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天津市滨海新区六所重点学校2016届高三毕业班联考物理试卷


2016 年天津市滨海新区六所重点学校高三毕业班联考 物理试卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,共 100 分。考试时间 90 分钟。第Ⅰ卷 1 至 4 页,第Ⅱ卷 5 至 8 页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题,共 40 分) 注意事项: 1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考号、科目涂写在答题卡上。 2.每小题选出答案后,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。答在试卷上无效。 一、单项选择题(本题共 8 小题;每小题 3 分,共计 24 分. 在每小题给出的四个选项中, 只有一个选项是正确的) 1.2015 年 10 月 5 日诺贝尔奖生理学或医学奖揭晓,来自中国中医研究院终身研究员兼首席 研究员屠呦呦获奖。在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的 进步,下列表述符合物理学史实的是 A.奥斯特发现了电流的磁效应,并发现了电磁感应现象 B.牛顿发现万有引力定律,并通过实验测出了引力常量 C.开普勒通过研究行星观测记录,发现了行星运动三大定律 D.安培首先引入电场线和磁感线,并通过实验总结了电磁感应现象的规律 2.某军事试验场正在平地上试射地对空导弹,若某次竖直向上发射导弹时发生故障,导弹的 v-t 图象如图所示,则下述说法中正确的是 A.0~1 s 内导弹匀速上升 B.1~2 s 内导弹静止不动 C.3 s 末导弹回到出发点 D.5 s 末导弹恰好回到出发点 3.如图所示为一种叫做“魔盘”的娱乐设施,当转盘转动很慢时,人会随着“磨盘”一起 转动,当“魔盘”转动到一定速度时,人会“贴”在“魔盘”竖直壁上,而不会滑下。若 磨盘半径为 r,人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为 μ ,在人“贴”在“魔盘”竖直壁上, 随“魔盘”一起运动过程中,则下列说法正确的是 A.人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用 B. 如果转速变大, 人与器壁之间的摩擦力变 C. 如果转速变大, 人与器壁之间的弹力不变 D.“魔盘”的转速一定不小于 1 2?
g ?r

1

t/s



4.如图所示,倾角为θ 的斜面体 C 置于水平面上,B 置于斜 面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与 A 相连接,连接 B 的 一段细绳与斜面平行,A、B、C 都处于静止状态,则 A. B 受到 C 的摩擦力一定不为零 B. C 受到水平面的摩擦力一定为零
1

C. 不论 B、C 间摩擦力大小、方向如何,水平面对 C 的摩擦力方向一定向左 D. 水平面对 C 的支持力与 B、C 的总重力大小相等 5. 回旋加速器是用来加速带电粒子的装置。 它的核心部分是两个 D 形金属盒, 两盒相距很近, 分别和高频交流电源两极相连接,两盒间的窄缝中形成匀强电场,使带电粒子每通过窄 缝都得到加速。 两盒放在匀强磁场中, 磁场方向垂直于盒底面, 带电粒子在磁场中做圆周运 动, 通过两盒间的窄缝时反复被加速, 直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。 如 果用两台结构相同的回旋加速器(所加磁场相同)分别加速氚核( 1 H)和 α 粒子( 2 He), 比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小, 有 A.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能也较大 B.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能较小 C.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能也较小 D.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能较大 6.如图所示,电源电动势为 E,内阻为 r,平行板电容器两金属 板 水平放置,开关 S 是闭合的,两板间一质量为 m、电荷量为 q 的油滴恰好处于静止状态, G 为灵敏电流计. 则以下说法 正确的是 A.在将滑动变阻器滑片 P 向上移动的过程中,油滴向上 动,G 中有从 b 到 a 的电流 B.在将滑动变阻器滑片 P 向下移动的过程中,油滴向下加速运动,G 中有从 b 到 a 的电 流 C.在将滑动变阻器滑片 P 向上移动的过程中,油滴仍然静止,G 中有从 a 到 b 的电流 D.在将 S 断开后,油滴仍保持静止状态,G 中无电流通过 7.一质量为 m 的物体被人用手由静止竖直向上以加速度 a 匀加速提升高度 h,重力加速度 为 g。关于此过程,下列说法中正确的是 A.提升过程中,手对物体做功 m( a + g)h B.提升过程中,重力对物体做功 m a h C.提升过程中,物体的重力势能增加 m( a +g)h D.提升过程中,物体重力做功 mgh 8.如图 1 所示,光滑平行金属导轨 MN、PQ 所在平面与水平面成 θ 角,M、P 两端接有阻值 为 R 的定值电阻。阻值为 r 的金属棒 ab 垂直导轨放置,其它部分电阻不计。整个装置处在 磁感应强度为 B 的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上。从 t = 0 时刻开始棒受到一 个平行于导轨向上的外力 F,由静止开始沿导轨向上运动,运动中棒始终与导轨垂直,且 接触良好,通过 R 的感应电流随时间 t 变化的图象如图 2 所示。下面分别给出了穿过回路
2 B
3 4

