学年河南省许昌市高三下学期毕业班第三次模拟考试理科综合物理试题及答案解析.docx
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学年河南省许昌市高三下学期毕业班第三次模拟考试理科综合物理试题及答案解析
高考物理模拟试题
第Ⅰ卷
二、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．如图1所示为研究光电效应的电路图，用频率相同、强度不同的甲、乙两束光分別照射密封在真空管的阴极K，阴极K发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。
已知乙光光强为甲光光强的2倍，当用甲光照射时，作出的光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象如图2所示；若改用乙光照射时，下列关于光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象正确的是（）
15．已知半径为R、质量为M的球形天体的自转周期为
，式中G为引力常量，则该天体的同步卫星距该天体表面的高度为（）
A．RB．2RC．3RD．4R
16．如图所示为一理想变压器，其原线圈与一正弦交流电源相连，匝数可调的副线圈与定值电阻R相连，P为滑动触头。
现将P从均匀密绕的副线圈最底端开始匀速上滑，直至上端。
用I1表示流过原线圈的电流，I2表示流过副线圈的电流，则下列能够正确反映I1和I2与时间t之间变化趋势的是（）
17．如图所示，一段半径为R的圆弧固定在竖直平面内，两轻环和b套在圆弧上，一轻质细线穿过两环，其两端各系一质量为m的小球，在和b之间的细线上悬挂一钩码。
平衡时，、b间的距离恰好等于
。
不计一切摩擦，则此钩码的质量为（）
A．mB．
mC．
mD．3m
18．如图所示，穿过桌面上光滑小孔的轻质细线一端与质量为m的小球相连，另一端与质量为M的物块相连，小球和物块均可视为质点。
小孔上端连接物块的细线水平，物块处于静止状态，小球在水平面上做匀速圆周运动。
现改变小球的速度，使小球到更高的轨道上做匀速圆周运动（A'位置），物块的位置没有变化，仍保持静止。
下列判断正确的是（）
A．细线的张力变大B．小球做圆周运动的线速度变小
C．桌面对物块的作用力变大D．小球做圆周运动的周期变大
19．如图所示的电路中，R1、R2为可变电阻，R0为定值电阻，D为理想二极管。
在平行金属板M、N内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子（重力不计）以水平初速度v0射入电场并打在N板上的0点。
若保持水平初速度v0不变，下列说法正确的是（）
A．只增大R1，粒子将打在0点右侧B．只增大R2，粒子还将打在0点
C．只将M板竖直向上平移，粒子还将打在0点D．只将M板竖直向下平移，粒子还将打在0点
20．如图1所示，质量为m=lkg的木块放在质量为M=2kg的木板上，木板静置于光滑的水平面上，现用一恒定的水平拉力F拉动木块。
已知木块和木板的-t图象如图2所示，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（）
A．木块与木板之间的动摩擦因数为0.2
B．拉力F=4N
C．当拉力F=2.5N时，木块的加速度为0.5m/s2
D．无论拉力F多大，木板的加速度都不会超过1m/s2
21．如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上有三个质量均为m的小球A、B、C均可视为质点），其中A球的带电量为q，其余两球均不带电。
已知A与B、B与C间的距离均为L，A与C间的距离为
L，整个装置处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。
现给A球一个初速度v0，使其在磁场中运动，先后与另外两球发生完全非弹性碰撞后结合在一起继续在水平桌面上做匀速圆周运动。
关于A球的初速度v0的大小和方向，下列判断正确的是（）
A．
，方向与AB边成30°角
B．
，方向与AB边成150°角
C．
方向与AB边成30°角
D．
，方向与AB边成150°角
第Ⅱ卷
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，考生根据要求作答。
（一）必考题（共129分）
22．（6分）电子线路制作中常用到覆铜板，覆铜板是将补强材料浸以树脂，一面或两面覆以铜箔，经热压制成的一种板状材料，称为覆铜箔层压板。
它是做PCB的基本材料，常叫基材。
小明同学是电子制作爱好者，他想运用所学的物理知识来测量覆铜板导电铜膜的厚度，于是他从资料上査得导电铜膜的电阻率为，并利用下列器材完成了这个实验：
A．电源E（电动势为6V，内阻不计）
B．长度L约1m、宽度约1cm的长方形覆铜板一块，两个粗铜条A、B（平行放置在覆铜板上，与导电铜板接触良好，用作电极）
C．滑动变阻器R（阻值0～10Ω）
D．毫米刻度尺和游标卡尺
E．电压表
（量程为3V，内阻很大）
F．电流表
（培程为0.6A，内阻约5Ω）
G．开关K，导线若干
（1）请完成图1中的实物连线，要求测量电压从0开始变化；
（2）小明在接通电路之前，先用游标卡尺测得覆铜板宽度d如图2所示，则d=mm，然后
用毫米刻度尺量出两电极A、B间的距离L；
（3）图3中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，连线可求得该直线的斜率为k；
