福建 楊清海(特級(jí)教師) 楊俐俐
2016年高考模擬試題(理綜物理)
福建 楊清海(特級(jí)教師) 楊俐俐
14.如圖1所示,一小物塊在水平拉力作用下沿光滑的固定圓柱體表面緩慢上滑,則此過(guò)程中 ( )
圖1
A.物塊受到的支持力逐漸增大
B.物塊受到的支持力先減小后增大
C.拉力F逐漸減小
D.拉力F先逐漸增大后逐漸減小
15.如圖2所示為一小物塊由靜止開(kāi)始水平向右做直線運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象,則下列說(shuō)法正確的是 ( )
圖2
A.0~8s內(nèi),物塊運(yùn)動(dòng)的路程為10m
B.0~5s內(nèi),物塊運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為1m/s
C.5~6s內(nèi),物塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2m/s2,方向水平向右
D.0~8s內(nèi),物塊運(yùn)動(dòng)的加速度最小值為1m/s2
16.如圖3所示,甲、乙兩船在同一河岸邊A、B兩處,兩船船頭方向與河岸均成θ角,且恰好對(duì)準(zhǔn)對(duì)岸邊C點(diǎn)。若兩船同時(shí)開(kāi)始渡河,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t,同時(shí)到達(dá)對(duì)岸,乙船恰好到達(dá)正對(duì)岸的D點(diǎn)。若河寬d、河水流速均恒定,兩船在靜水中的劃行速率恒定,不影響各自的航行,則下列判斷正確的是 ( )
A.兩船在靜水中的劃行速率不同
圖3
B.甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小
C.兩船同時(shí)到達(dá)D點(diǎn)
17.如圖4所示,某衛(wèi)星S繞地球做周期為T(mén)的勻速圓周運(yùn)動(dòng),地球相對(duì)衛(wèi)星S的張角為θ,地球視為質(zhì)量分布均勻的球體,其表面重力加速度為g,引力常量為G,下列說(shuō)法正確的是 ( )
圖4
18.如圖5所示,一面積為S、匝數(shù)為n的矩形線圈通過(guò)滑環(huán)接一理想變壓器,副線圈接一可調(diào)電阻R,開(kāi)關(guān)P扳向a。兩電表均為理想電表,其他電阻均不計(jì)。若線圈繞OO′軸在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),從線圈轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),則下列判斷正確的是 ( )
圖5
A.當(dāng)僅將R增大時(shí),電壓表讀數(shù)也增大
B.當(dāng)僅將開(kāi)關(guān)P扳向b時(shí),電流表讀數(shù)減小
C.線圈產(chǎn)生的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=nBSωsinωt
D.線圈從水平位置轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中通過(guò)電流表的電荷量不為零
19.(多選)如圖6所示,直角三角形OAB區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),C為AB的中點(diǎn)?,F(xiàn)有比荷相同的兩個(gè)分別帶正、負(fù)電的粒子(不計(jì)重力)沿OC方向同時(shí)從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)。下列說(shuō)法正確的是 ( )
圖6
A.若有一個(gè)粒子從OA邊射出磁場(chǎng),則另一個(gè)粒子一定從OB邊射出磁場(chǎng)
B.若有一個(gè)粒子從OB邊射出磁場(chǎng),則另一個(gè)粒子一定從CA邊射出磁場(chǎng)
C.若正、負(fù)粒子分別從A、B兩點(diǎn)射出磁場(chǎng),則它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為2∶1
D.若正、負(fù)粒子分別從A、B兩點(diǎn)射出磁場(chǎng),則它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為1∶3
圖7
D.b球剛落在P點(diǎn)的速率vb是a球剛落在P點(diǎn)的速率va的2倍
21.(多選)如圖8所示,在光滑水平面上充滿水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),被拉直的絕緣輕繩一端固定在O點(diǎn),另一端系著帶正電的小球,輕繩與水平面平行,OB與電場(chǎng)線平行。若小球從A點(diǎn)由靜止釋放后,沿水平面擺動(dòng)到B點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,則關(guān)于此過(guò)程,下列判斷正確的是 ( )
圖8
A.小球的動(dòng)能先變小后變大
B.小球的切向加速度一直減小
C.小球受到的拉力先變大后變小
D.小球受到的電場(chǎng)力做功功率先增大后減小
