2017年新课标理综物理模拟卷

江苏 徐春花

2017年新课标理综物理模拟卷

江苏 徐春花

第Ⅰ卷

一、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1～4题只有一项符合题目要求，第5～8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。

1．（2016·衡水中学猜题改编）下列说法正确的是（ ）

A．如果用紫光照射某种金属发生光电效应，改用绿光照射该金属一定发生光电效应

B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一

C．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变小

D．某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，核内质子数减少4个

2．（2016·海南省海口市第一中学模拟）如图所示，在矩形ABCD的AD边的中点M处和BC边的中点N处各放一个点电荷，它们分别带等量的正、负电荷。E、F是AB边和CD 边的中点，P、Q两点在MN 的连线上，MP＝QN，则 （ ）

A．A、D两点电场强度相同，电势相等

B．E、F两点电势相同，电场强度相同

C．A、B两点电场强度相同，A点电势高于B点电势

D．P点场强大于Q点场强，P点电势高于Q点电势

3．（2016·江苏泰州中学四模）竖直平面内有一个四分之一圆弧AB，OA为水平半径，现从圆心O处以不同的初速度水平抛出一系列质量相同的小球，这些小球都落到圆弧上，不计空气阻力，小球落到圆弧上时的动能 （ ）

A．越靠近A点越大

B．越靠近B点越大

C．从A到B先减小后增大

D．从A到B先增大后减小

4．（2016·东北师范大学附属中学模拟）两个物体从同一高度同时由静止开始下落，经过一段时间分别与水平地面发生碰撞（碰撞过程时间极短）后反弹，碰撞前后瞬间速度大小不变，其中一个物体所受空气阻力可忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，分别用虚线和实线描述两物体运动的v－t图象，可能正确的是 （ ）

5．（2016·哈尔滨市第六中学模拟）如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3．34 eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是 （ ）

A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应现象

B．一群处于n＝3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光

C．用能量为10．3 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

D．用能量为14．0 e V的光子照射，可使处于基态的氢原子电离

6．（东北师范大学附属中学第五次模拟考试）如图甲所示为小球在一端固定于O点的轻弹簧在牵引力的作用下在光滑水平面上做椭圆运动的轨迹，图乙为某卫星绕地球作椭圆运动的轨迹，则下列说法中正确的是 （ ）

A．小球由B经C到D点时间与由D经A到B点的时间相等

B．卫星由B′经C′到D′点时间与由D′经A′到B′点的时间相等

C．小球在A点的速度小于小球在B点的速度

D．若卫星在C′点的速度大小为v，则卫星在C′点的加速度大小为

7．（2016·郑州质量预测）用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R（rR）的圆环。圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在N极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v，忽略电感的影响，则 （ ）

A．此时在圆环中产生了（俯视）顺时针的感应电流

B．圆环因受到了向下的安培力而加速下落

8．如图所示为A、B两球沿一直线运动并发生正碰前后的位移图象。a、b分别为A、B两球碰前的位移图象，c为碰撞后两球共同运动的位移图象，若A球质量是m＝2 kg，则由图判断下列结论正确的是（ ）

A．A、B碰撞前的总动量为3 kg·m/s

B．碰撞时A对B所施冲量为－4 N·s

C．碰撞前后A的动量变化为4 kg·m/s

D．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10 J

第Ⅱ卷

二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第9～12题为必考题。每个试题考生都必须作答。第13，14题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题

9．（7分）（2016·合肥市第一六八中学最后一卷）某同学为了准确地测量一节干电池的电动势E和内电阻r，进行了如下探究：

Ⅰ．误差分析：课本上设计电路图如图甲所示，事实上电表为非理想表，上述的________测量值存在着一定误差，此误差属于________（填“系统误差”或“偶然误差”）。

Ⅱ．该同学通过实验原理的改进，设计如图乙所示实验电路图，步骤如下：

（1）闭合开关S，通过调节滑动变阻器R1、R2，可以使电流表G的示数为0，则此时电流表A1、A2的示数分别为I10、I20，电压表 V1、V2的示数分别为U10、U20，则流过电源的电流为I1＝________，电源的路端电压为U1＝________。

（2）再次调节R1、R2，使电流表G的示数为0，电流表A1、A2的示数分别为I11、I21，电压表 V1、V2的示数分别为U11、U21，流过电源的电流为I2，电源的路端电压为U2。

