湖北省黄冈市届高三质量检测理科综合物理试题.docx
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湖北省黄冈市届高三质量检测理科综合物理试题
黄冈市2017年高三年级3月份质量检测理科综合能力测试
物理部分试题
二、选择题：
本题共8小题，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，有错选或不选的得0分．
14．电子的发现是人类对物质结构认识上的一次飞跃，开创了探索物质微观结构的新时代．下列关于电子的说法正确的是
A．β射线是高速电子流，它的穿透能力比α射线和γ射线都弱
B．β衰变时原子核会释放电子，说明电子也是原子核的组成部分
C．电子穿过晶体时会产生衍射图样，这证明了电子具有粒子性
D．J.J.汤姆孙发现不同物质发出的阴极射线的粒子比荷相同，这种粒子即电子
15．一小球从水平地面上方无初速释放，与地面发生碰撞后反弹至速度为零，假设小球与地面碰撞没有机械能损失，运动时的空气阻力大小不变，下列说法正确的是
A．上升过程中小球动量改变量等于该过程中空气阻力的冲量
B．小球与地面碰撞过程中，地面对小球的冲量为零
C．下落过程中小球动能的改变量等于该过程中重力做的功
D．从释放到反弹至速度为零过程中小球克服空气阻力做的功等于重力做的功
16．如图所示，n匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一只额定电压为U的灯泡，灯泡正常发光．从线圈通过中性面开始计时，下列说法正确的是
A．图示位置穿过线框的磁通量变化率最大
B．灯泡中的电流方向每秒改变
次
C．线框中产生感应电动势的表达式为e＝nBSωsinωt
D．变压器原、副线圈匝数之比为
17．卫星发射进入预定轨道往往需要进行多次轨道调整.如图所示，某次发射任务中先将卫星送至近地轨道，然后再控制卫星进入椭圆轨道．图中O点为地心，A点是近地轨道和椭圆轨道的交点，远地点B离地面高度为6R（R为地球半径）．设卫星在近地轨道运动的周期为T，下列对卫星在椭圆轨道上运动的分析，其中正确的是
A．控制卫星从图中低轨道进入椭圆轨道需要使卫星减速
B．卫星通过A点时的速度是通过B点时速度的6倍
C．卫星通过A点时的加速度是通过B点时加速度的6倍
D．卫星从A点经4T的时间刚好能到达B点
18．如图所示是某物体做直线运动的v2-x图象（其中v为速度，x为位置坐标），下列关于物体从x=0处运动至x0处的过程分析，其中正确的是
A．该物体做匀加速直线运动
B．该物体的加速度大小为
C．该物体在位移中点的速度大于
v0
D．该物体在运动中间时刻的速度大于
v0
19．如图所示，光滑水平地面上，可视为质点的两滑块A、B在水平外力作用下紧靠在一起压紧弹簧，弹簧左端固定在墙壁上，此时弹簧的压缩量为x0，以两滑块此时的位置为坐标原点建立如图所示一维坐标系．现将外力突然反向并使B向右做匀加速运动，下列关于拉力F、两滑块间弹力FN与滑块B的位移x变化的关系图象可能正确的是
20．如图所示，边长为L的正方形闭合导体线框abcd质量为m，在方向水平的匀强磁场上方某高度处自由落下并穿过磁场区域．线框在下落过程中形状不变，ab边始终保持与磁场边界线平行，线框平面与磁场方向垂直．已知磁场区域高度h＞L，重力加速度为g，下列判断正确的是
A．若ab边进入磁场时线框做匀速运动，则ab边离开磁场时线框也一定做匀速运动
B．若ab边进入磁场时线框做减速运动，则ab边离开磁场时线框也一定做减速运动
C．若进入磁场过程中线框产生的热量为mgL，则离开磁场过程中线框产生的热量也一定等于mgL
D．若进入磁场过程线框截面中通过的电量为q，则离开磁场过程线框截面中通过的电量也一定等于q
21．如图所示，圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出），O为圆心，P为边界上的一点．相同的带电粒子a、b（不计重力）从P点先后射入磁场，粒子a正对圆心射入，速度方向改变60°后离开磁场，粒子b射入磁场时的速度方向与粒子a射入时的速度方向成60°，已知它们离开磁场的位置相同，下列说法正确的是
A．两粒子的速度之比为
＝
B．两粒子在磁场中运动的时间之比为
＝
C．两粒子在磁场中运动的半径之比为
＝
D．两粒子在磁场中运动的轨迹长度之比为
＝
第Ⅱ卷（非选择题，共174分）
三、非选择题：
包括必考题和选考题两部分.第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33题~第38题为选考题，考生根据要求做答．
（一）必考题（11题，共129分）