22.(6分)某同學(xué)采用DIS實(shí)驗(yàn)“研究加速度和力的關(guān)系”,實(shí)驗(yàn)裝置如圖9所示。若DIS按圖象方式顯示得到了如圖10所示的實(shí)驗(yàn)圖象,
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)由圖線中OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是___________ __________________________________________________。
(2)(單選題)造成圖線中AB段明顯偏離直線的主要原因是_____________
A.小車(chē)與軌道之間存在摩擦
B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大
D.所用小車(chē)的質(zhì)量太大
(3)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法,應(yīng)保持________不變,用鉤碼所受的重力大小作為_(kāi)______________,用DIS測(cè)小車(chē)的加速度。
23.(9分)某學(xué)習(xí)小組欲用伏安法測(cè)定一個(gè)額定電壓為12V、額定功率在20~25W間的燈泡的額定功率,可提供的實(shí)驗(yàn)器材如下:
電源E(電動(dòng)勢(shì)約15V,內(nèi)阻不計(jì)),電壓表V1(量程0~15V,內(nèi)阻約15kΩ),電壓表V2(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ),電流表A1(量程0~0.6A,內(nèi)阻約1.0Ω),電流表A2(量程0~3A,內(nèi)阻約0.1Ω),滑動(dòng)變阻器R(0~15Ω、2.0A),開(kāi)關(guān),導(dǎo)線若干。
在實(shí)驗(yàn)中要求考慮節(jié)能問(wèn)題,誤差要求盡可能小。
(1)請(qǐng)?jiān)趫D11實(shí)驗(yàn)中畫(huà)出電路圖,并標(biāo)明器材的代號(hào)。
圖11
(2)按正確的實(shí)驗(yàn)操作得到該燈泡的I-U圖線如圖12所示,則該燈泡的額定功率是_____________W。
圖12
(3)若將該燈泡接在電動(dòng)勢(shì)為14V,內(nèi)阻為5.6Ω的電源上,則該燈泡消耗的功率為_(kāi)_________W。
24.(12分)某物塊以初速度v0=1m/s在水平直線軌道上運(yùn)動(dòng),在0~60s內(nèi)其加速度a隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖13所示。
圖13
(1)求物塊在40s末的速度大小v1及在0~40s內(nèi)通過(guò)的路程x;
(2)對(duì)比加速度和速度的定義,根據(jù)如圖所示的a-t圖象,請(qǐng)借鑒教科書(shū)中由v-t圖象來(lái)求位移的方法,求物塊在60s末的速度大小v2。
25.(20分)如圖14所示,固定于絕緣水平面上且間距d=0.2m的U形金屬框架處在豎直向下、均勻分布的磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的左邊界cd與右邊界ab之間的距離L=1m。t=0時(shí),長(zhǎng)為d的金屬棒MN從ab處開(kāi)始沿框架以初速度v0=0.2m/s向左運(yùn)動(dòng),t=5s時(shí)棒剛好達(dá)到cd處停下;t=0時(shí)刻開(kāi)始,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的倒數(shù)隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖15所示。電阻R=0.4Ω,棒的電阻r=0.1Ω,不計(jì)其他電阻和一切摩擦阻力,棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。求:
圖14
圖15
(1)在0~1s內(nèi)棒受到的安培力;
(2)棒的質(zhì)量m;
(3)在0~5s內(nèi)電阻R消耗的平均電功率P1。
33.[物理—選修3-3](15分)
(1)(6分)關(guān)于分子動(dòng)理論和物體內(nèi)能,下列說(shuō)法正確的是______。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得3分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得6分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)
A.物體放熱,其內(nèi)能一定減少
B.熱量可以從溫度為0℃的物體傳給溫度為10℃的物體
C.溫度高的物體的內(nèi)能一定大,但分子平均動(dòng)能不一定大
D.若兩分子間距減小,則分子引力和分子斥力均增大
E.若分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,則分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大