（3）由上述测量的物理量，可以得出电动势E＝________，内阻r＝________（用U1、U2、I1、I2表示）；由于本实验不必考虑电表带来的误差，测量值与真实值是相等的。

10．（8分）（2016·长沙模拟）甲、乙两同学均设计了测动摩擦因数的实验。已知重力加速度为g。

（1）甲同学所设计的实验装置如图甲所示。其中A为一质量为M 的长直木板，B为木板上放置的质量为m的物块，C为物块右端连接的一轻质弹簧测力计。实验时用力将A从B的下方抽出，通过C的读数F1即可测出动摩擦因数。则该设计能测出_________（填“A 与B”或“A 与地面”）之间的动摩擦因数，其表达式为___________________。

（2）乙同学的设计如图乙所示。他在一端带有定滑轮的长木板上固定有A、B两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。实验时，多次改变砂桶中砂的质量，每次都让物块从靠近光电门A处由静止开始运动，读出多组测力计示数F及对应的物块在两光电门之间的运动时间t。在坐标系中作出的图线如图丙所示，图线的斜率为k，与纵轴的截距为b，与横轴的截距为c。因乙同学不能测出小车质量，故该同学还应该测出的物理量为________。根据该测量物理量及图线信息可知物块与木板之间的动摩擦因数表达式为___________________。

11．（14分）（2016·衡水中学高三下学期猜题卷理科综合试题）如图所示，AC为光滑竖直杆，且为虚线圆的直径，圆的半径为R，AB与BC构成直角的L形轨道，小球与AB、BC轨道间的动摩擦因数均为μ，A、B、C三点正好是圆上的三点，AB与AC的夹角为α。如果套在AC杆上的小球自A点静止释放，分别沿ABC轨和AC直轨道运动，忽略小球滑过B处时能量损耗。求：

（1）小球在AB轨道上运动的加速度a；

（2）小球沿ABC轨道运动到达C点时的速率；

（3）若AB、BC、AC轨道均光滑，如果沿ABC轨道运动到达C点的时间与沿AC直导轨运动到达C点的时间之比为5∶3，求α的正切值。

12．（18分）（2016·湖北襄阳市第五中学模拟）如图甲所示，在坐标系x Oy平面内，y轴的左侧有一个速度选择器，其中电场强度为E，磁感应强度为B0。粒子源不断地释放出沿x轴正方向运动，质量均为m、电量均为＋q、速度大小不同的粒子。在y轴的右侧有一匀强磁场，磁感应强度大小恒为B，方向垂直于x Oy平面，且随时间做周期性变化（不计其产生的电场对粒子的影响），规定垂直x Oy平面向里的磁场方向为正，如图乙所示。在离y轴足够远的地方有一个与y轴平行的荧光屏，假设带电粒子在y轴右侧运动的时间达到磁场的一个变化周期之后，失去电荷变为中性粒子（粒子的重力忽略不计）。

（1）从O点射入右侧磁场的粒子速度为多大；

（2）如果磁场的变化周期恒定为T＝πm/Bq，要使不同时刻从原点O进入变化磁场的粒子做曲线运动的时间等于磁场的一个变化周期，则荧光屏离开y轴的距离至少多远；

（3）荧光屏离开y轴的距离满足（2）的前提下，如果磁场的变化周期T可以改变，试求从t＝0时刻经过原点O的粒子打在荧光屏上的位置离x轴的距离与磁场变化周期T的关系。

（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一道作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。

13．【选修3—3】（15分）（1）（2016·安徽省六安市第一中学三模）下列说法正确的是 （ ）

A．布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则热运动

B．清晨荷叶上晶莹剔透的露珠成球形，是水的表面张力作用的结果

C．一定质量的理想气体发生等温变化时，其内能一定不变

D．夏天大气压强要比冬天的低，六月与十一月相比，单位面积上撞击地面的空气分子个数要多

E．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是由于湿泡外纱布中的水蒸气吸热的结果

（2）（2016·福建省福州第三中学模拟）在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的气缸质量为2 m，气缸内有一质量为m、横截面积为S的活塞密封住一定质量的理想气体。大气压强为p0，不计环境温度变化。