（4）计算导电铜膜厚度h的公式是。
（用、d、L、k表示）
23．（9分）碰撞一般分为弹性碰撞和非弹性碰撞，发生弹性碰撞时，系统的动量守恒、机械能也守恒；发生非弹性碰撞时，系统动量守恒，但机械能不守恒。
为了判断碰撞的种类，某实验兴趣小组设计了如下实验。
实验步骤如下：
①按照如图所示的实验装置图，安装实物图；
②用石蜡打磨轨道，使ABC段平整光滑，其中AB段是曲面，BC段是水平面，C端固定一重垂线；
③0是C点的竖直投影点，0C=H，在轨道上固定一挡板D，从紧贴挡板D处由静止释放质量为m1的小球1，小球1落在M点，用刻度尺测得M点与0点的距离为2l；
④在C的末端放置一个大小与小球1相同的小球2，其质量为m2。
现仍从D处由静止释放小球1，小球1与小球2发生正碰，小球2落在N点，小球1落在P点，测得OP为l，0N为3l。
根据实验步骤和实验数据回答下列问题：
（1）小球1与小球2的质量之比
=；
（2）若两小球均看做质点，以两球为系统，碰前系统初动能EkO=，碰后系统末动能Ek=，则系统机械能（填“守恒”或“不守恒”），可以得出两球的碰撞是碰撞。
（EKo、EK用题目中字母H、m2、l和重力加速度g表示）
24．（14分）甲、乙两质点从同一位置由静止出发做加速直线运动，加速度方向相同，0～t0时间内，甲的加速度大小为0，乙的加速度大小为30。
t0时刻，甲的加速度大小突变为30，乙的加速度大小突变为0，以后甲、乙两质点的加速度不再发生变化。
求：
（1）甲、乙两质点从开始运动到速度相等时经历的时间及速度相等时两者的距离；
（2）甲、乙两质点从开始运动到相遇所经历的时间。
，
25．（18分）如图所示，P1Q1P2Q2和M1N1M2N2为水平放置的平行导轨，整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B=0.4T的勾强磁场中，轨道足够长，其电阻可忽略不计。
一质量为m=0.1kg、阻值为R=1.0Ω的金属棒cd恰好垂直放在轨道的右半部分；另一相同材质、相同粗细的金属棒b恰好垂直放在轨道的左半部分，它们与轨道形成闭合问路。
已知Lb=2Lcd=1.0m，金属棒与轨道间的动摩擦因数=0.20，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，在t=0时刻，给金属棒cd施加一水平向右的拉力F，使其从静止开始沿轨道以=5.0m/s2的加速度做匀加速直线运动。
在运动过程中，导体棒始终与导轨垂直且接触良好。
（1）求金属棒cd运动多长时间后金属棒b开始运动；
（2）若给金属棒cd施加的是水平向右的恒定拉力F0，当金属棒cd以v2=20m/s的速度匀速运动时，金属棒b也恰好以恒定的速度运动，求金属棒b沿轨道运动的速度大小和水平外力F0的功率。
（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作答。
如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
33．【物理－选修3-3】（15分）
（1）（5分）关于物质宏观热学性质的解释，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．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大
B．物体温度升高，每个分子的动能都增大
C．物体温度降低，其内能可能增大
D．气体从外界吸收热量，气体的温度一定升高
E．一定质量的气体温度不变时，体枳减小，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多
（2）（10分）如图所示，两端开口的导热汽缸水平固定放置，A、B是两个厚度不计的活塞，可在汽缸内无摩擦地滑动，其横截面积分別为S1=20cm2、S2=10cm2，它们之间用一根轻质细线选接，B通过水平轻绳绕过光滑的定滑轮与质量为M=2kg的重物C连接。
静止时汽缸中气体的温度T1=600K，汽缸两部分的气拄长均为L。
已知大气压强p0=1×105Pa，重力加速度g=10m/s2，缸内气体可看做理想气体。
（i）求活塞静止时汽缸内气体的压强；
（ii）若缓慢降低汽缸内气体的温度，求当活塞A、B间细线的张力刚好减为零时汽缸内飞体的温度为多少K。
34．【物理－选修3-4】（15分）
（1）（5分）如图所示，位于介质A、B分界面上的电磁波源S1和超声波S2，产生三列分别沿x轴负方向与正方向传播的电磁波Ⅰ、Ⅱ和超声波Ⅲ。
关于电磁波和超声波，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．电磁波是横波，可以在真空中传播
B．超声波是横波，不可以在真空中传播
C．电磁波Ⅰ和电磁波Ⅱ的频率相同
D．电磁波Ⅰ和电磁波Ⅱ的速度大小之比为
E．电磁波Ⅱ和超声波Ⅲ相遇会发生干涉现象
（2）（10分）如图所示，由某种透明材料制成的直角三棱镜ABC放到水平面上，底边长为2L，折射率为
，∠B=30°。
现有一平行于BC边的细光束入射到棱镜AB边中点P（图中未画出），经AB面和AC面折射后射出，求：
（i）出射光线与入射光线延长线间的夹角；
（ii）入射点和出射点之间的高度差h。
高三毕业班第三次模拟考试
理科综合参考答案
题号
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
C
A
B
C
AC
BC
ABD
CD
22.