(2)(9分)如圖16所示,一根兩端封閉的均勻玻璃管AB,內(nèi)有一段長(zhǎng)L=3cm的水銀柱將兩段空氣柱隔開(kāi)。當(dāng)玻璃管放在水平桌面上時(shí),L1=45cm,L2=105cm,管中空氣的壓強(qiáng)p=20cmHg?,F(xiàn)將玻璃管A端緩慢抬起直至玻璃管處于豎直狀態(tài),管中空氣的溫度與環(huán)境溫度相同且恒為27℃。
圖16
(?。┣蟛AЧ芴幱谪Q直狀態(tài)時(shí)A端空氣柱的長(zhǎng)度L′1及其壓強(qiáng)p1;
(ⅱ)若玻璃管處于豎直狀態(tài)時(shí)用冰塊包在A管周?chē)越档虯管中空氣的溫度,直至B管中空氣柱長(zhǎng)度仍為105cm,求此時(shí)A管中空氣的溫度t′。(設(shè)此過(guò)程中B管中空氣的溫度不變)
34.[物理-選修3-4](15分)
(1)(6分)如圖17所示,t=0時(shí)刻,與M點(diǎn)間的距離為12m的波源O點(diǎn)由平衡位置開(kāi)始上下振動(dòng),形成一列沿直線OM傳播的簡(jiǎn)諧橫波。圖18為質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)圖象。下列判斷正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得3分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得6分,每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)
A.這列波的傳播周期為3s
B.這列波的傳播速度為2m/s
C.t=0時(shí)刻,波源O振動(dòng)的方向沿y軸負(fù)方向
D.0~9s時(shí)間內(nèi),這列波的傳播距離為12m
E.0~9s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)M的路程為6cm
圖19
(?。┩该靼肭蝮w的折射率n;
(ⅱ)沿MN方向從P入射的光在透明物中的傳播時(shí)間t。
35.[物理—選修3-5](15分)
(1)(6分)(1)圖20為μ氫原子(μ子與質(zhì)子構(gòu)成)的能級(jí)示意圖。若用光子能量在2 360~2 380eV范圍內(nèi)的光去照射大量處于基態(tài)的μ氫原子,根據(jù)玻爾理論,下列判斷正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得3分,選對(duì)2個(gè)得4分。選對(duì)3個(gè)得6分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)
圖20
A.能量為2 380eV的照射光光子可以被基態(tài)μ氫原子吸收
B.能量為2 371.5eV的照射光光子可以被基態(tài)μ氫原子吸收
C.可能被基態(tài)μ氫原子吸收的光子不同頻率的只有1種
D.吸收照射光光子后的大量μ氫原子可輻射出不同頻率的光子最多有3種
E.吸收照射光光子后的大量μ氫原子可輻射出不同頻率的光子最多有6種
圖21
(?。┪飰K滑離小車(chē)時(shí)的速率v1;
(ⅱ)物塊滑離小車(chē)時(shí),小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)的距離x。
參考答案
20.AB 【解析】?jī)汕虻竭_(dá)P點(diǎn)前均做平拋運(yùn)動(dòng),則,得,C項(xiàng)錯(cuò)誤;R=v1t1,2R=v2t2,得,A項(xiàng)正確;,得tanα=tanβ,B項(xiàng)正確;由于α=β,所以, D項(xiàng)錯(cuò)誤。
21.BD 【解析】小球從A點(diǎn)擺動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,只有電場(chǎng)力做功且一直做正功,根據(jù)動(dòng)能定理知小球的動(dòng)能Ek一直增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;小球從A點(diǎn)擺動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中輕繩與OB的夾角設(shè)為θ,則小球的切向加速度,隨著θ的減小而減小,B項(xiàng)正確;根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式有,得小球受到的拉力大小,cosθ、Ek均隨著θ的減小而增大,可見(jiàn)F一直增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在A點(diǎn)時(shí)小球的速率為零,電場(chǎng)力做功的瞬時(shí)功率為零,過(guò)B點(diǎn)時(shí)小球的速度方向與電場(chǎng)力垂直,電場(chǎng)力做功的瞬時(shí)功率也為零,可見(jiàn)小球受到的電場(chǎng)力做功功率先增大后減小,D項(xiàng)正確。
22.(1)小車(chē)的質(zhì)量一定,加速度a與合力F成正比(2)C (3)小車(chē)的質(zhì)量 小車(chē)的合外力
