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山东省济宁市2016高考一模试卷--物理


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2016 年山东省济宁市高考物理一模试卷

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 1~5 题只有一项符合题目要求, 第 6~8 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.沿同一直线运动的 a、b 两物体,其 x﹣t 图象分别为图中直线

a 和曲线 b 所示,由图可知( )

A.两物体运动方向始终不变 B.0~t1 内 a 物体的位移大于 b 物体的位移 C.t1~t2 内某时刻两物体的速度相同 D.t1~t2 内 a 物体的平均速度大于 b 物体的平均速度 2.如图所示,小车内固定着一个倾角为 60°的斜面 OA,挡板 OB 与水平面的夹角 θ =60°,可绕转轴 O 在竖直 平面内转动.现将一质量为 m 的光滑圆球放在斜面与挡板之间,下列说法正确的是( )

A.当小车与挡板均静止时,球对斜面的压力小于 mg B.保持 θ =60°不变,使小车水平向右运动,则球对斜面的压力可能为零 C.保持小车静止,在 θ 由 60°缓慢减小至 15°的过程中,球对挡板的压力逐渐减小 D.保持小车静止,在 θ 由 60°缓慢减小至 15°的过程中,球对斜面的压力逐渐增大 3.如图所示,在 O 点固定一负点电荷,实线为其中几条对称分布的电场线,虚线为以 Oe 电场线上的 O′点为圆 心的一个圆,a、b、c、d、e,f、g、h 为圆与电场线的交点,下列说法正确的是( )

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A.d、f 两点的电场强度相同 B.a 点电势比 e 点电势高 C.b、d 两点间电势差小于 b,f 两点间电势差 D.质子沿圆周由 h 到 d 与由 h 到 f,电场力做功相等 4.如图所示,人造卫星 P(可看作质点)绕地球做匀速圆周运动.在卫星运行轨道平面内,过卫星 P 作地球的 两条切线,两条切线的夹角为 θ ,设卫星 P 绕地球运动的周期为 T,线速度为 v,万有引力常量为 G.下列说法 正确的是( )

A.θ 越大,T 越大 B.θ 越小,T 越大 C.若测得 T 和 θ ,则地球的平均密度为 ρ =

D.若测得 T 和 θ ,则地球的平均密度为 ρ = 5.如图所示,用均匀导线做成边长为 0.2m 的正方形线框,线框的一半处于垂直线框向里的有界匀强磁场中.当 磁场以 20T/s 的变化率增强时,a、b 两点间电势差的大小为 U,则( )

A.φ a<φ b,U=0.2V B.φ a>φ b,U=0.2V C.φ a<φ b,U=0.4V D.φ a>φ b,U=0.4V 6.如图所示,一理想变压器的原、副线圈匝数之比为 n1:n2=55:1,原线圈接入电压 u=220 sin100π t(V)

的交流电源,图中电表均为理想电表,闭合开关后,当滑动变阻器的滑动触头 P 从最上端滑到最下端的过程中, 下列说法正确的是( )

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A.副线圈中交变电流的频率为 100Hz B.t=0.02s 时,电压表的示数为 4V C.电流表的示数先变小后变大 D.电流表的示数先变大后变小 7.如图所示,匀强磁场分布在半径为 R 的圆形区域 MON 内,Q 为半径 ON 上的一点且 OQ= R,P 点为边界上

一点,且 PQ 与 OM 平行.现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场(不计粒子重力及粒子间的相互作 用) ,其中粒子 1 从 M 点正对圆心射入,恰从 N 点出,粒子 2 从 P 点沿 PQ 射入,下列说法正确的是( )

A.粒子 2 一定从 N 点射出磁场 B.粒子 2 在 P、N 之间某点射出磁场 C.粒子 1 与粒子 2 在磁场中的运行时间之比为 3:2 D.粒子 1 与粒子 2 在磁场中的运行时间之比为 2:1 8.如图所示,带有挡板的光滑斜面固定在水平地面上,斜面的倾角为 θ =30°.质量均为 l kg 的 A、B 两物体 用轻弹簧拴接在一起,弹簧的劲度系数为 5N/cm,质量为 2kg 的物体 C 用细线通过光滑的轻质定滑轮与物体 B 连 接.开始时 A、B 均静止在斜面上,A 紧靠在挡板处,用手托住 C,使细线刚好被拉直.现把手拿开,让 C 由静止 开始运动,从 C 开始运动到 A 刚要离开挡板的过程中,下列说法正确的是(取 g=10m/s ) (
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A.初状态弹簧的压缩量为 1cm 西安恒谦教育科技股份有限公司 第 3 页

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B.末状态弹簧的伸长量为 1cm C.物体 B、C 与地球组成的系统机械能守恒 D.物体 C 克服绳的拉力所做的功为 0.2J

三、非选择题:包括必考题和选考题两部分.第 9 题~第 12 题为必考题.每个试题考生都必须作答.第 13 题~第 18 题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题: 9.如图 1 所示,某同学设计了一个测量滑块与木板间的动摩擦因数的实验装置,装有定滑轮的长木板固定在水 平实验台上,木板上有一滑块,滑块右端固定一个动滑轮,钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的轻绳相连,放开 钩码,滑块在长木板上做匀加速直线运动.