（1）实物连线图如图所示（2分）
（2）8.00（2分，有效数字位数不对给1分）
（4）
（2分）
23.
（1）3：
1（2分）
（2）
（2分）
（2分）守恒（1分）弹性（2分）
24.【解析】
（1）设甲、乙两质点从开始运动到速度相等时经历的时间为t2，此时的速度为v，则有
………………………………………………（2分）
解得：
t2=2t0……………………………………………………………………………………（1分）
在t2=2t0时间内，甲质点运动的距离
…………（2分）
在t2=2t0时间内，乙质点运动的距离
…………（2分）
速度相等时甲、乙两质点间的距离为
………………………………（2分）
（2）设速度相等以后再经过Δt时间甲、乙两质点相遇，则有
………………………………………………………………（2分）
解得
………………………………………………………………………………（2分）
则甲、乙两质点从开始运动到相遇所经历的时间为
…………………………（1分）
25.【解析】
（1）由题意知，金属棒b的质量为2m=0.2kg，电阻为2R=2.0Ω。
设金属棒cd运动t时间后金属棒b开始运动，根据运动学公式可知，此时金属棒cd的速度v=t………………………………（1分）
金属棒cd产生的电动势E2=BLcdv…………………………………………………………（1分）
根据欧姆定律可得通过金属棒的电流
…………………………………………（2分）
金属棒b所受安培力FA1=BI2Lb…………………………………………………………（1分）
金属棒b开始运动时，有FA1=·2mg……………………………………………………（2分）
联立解得t=3.0s………………………………………………………………………………（1分）
（2）设金属棒cd以速度v2=20m/s沿轨道匀速运动时，金属棒b沿轨道匀速运动的速度大小为v1，根据法拉第电磁感应定律可得E=BLcdv2-BLbv1……………………………………………………（2分）
此时通过金属棒的电流
………………………………………………………………（1分）
根据平衡条件有BILb=·2mg………………………………………………………………（2分）
联立解得v1=2.5m/s…………………………………………………………………………（1分）
以金属棒cd为研究对象，则有F0=mg+BLcdI………………………………………………（2分）
解得F0=0.4N……………………………………………………………………………………（1分）
则水平外力F0的功率为P0=F0v2=8W…………………………………………………………（1分）
33．【解析】
（1）ACE
（2）（i）设活塞静止时汽缸内气体的压强为p1，活塞受力平衡，对整个系统进行受力分析有
p1S1+p0S2=p0S1+p1S2+Mg……………………………………………………………………（2分）
代入数据解得压强p1=1.2×105Pa…………………………………………………………（2分）
（ii）缓慢降低汽缸内温度时，由系统受力平衡可知，起初缸内气体的压强没有变化，绳子的张力不变，系统整体向右缓慢移动；当活塞A向右移动L后，再继续降温，活塞B就有向左移动的趋势，当细线的张力刚好减为零时，设气体的温度为T2，则气体压强
Pa……（2分）
由理想气体状态方程有
…………………………………………（2分）
代入数据解得
……………………………………………………（2分）
34．【解析】
（1）ACD
（2）画出光路图如图所示
（i）因为入射光平行于BC面，i=60°
由折射定律有
……………………………………………………（1分）
所以
………………………………………………………………（1分）
光折射到AC面上时，由折射定律有
…………………………（1分）
由几何关系有+=90°…………………………………………………………（1分）
则
………………………………（1分）
………………………………………………（1分）
将
代入得=45°，故=60°-=15°………………………………（1分）
（ii）由几何知识可得
……………………（2分）
代入数值解得
………………………………………………（1分）
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