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2013年高三五校联考理综物理试卷


2011 年河南省示范性高中五校联谊模拟考试 理科综合试题
(洛阳一高、信阳高中、开封高中、漯河高中、南阳一中)
命题、审题:信阳高中:朱道训、朱忠富、刘志华

第 I 卷(共 126 分) 二 不定选择题 (每题 6 分,共 48 分)
14.下列说法正确的是: ( ) A.伽利略探究物体下落规律的过程得到的科学方法是:问题 猜

想 数学推理 实 验验证 合理外推 得出结论 B.牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例情况 C.牛顿在寻找万有引力的过程中,他没有利用牛顿第二定律,但他利用了牛顿第三 定律和开普勒第三定律 D.人造地球卫星的第一宇宙速度是指卫星在近地圆轨道上的速度,是相对地球表面 的速度 15. 在上海世博会最佳实践区, 江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地 域风情和人文特色.如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不可伸 长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物 G.现将轻绳的一端固定于支架上的 A 点,另一端从 B 点沿支架缓慢地向 C 点靠近(C 点与 A 点等高) .则绳中拉 力大小变化的情况是: ( ) A.先变小后变大 B.先变小后不变 C.先变大后不变 D.先变大后变小 16.2011 年 2 月 25 日美国“发现号”航天飞机从肯尼迪航天中心发射升空, 这是航天飞机的最后一次服役。发现”号此行的任务期为 11 天,将为空间站运送一个永久 多功能舱以及“机器人宇航员 2 号”,后者是首个进入太空的机器人,并将成为空间站永久 居民。下列关于发现号航天飞机和空间站对接的说法正确的是 ( ) A. 航天飞机先到达和空间站相同的轨道然后加速对接 B. 航天飞机先到达比空间站的轨道小的轨道然后加速对接 C. 航天飞机先到达比空间站的轨道大的轨道然后加速对接 D. 航天飞机先到达和空间站相同的轨道然后减速对接 17. 据《信阳晚报》报道,浉河公园门前,李师傅用牙齿死死咬住长绳的一端,将停放着 的一辆卡车缓慢拉动. 小华同学看完表演后做了如下思考, 其中正确的是 ( ) A.李师傅选择斜向上拉可以减少车对地面的正压力,从而 减少车与地面间的摩擦力 B.李师傅选择斜向上拉可以减少人对地面的正压力,从而 减少人与地面间的摩擦力 C.车被拉动的过程中,绳对车的拉力大于车对绳的拉力 D.若将绳系在车顶斜向下拉,要拉动汽车将更容易

18. 2010 年广州亚运会上,我国田径选手劳义勇夺男子 100 米的冠军。他采用蹲踞式起
1

跑,在发令枪响后,左脚迅速蹬离起跑器,在向前加速的同时提升身体重心。如图所 示,假设质量为 m 的运动员,在起跑时前进的距离 S 内,重心升高量为 h,获得的速 度为 v,阻力做功的数值为 W 阻,则在此过程中 A.运动员的机械能增加了 1 mv 2
2

B.运动员的机械能增加了 1 mv2 ? mgh
2

h

C.运动员的重力做功为 W重 ? mgh D.运动员自身消耗的能量为 1 mv 2 ? mgh ? W阻
2

S

19.如图所示,MN 是两点电荷形成的电场中的一个等势面上的一条直线(该等势面垂直 于纸面) ,b 是等势面上的一点,a 是等势面外的一点,ab 连线与等势面 MN 垂直,则以下 说法中正确的是 ( ) A.a 点电势高于 b 点电势 B.a 点电势低于 b 点电势 C.a 点电场强度大于 b 点电场强度 D.b 点的场强方向一定在 ab 所在的直线上 20.如图所示,直线 I、II 分别是电源 1 与电源 2 的路端电压随输出电流的变化的特性图 线,曲线 III 是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡分别与电源 1、电源 2 单独连 接,则下列说法正确的是 ( ) A.电源 1 与电源 2 的内阻之比是 11:7 B.电源 1 与电源 2 的电动势之比是 1:1 C.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是 1:2 D.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是 1:2 21 如图所示,在坐标系 xOy 中,有边长为 a 的正方形金属线框 abcd, 其一条对角线 ac 和 y 轴重合、顶点 a 位于坐标原点 O 处。在 y 轴的右 侧的Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与线框 的 ab 边刚好重合,左边界与 y 轴重合,右边界与 y 轴平行。t=0 时刻, 线圈以恒定的速度 v 沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域。取沿 a→b→c→d→a 的感应电流方向为正, 则在线圈穿越磁场区域的过程中, 感应电流 i 随时间 t 变化的图线是: ( )