(1)实验得到一条如图 2 所示的纸带,相邻两计数点之间的时间间隔为 0.1s,由图中的数据可知,滑块运动的 加速度大小是 m/s2. (计算结果保留两位有效数字)

(2)读出弹簧测力计的示数 F,处理纸带,得到滑块运动的加速度 a;改变钩码个数,重复实验.以弹簧测力计 的示数 F 为纵坐标,以加速度 a 为横坐标,得到的图象是纵轴截距为 b 的一条倾斜直线,如图 3 所示.已知滑块 和动滑轮的总质量为 m,重力加速度为 g,忽略滑轮与绳之间的摩擦.则滑块和木板之间的动摩擦因数 μ = . 西安恒谦教育科技股份有限公司 第 4 页

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10.国标(GB/T)规定自来水在 15℃时电阻率应大于 13Ω ?m.某同学利用图甲电路测量 15℃自来水的电阻率, 其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管, 细管上加有阀门 K 以控制管内自来水的水量, 玻璃管两端接有导 电活塞(活塞电阻可忽略) ,右侧活塞固定,左侧活塞可自由移动.实验器材还有: 电源(电动势约为 3V,内阻可忽略) 理想电压表 V1(量程为 3V) 理想电压表 V2(量程为 3V) 定值电阻 R1(阻值 4kΩ ) 定值电阻 R2(阻值 2kΩ ) 电阻箱 R(最大阻值 9999Ω ) 单刀双掷开关 S,导线若干,游标卡尺,刻度尺.

实验步骤如下: A.用游标卡尺测量并记录玻璃管的内径 d; B.向玻璃管内注满自来水,确保无气泡; C.用刻度尺测量并记录水柱长度 L; D.把 S 拨到 1 位置,记录电压表 V1 示数; E.把 S 拨到 2 位置,调整电阻箱阻值,使电压表 V2 示数与电压表 V1 示数相同,记录电阻箱的阻值 R; F.改变玻璃管内水柱长度,重复实验步骤 C、D、E; G.断开 S,整理好器材. (1)测玻璃管内径 d 时游标卡尺示数如图乙,则 d= mm.

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(2)玻璃管内水柱的电阻 Rx 的表达式为 Rx= (用 R1、R2、R 表示) .

(3)利用记录的多组水柱长度 L 和对应的电阻箱阻值 R 的数据,绘制出如图丙所示的 R﹣图象.可求出自来水 的电阻率 ρ = Ω ?m(保留三位有效数字) .

11.如图所示,质量 m=0.1kg 的小球(可视为质点) ,用长度 l=0.2m 的轻质细线悬于天花板的 O 点.足够长的木 板 AB 倾斜放置,顶端 A 位于 O 点正下方,与 O 点的高度差 h=0.4m.木板与水平面间的夹角 θ =37°,整个装置 在同一竖直面内.现将小球移到与 O 点等高的 P 点(细线拉直) ,由静止释放,小球运动到最低点 Q 时细线恰好 被拉断(取 g=10m/s ,sin37°=0.6,cos37°=0.8) .求: (1)细线所能承受的最大拉力 F; (2)小球在木板上的落点到木板顶端 A 的距离 s; (3)小球与木板接触前瞬间的速度大小.
2

12.如图甲所示,竖直面 MN 的左侧空间中存在竖直方向的匀强电场(上、下及左侧无边界) .一个质量为 m、电 荷量为 q、可视为质点的带正电小球,以水平初速度 v0 沿 PQ 向右做直线运动,Q 位于 MN 上.若小球刚经过 D 点 时(t=0) ,在电场所在空间叠加如图乙所示随时间做周期性变化、垂直纸面向里的匀强磁场,使得小球再次通过 D 点时与 PQ 连线成 90°角,已知 D、Q 间的距离为 2L,t0 小于小球在磁场中做圆周运动的周期,忽略磁场变化 造成的影响,重力加速度为 g.求:

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(1)电场强度 E 的大小和方向; (2)t0 与 t1 的比值; (3)小球过 D 点后做周期性运动,则当小球运动的周期最大时,求出此时磁感应强度 B0 的大小及运动的最大周 期 Tm.

(二)选考题,请考生任选一模块作答【物理--选修 3-3】 13.下列说法正确的是( )

A.悬浮在液体中的微粒越小,在液体分子的撞击下越容易保持平衡 B.荷叶上的小水珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C.物体内所有分子的热运动动能之和叫做物体的内能 D.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度不一定较大 E.一定质量的理想气体先经等容降温,再经等温压缩,压强可以回到初始的数值 14.如图所示,用两个质量均为 m、横截面积均为 S 的密闭活塞将开口向下竖直悬挂的导热气缸内的理想气体分 成 I、Ⅱ两部分,当在活塞 A 下方悬挂质量为 2m 的物体后,整个装置处于静止状态,此时 I、Ⅱ两部分气体的高 度均为 l0.已知环境温度、大气压强 p0 均保持不变,且满足 5mg=p0S,不计一切摩擦.当取走物体后,两活塞重 新恢复平衡,求活塞 A 上升的高度.

