2017东北三省四市一模理综物理

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理科综合(物理部分)本试卷分第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分。满分110分。第一部分(选择题　共48分)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14～18题只有一项符合题目要求，第19～21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。14．一物体做直线运动的vt图象如图所示，关于物体的运动情况，下列说法正确的是(　　)A．在t＝1s时，物体的运动方向改变B．在t＝2s时，物体的加速度方向改变C．前5s内，物体路程为9mD．前3s内，物体位移大小为5m答案　C解析　在vt图象中横轴以上速度方向为正方向，横轴以下速度方向为负方向，由此可知在t＝1s时，物体的运动方向不变，A错误；vt图象中，某点的斜率表示该点的加速度，因此t＝2s时加速度不变，B错误；图线与横轴所围面积表示位移，前3s内的位移为m－m＝3m，D错误；前5s内的路程为×2m＋m＝9m，C正确。15.2016年12月23日据《科技日报》今日报道，使用传统火箭的时候，从地球出发前往火星的单程“旅行”大约是6到7个月，相比传统引擎，如电磁驱动 引擎能够成功投入实际运用，人类可以在10个星期内抵达火星。中国已经开发出了低轨道太空测试设备，目前安装在了天宫二号上进行测试，处于领先地位。若能将飞行器P送到火星附近使其绕火星做匀速圆周运动。如图所示，火星相对飞行器的张角为θ，火星半径为R，飞行器绕火星做匀速圆周运动的轨道半径为r。若想求得火星的质量，下列条件满足的是(　　)A．若测得飞行器周期和火星半径R，可得到火星的质量B．若测得飞行器周期和轨道半径r，可得到火星的质量C．若测得飞行器周期和张角θ，可得到火星的质量D．以上条件都不能单独得到火星的质量答案　B解析　飞行器做圆周运动的向心力由万有引力提供，设火星质量为M，飞行器质量为m，则有G＝mr，得M＝，若测得飞行器周期T和轨道半径r，可得到火星质量M，可判断B正确，A、C、D错误。16.在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是(　　)A．电压表的示数减小B．电流表的示数减小C．电容器C所带电荷量增大D．电阻R3中有从右向左的电流答案　A解析　当电路稳定时，电容器所在支路为断路，R3相当于导线，电容器两端电压即为R2两端电压，当R2滑动端由a向b缓慢滑动时，R2接入电路电阻减小，总电阻减小，电流增大，电流表示数增大，B错误；R1与r电压增大，R2两端电压减小，电压表示数减小，A正确；由电容器带电荷量Q＝CU可知C 错误；电容器处于放电过程，放电电流自左向右流过R3，D错误。17.在x轴上的－L和L点分别固定了A、B两个点电荷，A的电荷量为＋Q，B的电荷量为－Q，如图所示，设沿x轴正方向为电场强度的正方向，则整个x轴上的电场强度E随x变化的图象正确的是(　　)答案　C解析　由等量异种点电荷周围的电场线分布图可知x<－L区域电场线方向水平向左，为负值，B错误；x>L区域场强方向水平向左，为负值，D错误；O点场强不为零，A错误；故选C项。18.两根长度相等的轻绳依次连接好两个质量均为m的小球，小球的大小忽略不计，悬挂在水平天花板上保持静止状态，如图所示，现对上面的小球施加2F的水平向左的作用力，对下面的小球施加F的水平向右的作用力，当两球再次平衡时，以下四组位置关系正确的是(　　)答案　C解析　设系统稳定时上段绳子与竖直方向夹角为α，下段绳子与竖直方向夹角为β，以两小球整体为研究对象，有tanα＝；以下面小球为研究对象，有tanβ＝，则tanβ>tanα，β>α，故选C项。19．下列说法中正确的是(　　)A．极限频率越大的金属逸出功越大 B．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性C．汤姆生根据α粒子散射实验时的结论提出了原子的核式结构模型D．贝克勒尔根据天然放射现象发现了原子核的存在答案　AB解析　金属的逸出功W0＝hν0，极限频率越大逸出功越大，A正确；放射性元素的放射性、半衰期与元素所处的物理环境、化学环境无关，B正确；汤姆生在研究阴极射线管时发现了电子并提出了枣糕式原子模型，原子的核式结构模型由卢瑟福根据α粒子散射实验提出，C错误；贝克勒尔根据天然放射现象发现了原子核具有复杂结构，D错误。20．如图所示，在光滑水平面上有A、B、C三个质量为m的小球，A带正电，B带负电，C不带电，A、B带电荷量的绝对值均为Q，B、C两个小球用绝缘细线连接在一起。当用外力F拉着A球向右运动时，B、C也跟着A球一起向右运动，在运动过程中三个小球保持相对静止共同运动，则(　　)A．BC间绳的拉力大小为FB．BC间绳的拉力大小为FC．AB两球间距为D．AB两球间距为答案　BC解析　以3个小球组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得F＝3ma，再以C球为研究对象，有拉力T＝ma＝，A错误、B正确；设AB间距为r，以A球为研究对象，则F－＝ma，＝F，r＝，C正确、D错误。 21.如图所示，平行导轨放在斜面上，匀强磁场垂直于斜面向上，恒力F拉动金属杆ab从静止开始沿导轨向上滑动，接触良好，导轨光滑。