2

第 II 卷(共 174 分) 三 非选择题 (一) 必做题(共 129 分)
22. (6分)信阳高中高三年级的一同学在科技创新大赛中根据所学物理知识设计了一种 “闯红灯违规证据模拟记录器”,如图(a)所示,它可以通过拍摄照片来记录机动车 辆闯红灯时的情景。它的工作原理是:当光控开关接收到某种颜色光时,开关自动闭 合,且当压敏电阻受到车的压力,它的阻值变化引起电流变化达到一定值时,继电器 的衔铁就被吸下,工作电路中的电控照相机就工作,拍摄违规车辆。光控开关未受到 该种光照射就自动断开,衔铁不被吸引,工作电路中的指示灯发光
工 作 电 路 指示灯
240 180

R /Ω

电控照相 机 继电器 控 制 电 路 光 控 开

120 60

F/×10 N
4 8 12

3

关 压敏电阻 R

0

(a)

(b)

(1) (2分)要记录违规闯红灯的情景,光控开关应在接收到________光(选填“红”、“绿” 或“黄”)时自动闭合; (2) (4分)已知控制电路电源电动势为6V,内阻为1Ω,继电器电阻为9Ω,当控制电路中 电流大于0.06A时,衔铁会被吸引。则只有质量超过 ___________kg的车辆违规时才 会被记录。 (重力加速度取10m/s2) 23. (9 分)某同学做描绘小灯泡(额定电压为 3.8V,额定电流为 0.32A)的伏安特性 曲线实验,实验给定的实验器材如下: (本实验要求小灯泡的电压从零开始调至额定 电压) 直流电源的电动势为 4V, 内阻不计 电压表 V (量程 4V, 内阻约为 5kΩ) 、 电流表 A1(量程 0.6A,内阻约为 4Ω) 、 电流表 A2(量程 3A,内阻约为 1Ω) 、 滑动变阻器 R1(0 到 1000Ω,0.5A) 滑动变阻器 R2(0 到 10Ω,2A) 开关、导线若干。 (1)(2 分)若该同学误将电流表和电压表接成如图甲所示的电路,其他部分连接正确,接 通电源后,以下说法正确的是( ) A A.小灯泡将发光 B.小灯泡将不亮 C.电压表会烧坏 D.电流表将会烧坏 L V (2)(3 分)下列关于该实验的说法,正确的是( ) A.实验电路应选择图乙中的电路图(a) 图甲 B.电流表应选用 A2 C.滑动变阻器应该选用 R2 D.若采用如图乙(b)所示电路图,实验前,滑动变阻器的滑片应置于最右端

3

A V

I/A 0.4 0.3 0.2 0.1

(a) 图乙

(b)

U/V O 1.0 2.0 3.0 4.0 (3)(4 分)该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤,描出的伏安特性曲线如图丙所 图丙 示,从图中可知小灯泡的阻值随小灯泡两端的电压的增大而______(填增大、减小、先增 大后减小、先减小后增大) ,当给小灯泡加额定电压 3.2V 时,此时小灯泡的发热功率为 W(结果取 2 位有效数字) 。 24. (14 分)如图所示,为供儿童娱乐的滑梯的示意图,其中 AB 为斜面滑槽,与水平方
1 向的夹角为 θ=37°;长 L 的 BC 水平滑槽,与半径 R=0.2m 的 圆弧 CD 相切;ED 4

