“超级全能生”2016高考全国卷26省联考(甲卷)

2016-03-21 02:29
教学考试(高考物理) 2016年3期
关键词:板间线框滑块

“超级全能生”2016高考全国卷26省联考(甲卷)

(本试卷适用于使用全国卷Ⅱ地区)

[编者按]本次考试由新东方优能中学、《教学考试》杂志社共同发起组织,全国26个省市的数十万考生参加,试题创新度较高,吻合高考命题趋势,本刊特刊发以供广大读者考前模拟检测,希望对大家备考有所帮助。

第Ⅰ卷(选择题 共48分)

二、选择题(本大题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21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.已知一个带正电的粒子在某一电场中只受电场力的作用,若给它一个适当的初速度,其就能沿某一直线运动;而给它另一个适当的初速度,其就能沿该电场的某一等势面运动。则满足上述运动情况的电场可能是 ( )

A.正点电荷产生的电场

B.两个等量同种正点电荷产生的电场

C.负点电荷产生的电场

D.匀强电场

15.如图所示,正弦交流电与方波交流电电流的最大值与频率均相同,把它们分别通入甲、乙两个完全相同的电热器,若让它们连续正常工作产生的热量相同,则甲、乙两个电热器的工作时间之比为 ( )

16.对做平抛运动的物体,在已知重力加速度g的条件下,给出下列4组条件,其中不能确定出平抛的初速度大小的是 ( )

A.下落高度和水平位移

B.落地时的速度大小和方向

C.位移大小和方向

D.位移大小及落地时的速度大小

17.有一固定的足够长的斜面,滑块以速率v1由斜面底端向上运动,速度减为零后又沿斜面下滑,当它回到出发点时速率变为v2,且v2<v1。若滑块由底端向上运动到最高处的位移中点A点,取斜面底端重力势能为零,则 ( )

A.上行时滑块的机械能减小,下行时滑块的机械能增大

B.上行时通过A点的速率大于v1/2

C.上升过程中动能和势能相等的位置在A点

D.上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方

18.在甲、乙两条直导线所在平面内,一带电粒子的运动轨

迹如图所示,已知甲、乙两条导线只有一条导线中通有电流,另一条导线中无电流。若带电粒子所受的重力及空气阻力均可忽略不计,关于电流方向和粒子带电情况及运动的方向,下列说法中可能正确的是( )

A.甲中通有自上而下的不断增大的电流,带负电的粒子从a点向b点运动

B.甲中通有自上而下的恒定电流,带正电的粒子从b点向a点运动

C.乙中通有自下而上的不断减小的电流,带正电的粒子从b点向a点运动

D.乙中通有自下而上的恒定电流,带负电的粒子从a点向b点运动

19.如图所示,正方形导线框在水平恒力F作用下向右平移,并将穿过一有界匀强磁场,磁场沿ab方向的范围足够大,宽度大于线框边长。ab边平行磁场左边界MN,且沿垂直于磁场和边界的方向进入磁场时,线框的加速度为零。对于线框进入磁场过程与穿出磁场过程(不含全在磁场中的过程),下列说法中正确的是( )

A.力F做功相等

B.线框中感应电流方向相反

C.线框所受安培力方向相反

D.线框中产生的焦耳热相同

20.已知万有引力恒量为G,如果将月球绕地球运行的轨道视为圆周,并测出了其运行的轨道半径R和运行周期T,则由此可推算 ( )

A.地球的质量 B.地球的半径

C.月球的运行速度 D.地球对月球的万有引力

21.质量为m=20kg的物体,在大小恒定的水平外力作用下,沿水平面做直线运动。该物体在0~4s内的v-t图象如图所示,重力加速度取g=10m/s2,下列说法中正确的是 ( )

A.该物体与水平面间的动摩擦因数为0.20

B.恒定的水平外力大小为60N

C.在0~4s内恒定的水平外力对物体做的功为960J

D.在0~4s内物体运动的位移大小为12m

第Ⅱ卷(非选择题 共62分)

三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22~25题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33~35题为选考题,考生根据要求作答)

(一)必考题(共47分)

22.(5分)利用滴水法可以粗略测量当地的重力加速度,方法是:如图所示,细心调整水龙头滴水的快慢,使第一滴水落到盘子的瞬间,第二滴水正好从水龙头口开始下落。从某一滴水从水龙头口流出的瞬间开始计时,并开始数1,数到第n滴水离开水龙头口时停止计时,记下所用的时间t。再测出_____________(填写物理量的名称和单位),就可利用公式g=_____________(用题中物理量的符号表示)算出当地的重力加速度值。

