天津市南開(kāi)區(qū)高三第一次模擬考試 物理試題及答案

2014年南開(kāi)區(qū)高考模擬理科綜合測(cè)試(一)、物理試卷 本試卷分為第I卷(選擇題)和第卷兩部分，共120分。第I卷 注意事項(xiàng)：答卷前，考生務(wù)必用藍(lán)、黑水筆將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考試科目填涂在答題卡上相應(yīng)位置；答題時(shí)，務(wù)必將答案用2B鉛筆涂寫(xiě)在答題卡上，答在試卷上無(wú)效。一、單項(xiàng)選擇題(每小題6分，共30分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的。)1關(guān)于物理學(xué)發(fā)展史上的一些重大事件，下列說(shuō)法中正確的是 A玻爾理論將量子觀念引入原子領(lǐng)域成功揭示了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 B盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子中的電子只能在某些不連續(xù)的軌道上運(yùn)動(dòng)C牛頓的經(jīng)典力學(xué)仍適用高速(速度接近光速)、微觀的粒子的運(yùn)動(dòng) D麥克斯韋的電磁理論認(rèn)為，任何變化的磁場(chǎng)周?chē)欢óa(chǎn)生變化的電場(chǎng)2甲、乙兩汽車(chē)在平直公路上從同一地點(diǎn)同時(shí)開(kāi)始行駛，它們的圖象如圖所示，忽略汽車(chē)掉頭所需時(shí)間。下列對(duì)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的是 A在第l小時(shí)末，乙車(chē)改變運(yùn)動(dòng)方向 B在第4小時(shí)末，甲、乙兩車(chē)相遇 C在前4小時(shí)內(nèi)，甲、乙兩車(chē)的平均速度相等 D在第2小時(shí)末，甲、乙兩車(chē)相距80 km3，一個(gè)擋板固定于光滑水平地面上，截面為圓的柱狀物體甲放在水平面上，半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間，乙沒(méi)有與地面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。現(xiàn)在對(duì)甲施加一個(gè)水平向左的力F，使甲沿地面緩慢地移動(dòng)，直至甲與擋板接觸為止。設(shè)乙對(duì)擋板的壓力F1，甲對(duì)地面的壓力為F2，在此過(guò)程中 AF1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢增大 BF1緩慢減小，F(xiàn)2不變 CF1緩慢增大，F(xiàn)2不交 DF1緩慢減小，F(xiàn)2緩慢增大4如圖所示，a、b兩種單色光平行地射到平行玻璃磚上，經(jīng)平行玻璃磚后射出的光線分別為、。下列說(shuō)法正確的是 A光線a的折射率比光線b的折射率大，光線a的波長(zhǎng)比光線b的波長(zhǎng)短 B光線a進(jìn)入玻璃后的傳播速度小于光線b進(jìn)入玻璃后的傳播速度 C若光線a能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，光線b也一定能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng) D光線a的頻率比光線b的頻率小，其光子能量比光線b光子能量大5如圖所示，在真空中有兩個(gè)固定的等量異種點(diǎn)電荷+Q和-Q。直線MN是兩點(diǎn)電荷連線的中垂線，O是兩點(diǎn)電荷連線與直線MN的交點(diǎn)。a、b是兩點(diǎn)電荷連線上關(guān)于O的對(duì)稱點(diǎn)，c、d是直線MN上的兩個(gè)點(diǎn)(cO>dO)。下列說(shuō)法中正確的是 Aa點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；將一檢驗(yàn)電荷沿aOb由a移動(dòng)到b，所受電場(chǎng)力先增大后減小 Ba點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；將正檢驗(yàn)電荷沿aOb由a移動(dòng)到b，電勢(shì)能先增大后減小 Cc點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；將一檢驗(yàn)電荷沿MN由c移動(dòng)到d，所受電場(chǎng)力先減小后增大 Dc點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；將正檢驗(yàn)電荷沿MN由c移動(dòng)到d，電勢(shì)能不變二、不定項(xiàng)選擇題(每小題6分，共18分。每小題給出的四個(gè)選頊中，都有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，選錯(cuò)或不答的得0分。)6如圖所示，M是小型理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)之比n1：n2=10：l，接線柱a、b接正弦交變電源，電壓u=311sin100V。變壓器右側(cè)部分為火警系統(tǒng)原理圖，其中R2為半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，其電阻隨溫度升高而減小；R1為定值電阻。