加速运

abPM 的磁通量 Φ 、磁通量的变化率 ΔΦ 、棒两端电势差 U ab 和通过棒电荷量 q 随时间变化
Δt

的图象正确的是

二、不定项选择题(本题共 4 小题;每小题 4 分,共 16 分. 在每小题给出的四个选项中都 有多个选项正确. 全部选对的得 4 分,选不全的得 2 分,选错或不答的得 0 分 ) 9. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度 B ?

2 T ,单匝矩形线圈面积 S=1m2 ,电阻 r ? 40 ? , 2 3

绕垂直于磁场的轴 OOˊ匀速转动。线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接。电表为理 想电表,两个完全相同的电灯泡,标称值为“20V,30W”,且均正常发光,电流表A1 的示 数为 1.5A。则以下说法正确的是 A.电流表 A1 、A2 的示数之比 2:1
O

B.理想变压器原副线圈的匝数之比 2:1 C.线圈匀速转动的角速度 ? ? 120rad/s D.电压表的示数为 40 2 V
V
Oˊ A1 A2

10.2014 年 3 月 8 日凌晨马航客机失联后,西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、 遥感 4 个型号近 10 颗卫星,为地面搜救提供技术支持。特别是“高分一号”突破了空间 分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合的大量关键技术。如图为“高分一号”与北斗导航系 统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图。 “北斗”系统中两颗卫星“ G1 ”和“ G3 ”以及 “高分一号”均可认为绕地心 O 做匀速圆周运动。卫星“ G1 ”和“ G3 ”的轨道半径为 r , 某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的 A 、 B 两位置, “高分一号”在 C 位置。 若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为 g ,地球半 径为 R ,不计卫星间的相互作用力。则下列说法正确的是
A
高分一号 60?
C

卫星G1 卫星G3
B

地球

3

A.卫星“ G1 ”和“ G3 ”的加速度大小相等且为

R g r

B.如果卫星“ G1 ”在同一轨道追上卫星“ G3 ” ,必须对其加速 C.卫星“ G1 ”由位置 A 运动到位置 B 所需的时间为

?r
3R

r g

D.若“高分一号”所在高度处有稀薄气体,则运行一段时间后,机械能会减少 11.如图甲所示,足够长的木板 B 静置于光滑水平面上,其上放置小滑块 A,木板 B 受到随 时间 t 变化的水平拉力 F 作用时,用传感器测出木板 B 的加速度 a ,得到如图乙所示的

a -F 图象,已知 g 取 10 m/s2,则
A.滑块 A 的质量为 4kg B.木板 B 的质量为 1kg C.当 F=10N 时木板 B 加速度为 4 m/s
2

A B


F

D.滑块 A 与木板 B 间动摩擦因数为 0.1

12.如图所示,地面上某个空间区域存在这样的电场,水平虚线上方为场强 E1 的匀强电场, 方向竖直向下,虚线下方为场强 E 2 的匀强电场,方向竖直向上。一个质量 m ,带电 ? q 的 小球从上方电场的 A 点由静止释放,结果刚好到达下方电场中 与 A 关于虚线对称的 B 点,则下列结论正确的是 A.若 AB 高度差为 h ,则 U AB ? ?mgh / q B.带电小球在 A、B 两点电势能相等 C.在虚线上、下方的电场中,带电小球运动的加速度相同 D.两电场强度大小关系满足 E 2 ? E1 ?
2mg q