22．（6分）某实验小组利用图甲所示的实验装置测定重力加速度．小钢球自由下落过程中，计时装置测出小钢球先后通过光电门A、B的时间分别为tA、tB，用小钢球通过光电门A、B的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度．测出两光电门间的距离为h．
（1）先用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为d＝cm；
（2）小钢球通过光电门B的瞬时速度vB＝；测定重力加速度的表达式为g＝．（用实验中测得的物理量符号表示）
23．（9分）某同学用如图（a）所示的实验电路来测量未知电阻Rx的阻值．将电阻箱接入a、b之间，闭合电键S，适当调节滑动变阻器R′后保持滑片位置不变，改变电阻箱的阻值R，得到多组电压表的示数U与R的数据，并绘出的U－R图象如图（b）所示．
（1）请用笔画线代替导线，根据电路图在图（c）中画出缺少的两根导线．
（2）用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为5.0V，利用图（b）中的U－R图象可得Rx＝Ω.（保留两位有效数字）．
（3）使用较长时间后，电源的电动势可认为不变，但其内阻增大，若仍使用该装置和图（b）中的U－R图象来测定某一电阻，则测定结果将（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．若仍想使用该电路和（b）中测绘的U－R关系图像测量电阻，则需对电路进行简单修正：
将电阻箱的阻值调到10Ω，并接入a、b之间，调整滑动变阻器滑片的位置，使电压表示数为
V，之后保持滑动变阻器阻值不变，即可用原来的方法继续测量电阻．
24．（13分）斜面倾角为θ的斜劈固定在水平地面上，轻绳绕过B物块上的轻滑轮与A物块连接，现用力拉轻绳另一端使两物块做匀速运动，轻绳始终与斜面平行．已知物块A的质量为m，A、B与斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，且μ1>tanθ>μ2，绳与滑轮间的摩擦不计，重力加速度大小为g．求：
（1）拉力F的大小；
（2）物块B的质量．
25．（19分）如图，带电量为q＝+2×10-3C、质量为m＝0.1kg的小球B静置于光滑的水平绝缘板右端，板的右侧空间有范围足够大的、方向水平向左、电场强度E＝103N/C的匀强电场．与B球形状相同、质量为0.3kg的绝缘不带电小球A以初速度v0＝10m/s向B运动，两球发生弹性碰撞后均逆着电场的方向进入电场，在电场中两球又发生多次弹性碰撞,已知每次碰撞时间极短，小球B的电量始终不变，取重力加速度g＝10m/s2．求：
（1）第一次碰撞后瞬间两小球的速度大小；
（2）第二次碰撞前瞬间小球B的动能；
（3）第三次碰撞的位置．
（二）选考题：
共45分.请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑.注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题．如果多做，则每学科按所做的第一题计分．
33．（15分）
（1）（5分）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2分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分）．
A．空气中PM2.5的运动属于分子热运动
B．热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体
C．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力
D．随着分子间距离的增大，分子间作用力减小，分子势能也减小
E．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢
（2）（10分）竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，最初AB段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强p0=75cmHg．
（i）若从C端缓慢注入水银，使水银与C端管口平齐，需要注入水银的长度为多少？
（ii）若在竖直平面内将玻璃管顺时针缓慢转动90°，最终AB段处于竖直、BC段处于水平位置时，封闭气体的长度变为多少？
（结果保留三位有效数字）
34．（15分）
