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天津市河西区2017届高三总复习质量调查(二)物理试题 及含答案


河西区 2016-2017 学年度第二学期高三年级总复习质量调查(二)

理科综合试卷(物理部分)
本试卷分选择题和非选择题两部分,共 8 页,满分 120 分

第 I 卷 选择题(共 48 分)
注意事项 每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案涂黑。

一、选择题(每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。每小题 6 分,共 30 分) 1.下列说法不正确的是( )

235 A. 200 个 92 U 的原子核经过两个半衰期后剩下 50 个 9 12 1 B. 发现中子的核反应方程是 4 2 He+4 Be→6 C ?0 n

C.

232 90

208 Th 经过 6 次 α 衰变和 4 次 β 衰变后成为稳定的原子核 82 Pb

140 235 D. 92 U 在中子轰击下生成 94 38 Sr 和 54 Xe 的过程中,原子核中的平均核子质量变小

2.ABCDE 为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图,AB⊥BC.由 a、b 两种单色光组成的细光束从 空气垂直于 AB 射入棱镜,经两次反射后光线垂直 BC 射出,且在 CD、AE 边只有 a 光射出,光路图如图所 示.则 a、b 两束光( )

A.在真空中,a 光的传播速度比 b 光的大 B.在棱镜内,a 光的传播速度比 b 光的小 C.以相同的入射角从空气斜射入水中,b 光的折射角较小 D.分别通过同一双缝干涉装置,a 光的相邻亮条纹间距小 3.a、b 两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图象如图所示,下列说法正确的是( )

A.a、b 加速时,物体 a 的加速度等于物体 b 的加速度 B.40 秒时,a、b 两物体相距最远

C.60 秒时,物体 a 追上物体 b D.40 秒时,a、b 两物体速度相等,相距 50m 4.登上火星是人类的梦想,“嫦娥之父”欧阳自远透露,中国计划于 2020 年登陆火星。地球和火星是公转视 为匀速圆周运动。忽略行星自转影响:根据下表,火星和地球相比 半径/m 6.4× 109 3.4× 106 质量/kg 6.0× 1024 6.4× 1023 轨道半径/m 1.5× 1011 2.3× 1011

行星 地球 火星 A.火星受太阳的万有引力较大 B.火星的第一宇宙速度较大

C.火星绕太阳做圆周运动的周期较小 D.火星绕太阳做圆周运动的向心加速度较小 5. 如图所示,A,B 是真空中的两个等量异种点电荷,M、N、O 是 AB 连线的垂线上的点,且 AO>OB.一 带负电的试探电荷仅受电场力作用,运动轨迹如图中实线所示,M、N 为轨迹和垂线的交点,设 M、N 两点 的场强大小分别为 EM、EN,电势分别为 φM、φN.下列说法中正确的是( )

A.点电荷 A 一定带正电 B.EM 小于 EN C.φM 大于 φN D.此试探电荷在 M 处的电势能小于 N 处的电势能 二、选择题(每小题给出的四个选项中,有的至少有一个选项正确,有的有多个选项正确,每小题 6 分, 全部选对的得 6 分,有选不全的得 3 分,选错或不答的得 0 分,共 18 分) 6.在如图甲所示的理想变压器的原线圈输入端 a、b 加如图乙所示的电压,图像前半周期为正弦部分,理想 变压器原、副线圈匝数比为 5:1,电路中电阻 R1=5Ω,R2=6Ω,R3 为定值电阻,开始时电键 S 断开,下列 说法正确的是( )





A.电压表的示数为 22 2 V B.电流表的示数为 0.4A C.闭合电键 S 后,电压表的示数变大 D.闭合电键 S 后,电流表的示数变大 7.如图为一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波,实线为 t=0 时刻的波形图,虚线为 t=0.6s 时的波形图,波的周 期 T=0.6s,则( )

A.波的周期为 0.8s B.在 t = 0.5s 时,Q 点到达波峰位置 C.经过 0.4s,P 点经过的路程为 0.4m D.在 t = 0.9s 时,P 点沿 y 轴正方向运动 8.如图 A 中水平放置的 U 形光滑金属导轨 NMPQ,MN 接有电键 K,导轨宽度为 L,其电阻不计。在左侧边 长为 L 的正方形区域存在方向竖直向上磁场 B,其变化规律如图 B 所示;中间一段没有磁场,右侧一段区 域存在方向竖直向下的匀强磁场,其磁感应强度为 B0,在该段导轨之间放有质量为 m、电阻为 R、长为 L 的金属棒 ab。若在图 B 所示的 to/2 时刻关闭电键 K,则在这一瞬间

A.金属棒 ab 中的电流方向为由 a 流向 b B.金属棒 ab 中的电流大小为

LB0 t0 R

C.金属棒 ab 所受安培力方向水平向右 D.金属棒 ab 的加速度大小为

L3 B0 2 mt0 R

三、填空实验题: (本题共 3 小题;共 18 分。 ) 9(1).(4 分)图甲是两圆杆构成的“V”形槽,它与水平面成倾角 ? 放置.现将一质量为 M 的圆柱体滑块由 斜槽顶端释放,滑块恰好匀速滑下.沿斜面看,其截面如图乙所示. β=120° . 重力加速度为 g,则左边圆杆对 滑块的支持力为_______________左边圆杆对滑块的摩擦力为_____________。