2016 年天津市滨海新区六所重点学校高三毕业班联考 物理试卷 第Ⅱ卷(非选择题共 60 分) 三、实验题(每空 2 分,共计 18 分. 把答案填写在答题纸上的相应位置) 13. 天文学中把两颗距离比较近, 又与其它星体距离比较远的星体叫做双星, 双星的间距是 一定的。设双星质量分别是 m1、m2,球心间距为 L。则质量为 m1 星体的运行的周期是 _________, 速度是___________。 14 . 读 出 下 面 图 中 游 标 卡 尺 与 螺 旋 测 微 器 的 读 数 , 游 标 卡 尺 读 数 为 cm,螺旋测微器读数为
2 3

mm。
4 cm

0

5

10

15

20

图甲
4

图 乙

15.在研究匀变速运动的实验中,所用交流电的频率为 f ,在所选纸带上取某点为“0”计 数点,然后每 3 个点取一个计数点,所有测量数据及其标记符号如图所示。 (测量数据的 单位均为国际单位)则小车运动加速度的表达式 a ? 。

0

1
x1 x2 x3

2

3

4

x4

16.利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水 平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上 A 点处有一带长方 形遮光片的滑块,其总质量为 M ,左端由跨过轻质光滑定滑 轮的细绳与一质量为 m 的小球相连;遮光片两条长边与导轨 垂直; 导轨上 B 点有一光电门, 可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间, 用 d 表示 A 点 到光电门 B 处的距离, b 表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块 通过 B 点时的瞬时速度。实验时滑块在 A 处由静止开始运动,测得遮光片经过光电门时 的挡光时间 t 。 (1)滑块通过 B 点的瞬时速度可表示为 v B ? (用题中字母表示);

(2)某次实验测得倾角 ? ? 30o ,滑块从 A 处到达 B 处时, m 和 M 组成的系统动能增加 量可表示为 ?E K ? 可表示为 ?E P ? , 滑块从 A 处到达 B 处的过程中, 系统的重力势能减少量 ,在误差允许的范围

内,若 ?E K ? ?E P ,则可认为系统的机械能守恒; 重力加速度用 g 表示(用题中字母表示)。 (3)在⑵描述的实验中,某同学改变 A 、 B 间的距离,作出的 v 2 ? d 图象如图所示,并测得 M ? m ,则重力加速度 g = m/s 。
2

四、计算题(本题共 3 小题,共计 42 分. 解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演 算 步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单 位) 17. (12 分)如图所示,固定点 O 上系一长 L = 0.5 m 的轻细绳,细绳的下端系一质量 m = 1.0 kg 的小球(可视为质点) ,原来处于静止状态,球与平台的 B 点接触无压力,平台高 h = 0.80 m,一质量 M = 2.0 kg 的物块开始静止在平台上的 P 点,现对物块施予一水平向右 的初速度 V0,物块沿粗糙平台自左向右运动到平台边缘 B 处与小球发生正碰,碰后小球
5

在绳的约束下做圆周运动,恰好能通过最高点 A,而物块落在水平地面上的 C 点,其水 2 平位移 S=1.0 m,不计空气阻力,g =10 m/s ,求: (1)求物块碰撞后的速度; (2)若平台表面与物块间动摩擦因数μ =0.5,物块与小球的初始距离为 S1=1.5 m,物块 在 P 处的初速度大小为多少?

18(14 分)如图所示,两平行金属板 AB 中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。A 板带正 电荷,B 板带等量负电荷,电场强度为 E;磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为 B1。平 行金属板右侧有一挡板 M,中间有小孔 O′,OO′是平行于两金属板的中心线。挡板右侧 有垂直纸面向外的匀强磁场, 磁感应强度为 B2。 CD 为磁场 B2 边界上的一足够长的绝缘板, 它与 M 板的夹角 θ =45°, O 'C 的长度为 a ,现有大量质量均为 m,含有各种不同电荷 量、不同速度、不同电性的带电粒子(不计重力) ,自 O 点沿 OO′方向进入电磁场区域, 其中有些粒子沿直线 OO′方向运动,并进入匀强磁场 B2 中,求: (1)进入匀强磁场 B2 的带电粒子的速度; (2)若其中某一带正电的粒子恰好不从 CD 边界射出,则该粒子所带电荷量为多少; (3)绝缘板 CD 上被带电粒子击中区域的长度。