为地面.已知儿童在滑槽上滑动时的动摩擦因数 μ=0.5,在 B 点由斜面转到水平面 的运动速率不变,A 点离地面的竖直高度 AE 为 H=2 m. (取 g=10 m/s2,sin370=0.6, cos370=0.8)试求:

(1)儿童在斜面滑槽上滑下时的加速度大小?
(要求作出儿童在斜面上运动时的受力分析图) (2)儿童从 A 处由静止开始滑到 B 处时的速度大小?(结果可用根号表示) (3) 为了使儿童在娱乐时不会从 C 处平抛滑出, 水平滑槽 BC 的长度 L 至少为多少? 25. (18 分)为了使粒子经过一系列的运动后,又以原来的速率沿相反方向回到原位,可设 计如下的一个电磁场区域 (如图所示) : 水平线 QC 以下是水平向左的匀强电场, 区域Ⅰ(梯 形 PQCD)内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B;区域Ⅱ(三角形 APD)内的磁场 方向与Ⅰ内相同,但是大小可以不同,区域Ⅲ(虚线 PD 之 上、 三角形 APD 以外)的磁场与Ⅱ内大小相等、 方向相反。 已知等边三角形 AQC 的边长为 2l,P、D 分别为 AQ、AC 的中点。 带正电的粒子从 Q 点正下方、距离 Q 点为 l 的 O 点以某一速度射出, 在电场力作用下从 QC 边中点 N 以速 度 v0 垂直 QC 射入区域Ⅰ, 再从 P 点垂直 AQ 射入区域Ⅲ,
4

又经历一系列运动后返回 O 点。 (粒子重力忽略不计)求: (1)该粒子的比荷; (2)粒子从 O 点出发再回到 O 点的整个运动过程所需时间。

(二)选做题(物理试题三选一,化学试题二选一,生物试题二选一。如果全做,以第一道 题计算总分。共 45 分) 33.[物理——选修 3—3](15 分) (1) (5 分)下列说法中正确的是 (填上正确选项前的字母) A.物理性质表现为各向同性的固体一定是非晶体 B.油沿灯芯向上升的现象与毛细现象有关 C.液晶具有光学各向异性,所以液晶是晶体 D.浸润和不浸润是分子力作用的表现 (2) (10 分)如图均匀薄壁 U 形管,左管上端封闭,右管开口且足够长 ,管的截面 积为 S,内装有密度为 ρ 的液体,右管内有一质量为 m 的活塞搁在固定卡口上,卡口 与左管上端等高, 活塞与管壁间无摩擦且不漏气, 温度为 T0 时, 左、 右管内液面等高, 两管内 空气柱长度均为 L,压强均等于外界大气压其值为 P0,重力加速度为 g, 现使左右两管温度同时缓慢升高,在活塞离开卡口上升前,左右两管液面 保持不动,试求: ①温度升高到多少时,右管活塞开始离开卡口上升; ②温度升高到多少时,两管液面高度差为 L。

34. [物理——选修 3-4] (15 分) (1) (5 分)一列简谐横波以 10m/s 的速度沿 x 轴正方向传播,t = 0 时刻这列波的波形 如图所示。则 a 质点的振动图象为( )

(2) (10 分)如图所示,△ ABC 为一直角三棱镜的截面, 其顶角 θ=30°,P 为垂直于直线 BCD 的光屏,现一宽度等 于 AB 的单色平行光束垂直射向 AB 面,在屏 P 上形成一条 2 宽度等于 AB 的光带,试作出光路图并求棱镜的折射率. 3
5

P A ?? B C D

35.[物理----选修 3-5](15 分) (1) (5 分)下列说法中正确的是( ) 14 17 1 A.卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为 4 2 He? 7 N? 8 O?1 H
141 92 1 B.铀核裂变的核反应是: 235 92 U ? 56 Ba? 36 Kr ?20 n