从静止开始到ab杆到达最大速度的过程中，恒力F做功为W，ab杆克服重力做功为W1，ab杆克服安培力做功为W2，ab杆动能的增加量为ΔEk，电路中产生的焦耳热为Q，ab杆重力势能增加量为ΔEp，则(　　)A．W＝Q＋W1＋W2＋ΔEk＋ΔEpB．W＝Q＋W1＋W2＋ΔEkC．W＝Q＋ΔEk＋ΔEpD．W2＝Q，W1＝ΔEp答案　CD解析　由功能关系可知ab杆克服重力做功等于ab杆重力势能的增加量，即W1＝ΔEp，ab杆克服安培力做功等于回路产生的焦耳热，即W2＝Q，D正确；以ab杆为研究对象，在运动过程中受到重力、拉力、安培力、支持力作用，由动能定理可知ΔEk＝W－W1－W2，故有W＝ΔEk＋ΔEp＋Q，故C正确，A、B错误。第二部分(非选择题　共62分)二、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、34题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题：共47分。22．(6分)某同学用图甲所示的实验装置测量重力加速度。将电火花计时器固定在铁架台上，把纸带的下端固定在重锤上，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，所用电源的频率为50Hz。实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图乙中给出了这三个点到O点的距离。 (1)重力加速度的测量值为g＝________m/s2(结果保留三位有效数字)。(2)实验中该同学选择电火花计时器，而不选择电磁打点计时器，请从误差分析的角度说明选择电火花计时器的主要理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)9.75(3分)　(2)纸带受到的阻力小些(3分)解析　(1)由匀变速直线运动规律Δs＝aT2可得g＝＝m/s2＝9.75m/s2。(2)电磁打点计时器中，纸带在下落过程中要受到振针的阻力作用，因此选用电火花计时器的主要理由就是纸带受到的阻力小一些。23．(9分)某实验小组利用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻，提供的器材为：A．干电池两节，每节电池的电动势约为1.5V，内阻未知B．直流电压表V1、V2，内阻很大C．直流电流表A，内阻可忽略不计D．定值电阻R0，阻值未知，但不小于5ΩE．滑动变阻器 F．导线和开关(1)该组同学设计了如图甲电路，请你用画线作导线正确连接图乙所示的实物图。(2)该组同学利用图乙电路完成实验时，由于某根导线发生故障，因此只记录了一个电压表和电流表的示数，如下表所示：U/V2.622.482.342.202.061.92I/A0.080.120.190.200.240.28试利用表格中的数据做出UI图，由图象可知，该同学测得两节干电池总的电动势为________V，总内阻为________(结果保留三位有效数字)。由计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表________(选填“V1”或“V2”)。答案　(1)连线(2分)(2)作图(2分) 2．88～2.92(2分)　3.40～3.60(2分)　V1(1分)解析　(1)由原理图进行实物连线时，可由电源一端顺着电流流向连接，注意电压表、电流表的正、负极即可。(2)某根导线发生故障，而导线故障只可能是断路，再由滑动变阻器的调节可改变电路中电流可知发生断路的导线为电压表V1或V2两侧导线，若记录电压表示数的为V2，当V2＝1.92V时，R0两端电压V0＝IR0>1.4V，此时求出的电源电动势大于3.32V，由此可判断记录了电压表V1的示数。由表格数据描点连线时，让较多的点落在直线上，偏离直线太远的点(0.19,2.34)可舍弃不要。直线与纵轴交点即为电源电动势，直线斜率绝对值即为电源内阻。24.(14分)如图所示，AB为光滑水平面，BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆轨道，B点是最低点，C点是最高点，C点切线水平方向，圆管截面半径r≪R。有一个质量为m的a球以水平初速度向右运动碰撞到原来静止在水平面上的质量为3m的b球，两球发生对心碰撞，碰撞时间极短，并且碰撞时没有能量损失，碰撞后b球顺利进入光滑圆管(B点无能量损失，小球的半径比圆管半径r略小)，它经过最高点C后飞出，最后落在水平地面上的A点，已知AB的距离为2R，重力加速度为g。求：(1)小球b运动到C点时对轨道的压力； (2)碰后小球a的速度为多少。解析　(1)b球从C点飞出后做平抛运动，则水平方向：x＝2R＝vCt①(1分)竖直方向：y＝2R＝gt2②(1分)由①②方程得vC＝③在C点，根据牛顿第二定律得3mg＋N＝3m④(2分)由③④得N＝0由牛顿第三定律知小球对轨道的压力也为0⑤(1分)(2)b球从B到C，由机械能守恒得3mg2R＝3mv－3mv⑥(2分)得vB＝⑦a球与b球发生完全弹性碰撞mav0＝mava＋mbvB⑧(2分)mav＝mav＋mbv⑨(2分)由⑦⑧⑨得va＝－v0　vB＝v0⑩(2分)所以碰后a的速度大小为，方向水平向左⑪(1分)25.(18分)半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，圆心O到直线MN的距离为R。一个带电的粒子以初速度v0沿MN方向飞进磁场，不计粒子的重力，已知粒子飞出磁场时的速度方向偏转了90°。