湖北省黄石市高三五月适应性考试理综物理试卷

绝密★启用前2018年黄石市高三年级五月适应性考试理科综合物理二、不定项选择题：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∽18题只有一项符合题目要求，第19∽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.下列说法正确的是（）A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B．β衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子C．结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关15.如图所示，用一根长为L的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹角为30°且绷紧，小球A处于静止，则需对小球施加的最小力等于（）A．mg B．mg C．mg D．mg16.如图所示，位于光滑水平面上的小滑块P和Q都可视作质点，质量相等．Q与轻质弹簧相连．设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞．在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（）A．P的初动能 B．P的初动能的C．P的初动能的 D．P的初动能的17,.如图所示，在xOy坐标系的第Ⅰ象限中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一带电粒子在x轴上的A点垂直于x轴射入磁场，第一次入射速度为v，且经时间t1恰好在O点反向射出磁场，第二次以2v的速度射入，在磁场中的运动时间为t2，则t1：t2的值为（）A．1：2 B．1：4 C．2：1 D．4：118.如图所示，面积为S、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡L1、L2均正常发光，理想电流表的示数为I。已知L1、L2的额定功率均为P，额定电流均为I，线框及导线电阻不计，则A．图示位置时穿过线框的磁通量变化率为零B．线框转动的角速度为EQ\F(2EQ\A()\R(2)P,INBS)C．理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2D．若灯L1烧断，电流表示数将增大19.2016年10月19日凌晨，“神舟十一号”载人飞船与距离地面343km的圆轨道上的“天宫二号”交会对接．已知地球半径为R=6400km，万有引力常量G=6.67×10﹣11N•m2/kg2，“天宫二号”绕地球飞行的周期为90分钟，以下分析正确的是（）A．“天宫二号”的发射速度应大于11.2km/sB．“天宫二号”的向心加速度大于同步卫星的向心加速度C．由题中数据可以求得地球的平均密度D．“神舟十一号”加速与“天宫二号”对接前应处于同一圆周轨道20.如图甲所示，长为l、倾角为α的斜面固定在水平地面上，一质量为m的物块从斜面顶端由静止释放并沿斜面向下滑动。已知物块与斜面间的动摩擦因数μ与下滑距离x的变化图象如图乙所示，则（）A．μ0＞tanαB．物块下滑的加速度逐渐增大C．物块下滑到斜面底端的过程克服摩擦力做功为EQ\F(1,2)μ0mglcosαD．物块下滑到底端时的速度大小为EQ\A()\R(2glsinα2μ0glcosα)21.一带负电的粒子仅在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是（）A．x1处电场强度为零B．在x1、x2、x3处的电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1＞φ2＞φ3C．粒子在0～x2段做变速运动，在x2～x3段做匀速直线运动D．在x2～x3段该带负电的粒子速度增大非选择题共19题（含选考题），共174分非选择题：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作答。第33题～第40题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（共129分）22（5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，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_______________________和_____________________。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）。（3）该学习小组在控制沙桶的质量m远远小于滑块的质量M的前提下，忽略滑块在气垫导轨上运动时所受的阻力，探究动能定理，若由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离s，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，滑块在通过两个光电门过程中合外力做功为____。滑块动能变化为_。23．（10分）(1)某同学想从下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表A．量程为1V、内阻大约为1kΩ的电压表B．量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表C．量程为3V、内阻为3kΩ的电压表那么他选择的电压表应该是________（填A、B或C）,将它串联一个R=__________kΩ的电阻可以改装成量程为9V的电压表．