体柱长度为 9cm,右侧气体柱长度为 21cm. 设左侧气体压强为 P1cmHg,右侧气体压强为 P2cmHg. 则 P1=P2+3 (2 分)

12

根据玻意耳定律得:P×10=P1×9 P×20=P2×21 (2 分)

(2 分)

解得:P2=18cmHg,P1=21cmHg.(2 分) 可得:P=18.9cmHg.(1 分) 答:自由下落时两侧的空气柱的压强为 18.9cmHg. 34(1) 【答案】BCE(6 分) 【解析】由于 t2-t1<T/2,所以波沿着 x 轴正方向传播,A 错误;由 v=Δ x/Δ t 得波的传播 速度是 100m/s , B 正确; T=0.16s , t2-t1=0.02s=T/8 ,则 x=24m 的质点运动的路程为

2 A ? 5 2cm ,C 正确;t=0.4s=2.5T,x=4m 的质点在波 2
谷,速度为零,D 错误;t=1.6 s=10T,x=64m 的质点在平 衡位置,质点加速度为零,E 正确。 sin 45° (2) (ⅰ) 由折射定律 n= sin r 分) 解得 r=30° 1 (ⅱ) 临界角 sin C= ,即 C=45° (1 分) (2

n

(2 分)

如图所示,光线到达 BC 边时,入射角θ =75°>C ,所以光线不能从 BC 边射出。 (1 分)

(ⅲ) 光速 v=

c n

(2 分)

由几何关系 ∠ACD=30°,CD=2LAD,光在介质中的路程 s=CD 。 所用时间 t=

s -10 =2 2×10 s v

(1 分)

35、 (1)ABD(6 分)(2 解: (i)已知 A、B 一起以 v0 的速度向右运动,滑块 C 向左运动,A、 C 碰后连成一体,最终 A、B、C 都静止, 规定向右为正方向,根据系统动量守恒定律得 (m+2m)v0+(﹣3mvC)=0 (3 分) vC=v0 (1 分) (ii)A、C 碰撞后,A、C 碰后连成一体, 规定向右为正方向,根据系统动量守恒定律得 2mv0+(﹣3mvC)=(2m+3m)v′ (2 分) v′=﹣ v0 (1 分)

13

根据动量定理得 A、C 碰撞过程中 C 对 A 的冲量的大小 I=m( v0 +v0)= mv0 分) 答: (i)C 与 A 碰撞前的速度大小是 v0; (ii)A、C 碰撞过程中 C 对 A 的冲量的大小是 mv0.

(2

14


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