①现对气缸施一水平向左的恒力F（如图甲所示），稳定后封闭气柱长为l1，求此时气缸的加速度a和气体的压强p1；

② 若用大小仍为F的恒力水平向左推活塞，如图乙所示，求稳定后封闭气柱的长度l2。

14．【选修3—4】（15分）（1）（2016·河北省衡水中学猜题）一列沿x轴正方向传播的简谐横波t时刻的波形图象如图所示，已知该波的周期为T，a、b、c、d为沿波传播方向上的四个质点，则下列说法中正确的是 （ ）

B．在t＋2T时，质点d的加速度达到最大值

C．从t到t＋2T的时间间隔内，质点d通过的路程为6 cm

D．t时刻后，质点b比质点a先回到平衡位置

E．从t时刻起，在一个周期的时间内，a、b、c、d四个质点沿x轴通过的路程均为一个波长

（2）（2016·湖北省襄阳市第五中学模拟）如图所示为一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中装一定量的水，在容器底部有一单色点光源，已知水对该光的折射率为4/3，玻璃对该光的折射率为1．5，容器底部玻璃的厚度为d，水的深度也为d。求：

①这种光在玻璃和水中传播的速度；

②水面形成的光斑的面积（仅考虑直接由光源发出的光线）。

参考答案

1．B 【解析】绿光的频率小于紫光的频率，所以绿光的频率不一定大于该金属的极限频率，不一定能发生光电效应，A项错误；α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转，说明原子内存在一个核，是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据，故B项正确；在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据知波长增大，故C项错误；某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，电荷数少3，质量数少8，质子数等于电荷数，则质子数少3，故D项错误。

2．B 【解析】等量异号电荷的电场线分布情况如图所示，图中电场线从正电荷出发，等势面为不规则的圆。在两个异种电荷的中垂线上是等势面，E、F两点关于连线对称，电场强度大小和方向都相同，故B项正确；根据电场线的疏密程度可知，A、D两点电场强度大小相同，方向不同，由于对称性，可知A、D两点在同一等势面，因此两点的电势相等，故A项错误；根据几何对称性，A、B两点电场强度大小相同，方向不同，由电场线的分布，A点电势高于B点，故C项错误；在两个异种电荷的连线上，电场线从正电荷指向负电荷，电场强度关于中垂线对称，故P、Q电场强度相同，P点电势高于Q点电势，故D项错误。

3．C 【解析】设小球落到圆弧上时下落竖直高度为y，水平位移为x，动能为Ek。小球平抛运动的初速度为v0，圆弧AB的半径为R，则有，则得v0＝由几何关系得x2＋y2＝R2；根据动能定理得Ek－，联立得，由数学知识知，即有最小值，则此时Ek最小，因此小球落到圆弧上时的动能从A到B先减小后增大，故C项正确。

4．D 【解析】若不计空气阻力，则小球下落后，先做匀加速直线运动，与地面碰撞后做竖直上抛运动（匀减速直线运动），加速度不变，若考虑空气阻力，下落过程中，速度越来越大，则空气阻力越来越大，根据牛顿第二定律可知，加速度越来越小且小于g，与地面碰撞后，速度越来越小，则空气阻力越来越小，根据牛顿第二定律可知，加速度越来越小且大于g，根据速度—时间图象的斜率表示加速度可知，D项正确。

5．BD 【解析】氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量为10．2 e V，照射金属锌板一定能产生光电效应现象，故A项错误；一群处于n＝3能级的氢原子向基态跃迁时，根据C2n可知，能放出3种不同频率的光，故B项正确；用能量为10．3 e V的光子照射，小于12．09 e V，不可使处于基态的氢原子跃迁到激发态，要正好等于12．09 e V，才能跃迁，故C项错误；能量为14．0 e V大于13．6 e V，因此此光子照射，可使处于基态的氢原子电离，故D项正确。

6．AC 【解析】根据运动的对称性可知小球由B经C到D点时间与由D经A到B点的时间相等，A项正确；由于卫星受到的引力充当向心力，在距离中心天体越近的地方，引力越大，根据可得，所以距离中心天体越近，速度越大，故D′经A′到B′点过程中的速度大于由B′经C′到D′点过程中速度，两个过程中的路程相同，所以时间不等，B项错误；根据胡克定律可知，小球受到的弹力指向O点，从A到B过程中力与速度方向夹角为锐角，即弹力做正功，动能增大，故小球在A点的速度小于小球在B点的速度，C项正确；若卫星在C′点时，运动半径大于a′，加速度小于，所以D项错误。