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【物理-选修 3-4】 15.如图甲所示,为一列沿水平方向传播的简谐横波在 t=0 时刻的波形图,图乙是这列波中质点 P 的振动图线, 则该波的传播速度 v= m/s;传播方向 (填“向左”或“向右”) .

16.半径为 R 的半圆形玻璃砖,横截面如图所示,圆心为 O.两条平行单色红光垂直直径 MN 射入玻璃砖,光线 l 正对圆心 O 入射,光线 2 的入射点为 B,∠AOB=60°.已知该玻璃砖对红光的折射率 n= (i)两条光线经玻璃砖折射后的交点与 O 点的距离 d; (ii)若入射光由单色红光改为单色蓝光,其它条件不变,则距离 d 将如何变化? .求:

【物理--选修 3-5】 17.图甲是光电效应的实验装置图,图乙是光电流与加在阴极 K 和阳极 A 上的电压的关系图象,下列说法正确的 是( )

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A.由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大 B.由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说,其遏止电压只由入射光的频率决定 C.只要增大电压,光电流就会一直增大 D.不论哪种颜色的入射光,只要光足够强,就能发生光电效应 E.遏止电压越大,说明从该金属中逃出来的光电子的最大初动能越大 18.如图所示,质量 mC=1kg 的木块 C 置于足够长的木块 B 上,木板 B 的质量 mB=2kg,B、C 用一轻弹簧相拴接, 开始时 B、C 静止.木块 A 的质量 mA=0.5kg,以 v0=5m/s 的速度向右运动与 B 碰撞,碰后 B 的速度 vB=2m/s,碰撞 时间极短,接触面均光滑.求: (i)A、B 碰撞后 A 的速度; (ii)弹簧最长时具有的弹性势能(结果保留两位有效数字) .

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2016 年山东省济宁市高考物理一模试卷 参考答案与试题解析

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 1~5 题只有一项符合题目要求, 第 6~8 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.沿同一直线运动的 a、b 两物体,其 x﹣t 图象分别为图中直线 a 和曲线 b 所示,由图可知( )

A.两物体运动方向始终不变 B.0~t1 内 a 物体的位移大于 b 物体的位移 C.t1~t2 内某时刻两物体的速度相同 D.t1~t2 内 a 物体的平均速度大于 b 物体的平均速度 【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系. 【分析】根据图象切线的斜率表示速度,确定运动的方向,结合位置坐标比较位移的大小,根据位移和时间的比 值比较平均速度的大小关系. 【解答】解:A、在 x﹣t 图象中,切线的斜率表示速度,b 图象的斜率先负后正,说明 b 车先沿负向运动,后沿 正向运动,故 A 错误. B、0 时刻和 t1 时刻,两车的位置坐标均相等,可知 0~t1 内两物的位移相等,故 B 错误. C、t1 到 t2 时间内,某时刻两图象的斜率相等,物体的速度相同,故 C 正确. D、t1~t2 内两个物体的位移相等,时间相等,则平均速度相等,故 D 错误. 故选:C

2.如图所示,小车内固定着一个倾角为 60°的斜面 OA,挡板 OB 与水平面的夹角 θ =60°,可绕转轴 O 在竖直 平面内转动.现将一质量为 m 的光滑圆球放在斜面与挡板之间,下列说法正确的是( )

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A.当小车与挡板均静止时,球对斜面的压力小于 mg B.保持 θ =60°不变,使小车水平向右运动,则球对斜面的压力可能为零 C.保持小车静止,在 θ 由 60°缓慢减小至 15°的过程中,球对挡板的压力逐渐减小 D.保持小车静止,在 θ 由 60°缓慢减小至 15°的过程中,球对斜面的压力逐渐增大 【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力. 【分析】A、将小球的重力按照作用效果进行分解,结合几何关系分析; B、如果小球对斜面的压力为零,受重力和挡板 B 的支持力,合力水平,说明加速度水平向右; CD、将小球的重力按照作用效果进行分解,通过作图分析各个分力的变化情况. 【解答】解:A、球处于静止状态,受力平衡,对球进行受力分析,如图所示: FA、FB 以及 G 构成的三角形为等边三角形,根据几何关系可知,FA=FB=mg,故 A 错误; B、若保持 θ =60°不变,使小车水平向右做匀加速直线运动,当 FB 和重力 G 的合力正好提供加速度时,球对挡 板的压力为零,故 B 正确; CD、保持小车静止,在 θ 由 60°缓慢减小至 15°的过程中,根据图象可知,FA 不断减小,FB 先减小后增大,根 据牛顿第三定律可知,球对挡板的压力先减小后增大,对斜面的压力不断减小,故 C 错误,D 错误; 故选:B.