（1）（5分）图甲表示一列简谐横波在t=20s时的波形图，图乙是该列波中的质点P的振动图象，由甲、乙两图中所提供的信息可知下列说法正确的是（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．该波的波长为1.5m
B．该波的振幅为0.1cm
C．该波的传播速度为0.5m/s，速度沿﹣x轴方向
D．P质点在t=1.25s时沿﹢y方向运动
E．P质点在任意1s内的路程都是0.2cm
（2）（10分）一般常见材料的折射率都为正值（n>0），现针对某些电磁波设计的人工材料，其折射率可为负值（n<0），称为负折射率材料，电磁波通过空气与这种材料的界面时，电磁波传播规律仍然不变，入射角和折射角的大小关系仍遵从折射定律（此时折射角取负值），但折射波线与入射波线位于法线的同一侧.现有一束电磁波从空气中以i=60°的角度射入由负折射率材料制成、厚度d=10cm的长方体并从下表面射出，已知该材料对电磁波的折射率n=﹣
，电磁波在真空中的速度c=3×108m/s．
（i）大致画出电磁波穿过该材料的示意图；
（ii）求电磁波穿过该材料时的传播时间和在传播方向的侧移量．
黄冈市2017年高三年级3月份质量检测理科综合能力测试
物理部分答案及评分建议
题号
14
15
16
17
18
19
20
21
选项
D
D
C
D
BC
BD
BD
BD
22．0.850，
，g＝
（
－
）（每空2分）
23．
（1）见右图（2分）
（2）25（3分）
（3）偏小，4.0（每空2分）
24．
（1）对A受力分析可知，
F＋mgsinθ＝μ1mgcosθ（3分）
解得F＝（μ1cosθ－sinθ）mg（2分）
（2）对B受力分析可知，
第一种情况，若B匀速向上运动，
2F＝mBgsinθ＋μ2mBgcosθ（3分）
解得mB＝
m（2分）
第二种情况，若B匀速向下运动，
2F＝mBgsinθ－μ2mBgcosθ（2分）
解得mB＝
m（1分）
分析出一种情况只给5分。
25．
（1）第一次碰撞时，
两小球动量守恒，即3mv0＝3mv1＋mv2（2分）
机械能守恒，即
·3mv
＝
·3mv
＋
mv
（2分）
解得碰后A的速度v1＝5m/s，B的速度v2＝15m/s（1分）
（2）碰后AB两球进入电场，竖直方向二者相对静止均做自由落体运动；
水平方向上，A做匀速运动，
B做匀减速直线运动，其加速度大小aB＝
＝20m/s2（1分）
设经过t时间两小球再次相碰，则有v1t＝v2t－
aBt2（2分）
解得t＝1s（1分）
此时，B的水平速度为vx＝v2－aBt＝－5m/s（负号表明方向向左）
竖直速度为vy＝gt＝10m/s（1分）
故第二次碰前B的动能EKB＝
mv
＝
m（v
＋v
）＝6.25J（2分）
（3）第二次碰撞时，AB小球水平方向上动量守恒3mv1＋mvx＝3mv
＋mv
（1分）
机械能守恒，即
·3m（v
＋v
）＋
m（v
＋v
）＝
·3m（v
＋v
）＋
m（v
＋v
）（1分）
解得第二次碰后水平方向A的速度v
＝0，B的速度v
＝10m/s（1分）
故第二次碰撞后A竖直下落（B在竖直方向上的运动与A相同），
水平方向上，B做匀减速直线运动，
设又经过t'时间两小球第三次相碰，则有v
t－
aBt'2＝0（1分）
解得t'＝1s（1分）
因此，第三次相碰的位置在第一次碰撞点右方x＝v1t＝5m
下方y＝
g（t＋t'）2＝20m（2分）
33．
（1）BCE（5分）
（2）以cmHg为压强单位．设A侧空气柱长度l1＝30cm－10cm＝20cm时的压强为p1；当两侧水银面的高度差为h＝25cm时，空气柱的长度为l2，压强为p2．
由玻意耳定律得p1l1＝p2l2（2分）
其中p1＝（75＋5）cmHg＝80cmHg，p2＝（75＋25）cmHg＝100cmHg
解得l2＝16cm，（1分）
故需要注入的水银长度∆l＝20cm－16cm＋25cm－5cm＝24cm（2分）
（2）设顺时针转动90°后，水银未溢出，且AB部分留有x长度的水银，
由玻意耳定律得p1l1＝（p0－x）（l－x），其中l＝30cm（2分）
解得x1＝
cm＝6.6cm＞0符合题意，（1分）
x2＝
cm不合题意，舍去．
故最终封闭气体的长度为l－x＝23.4cm（2分）
34．
（1）BCE（5分）
（2）光路图如图所示。
（2分）
根据折射定律n＝
可知，sinr＝
＝－
，r＝－30°（2分）
故该电磁波在介质中传播方向刚好与入射方向垂直。
（2分）
折射光线在介质中传播的距离x＝
＝
cm＝11.55cm（2分）
在介质中传播的距离v＝
＝1.73×108m/s
折射光线在介质中传播的时间t＝
＝6.67×10-10s（2分）
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