下列說(shuō)法正確的是 A電壓表V1的示數(shù)為311 V B變壓器副線圈中電流的頻率為50 Hz C當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，電壓表V2的示數(shù)變小，電流表A的示數(shù)變小 D當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，變壓器原線圈的輸入功率變大7如圖所示，波源S從平衡位置開(kāi)始上下(y軸方向)振動(dòng)，產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波向右傳播，經(jīng)過(guò)01s后，P點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)，已知，SP=2 m，若以P點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)刻作為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)，下圖為P點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則下列說(shuō)法正確的是 A波源S最初是向上振動(dòng) B該簡(jiǎn)諧波的波速為20 m/s C該波的周期為0.4 s D該波的波長(zhǎng)為4m8一粒鋼珠從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始自由下落，然后陷入泥潭中。若把在空中下落的過(guò)程稱為過(guò)程I，進(jìn)入泥潭直到停住的過(guò)程稱為過(guò)程II，空氣阻力忽略不計(jì)。則 A過(guò)程I中鋼珠動(dòng)量的改變量等于重力的沖量 B過(guò)程中阻力的沖量的大小等于過(guò)程I中重力沖量的大小 C過(guò)程II中鋼珠克服阻力所做的功等于過(guò)程I與過(guò)程II中鋼珠所減少的總重力勢(shì)能 D過(guò)程II中損失的機(jī)械能等于過(guò)程I中鋼珠所增加的動(dòng)能第II卷9(18分)(1)“靜止”在赤道上空的地球同步氣象衛(wèi)星把廣闊視野內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)發(fā)回地面，為天氣預(yù)報(bào)提供準(zhǔn)確、全面和及時(shí)的氣象資料。設(shè)地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，則同步衛(wèi)星運(yùn)行速度是第一宇宙速度的 倍，同步衛(wèi)星的向心加速度是地球表面重力加速度的 倍。(2)現(xiàn)要驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長(zhǎng)斜面(如圖)、小車(chē)、計(jì)時(shí)器一個(gè)、米尺。 I填入適當(dāng)?shù)墓交蛭淖?，完善以下?shí)驗(yàn)步驟(不考慮摩擦力的影響)：讓小車(chē)自斜面上方一固定點(diǎn)A1從靜止開(kāi)始下滑到斜面底端A2，記下所用的時(shí)間t；用米尺測(cè)量A1與A2之間的距離s，則小車(chē)的加速度a= ；用米尺測(cè)量A1相對(duì)于A2的高度h。設(shè)小車(chē)所受重力為mg，則小車(chē)所受的合外力F= ；改變 ，重復(fù)上述測(cè)量；以h為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線，則可驗(yàn)證“當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律。II在探究如何消除上述實(shí)驗(yàn)中摩擦阻力影響的過(guò)程中，某同學(xué)設(shè)計(jì)的方案是：調(diào)節(jié)斜面傾角，使小車(chē)在斜面上勻速下滑。測(cè)量此時(shí)A1點(diǎn)相對(duì)于斜面底端A2的高度h0。進(jìn)行I中的各項(xiàng)測(cè)量。計(jì)算與作圖時(shí)用(h- h0)代替h。對(duì)此方案有以下幾種評(píng)論意見(jiàn)，其中合理的意見(jiàn)是 A方案正確可行 B方案的理論依據(jù)正確，但利用所給的器材無(wú)法確定小車(chē)在斜面上是否做勻速運(yùn)動(dòng) C方案的理論依據(jù)有問(wèn)題，小車(chē)所受摩擦力與斜面傾角有關(guān)(3)某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率。 用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖所示，由圖可知其直徑為 mm； 用多用電表的電阻“l(fā)0”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻，表盤(pán)的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值約為 。