3.如图所示,在 O 点固定一负点电荷,实线为其中几条对称分布的电场线,虚线为以 Oe 电场线上的 O′点为圆 心的一个圆,a、b、c、d、e,f、g、h 为圆与电场线的交点,下列说法正确的是( )

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A.d、f 两点的电场强度相同 B.a 点电势比 e 点电势高 C.b、d 两点间电势差小于 b,f 两点间电势差 D.质子沿圆周由 h 到 d 与由 h 到 f,电场力做功相等 【考点】电势差与电场强度的关系;电场强度;电势差. 【分析】电场强度是矢量,只有大小和方向都相同时两点的电场强度才相同;电势根据顺着电场线方向电势降低 进行判断;根据对称性分析 b、d 两点间和 b、f 间电势差的关系.根据电势高低,判断电势能的变化. 【解答】解:A、由图看出,d、f 两点电场强度的大小相等,但方向不同,而电场强度是矢量,所以 d、f 两点 的电场强度不同,故 A 错误. B、根据顺着电场线电势逐渐降低可知,离点电荷 O 越远,电势越高,故 a 点电势低于 e 点电势,故 B 错误. C、d、f 两点电势相等,则 b、d 两点间电势差等于 b、f 两点间电势差,故 C 错误. D、d、f 两点电势相等,则质子沿圆周由 h 到 d 与由 h 到 f,电场力做功相等,故 D 正确. 故选:D

4.如图所示,人造卫星 P(可看作质点)绕地球做匀速圆周运动.在卫星运行轨道平面内,过卫星 P 作地球的 两条切线,两条切线的夹角为 θ ,设卫星 P 绕地球运动的周期为 T,线速度为 v,万有引力常量为 G.下列说法 正确的是( )

A.θ 越大,T 越大 B.θ 越小,T 越大

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C.若测得 T 和 θ ,则地球的平均密度为 ρ =

D.若测得 T 和 θ ,则地球的平均密度为 ρ = 【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系. 【分析】由 θ 可确轨道半径,再据万有引力提供向心力确定各量与半径的关系可得各选项的正误. 【解答】解:A、B、半径 r= (R 为地球的半径) ,可知 θ 越大,半径越小,又运动周期:

T=2

,则半径越小,周期越小;θ 越小,半径越大,T 越大.则 A 错误,B 正确.

C、D、测得 T 和 θ ,由万有引力提供向心力:m

=G



ρ = 故选:BD

,则 D 正确,C 错误

5.如图所示,用均匀导线做成边长为 0.2m 的正方形线框,线框的一半处于垂直线框向里的有界匀强磁场中.当 磁场以 20T/s 的变化率增强时,a、b 两点间电势差的大小为 U,则( )

A.φ a<φ b,U=0.2V B.φ a>φ b,U=0.2V C.φ a<φ b,U=0.4V D.φ a>φ b,U=0.4V 【考点】法拉第电磁感应定律;闭合电路的欧姆定律. 【分析】根据法拉第电磁感应定律,求出感应电动势的大小,根据楞次定律判断出感应电流的方向,再通过闭合 电路欧姆定律求出电流以及电势差. 【解答】解:题中正方形线框的左半部分磁通量变化而产生感应电动势,从而在线框中有感应电流产生,把左半 部分线框看成电源,其电动势为 E,内电阻为,画出等效电路如图所示. 西安恒谦教育科技股份有限公司 第 13 页

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则 a、b 两点间的电势差即为电源的路端电压,设 l 是边长,且依题意知: 由法拉第电磁感应定律,得: E=N =1×20× V=0.4 V =20 T/s.

所以有:U=IR=

=0.2V,

由于 a 点电势低于 b 点电势,故有:Uab=﹣0.2 V. 故选:A.

6.如图所示,一理想变压器的原、副线圈匝数之比为 n1:n2=55:1,原线圈接入电压 u=220

sin100π t(V)

的交流电源,图中电表均为理想电表,闭合开关后,当滑动变阻器的滑动触头 P 从最上端滑到最下端的过程中, 下列说法正确的是( )

A.副线圈中交变电流的频率为 100Hz B.t=0.02s 时,电压表的示数为 4V C.电流表的示数先变小后变大 D.电流表的示数先变大后变小 【考点】变压器的构造和原理. 【分析】根据交流电的瞬时值表达式得出交流电的圆频率,由 f= 即可求出交流电的频率;根据变压器的

特点:匝数与电压成正比,与电流成反比,输入功率等于输出功率;根据电路的结构,得出电路中电阻的变化规 律,然后结合欧姆定律分析电路中的电流的变化即可. 【解答】解:A、由电压公式知交流电的 ω =100π ,f= = =50Hz,故 A 错误;

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B、原线圈两端的输入电压有效值为 220V,由电压与匝数成正比知,

,所以副线圈两端电压为:

V(即为电压表的读数) ,故 B 正确; C、D、由图可知,滑动变阻器的上下两部分并联后与 R 串联,根据串并联电路的电阻可知,当滑片 P 位于中间位 置时,并联电阻的电阻值最大,所以当滑动变阻器的滑动触头 P 从最上端滑到最下端的过程中,电路中的总电阻 先增大后减小,根据欧姆定律可知,电路中的电阻值将先减小后增大. 变压器的输出电流先减小后增大,则输入的电流也是先减小后增大,即电流表的示数先变小后变大.故 C 正确, D 错误. 故选:BC

7.如图所示,匀强磁场分布在半径为 R 的圆形区域 MON 内,Q 为半径 ON 上的一点且 OQ=

R,P 点为边界上

一点,且 PQ 与 OM 平行.现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场(不计粒子重力及粒子间的相互作 用) ,其中粒子 1 从 M 点正对圆心射入,恰从 N 点出,粒子 2 从 P 点沿 PQ 射入,下列说法正确的是( )