求： (1)带电粒子的比荷；(2)带电粒子在磁场中运动的时间t。解析　电荷进入磁场，做匀速圆周运动，设其轨道半径为r，若粒子带正电，轨迹如图1所示，由几何关系得：r＝Rcosθ＋R①(2分)cosθ＝＝②(1分)由①②得r＝R③(1分)根据牛顿第二定律qv0B＝m④(2分)由③④得＝⑤(1分)T＝＝⑥(1分)又因为t＝⑦(1分)由⑥⑦得t＝⑧(1分) 若粒子带负电，轨迹如图2所示，由几何关系得：r＝Rcosθ－R⑨(2分)cosθ＝＝⑩(1分)由⑨⑩得r＝R⑪(1分)电荷进入磁场，做匀速圆周运动，设其轨道半径为r，根据牛顿第二定律qv0B＝m⑫由⑪⑫得＝⑬(2分)T＝＝⑭又因为t＝⑮由⑭⑮得t＝⑯(2分)所以粒子的比荷为或；在磁场中运动的时间为或。(二)选考题：共15分。请考生从33和34两道题中任选一题作答。33．[物理——选修3－3](15分)(1)(5分)下列说法中正确的是________。(填正确答案标号。选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每错选1个扣3分，最低得分0分)A．第二类永动机不能制成是因为自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性B．夏天荷叶上小水珠呈球状是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故C．气体的压强是由气体分子的重力产生的，在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强 D．对一定量的气体，在压强不断增大的过程中，外界对气体一定做功E．布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的运动，它说明液体分子永不停息地无规则运动(2)(10分)如图所示为一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0，经过太阳曝晒，气体温度由T0＝300K升至T1＝400K。①求此时气体的压强；②缓慢抽出部分气体，并使温度降到360K，此时，集热器内气体压强再变回到p0。求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。答案　(1)ABE(5分)　(2)见解析解析　(1)第二类永动机不能制成是因为违背了热力学第二定律，即自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，A正确；荷叶上的水珠呈球状是由于表面层分子间距离较大而存在表面张力，使其表面积有收缩到最小的趋势，B正确；气体的压强是由气体分子频繁撞击容器壁而产生的，在完全失重情况下，容器内的气体对器壁仍有压强，C错误；对一定量的气体，在压强不断增大的过程中，体积可增大，温度升高，气体将从外界吸热对外界做功，D错误；布朗运动是由于液体分子撞击固体微粒不平衡而引起的，间接说明了液体分子在永不停息地无规则运动，E正确。(2)①设升温后气体的压强为p1，由查理定律得＝①(2分)代入数据得p1＝p0。②(2分)②以抽出的气体和集热器内的气体为研究对象，设抽出的气体温度为T2，压强也为p0，此时与集热器内气体的总体积为V，由理想气体状态方程得，＝③(2分) 联立②③式解得V＝V0④(1分)设剩余气体的质量与原来气体的总质量之比为K，由题意得K＝⑤(1分)联立④⑤式解得K＝。⑥(2分)34．[物理——选修3－4](15分)(1)(5分)下列说法中正确的是________。(填正确答案标号。选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每错选1个扣3分，最低得分0分)A．单摆的周期与摆球质量、振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关B．用光导纤维束传送信息是光的衍射的应用C．a、b两束光照射同一双缝干涉装置在屏上得到的干涉图样中，a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，则可以判断在同一个介质中a光的折射率比b光大D．肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的E．激光测距是应用了激光平行性好的特点(2)(10分)如图所示，直角棱镜ABC置于空气中，∠A＝30°，AB边长为2a。一束单色光在AB边中点D处以某一入射角射入棱镜，在AC边上恰好发生全反射后，垂直BC边射出。已知真空中光速为c。求：①入射角θ的正弦值；②单色光通过棱镜的时间t。答案　(1)ACE(5分)　(2)见解析解析　(1)由单摆的周期公式T＝2π可知A 正确；用光导纤维束传送信息是光的全反射的应用，B错误；a、b两束光在同一装置下进行双缝干涉实验，由Δx＝λ可知a光波长较短，a光频率较高，在同一介质中a光的折射率较大，C正确；肥皂泡呈现彩色是光的薄膜干涉现象造成的，D错误；激光测距是应用了激光平行性好不易发散的特点，E正确。(2)①作出如图光路，在E点恰好全反射，有n＝①(2分)在D点，由几何知识知折射角为30°，根据折射定律有n＝②(2分)由①②式得sinθ＝。③(1分)②光在棱镜中速度v＝④(1分)由几何关系，得知DE＝a，EF＝⑤(2分)单色光沿DEF传播的时间即为通过棱镜的时间t＝⑥(1分)由①④⑤⑥式得t＝。⑦(1分)