天津市和平区届高三第二次模拟考试物理试题及答案.docx

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天津市和平区届高三第二次模拟考试物理试题及答案

天津市和平区2016届高三第二次模拟考试物理试题

温馨提示：

理科综合共300分，考试用时150分钟。

物理试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共120分。

祝各位考生考试顺利！

第Ⅰ卷

注意事项：

1．每题选出答案后，用铅笔将正确答案填涂在答题卡相应的位置上，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

2．本卷共8题，每题6分，共48分。

一、单项选择题（每小题6分，共30分。

每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的）

1．在同一双缝干涉装置上分别用a、b两束单色光进行干涉实验，在距双缝恒定距离的屏上得到图示的干涉图样，其中甲图是a光形成的，乙图是b光形成的。

则关于a、b

两束单色光，下述正确的是

甲

A．b光在玻璃中的临界角比a光大

B．在真空中b光传播的速度较大

C．若用b光照射某金属不能逸出光电子，则用a光照射该金属一定不能逸出光电子

D．若a光和b光以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角大

2．氢原子能级如图所示，有大量氢原子处于基态，现用光子能量为E的一束单色光照射这群氢原子，氢原子吸收光子后能向外辐射出6种不同频率的光，已知普朗克常数为h，真空中光速为c，在这6种光中

A．最容易发生衍射现象的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的

B．所有光子的能量不可能大于E

C．频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的

D．在真空中波长最大的光，波长是

3．如图所示，有一台理想变压器原、副线圈的匝数比为5：

1，用理想电压表和理想电流表测量副线圈的电压和电流，R为副线圈的负载电阻，现在原线圈两端加上交变电压u，其随时间变化的规律为

，则

A．副线圈中产生的交变电流频率为10Hz

B．电压表的示数的最大值为

V

C．若电流表示数为0.lA，则原线圈中的电流为0.5A

D．若电流表示数为0.1A，则1分钟内电阻R上产生的焦耳热为264J

4．如图是在两个不同介质中传播的两列波的波形图。

图中的实线分别表示横波甲和横波乙在t时刻的波形图，经过0.5s后，甲、乙的波形分别变成如图中虚线所示。

已知两列波的周期均大于0.3s，则下列说法中正确的是

乙

A．波甲的速度可能大于波乙的速度B．波甲的波长可能大于波乙的波长

C．波甲的周期一定等于波乙的周期D．波甲的频率一定小于波乙的频率

5．美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”。

天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是一个36倍太阳质量的黑洞和一个29倍太阳质量的黑洞并合事件。

假设这两个黑洞绕它们连线上的某点做圆周运动，且这两个黑洞的间距缓慢减小。

若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其它星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是

A．这两个黑洞运行的线速度大小始终相等

B．这两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等

C．36倍太阳质量的黑洞轨道半径比29倍太阳质量的黑洞轨道半径大

D．随两个黑洞的间距缓慢减小，这两个黑洞运行的周期也在减小

二、多项选择题（每小题6分，共18分。

每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）

6．质量相等的甲乙两物体从离地面相同高度同时由静止开始下落，由于两物体的形状不　同，运动中受到的空气阻力不同，将释放时刻作为t=0时刻，两物体的速度随时间变化的图像如图所示，则下列判断正确的是

A．0—t0时间内，甲、乙两物体的平均速度相等

B．t0时刻之前，甲受到的空气阻力总是大于乙受到的空气阻力

C．下落过程中，乙物体受到的空气阻力在不断增大

D．0—t0时间内，甲物体机械能的减小量小于乙物体机械能的减小量

7．如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E，M点与P点的连线垂直于电场线，M点与N在同一电场线上。

两个完全相同的带等量正电荷的粒子，以相同大小的初速度v0分别从M点和N点沿竖直平面进入电场，M点的粒子与电场线成一定的夹角进入，N点的粒子垂直电场线进入，两粒子恰好都能经过P点，重力不计。

在此过程中，下列说法正确的是

A．两粒子到达P点的速度大小可能相等

B．电场力对两粒子做功一定不相同

C．两粒子到达P点时的电势能都比进入电场时小

D．两粒子到达P点所需时间一定不相等

8．如图所示，足够长的水平传送带以恒定速率v运动，现将质量均为m的甲、乙两小物体先后轻放在传送带的最左端，两物体速率达到v时通过的位移分别为S甲、S乙，且S甲>S乙，不计空气阻力，则在两物体加速运动过程中，下列说法正确的是

A．传送带对两物体做的功相等

B．两物体加速运动的时间相等

C．两物体加速运动的加速度相等

D．两过程中滑动摩擦产生的热量相等

第Ⅱ卷

注意事项：

1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。

2．本卷共4题，共72分。

9．（18分）

（1）英国物体学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场，如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为+q的小球，已知磁感强度B随时间均匀增加，其变化率为k，则变化磁场所激发出的感应电动势大小为，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球所做功大小是

（2）如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。

某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示

实验时，该同学进行了如下操作：

①第一步：

将质量均为M（A的含挡光片、B的含挂钩）的重物A、B用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出______________（填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离h

第二步：

在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为t

第三步：

测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律．

②如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒（已知重力加速度为g），各物理量应满足的关系式为______________（用题中所给字母表示）

③该实验存在系统误差，产生误差的原因是______________（写出两条即可）

④验证实验结束后，该同学突发奇想：

如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，不断增大物块C的质量m，重物B的加速度a也将不断增大，那么a与m之间有怎样的定量关系？