A.粒子 2 一定从 N 点射出磁场 B.粒子 2 在 P、N 之间某点射出磁场 C.粒子 1 与粒子 2 在磁场中的运行时间之比为 3:2 D.粒子 1 与粒子 2 在磁场中的运行时间之比为 2:1 【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动. 【分析】带电粒子在磁场中的运动,确定圆心的方法: (1)洛仑兹力指向圆心; (2)弦的中垂线过圆心.由此方 法确定运动轨迹. 求粒子运动时间在磁场中运动时间的方法: ( 1) 此方法比较时间. 【解答】解:粒子 1 从 M 点正对圆心射入,恰从 N 点出,根据洛仑兹力指向圆心,和 MN 的中垂线过圆心,可确 定圆心 O1,运动轨迹为蓝色圆弧,其半径 R.两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场,粒子运动的半径 ; (2) , s 为弧长. 由

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相同.粒子 2 从 P 点沿 PQ 射入,根据洛仑兹力指向圆心,圆心 O2 应在 P 点上方 R 处,连接 O2P、ON、OP、O2N, O2PON 为菱形,O2N 大小为 R,所以粒子 2 一定从 N 点射出磁场.A 正确,B 错误. ∠MO1N=90°;∠PO2N=∠POQ,cos∠POQ= ,所以∠PO2N=∠POQ=45°.两个完全相同的带电粒子以相同的速

度射入磁场,粒子运动的周期相同.粒子运动时间与圆心角成正比.所以粒子 1 与粒子 2 在磁场中的运行时间之 比为 2:1.C 错误,D 正确. 故选:AD.

8.如图所示,带有挡板的光滑斜面固定在水平地面上,斜面的倾角为 θ =30°.质量均为 l kg 的 A、B 两物体 用轻弹簧拴接在一起,弹簧的劲度系数为 5N/cm,质量为 2kg 的物体 C 用细线通过光滑的轻质定滑轮与物体 B 连 接.开始时 A、B 均静止在斜面上,A 紧靠在挡板处,用手托住 C,使细线刚好被拉直.现把手拿开,让 C 由静止 开始运动,从 C 开始运动到 A 刚要离开挡板的过程中,下列说法正确的是(取 g=10m/s2) ( )

A.初状态弹簧的压缩量为 1cm B.末状态弹簧的伸长量为 1cm C.物体 B、C 与地球组成的系统机械能守恒 D.物体 C 克服绳的拉力所做的功为 0.2J 【考点】功能关系;功的计算.

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【分析】根据胡克定律求初状态弹簧的压缩量和末状态弹簧的伸长量.根据机械能守恒的条件:只有重力和弹力 做功,分析机械能是否守恒.由系统的机械能守恒,求出末状态时 C 的速度,再由动能定理求物体 C 克服绳的拉 力所做的功. 【解答】解:A、初状态弹簧的压缩量为 x1= 确. B、末状态弹簧的伸长量为 x2= = =1cm.故 B 正确. = =1cm,故 A 正

C、对于物体 B、C 与地球组成的系统,由于弹簧对 B 做负功,所以系统的机械能不守恒.故 C 错误. D、初末状态弹簧的弹性势能相等,对于弹簧、物体 B、C 与地球组成的系统,根据机械能守恒定律得 mCg(x1+x2)=mBg(x1+x2)sinθ + 对 C,由动能定理得 mCg(x1+x2)﹣W= 解得物体 C 克服绳的拉力所做的功 W=0.2J,故 D 正确. 故选:ABD

三、非选择题:包括必考题和选考题两部分.第 9 题~第 12 题为必考题.每个试题考生都必须作答.第 13 题~第 18 题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题: 9.如图 1 所示,某同学设计了一个测量滑块与木板间的动摩擦因数的实验装置,装有定滑轮的长木板固定在水 平实验台上,木板上有一滑块,滑块右端固定一个动滑轮,钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的轻绳相连,放开 钩码,滑块在长木板上做匀加速直线运动.

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(1)实验得到一条如图 2 所示的纸带,相邻两计数点之间的时间间隔为 0.1s,由图中的数据可知,滑块运动的 加速度大小是 2.4 m/s2. (计算结果保留两位有效数字) (2)读出弹簧测力计的示数 F,处理纸带,得到滑块运动的加速度 a;改变钩码个数,重复实验.以弹簧测力计 的示数 F 为纵坐标,以加速度 a 为横坐标,得到的图象是纵轴截距为 b 的一条倾斜直线,如图 3 所示.已知滑块 和动滑轮的总质量为 m,重力加速度为 g,忽略滑轮与绳之间的摩擦.则滑块和木板之间的动摩擦因数 μ = . 【考点】探究影响摩擦力的大小的因素. 【分析】 (1)利用逐差法求得加速度 (2)由实验方案可知,滑块受到的拉力为弹簧秤示数的两倍,滑块同时受摩擦力,由牛顿第二定律可得弹簧秤 示数与加速度 a 的关系.由图象可得摩擦因数. 【解答】 解: (1) 加速度为 (2)滑块受到的拉力 T 为弹簧秤示数的两倍,即: T=2F 西安恒谦教育科技股份有限公司 第 18 页 =2.4m/s2