【解析】(1)由圖象OA段可知,a與F成正比,即在小車(chē)質(zhì)量一定時(shí),加速度a與小車(chē)受到的合力F成正比;(2)圖線通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),這說(shuō)明完成了平衡摩擦力這步驟,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;本實(shí)驗(yàn)的原理是在所掛鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量以及平衡摩擦力的兩個(gè)前提下,才可以認(rèn)為小車(chē)受到的合力等于鉤碼的重力,若鉤碼的質(zhì)量太大,則小車(chē)受到的合力明顯小于鉤碼的重力,實(shí)驗(yàn)誤差較大,a-F圖象偏離直線越明顯,C項(xiàng)正確。
23.(1)如圖甲所示 (2)24 (3)8
24.(1)21m/s 740m (2)11m/s
【解析】(1)物塊在0~10s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng),在10~40s內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)
則v1=v0+a1t1
即v1=1m/s+2×10m/s=21m/s
在10~40s內(nèi)通過(guò)的路程x2=v1t2
x=x1+x2=740m。
(2)根據(jù)加速度-時(shí)間圖象的面積表示速度的變化,在40~60s內(nèi)速度減少量
物塊在60s末的速度大小v2=v1-Δv=21m/s-10m/s=11m/s。
25.(1)0 (2)0.02kg (3)6.4×10-5W
在t=0時(shí)刻開(kāi)始在很短的時(shí)間Δt內(nèi),棒的運(yùn)動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng),則穿過(guò)閉合回路的磁通量
可見(jiàn)0~1s內(nèi)穿過(guò)閉合回路的磁通量保持不變,棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,棒受到的安培力為零,棒做勻速運(yùn)動(dòng)。
(2)在0~1s內(nèi)棒做勻速運(yùn)動(dòng)的位移大小L1=v0t1
得P1=6.4×10-5W。
33.(1)BDE (2)(?。㎜′1=50cmP1=18cmHg(ⅱ)t′=-18℃
【解析】(1)若物體放出熱量Q的同時(shí),外力對(duì)物體做的功W≥Q,則其內(nèi)能不變或增加,A項(xiàng)錯(cuò)誤;在引起其他變化的情況下,熱量可以從低溫物體傳到高溫物體,如冰箱正常工作時(shí),借助電流做功,就可以實(shí)現(xiàn)冰箱內(nèi)低溫下的熱量傳遞到冰箱外高溫的周?chē)h(huán)境,B項(xiàng)正確;物體的內(nèi)能不僅與溫度有關(guān),還與質(zhì)量有關(guān),如1℃的一滴水的內(nèi)能就比0.5℃的一大桶水的內(nèi)能小,但溫度高的物體分子平均動(dòng)能一定大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)分子動(dòng)理論知,兩個(gè)分子間的分子引力和分子斥力均隨分子間距的減小而增大,D項(xiàng)正確;若分子間作用力即分子力表現(xiàn)為斥力,兩個(gè)分子靠近時(shí)分子力方向與速度方向間的夾角大于90°,分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增大,E項(xiàng)正確。
(2)(?。怏w做等溫變化,根據(jù)玻意耳定律
對(duì)A管中的空氣有pL1S=p1L1′S
對(duì)B管中的空氣有pL2S=(p1+ρL)L′2S
又L1′+L′2=L1+L2
解得L′1=50cm,p1=18cmHg。
(ⅱ)由題意可知,B管中空氣的壓強(qiáng)仍為
p=20cmHg,則
A管中空氣的溫度t′=-18℃。
(2)(?。┰O(shè)透明半球體的臨界角為θ,則
(ⅱ)若此光束沿MN方向從P點(diǎn)入射,光路如圖所示,則
光在P點(diǎn)的入射角i=90°-θ=45°設(shè)對(duì)應(yīng)的折射角為r,則
得r=30°
光在透明半球體中的傳播距離L=2Rcosr
【解析】(1)只有n=1能級(jí)至n=4能級(jí)的能級(jí)差(-158.1eV)-(-2529.6eV)=2371.5eV在光子的能量范圍內(nèi),光子能量為2371.5eV的照射光才能被基態(tài)μ氫原子吸收,即照射光中只有一種頻率的光子被基態(tài)μ氫原子吸收,B、C項(xiàng)正確,A項(xiàng)錯(cuò)誤;吸收照射光光子后的μ氫原子躍遷到n=4能級(jí),對(duì)于大量這樣的μ氫原子,可輻射出不同頻率的光子最多有=6種,E項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
(2)(?。┪飰K滑到小車(chē)上時(shí)的速率設(shè)為v0,則根據(jù)機(jī)械能守恒定律有
物塊滑離小車(chē)時(shí)小車(chē)的速率設(shè)為v2,則以物塊和小車(chē)為研究對(duì)象,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有
(作者單位:福建省晉江市季延中學(xué))