6

19. (16 分)相距 L=1 m 的足够长金属导轨竖直放置,质量为 m1=1 kg 的金属棒 ab 和质 量为 m2=0.02 kg 的金属棒 cd 均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,如图所示, 虚线上方磁场的磁感应强度 B=1T,方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方向竖直向下,两 处磁场磁感应强度大小相同。 ab 棒光滑,cd 棒与导轨间动摩擦因数为 μ =0.4,两棒 的电阻均为 R=2Ω ,其余电阻不计.ab 棒在方向竖直向上的拉力 F 作用下,从静止开始 2 沿导轨竖直向上做匀加速运动,加速度 a =1m/s ,同时 cd 棒在竖直向下的磁场中也由 2 静止释放。(g=10 m/s )求: ⑴当时间 t=2s 时拉力 F 的大小; ⑵当 cd 棒通过 2C 的电量时,其产生的热量为 2.5J,则外力 F 需要做功为多少; ⑶判断 cd 棒将做怎样的运动,求出 cd 棒达到最大速度所需的时间 t0,并在右图中定量 画出 cd 棒所受摩擦力 Ffcd 随时间变化的图象。

7

2016 年天津市滨海新区六所重点学校高三毕业班联考 物理试卷答案 一、选择题(本题共 8 小题;每小题 3 分,共 24 分. 在每小题给出的四个选项中,只有一 个选项是正确的) 1 C 2 D 3 D 4 C 5 B 6 A 7 A 8 B

二、选择题(本题共 4 小题;每小题 4 分,共 16 分. 在每小题给出的四个选项中,都有多 个选项正确。全部选对的得 4 分,选不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分 ) 9 BC 10 CD 11 BC 12 AD

三、实验题(每空 2 分,共计 18 分.) 13. (1) 2?
L3 G ( m1 ? m2 )

m2

G ( m1 ? m2 ) L

14. 2.285;

2.697--2.701

15.

( x4 ? 2 x 2 ) f 2 36

( M ? m)b 2 b M (2) , (m ? ) gd (3)9.6 2 2t t 2 四、计算题(本题共 3 小题,共 42 分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 17. (1)碰后物块 M 做平抛运动,设其平抛运动的初速度为 V
16. (1)

h?

1 2 gt 2

S = Vt

得: V ? S

g = 2.5 m/s 2h

??????3 分

(2)物块与小球在 B 处碰撞,设碰撞前物块的速度为 V1,碰撞后小球的速度为 V2, 由动量守恒定律: MV1 = mV2 + MV 碰后小球从 B 处运动到最高点 A 过程中机械能守恒,设小球在 A 点的速度为 VA:

1 1 mV22 ? mV A2 ? 2mgL 2 2
小球在最高点时依题给条件有: mg ? m

VA2 L
1 1 MV12 ? MV02 2 2

物块 M 从 P 运动到 B 处过程中,由动能定理: ? ? MgS1 ? 解得: V0 ? V12 ? 2 ? gS1 =2 10 m/s

??????9 分

18. (1)沿直线 OO′ 运动的带电粒子,设进入匀强磁场 B2 的带电 粒子的速度为 v, 根据 qvB1=qE 解得:v=

E ???4 分 B1

(2)粒子进入匀强磁场 B2 中做匀速圆周运动,根据

8

v2 qvB2=m , r
由几何关系: r1+ 2r1=a, 电荷量 q=( 2+1) 解得:r1=( 2-1)a. ?????6 分

mE . B1B2a

(3)带负电的粒子在磁场 B2 中向上偏转,某带负电粒子轨迹与 CD 相切,如图所示, 设半径为 r2,依题意 r2+a= 2r2 解得:r2= ( 2+1)a ?????4 分

则 CD 板上被带电粒子击中区域的长度为 x=r2-r1=2a. 19. ⑴

v ? at

I?

E 2R

E ? BLv

F ? BIL ? m1 g ? m1a

F=11.5N ??5 分 ⑵ q ? It

I?

E 2R

E?

?? ?t

?? ? BLx

x?

4R ? 8m BL
??5 分

v 2 ? 2ax

又 2Q ? W克安

1 WF ? m1 gx ? 2Q ? m1v 2 ? 93J 2

⑶ cd 棒先做加速度逐渐减小的加速运动,当 cd 棒所受重力与滑动摩擦力相等时,速 度达到最大;后做加速度逐渐增大的减速运动,最后停止运动.当 cd 棒速度达到 最大时,有: m2 g ? ? FN ,又 FN ? F安,F安 ? BIL ,整理解得: m2 g ? ? BIL , 对 abcd 回路,有: I ?

E BLvm 2m2 gR ? ,得: vm ? , 2R 2R ? B 2 L2
?????4 分 ?????2 分 (刻度标识不完整的仅得 1 分)

又 vm ? at0 代入数据解得: t0 ? 2 s fcd 随时间变化的图象如图所示.

2m2g

4

9


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