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滑块受到的摩擦力为: f=μ mg 由牛顿第二定律可得: T﹣f=ma 解得力 F 与加速度 a 的函数关系式为:

由图象所给信息可得图象截距为:

解得:

故答案为:2.4,

10.国标(GB/T)规定自来水在 15℃时电阻率应大于 13Ω ?m.某同学利用图甲电路测量 15℃自来水的电阻率, 其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管, 细管上加有阀门 K 以控制管内自来水的水量, 玻璃管两端接有导 电活塞(活塞电阻可忽略) ,右侧活塞固定,左侧活塞可自由移动.实验器材还有: 电源(电动势约为 3V,内阻可忽略) 理想电压表 V1(量程为 3V) 理想电压表 V2(量程为 3V) 定值电阻 R1(阻值 4kΩ ) 定值电阻 R2(阻值 2kΩ ) 电阻箱 R(最大阻值 9999Ω ) 单刀双掷开关 S,导线若干,游标卡尺,刻度尺.

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实验步骤如下: A.用游标卡尺测量并记录玻璃管的内径 d; B.向玻璃管内注满自来水,确保无气泡; C.用刻度尺测量并记录水柱长度 L; D.把 S 拨到 1 位置,记录电压表 V1 示数; E.把 S 拨到 2 位置,调整电阻箱阻值,使电压表 V2 示数与电压表 V1 示数相同,记录电阻箱的阻值 R; F.改变玻璃管内水柱长度,重复实验步骤 C、D、E; G.断开 S,整理好器材. (1)测玻璃管内径 d 时游标卡尺示数如图乙,则 d= 20.0 mm. (2)玻璃管内水柱的电阻 Rx 的表达式为 Rx= (用 R1、R2、R 表示) .

(3)利用记录的多组水柱长度 L 和对应的电阻箱阻值 R 的数据,绘制出如图丙所示的 R﹣图象.可求出自来水 的电阻率 ρ = 12.6 Ω ?m(保留三位有效数字) . 【考点】自来水电阻率的测定. 【分析】 (1)游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数. (2)分别求出 S 接 1 和接 2 时电路的总电压,利用并联电压相等列式,求出 Rx; (3)从图丙读出数据,利用电阻定律求出电阻率 ρ . 【解答】解: (1)游标卡尺的主尺读数为:2.0cm=20mm,游标尺上第 0 个刻度和主尺上刻度对齐,所以最终读数 为:20.0mm; 西安恒谦教育科技股份有限公司 第 20 页

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(2)设把 S 拨到 1 位置时,电压表 V1 示数为 U,则此时电路电流为

,总电压 U 总=

+U

当把 S 拨到 2 位置,调整电阻箱阻值,使电压表 V2 示数与电压表 V1 示数相同也为 U,则此时电路中的电流为, 总电压 U 总′=?R2+U,由于两次总电压相等,都等于电源电压 E,可得 = ,

解得 Rx=


3 ﹣1

(3)从图丙中可知,R=1×10 Ω 时, =5.0m , 此时玻璃管内水柱的电阻 Rx= =8000Ω ,

水柱横截面积 S=π ()2=3.14×10﹣4 m2, 由电阻定律 R= ρ = 得

=8000×3.14×10﹣4×5Ω ?m≈12.6Ω ?m; ; (3)12.6.

故答案为: (1)20.0; (2)

11.如图所示,质量 m=0.1kg 的小球(可视为质点) ,用长度 l=0.2m 的轻质细线悬于天花板的 O 点.足够长的木 板 AB 倾斜放置,顶端 A 位于 O 点正下方,与 O 点的高度差 h=0.4m.木板与水平面间的夹角 θ =37°,整个装置 在同一竖直面内.现将小球移到与 O 点等高的 P 点(细线拉直) ,由静止释放,小球运动到最低点 Q 时细线恰好 被拉断(取 g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8) .求: (1)细线所能承受的最大拉力 F; (2)小球在木板上的落点到木板顶端 A 的距离 s; (3)小球与木板接触前瞬间的速度大小.

【考点】机械能守恒定律;牛顿第二定律.

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【分析】 (1)小球从 P 运动到最低点 Q 的过程,由机械能守恒定律求小球到 Q 点的速度.在 Q 点,细线的拉力最 大.由牛顿第二定律求最大拉力 F. (2) 、 (3)细线被拉断后小球做平抛运动,由平抛运动的规律求出小球在木板上的落点到木板顶端 A 的距离.由 机械能守恒求木板接触前瞬间的速度. 【解答】解: (1)设细线拉断时小球的速度大小为 v0,由机械能守恒定律得: =mgl 解得:v0= 在 Q 点,由牛顿第二定律得 F﹣mg=m 解得 F=3mg=3N (2)设小球在木板上的落点到木板顶端 A 的距离为 s,由平抛运动的规律得: l+s?sinθ =gt ; scosθ =v0t 联立以上各式得:s=1m (3)设小物块与木板接触前瞬间的速度大小为 v,由机械能守恒定律得: mv2=mg(h+s?sinθ ) 联立以上各式得:v=2 答: (1)细线所能承受的最大拉力 F 是 3N; (2)小球在木板上的落点到木板顶端 A 的距离 s 是 1m; (3)小球与木板接触前瞬间的速度大小是 2 m/s. m/s
2