9(2).(6 分)气垫导轨装置是物理学实验的重要仪器,可以用来“研究匀变速直线运动”、“验证机械能守 恒定律”、“ 探究动能定理”等。

(1)某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中,用如图所示的气垫导轨装置来测小车的加速度,由导 轨标尺可以测出两个光电门之间的距离 L,窄遮光板的宽度为 d,窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别 为 t1、t2,当地的重力加速度为 g,则滑块的加速度可以表示为 a=____________ (用题中所给物理量表示) 。 (2)该学习小组在测出滑块的加速度后,经分析讨论,由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小,可忽 略,所以可用上述实验装置来验证机械能守恒定律,为验证机械能守恒定律还需测量的物理量是 ____________、________________,机械能守恒的表达式为____________ (用题中所给物理量和测量的物 理量表示) 。 9(3).(8 分)将“小电珠 L、滑动变阻器、多用电表、电流表、直流稳压电源、开关和导线若干”连成如图 1 所示的电路,进行“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验.

(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 P 置于_________端(填“左”或“右”) . (2)用多用电表电压档测量 L 电压时,红表笔应接图 1 中的_________点. (填“a”或“b”) (3)表盘指针的位置如图 2 所示,如果选择开关指在“v-2.5”位置时,测量结果为________; (4)甲乙两位同学用完多用电表后,分别把选择开关放在图 3 所示位置,则_____的习惯好.

四、计算题: (54 分)解答应写出必要的文字说明、 方程式和重要的演算步骤,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。 10.(16 分)如图所示,一条水平传送带两个顶点 A、B 之间的距离为 L=10m,配有主动轮 O1 和从动轮 O2 构成整个传送装置。轮与传送带不打滑,轮半径为 R=0.32m,现用此装置运送一袋面粉,已知这袋面粉与传 送带的滑动摩擦因素为 μ=0.5,g=10m/s2

(1)当传送带以 5.0m/s 的速度匀速运动时,将这袋面粉由 A 点轻放在传送带上后,这袋面粉由 A 端运 B 端所用的时间为多少? (2)要想尽快将这袋面粉由 A 端送到 B 端(设这袋面粉初速度为零) ,主动轮 O1 的转速至少应为多大? (3)由于面粉的渗漏,在运送这袋面粉的过程中会在深色传送带上留下白色的面粉痕迹,若这袋面粉在传 送带上留下的痕迹布满整条传送带时(设面粉的初速度为零) ,则主动轮的转速应满足何种条件? 11.(18 分)如图所示,有 3 块水平放置的长薄金属板 a、b 和 c,a、b 之间相距为 L。紧贴 b 板下表面竖直 放置半径为 R 的半圆形塑料细管,两管口正好位于小孔 M、N 处。板 a 与 b、b 与 c 之间接有电压可调的直 流电源,板 b 与 c 间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。当体积为 V0、密度为 r、电荷量为 q 的带负电油 滴,等间隔地以速率 v0 从 a 板上的小孔竖直向下射入,调节板间电压 Uba 和 Ubc,当 Uba=U1、Ubc=U2 时, 油滴穿过 b 板 M 孔进入细管,恰能与细管无接触地从 N 孔射出。忽略小孔和细管对电场的影响,不计空气 阻力。重力加速度为 g.求:

(1)油滴进入 M 孔时的速度 v1; (2)b、c 两板间的电场强度 E 和磁感应强度 B 的值;

(3)当油滴从细管的 N 孔射出瞬间,将 Uba 和 B 立即调整到 U′ba 和 B? ,使油滴恰好不碰到 a 板,且沿原路

与细管无接触地返回并穿过 M 孔,请给出 U′ba 和 B? 的结果。 12.(20 分)同心圆金属导轨固定在同一个水平面内,内层轨道半径为 r,外层轨道半径为 2r,电阻忽略不 计。一个质量分布均匀,不计电阻的直导体棒 AB,长为 r,质量为 m,置于圆形轨道上面,AB 延长线通过 圆的轨道中心,整个装置如图所示,整个装置处于一个方向竖直向下,大小为 B 的匀强磁场中,在内、外 轨道之间(c 点和 d 点)接有一个电阻为 R 的定值电阻,直导体棒在水平外力作用下,以角速度 ? 可绕圆 心逆时针匀速转动,在转动过程中,始终与轨道保持良好接触,设轨道与导体之间,动摩擦因数为 μ,重力 加速度大小为 g,求:

(1)通过电阻 R 上的感应电流大小和方向 (2)外力的功率.