7．AD 【解析】由右手定则可以判断感应电流的方向为顺时针，可知A项正确；由左手定则可以判断，此时圆环受到的安培力应该向上，B项错误；对圆环受力分析可解得加速度，C项错误；当重力等于安培力时速度达到最大，可得，D项正确。

8．BCD 【解析】由题意可知mAvA－mBvB＝（mA＋mB）v，将mA＝2 kg，vA＝3 m/s，vB＝2 m/s，v＝1 m/s代入可得kg，A、B 碰撞前的总动量为mAvA－mBvB＝项错误；碰撞前后A的动量变化为mAvA－mAv＝4 kg·m/s，即碰撞时A对B 所施冲量为－4 N·s，B、C项正确；碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为D项正确。

9．Ⅰ．电压表 系统误差 Ⅱ．（1）I10＋I20U10＋U20

【解析】Ⅰ．实验误差来源于电压表的分流，此误差属于系统误差，由实验原理造成的。

Ⅱ．（1）因电流计电流为零，故说明上下两点等势，则路端电压等于两电压表示数之和，故U＝U10＋U20；而由并联电路规律可知，流过电源的电流等于两支路电流之和，故I＝I10＋I20；

（3）根据两次测量数据，由闭合电路欧姆定律可得E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r，联 立 解 得

【解析】（1）当A达到稳定状态时B处于静止状态，弹簧测力计的读数F与B所受的滑动摩擦力Ff大小相等，B对木板A的压力大小等于B的重力mg，由Ff＝μFN得，μ＝，由从C上读取F1，则可求得μ，为A与B之间的动摩擦因数。

根据牛顿第二定律得

对于物块，F合＝F－μmg＝ma

则图线的斜率为k＝2 mx，纵轴的截距为b＝μmg

【解析】（1）从A 到B，由牛顿第二定律得 mg cosαμmg sinα＝ma，解得a＝g cosα－μg sinα。

（3）设小球沿AC直导轨做自由落体运动，运动时间为t，则有，解得，轨道均光滑，小球由A到B 机械能守恒，设B点的速度为vB，则有mg·2R·，解得，且依等时圆，tAB＝t，则B到C的时间为，以后沿BC直导轨运动的加速度为a′＝g sinα，且BC＝2R sinα，故，代入数据解得tanα＝2．4。

【解析】（1）因为粒子在速度选择器中运动时受力平衡，即qv B0＝Eq，解得

为使粒子在磁场中运动满一个变化周期，荧光屏离开y轴的距离应该为x＝2r sinα＋2r sin（90°－α）＝2r sinα＋

（3）因为带电粒子在两个磁感应强度大小相等的磁场中运动的时间相等，所以其轨迹具有对称性，如图乙所示，其经过一个磁场变化周期之后的速度方向与x轴方向平行，且此时距x轴的距离为y＝2r（1－cosα）。

式中的α为粒子在变化的磁场中运动半个周期所转过的角度与其周期T的关系为

13．（1）BCE

【解析】（1）布朗运动反映了液体中分子的无规则运动，A项错误；液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫作表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，即是表面张力，表面张力的存在使液体表面像被拉伸的弹簧一样，总有收缩的趋势，从而形成表面张力，草叶上的露珠呈球形是表面张力作用的结果，B项正确；温度是气体内能的决定因素，故一定质量的理想气体在等温变化时，其内能一定不改变，故C项正确；压强减小，可知气体分子的密集程度减小，则单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数减少，D项错误；干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，主要是由于湿泡外纱布中的水蒸发吸热，从而温度降低的缘故，故E项正确。

（2）①对气缸和活塞组成的系统，由牛顿运动定律得F＝（m＋2 m）a

设封闭气体的压强为p1，对活塞，则有

②对气缸和活塞组成的系统，由牛顿运动定律得

设封闭气体的压强为p2，对气缸，则有

对封闭气体，由玻意耳定律得

②画出光路图如图所示。

（作者单位：江苏省江阴市第一中学）