12.如图甲所示,竖直面 MN 的左侧空间中存在竖直方向的匀强电场(上、下及左侧无边界) .一个质量为 m、电 荷量为 q、可视为质点的带正电小球,以水平初速度 v0 沿 PQ 向右做直线运动,Q 位于 MN 上.若小球刚经过 D 点 时(t=0) ,在电场所在空间叠加如图乙所示随时间做周期性变化、垂直纸面向里的匀强磁场,使得小球再次通过 D 点时与 PQ 连线成 90°角,已知 D、Q 间的距离为 2L,t0 小于小球在磁场中做圆周运动的周期,忽略磁场变化 造成的影响,重力加速度为 g.求:

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(1)电场强度 E 的大小和方向; (2)t0 与 t1 的比值; (3)小球过 D 点后做周期性运动,则当小球运动的周期最大时,求出此时磁感应强度 B0 的大小及运动的最大周 期 Tm. 【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动. 【分析】 (1)根据电场力与重力,二力平衡,即可求解; (2)根据小球做匀速圆周运动的周期与半径公式,结合几何关系,即可求解; (3)根据几何关系,由牛顿第二定律以及周期公式,即可求解 【解答】解: (1)不加磁场时,小球沿直线 PQ 做直线运动,则有:qE=mg, 解得:E= ,方向竖直向上,

(2)小球能再次通过 D 点,其运动轨迹如图所示,设半径为 r,做圆周运动的周期为 T,则有: r=v0t1,T= , ,

解得:



(3)当小球运动周期最大时,其运动轨迹应与 MN 相切,如图: 由几何关系得:2R=2L, 由牛顿第二定律得:Bqv0=m ,解得: ,

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答: (1)电场强度 E 的大小为 (2)t0 与 t1 的比值为 ; ,方向竖直向上;

(3)此时磁感应强度 B0 的大小为

,运动的最大周期 Tm 为



(二)选考题,请考生任选一模块作答【物理--选修 3-3】 13.下列说法正确的是( )

A.悬浮在液体中的微粒越小,在液体分子的撞击下越容易保持平衡 B.荷叶上的小水珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C.物体内所有分子的热运动动能之和叫做物体的内能 D.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度不一定较大 E.一定质量的理想气体先经等容降温,再经等温压缩,压强可以回到初始的数值 【考点】理想气体的状态方程;温度是分子平均动能的标志;* 液体的表面张力现象和毛细现象;*相对湿度. 【分析】布朗运动是固体颗粒的运动,间接反映了液体分子的无规则运动,做布朗运动的微粒越小,在液体分子 的撞击下越不容易保持平衡;液体表面存在表面张力;根据内能的定义分析 C 选项;绝对湿度指大气中水蒸汽的 实际压强, 相对湿度是指水蒸汽的实际压强与该温度下水蒸汽的饱和压强之比人们感到潮湿时, 与空气的相对湿 度有关;根据理想气体的状态方程分析气体的状态参量的变化. 西安恒谦教育科技股份有限公司 第 24 页

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【解答】解:A、做布朗运动的微粒越小,在液体分子的撞击下越不容易保持平衡,故 A 错误; B、叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用,故 B 正确; C、物体内所有分子的热运动动能之和与分子势能的总和叫做物体的内能,故 C 错误; D、人们感到潮湿时,与空气的相对湿度有关,与绝对湿度无关,当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度不一定较 大,故 D 正确; E、根据理想气体的状态方程: =C 可知,一定质量的理想气体先经等容降温,压强减小;再经等温压缩,

压强又增大,所以压强可以回到初始的数值,故 E 正确; 故选:BDE

14.如图所示,用两个质量均为 m、横截面积均为 S 的密闭活塞将开口向下竖直悬挂的导热气缸内的理想气体分 成 I、Ⅱ两部分,当在活塞 A 下方悬挂质量为 2m 的物体后,整个装置处于静止状态,此时 I、Ⅱ两部分气体的高 度均为 l0.已知环境温度、大气压强 p0 均保持不变,且满足 5mg=p0S,不计一切摩擦.当取走物体后,两活塞重 新恢复平衡,求活塞 A 上升的高度.

【考点】理想气体的状态方程. 【分析】活塞导热且环境温度保持不变,所以两部分气体为等温变化,先写出两部分气体的状态,然后由玻意耳 定律列式解方程即可. 【解答】解:对气体 I,初状态的压强为:p1=p0﹣ 末状态的压强为:p1′=p0﹣ 由玻意耳定律有:p1l0S=p1′l1S 解得:l1=l0 气体Ⅱ,初状态 p2=p1﹣ 末状态 由玻意耳定律 p2l0S=p2′l2S 西安恒谦教育科技股份有限公司 第 25 页 =p0 =p0 =p0

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l2=l0 A 活塞上升的高度△l=(l0﹣l1)+(l0﹣l2)=l0 答:活塞 A 上升的高度为 l0.