該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下： 待測(cè)圓柱體電阻R 電流表A1(量程04mA，內(nèi)阻約50) 電流表A2(量程010 mA，內(nèi)阻約30) 電壓表V1(量程03V，內(nèi)阻約10 k) 電壓表V2(量程0l5V，內(nèi)阻約25k) 直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì)) 滑動(dòng)交阻器R1(阻值范圍015，允許通過(guò)的最大電流2.0A) 滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍02 k，允許通過(guò)的最大電流0.5 A) 開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干 為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出測(cè)量的電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)。2014年南開(kāi)區(qū)高考模擬理科綜合測(cè)試(一)物理試卷答題紙題號(hào)9(1)9(2)9(3)10l l12總分得分10(16分)如圖所示，半徑R=0.1 m的豎直半圓形光滑軌道bc與水平面ab相切。質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊B放在半圓形軌道末端的b點(diǎn)，另一質(zhì)量也為m=0.1 kg的小滑塊A以v0=2 m/s的水平初速度向B滑行，滑過(guò)s=l m的距離，與B相碰，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B粘在一起運(yùn)動(dòng)。已知本塊A與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2。A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)。(g=10m/s2)。求：(1)A與B碰撞前瞬間的速度大小vA； (2)碰后瞬間，A、B共同的速度大小v； (3)在半圓形軌道的最高點(diǎn)C，軌道對(duì)A、B的作用力FN的大小。11(18分)如圖甲所示，兩根間距為l1=0.2 m的平行導(dǎo)軌PQ和MN處于同一水平面內(nèi)，左端連接一阻值為R=0.4的電阻，導(dǎo)軌平面處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，棒到導(dǎo)軌左端PM的距離為l2=0.1 m，導(dǎo)體捧與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和是體棒的電阻。 (1)若CD棒固定，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率隨時(shí)間t的變化關(guān)系式為T(mén)/s，求回路中感應(yīng)電流的有效值I；地 (2)若CD棒不固定，CD棒與導(dǎo)軌間摩擦忽略不計(jì)，磁場(chǎng)不隨時(shí)間變化?，F(xiàn)對(duì)CD棒施加一個(gè)水平向右的恒力F，使CD棒由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)。此過(guò)程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且良好接觸，圖乙是捧的vt圖象，其中AO是圖象在零時(shí)刻的切線，AB是圖象的漸近線。求拉力F的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；當(dāng)棒的位移為20 m時(shí)，棒的速度達(dá)到8 m/s，求在此過(guò)程中電阻上產(chǎn)生的熱量Q。12(20分)有一種“雙聚焦分析器”質(zhì)譜儀，工作原理如圖所示。其中加速電場(chǎng)的電壓為U，靜電分析器中有會(huì)聚電場(chǎng)，即與圓心O1等距的各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向沿徑向指向圓心O1。磁分析器中以O(shè)2為圓心、圓心角為90o的扇形區(qū)域內(nèi)，分布著方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行。由離子源發(fā)出一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子(初速度為零，重力不計(jì))，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，從M點(diǎn)沿垂直于該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入靜電分析器，在靜電分析器中，離子沿半徑為R的四分之一圓弧軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并從N點(diǎn)射出靜電分析器。而后離子由P點(diǎn)垂直于磁分析器的左邊界且垂直于磁場(chǎng)方向射入磁分析器中，最后離子垂直于磁分析器下邊界從Q點(diǎn)射出，并進(jìn)入收集器。測(cè)量出Q點(diǎn)與圓心O2的距離為d。位于Q點(diǎn)正下方的收集器入口離Q點(diǎn)的距離為0.5d。 (題中的U、m、q、R、d都為已知量)(1)求靜電分析器中離子運(yùn)動(dòng)軌跡處電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；(2)求磁分析器中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向；(3)現(xiàn)將離子換成質(zhì)量為4m，電荷量仍為q的另一種正離子，其它條件不變。磁分析器空間足夠大，離子不會(huì)從圓弧邊界射出，收集器的位置可以沿水平方向左右移動(dòng)，要使此時(shí)射出磁分析器的離子仍能進(jìn)入收集器，求收集器水平移動(dòng)的距離。- 13 -