23.(10分)一种电池标称电动势为9V,内电阻约50Ω,允许的最大输出电流为50mA。为了较准确地测量这个电池的电动势和内电阻,可以设计出如图1所示的实验电路,已知实验中所使用的电压表内电阻足够大,可以忽略其对电路的影响;图中R为电阻箱,阻值范围为0~999.9Ω,R0为保护电阻。

(1)实验室里备用的定值电阻有以下几种规格:

A.10Ω B.50Ω

C.150Ω D.500Ω

实验时,R0应选用_______较好(填字母代号)。

(2)按照图1所示的电路图,将图2所示的实物连接成实验电路。

(3)在实验中,当变阻箱调到图3所示位置后,闭合开关S,电压表的示数为8.70V,此时通过电阻箱的电流为_____________mA。(保留2位有效数字)

(4)断开开关S,调整电阻箱的阻值,再闭合开关S,读取并记录电压表的示数。多次重复上述操作,可得到多组电压值U和通过电阻箱的电流值I,利用多次读取和计算出的数据,作出如图4所示的图线。根据图线可知,该电池的电动势E=_____________V,内电阻r=________Ω。

24.(12分)如图所示,一对竖直放置的平行正对金属板A、B构成电容器,电容为C。电容器的A板接地,且中间有一个小孔S。一个被灯丝加热的阴极K与S位于同一水平线,从阴极上可以不断地发射出电子,电子经过电压U0加速后通过小孔S沿水平方向射入A、B两极板间。设电子的质量为m,电荷量为e,电子从阴极发射时的初速度可忽略不计。如果到达B板的电子都被B板吸收,且单位时间内射入电容器的电子个数为n,随着电子的射入,两极板间的电势差逐渐增加,致使最终电子无法到达B板。求:

(1)第一个到达B板的电子其速度的大小;

(2)当B板吸收了N个电子时,A、B两板间的电势差;

(3)从电子射入小孔开始到A、B两板间的电势差达到最大值所经历的时间。

25.(20分)如图所示为一平直传送带,A、B两端点间距离为l,传送带的运行速率为v。今将一工件无初速地放在A端,已知工件与传送带之间动摩擦因数为μ,且认为传送带的形状及速率不受放上工件的影响。取重力加速度为g,求:

(1)工件刚放到传送带上时的加速度大小;

(2)传送带将该工件由A端传送到B端可能的时间间隔Δt及相应的条件(即题中给出量之间应满足的关系)。

(二)选考题(共15分。请考生从给出的3道物理题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分)

33.[物理—选修3-3](15分)

(1)如图所示,p-V坐标系中的每个方格的边长均相等,在p-V图中的直线段AB表示一定质量的理想气体的状态变化过程。则气体从状态A变化到状态B的整个过程中,下列说法正确的是________。(填正确答案标号,选对1个得2分,选对2个得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.气体的温度保持不变

B.气体的内能先增加某一值,再减少同样的值

C.气体对外做功,并吸热

D.气体的密度不断减小

(2)(10分)如图所示,内径均匀的玻璃管,A端封闭,E端开口,AB段和CE段竖直,BC段水平。AB段长10cm,BC段长30cm,CD段长40cm,DE段长56cm,F点位于DE之间且EF段长40cm。DE段充满水银,AD段充满空气,外界大气压p0=760mmHg。现玻璃管突然从F处折断,下段玻璃管连同管中水银一起脱落,求再次平衡后管内空气柱的长度。(设整体变化过程中气体的温度保持不变)

34.[物理—选修3-4](15分)

(1)关于光在传播过程中所表现的现象,下列说法中正确的是_______。(填正确答案标号,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)

A.雨后天空出现的彩虹是光的衍射现象

B.白光通过分光镜在光屏上形成的彩色光带是光的色散现象

C.涂有增透膜的照相机镜头呈淡紫色,说明增透膜增强了对淡紫色的透射程度

D.夜间观看到天边星座的位置比实际位置偏高,这是光的折射现象

E.利用红外线进行遥感、遥控主要是因为红外线的波长长,容易发生衍射

(2)(10分)一列沿x轴传播的简谐横波,其周期为T,某时刻的波形图线如图中的实线所示,再经t=0.2s的波形图如图中的虚线所示。求:

①若t小于T,则此列波的波速为多大?