利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表（此表用符号、或与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），来测量一电源的电动势及内阻，在下面线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图． （3）根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1．50V时，电阻箱的阻值为15．0Ω；电压表示数为2．00V时，电阻箱的阻值为40．0Ω，则电源的电动势E＝______V、内阻r＝________Ω．（结果保留小数点后一位有效数字）24（12分）.如图所示，金属棒ab从高为h处自静止起沿光滑的弧形导轨下滑，进入光滑导轨的水平部分．导轨的水平部分处于竖直向上的匀强磁场中，在水平部分导轨上静止有另一根金属棒cd，两根导体棒的质量均为m．整个水平导轨足够长并处于广阔的匀强磁场中，忽略一切阻力，重力加速度g．求：（1）假设金属棒ab始终没跟金属棒cd相碰，两棒的最终速度大小；（2）在上述整个过程中两根金属棒和导轨所组成的回路中产生的焦耳热Q；（3）若已知导轨宽度为L，匀强磁场的磁感应强度为B，上述整个过程中通过导体棒cd横截面的电量q．25（20分）．如图所示，半径为L1＝2m的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B1＝T。长度也为L1、电阻为R的金属杆ab，一端处于圆环中心，另一端恰好搭接在金属环上，绕着a端沿逆时针方向匀速转动，角速度为ω＝π/10rad/s。通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中（连接a端的导线与圆环不接触，图中的定值电阻R1＝R，滑片P位于R2的正中央，R2的总阻值为4R），图中的平行板长度为L2＝2m，宽度为d＝2m．图示位置为计时起点，在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度v0＝0．5m/s向右运动，并恰好能从平行板的右边缘飞出，之后进入到有界匀强磁场中，其磁感应强度大小为B2，左边界为图中的虚线位置，右侧及上下范围均足够大。（忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻，忽略电容器的充放电时间，忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响，不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力）求：（1）在0～4s内，平行板间的电势差UMN；（2）带电粒子飞出电场时的速度；（3）在上述前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入电场，则磁感应强度B2应满足的条件。（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作答。如果多做，则每科按做的第一题计分。33．【物理━选修33】（15分）(1)（5分）一密闭钢瓶中装有一定质量的理想气体，气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是_________。(选对1个得2分，选对2不得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．T1<T2B．两种状态下瓶中气体分子的平均动能相等C．随着温度的升高，气体分子中速率大的分子所占的比例增大D．随着温度的升高，每一个气体分子的速率都增大E．同一温度下，气体分子的速率呈现“中间多，两头少”的分布规律(2)（10分）如图所示，横截面积均为S的两容器的下端由可忽略容积的细管连通。左侧容器的侧壁可导热，且足够高，上端开口。右侧容器的侧壁绝热，上端由导热材料封闭。活塞A、B下方封有理想气体1，B上方封有理想气体2，其中A导热，B绝热。大气压强为p0，外界温度为T0，两活塞的重力均为0.5p0S。系统平衡时，两气体柱的高度如图所示。现将右侧容器上端和恒温热源连接，系统再次平衡时A上升了一定的高度。然后用外力将A缓慢推回最初平衡时的位置并固定，系统第三次达到平衡后，气体2的长度变为1.2h。不计活塞与容器侧壁的摩擦，求：(i)恒温热源的温度T；(ii)系统第二次平衡时活塞A上升的高度△h。34.【物理━选修34】（15分）（1）（5分）下列说法中正确的是______(选对1个得2分，选对2不得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．单摆振动的周期与摆球质量无关B．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调C．光的偏振现象说明光波是横波D．光纤通信和全息照相都利用了光的全反射原理E．声源与观察者相互靠近时，观察者接收的频率大于声源振动的频率（2）（10分）从坐标原点O产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，t=0时刻波的图象如图所示，此时波刚好传播到M点，x=1m的质点P的位移为10cm，再经⊿t=0．1s，质点P第一次回到平衡位置。(i)求波源的探动周期。(ii)从t=0时刻起经多长时间位于x=－81m处的质点N(图中未画出)第一次到达波峰位置?并求出在此过程中质点P运动的路程。2018年黄石市高三年级五月适应性考试参考答案理科综合一、物理部分14.【答案】B【分析】太阳内部的核聚变反应，β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固．