【物理-选修 3-4】 15.如图甲所示,为一列沿水平方向传播的简谐横波在 t=0 时刻的波形图,图乙是这列波中质点 P 的振动图线, 则该波的传播速度 v= 0.6m/s m/s;传播方向 向左 (填“向左”或“向右”) .

【考点】波长、频率和波速的关系;横波的图象. 【分析】根据振动图象与波动图象,再由 【解答】解:由图可知,λ =1.2m,T=2s, 波速 由振动图象可知,t=0s 时质点 P 向下振动,由上下坡法可知,该波向左传播. 故答案为:0.6m/s;向左 ,可求出波速,由质点的振动方向来确定波的传播.

16.半径为 R 的半圆形玻璃砖,横截面如图所示,圆心为 O.两条平行单色红光垂直直径 MN 射入玻璃砖,光线 l 正对圆心 O 入射,光线 2 的入射点为 B,∠AOB=60°.已知该玻璃砖对红光的折射率 n= (i)两条光线经玻璃砖折射后的交点与 O 点的距离 d; (ii)若入射光由单色红光改为单色蓝光,其它条件不变,则距离 d 将如何变化? .求:

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【考点】光的折射定律. 【分析】根据几何关系求出光线 2 的入射角,结合折射定律求出折射角,从而得出光线在 MN 上的入射角,结合 折射定律得出折射角,根据几何关系求出两条光线经玻璃砖折射后的交点与 O 点的距离. 蓝光的折射率大于红光,结合折射率的变化,偏折程度明显,确定 d 的变化. 【解答】解: (i)光路如图所示,可知 θ 1=60°, 由折射定律得:n= 代入数据解得:θ 2=30° 由几何关系得:θ 3=30°, 根据折射定律公式 n= 代入数据解得:θ 4=60°, 所以 OC= 在△OCD 中,可得 d=OD=OCtan30°=. (ii)由于单色蓝光比单色红光波长小,折射率 n 大,所以 OC 偏折更明显,d 将减小. 答: (i)两条光线经玻璃砖折射后的交点与 O 点的距离 d 为; (ii)若入射光由单色红光改为单色蓝光,其它条件不变,则距离 d 将减小. . , ,

【物理--选修 3-5】 17.图甲是光电效应的实验装置图,图乙是光电流与加在阴极 K 和阳极 A 上的电压的关系图象,下列说法正确的 是( ) 西安恒谦教育科技股份有限公司 第 27 页

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A.由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大 B.由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说,其遏止电压只由入射光的频率决定 C.只要增大电压,光电流就会一直增大 D.不论哪种颜色的入射光,只要光足够强,就能发生光电效应 E.遏止电压越大,说明从该金属中逃出来的光电子的最大初动能越大 【考点】光电效应. 【分析】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,与入射光的强度无关,入射光的强度影响单 位时间内发出光电子的数目.根据光电效应方程得出最大遏止电压与入射光的频率的关系. 【解答】解:A、由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大,故 A 正确. B、根据光电效应方程知,Ekm=hv﹣W0=eUc,可知入射光频率越大,最大初动能越大,遏止电压越大,可知对于确 定的金属,遏止电压与入射光的频率有关,故 B 正确. C、增大电压,当电压增大到一定值,电流达到饱和电流,不再增大,故 C 错误. D、发生光电效应的条件是入射光的频率大于截止频率,与入射光的强度无关,故 D 错误. E、根据 Ekm=eUc 中,遏止电压越大,说明从该金属中逃出来的光电子的最大初动能越大,故 E 正确. 故选:ABE.

18.如图所示,质量 mC=1kg 的木块 C 置于足够长的木块 B 上,木板 B 的质量 mB=2kg,B、C 用一轻弹簧相拴接, 开始时 B、C 静止.木块 A 的质量 mA=0.5kg,以 v0=5m/s 的速度向右运动与 B 碰撞,碰后 B 的速度 vB=2m/s,碰撞 时间极短,接触面均光滑.求: (i)A、B 碰撞后 A 的速度; (ii)弹簧最长时具有的弹性势能(结果保留两位有效数字) .

【考点】动量守恒定律;功能关系. 西安恒谦教育科技股份有限公司 第 28 页

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【分析】A、B 两者组成的系统,在碰撞的前后瞬间动量守恒,结合动量守恒求出 A、B 碰后 A 的速度大小.弹簧 最长时,B 与 C 的速度相等,结合动量守恒定律和能量守恒定律求解即可. 【解答】解: (i)因碰撞时间极短,A、B 碰撞时,C 的速度为零,规定 A 的初速度方向为正方向,由动量守恒定 律得: mAv0=mAvA+mBvB 解得:vA= 代入数据解得:vA=﹣3m/s,方向与 A 的初速度方向相反. (ii)弹簧最长时,B 与 C 的速度相等,设为 v,由动量守恒定律得:mBvB=(mB+mC)v 由机械能守恒定律得 mBvB2=(mB+mC)v2+EP 解得:EP=1.3J 答: (i)A、B 碰撞后 A 的速度为﹣3m/s; (ii)弹簧最长时具有的弹性势能为 1.3J.

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