已知重力加速度为g，请你帮该同学写出a与m、M之间的关系式：

_____________________

Rx

（3）实验室有一灵敏电流计G的量程为1mA，现要精确测量G的内阻rg。

实验室中可供选择的器材有：

待测灵敏电流计G；

多用电表（仅使用欧姆档）

电流表A1：

量程为3mA，内阻约为200Ω；

电流表A2：

量程为0.6A，内阻约为0.1Ω；

电压表V：

量程15V，内阻约为2KΩ

定值电阻R1：

阻值为10Ω；

定值电阻R2：

阻值为300Ω；

滑动变阻器R3：

最大电阻20Ω，额定电流1.5A；

直流电源：

电动势1.5V，内阻0.5Ω；开关，导线若干。

①先用多用电表粗测G的内阻：

正确的操作中应该使多用电表的红表笔接灵敏电流计G的接线柱（填“正”或“负”），黑表笔接另一个接线柱。

②粗测G的内阻rg约为300Ω，为了精确测量G的内阻，实验小组的同学选择了如图所示的电路，则电表1为，电表2为（以上两空填“G、A1、A2、V”等电表符号），定值电阻Rx为（填“R1”或“R2”）。

③按照上述设计的电路进行实验，测得电表1的示数为a1，电表2的示数为a2，则电流表G的内阻的表达式为rg=。

（用“a1、a2、Rx”表达）

10．（16分）如图，质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处，质量也为m的小球a，从距BC高h的A处由静止释放，沿ABC光滑轨道滑下，在C处与b球正碰并与b粘在一起，已知BC轨道距地面的高度为0.5h，悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg，试问：

（1）a与b球碰前瞬间的速度多大？

（2）a、b两球碰后，细绳是否会断裂？

若细绳断裂，小球在DE水平面上的落点距C的水平距离是多少？

若细绳不断裂，小球最高将摆多高？

11．（18分）如图所示，半径R=0.5m的金属圆筒a内同轴放置一半径稍小的金属圆筒b，筒a外部有平行于圆筒轴线、范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B=0.2T。

两圆筒之间加有U=150V的电压，使两圆筒间产生强电场。

一比荷为q/m=104C/kg的带正电粒子从紧贴b筒的M点由静止释放，经电场加速后，穿过a筒上正对M点的小孔，垂直进入匀强磁场（不计粒子重力）。

（1）求带电粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r

（2）若粒子从小孔射出的同时，圆筒a、b以相同的角速度沿逆时针方向绕轴线高速旋转。

为使粒子在不碰到圆筒a的情况下，还能返回到出发点M，则圆筒旋转的角速度ω应满足什么条件？

（忽略筒旋转引起的磁场变化，不计粒子在两筒间运动的时间）

12．（20分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ=30°，导轨电阻不计，导轨处在垂直导轨平面斜向上的有界匀强磁场中，两根电阻都为R=2Ω、质量都为m=0.2kg的完全相同的细金属棒ab和cd垂直导轨并排靠紧的放置在导轨上，与磁场上边界距离为x=1.6m，有界匀强磁场宽度为3x=4.8m．先将金属棒ab由静止释放，金属棒ab刚进入磁场就恰好做匀速运动，此时立即由静止释放金属棒cd，金属棒cd在出磁场前已做匀速运动，两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好（取重力加速度g=10m/s2），求：

（1）金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I

（2）金属棒cd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电量q

（3）两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q

和平区2015-2016学年度第二学期高三年级第二次质量调查

理科综合物理学科试卷参考答案

Ⅰ卷Ⅱ共8题，每题6分，共48分

1．C2．B3．D4．A5．D6．CD7．BD8．AD

Ⅱ卷共4题，共72分

9．（18分）

（1）

（2分）

（2分）

（2）①挡光片中心②

③只要合理即可给分④

（3）①负（1分）②GA1R2（3分）

③

（2分）

10．（16分）

（1）设a球经C点时速度为vc，则由机械能守恒定律

……………………2分

解得

……………………2分

（2）设b球碰后的共同速度为v，由动量守恒得：

mvc=（m+m）v……………………2分

小球被细绳悬挂绕O摆动时，若细绳拉力为T，则

……………………2分

解得T=3mg

T＞2.8mg，细绳会断裂，小球做平抛运动．……………………2分

设平抛的时间为t，则

……………………2分

故落点距C的水平距离为

……………………2分

可得

……………………2分

11．（18分）

（1）设粒子从两圆筒间电场中飞出时速度为v，根据动能定理得：

……………………2分

设粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r，

……………………2分

解得：

……………………2分

（1）粒子从A点进入磁场，可做出其运动其如图中虚线所示。

利用几何关系可算得：

……………………3分

……………………2分

……………………2分

设圆筒角速度为ω为使粒子每次都能从圆筒上的小孔进入电场，则应满足：

……………………3分

由以上各式解得：

……………………2分

12．（20分）

（1）

……………………（1分）

……………………（1分）

粒子在磁场中运动的时间

……………………（1分）

……………………（1分）

……………………（1分）

可得

……………………（2分）

（2）

……………………（2分）

又

……………………（1分）

……………………（2分）

（3）ab在磁场中运动的过程有

……………………（2分）

ab离开磁场的速度

……………………（1分）

cd在磁场中运动的过程有

……………………（3分）

……………………（2分）