②若t大于T,则此列波的波速为多大?

35.[物理—选修3-5](15分)

(1)下列说法中正确的是_______。(填正确答案标号,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)

A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应

B.利用卢瑟福的α粒子散射实验可以估算原子核的大小

C.玻尔理论是依据α粒子散射实验分析得出的

D.氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,电势能增大,总能量增大

E.当氢原子从n=3的状态跃迁到n=1的状态将发射出光子

(2)(10分)如图所示,图中的线段a、b、c分别表示在光滑水平面上沿一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的速度-时间图象。已知滑块Ⅰ的质量m1=1.0kg,根据图象,试求滑块Ⅰ与滑块Ⅱ碰撞过程中损失的机械能。

参考答案

14.C 15.A 16.D 17.B 18.ABC 19.AB

20.AC 21.AB

22.(5分)水龙头嘴到盘子的竖直距离h(2分)

23.(1)C (2分)

(2)如图所示 (2分)

(3)17.6(17~18均可得分) (2分)

(4)10 (2分,结果在9.5~10.5之间均可得分)

50 (2分,结果在50~55之间均可得分)

24.(12分)解:(1)第一个到达B板的电子,在A、B板间做匀速直线运动,即此电子的速度为离开加速电场的速度v0,对于电子的加速过程,根据动能定理有

(2)当B板吸收了N个电子时,电容器所带电荷量为Q=Ne(1分)

根据电容的定义得此时A、B两板间的电压

(3)电子经过U0的电压加速后,进入A、B板间的动能为eU0,进入A、B板间电场后做减速运动,随着B板电荷增加,电子在A、B间的加速度越来越大,直至电子到达B板的速度为零,此时A、B板间的电压达到最大值Um。根据动能定理,

设从电子进入A、B板间,直到板间电压达到最大值Um经过的时间为t,则B板吸收的总电荷

Q=net(1分)

结合电容的定义式,可以得出

25.(20分)

(1)设工件质量为m,工件刚放到传送带上所受的滑动摩擦力Ff=μmg(1分)

设工件的加速度为a,根据牛顿第二定律

(2)设工件在摩擦力作用下一直加速运动,到达B端时的速度为vB,根据运动学公式有:

所以工件由A端传送到B端可能的时间间隔

设匀速运动的时间为t2,则

33.(1)(5分)BCD

(2)(10分)设管内径的横截面积为S,从F处折断气体稳定后CF间的水银柱长度为x,则对于被封闭的气体

初态:p1=(76-56)cmHg=20cmHgV1=80S

末态:p2=(76-x)cmHgV2=(10+30+40+x)S

根据玻-马定律有:20×80=(76-x)×(80+x)(2分)

解得x=65cm,显然不合理,表明水银已进入到BC段。 (2分)

设CD段的水银柱长为h,则

根据玻-马定律有

解得x=56cm,显然不合理,表明水银可能已完全进入到BC段。 (1分)

设水银完全位于BC段时空气柱的总长度为L,则p4=76cmHg,V4=LS

根据玻-马定律有20×80=76L(2分)

解得L=21cm (1分)

34.(1)(5分)BDE

(2)(10分)由波形图可直接看出,

此波的波长λ=2.0m

①若波沿x轴正方向传播,

则t=3T/4,

所以T=(0.8/3)s

所以波速度v=λ/T=7.5m/s (2分)

若波沿x轴负方向传播,则t=T/4,

所以T=0.8s

所以波速度v=λ/T=2.5m/s (2分)

②若波沿x轴正方向传播,则

t=(n+3/4)T,所以T=[0.8/(4n+3)]s

所以波速度

v=λ/T=(10n+7.5)m/s (n=1、2、3…) (3分)

若波沿x轴负方向传播,

则t=(n+1/4)T,

所以T=[0.8/(4n+1)]s

所以波速度

v=λ/T=(10n+2.5)m/s (n=1、2、3…) (3分)

35.(1)(5分)BDE

(2)(10分)以滑块Ⅰ的运动方向为正,由图可直接读出滑块Ⅰ的初速度v1=5m/s;滑块Ⅱ的初速度v2=-3m/s;碰撞后二者共同运动的速度v=2m/s。 (3分)

设滑块Ⅱ的质量为m2,根据动量守恒定律有5m1-3m2=2(m1+m2) (2分)

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