河西区 2016-2017 学年度第二学期高三年级总复习质量调查(二)

理科综合试卷(物理部分)答案
一、选择题(每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,每小题 6 分,共 30 分) 1.A 2.C 3.B 4.D 5.B

二、选择题(每小题给出的四个选项中,有的至少有一个选项正确,有的有多个选项正确,每小题 6 分, 全部选对的得 6 分,有选不全的得 3 分,选错或不答的得 0 分,共 18 分) 6.AD 7.ABC 8.CD

三、填空实验题: (本题共 3 小题,共 18 分) 9(1) (1) mg cos ? (2 分) (2)

1 2

mg s i n ? (2 分)

d2 ? 1 1 ? 9(2) (1) ? ? ? (2 分) (2)滑块的质量 M 和沙桶的质量 m(2 分) 2 L ? t2 2 t12 ?
?d? 1 ?d ? 1 mgL ? ( M ? m) ? ? ? ( M ? m) ? ? (2 分) 2 ? t2 ? 2 ? t1 ?
9(3)①左(2 分)②a(2 分)③0.85-0.86v(2 分)乙(2 分) 四、计算题: (54 分)解答应写出必要的文字说明、 方程式和重要的演算步骤,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。 10.(16 分)解: (1)其在与传送带产生相当滑动的过程中所受得摩擦力 f=μmg。…(1 分)
2 2

故而其加速度为: a ?

f ? ? g ? 5.0m / s 2 m

……(1 分)

若传送带得速度 v带 =5.0 m / s ,则面粉袋加速运动的时间

t1 =

v带 a

? 1.0s
1 2 at1 ? 2.5m 2

……(1 分) ……(1 分) ……(1 分) ……(1 分)

在 t1 时间内的位移 s1 为 s1 ?

其后以 v=5.0 m / s 的速度做匀速运动 s2 =l AB ? s1 ? vt2 解得 t2=1.5s,运动的总时间为 t=t1+t2=2.5s

(2)要想时间最短,m 应一直向 B 端做加速运动,由 l AB ? 运转速度为 v=at=10m/s ……(1 分)

1 2 at 可得 t=2.0s ……(2 分)此时传送带的 2
……(2 分) (3)传送带的速

由 v ? ? r ? 2?nR ,可得:n=300r/min(或 5r/s)

度越大,“痕迹”越长。当面粉的痕迹布满整条传送带时,痕迹达到最长。即痕迹长为△s=2l+2πR=22.0m ……(2 分) 在面粉袋由 A 端运动到 B 端的时间内,传送带运转的距离 s带 =Vs ? lAB ? 32.0m 又由(2)中已知 t′=2.0s 故而有: 2?n?r ? N′≥480 r/min(或 8r/s) 11.(18 分)解: ( 1 ) 油 滴 进 入 电 场 后 , 重 力 与 电 场 力 均 做 功 , 到 M 点 的 速 度 为 v1 , 由 动 能 定 理 可 得 ,

s ,则 t
……(2 分)

① 考虑到 m ? ?V0 ② 得: v1 ?

v0 2 ? 2 gL ?

2qU1 ?V0



(2)油滴进入电场、磁场共存区域,恰与细管无接触地从 N 孔射出,电场力与重力平衡,

mg ? qE
得: E ?



?V0 g
q



油滴在半圆形细管中运动时,洛伦兹力提供向心力,

⑥ 得:

⑦ (3)若油滴恰不能撞到 a 板,且再返回并穿过 M 点,由动能定理,

⑧ 得:

⑨ 考虑到油滴返回时速度方向已经相反,为了使油滴沿原路与细管无接触地返回并穿过 M 孔,磁感应强度的 大小不变,方向相反,即:B? ="-" B ⑩ 评分标准: (1)5 分, (2)8 分 (3)5 分 ①②④⑤⑥⑦⑧⑨式各 2 分,③⑩式各 1 分 12.(20 分)解: 在△t 时间内,导体棒扫过的面积为 ?S= ??t[ ? 2r ? -r ] ?
2 2

1 2

3 2 ? r ?t 2

(2 分) (1 分)

根据法拉第电磁感应定律,导体棒上感应电动势的大小为 ? ?

B ?S ?t

根据右手定则,感应电流的方向是从 A 端流向 B 端.因此,通过电阻 R 的感应电流的方向是从 C 端流向 D 端. (2 分)

由欧姆定律可知,通过电阻 R 的感应电流的大小 I 满足 I=

? (1 分) R

3B? r 2 得I ? 2R

(2 分)

(2)在竖直方向有 mg-2FN=0 (2 分) 两导轨对运行的导体棒的滑动摩擦力均为 f =? FN (1 分) 在Δ t 时间内,导体棒在内、外圆轨上扫过的弧长为 l1=r??t (1 分) 和 l2=2r??t (1 分) 克服摩擦力做的总功为 Wf =f (l1+l2 ) (1 分) 在 ?t 时间内,消耗在电阻 R 上的功为 WR=I 2 R?t (1 分)

根据能量转化和守恒定律知,外力在 ?t 时间内做的功为 W=Wf+WR (1 分) 外力的功率为 P=

W ?t

(2 分)

3 9 B 2? 2 r 4 P= ? mg? r+ 2 4R

(2 分)


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