【解答】解：A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，故A错误；B、β衰变所释放的电子，是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，故B正确；C、比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故C错误；D、放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关，故D错误．故选：B15【答案】C【分析】小球A处于静止，受力平衡，分析受力情况，用作图法得出对小球施加的力最小的条件，再由平衡条件求出力的最小值．【解答】解：以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图，根据作图法分析得到，当小球施加的力F与细绳垂直时，所用的力最小．根据平衡条件，F的最小值为：Fmin=Gsin30°=mg×=mg故选：C．16【答案】D【分析】P与Q相互作用过程中，外力的合力为零，系统动量守恒，同时由于只有弹簧弹力做功，系统机械能也守恒；P刚与弹簧接触时，弹簧弹力逐渐变大，P做加速度变大的减速运动，Q做加速度变大的加速运动，当P与Q速度相等时，弹簧最短，弹性势能最大，根据动量守恒定律和机械能守恒定律列式即可．【解答】解：在整个过程中，弹簧具有最大弹性势能时，P和Q的速度相同．根据动量守恒定律mv0=2mv．根据机械能守恒定律，有故最大弹性势能等于P的初动能的．故选：D17【答案】C【分析】由洛仑兹力提供向心力得到半径公式，由此可以看出当速度变为原来的2倍时，半径也变为原来的2倍．结合题意此时粒子在磁场中偏转90°后垂直于y轴射出磁场，而粒子在磁场中运动的时间仅由偏转角决定，与速度无关，从而可以求出两次粒子运动的时间之比．【解答】解：由于带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛仑兹力提供向心力从而得到半径公式：，时间：，只与粒子偏转的角度有关．由题意当粒子的速度变为2v时，其半径也变为原来的2倍，则粒子偏转90°后垂直y轴射出．所以，故ABD错误，C正确．18【答案】B【解析】【命题立意】：本题考查交变电流的产生、变压器的应用、电路动态变化等知识点。考查学生对知识概念的理解和应用能力。【解题思路】：线圈平面与磁场平行时，产生的感应电动势最大，磁通量变化率最大，故A选项错误；理想变压器输入功率等于输出功率，由于两个灯泡都正常发光，则可知矩形线框产生的功率为2P，则有2P=EQ\F(1,EQ\A()\R(2))EmI=EQ\F(1,EQ\A()\R(2))NBSωI，可得ω=EQ\F(2EQ\A()\R(2)P,INBS)，故B选项正确；由于原线圈的电流为I，副线圈中两灯泡并联则总电流为2I，可知n1∶n2=2∶1，故C选项错误；若L1烧断，则副线圈电流减小，原线圈的电流也相应减小，故D选项错误。本题正确选项为B。19【答案】BC【分析】当发射的速度大于等于第二宇宙速度，会挣脱地球的引力，不绕地球飞行；根据周期的大小比较轨道半径，从而比较向心加速度的大小．根据万有引力提供向心力得出地球的质量，结合地球的体积求出地球的平均密度．【解答】解：A、当发射的速度大于11.2km/s，会挣脱地球的引力，不绕地球飞行，所以“天宫二号”的发射速度不可能大于11.2km/s，故A错误．B、天宫二号的周期小于同步卫星的周期，根据T=知，天宫二号的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，根据a=知，天宫二号的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，故B正确．C、题干中飞船的轨道半径r=R+h，周期已知，根据得，地球的质量M=，则地球的密度ρ===，故C正确．D、“神舟十一号”加速与“天宫二号”对接前应处于不同的轨道上，若在同一轨道上，加速做离心运动，离开原轨道，不能实现对接，故D错误．20【答案】BC【解析】【命题立意】：本题考查牛顿运动定律、摩擦力、变力做功和动能定理等知识点。考查学生的过程分析能力和应用数学知识解决物理问题的能力。【解题思路】：物块在斜面顶端静止释放能够下滑，应满足mgsinα>μ0mgcosα，即μ0<tanα，故A选项错误；根据牛顿第二定律可知a=gsinαμgcosα，可知物块下滑过程中随着μ的减小，a在增大，故B选项正确；摩擦力f=μmgcosα=(μ0EQ\F(μ0,l)x)mgcosα，可知f与x成线性关系，如图所示，其中f0=μ0mgcosα，则物块下滑到斜面底端的过程克服摩擦力做功Wf=eq\x\to(f)l=EQ\F(1,2)μ0mglcosα，故C选项正确；由动能定理有mglsinα－EQ\F(1,2)μ0mglcosα=EQ\F(1,2)mυ2，得υ=EQ\A()\R(2glsinαμ0glcosα)，故D选项错误。本题正确选项为BC。21【答案】AB【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，场强与电势的关系：E=，结合分析图象斜率与场强的关系，即可求得x1处的电场强度；根据能量守恒判断速度的变化；由Ep=qφ，分析电势的高低．由牛顿第二定律判断加速度的变化，即可分析粒子的运动性质．根据斜率读出场强的变化，由F=qE，分析电场力的变【解答】A、根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，场强与电势的关系：E=，得：E=，由数学知识可知Ep﹣x图象切线的斜率等于，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故A正确．B、根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，粒子带负电，q＜0，则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：φ1＞φ2＞φ3．故B正确．C、由图看出在0～x1段图象切线的斜率不断减小