C.质子、中子、α 粒子的质量分别为 m1、m2、m3。质子和中子结合成一个 α 粒子, 释放的能量是:(m1+m2-m3)c2 D.原子从 a 能级状态跃迁到 b 能级状态时发射波长为 λ1 的光 子;原子从 b 能级状态 跃迁到 c 能级状态时吸收波长为 λ2 的光子, 已知 λ1>λ2.那么原子从 a 能级状态跃迁 到 c 能级状态时将要吸收波长为 ? ? 的光子
?1 ? ?2
1 2

(2) (10 分)如图所示,质量 M=0.040kg 的靶盒 A 静止在光滑水平导轨上的 O 点,水 平轻质弹簧一端栓在固定挡板 P 上,另一端与靶盒 A 连接。Q 处有一固定的发射器 B,它 可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为 v0=50m/s,质量 m=0.010kg 的弹丸,当弹丸打入靶盒 A 后,便 留在盒内,碰撞时间极短。不计空气阻力。求 弹丸进入靶盒 A 后,弹簧的最大弹性势能为多少?

2011 年五校联考理综试卷(答案)
14A 15C 16B 17A 18BD 物理部分 19D 20ABC 21A

22.(1)红(2)400kg 23.(1)B (2)AC (3)增大 0.96W 24.(14 分) (1)设儿童下滑的加速度大小为 a,则有 受力分析图………………1 分 mgsin37°-μ mgcos37°=ma1 ①………………2 分 2 解得:a1=2 m/s . ②………………1 分 (2)因为 H=2 m,圆弧 CD 的半径 R=0.8 m, 所以 AB 的长度

L1 ?

H-R ? 3m sin 37 0
2

③………………2 分

设儿童滑到 B 点的速率为 vB,则:vB =2aL1, ④………………2 分 (或依动能定理: mg ( H ? R) ? umg cos 37 ( L1 sin 37 ) ?
0 0

1 2 mv B ? 0 ) 2
2 vC R

由②③④解得: vB ? 2 3m / s

⑤………………2 分 ⑥……1 分

(3)设儿童在 C 点恰做平抛运动滑出时的速率为 vC,则: mg ? m f=umg=ma2 2 2 -2a2L≤vC -vB ⑦………………1 分 ⑧………………1 分

(或用动能定理: - umgL ?

1 1 2 2 mv c ? mv B ……2 分) 2 2
6

由⑦⑧解得:L≥1 m.……1 分 25. (18 分) (1)根据牛顿第二定律和洛仑兹力表达式有
qv0 B ? m
2 v0 R

①(3 分) ②(2 分)

代入 R=l,解得

q v0 ? m Bl

(2)带电粒子在电磁场中运动的总时间包括三段:电场中往返的时间 t0、区域Ⅰ中的 时间 t1、区域Ⅱ和Ⅲ中的时间 t2+t3,根据平抛运动规律有 t0=

2l v0

③(2 分)

设在区域Ⅰ中的时间为 t1,则 t1=2×

2? l 2? l ? 6v0 3v0

④(2 分)

若粒子在区域Ⅱ和Ⅲ内的运动如图甲所示,则总路程为(2n + 5/6)个圆周,根据几何 关系有 AE= (4nr + r) = l ⑤(2 分) 解得 r = l/(4n + 1) 其中 n = 0,1,2…… 区域Ⅱ和Ⅲ内总路程为 s=(2n +5/6)×2πr ⑥(2 分)

(2n ? )2? l s 6 t2+t3= = (4n ? 1)v0 v0
总时间 t=t0+t1+t2+t3=

5

2l ? l 20n ? 7 ? ( ) v0 3v0 4n ? 1
A

⑦(2 分)
A

P

D

E

D

Q

N

C

B

F

C

O

O

图甲 图乙 若粒子在区域Ⅱ和Ⅲ内运动如图乙所示,则总路程为(2n +1+1/6)个圆周,根据几 何关系有: (4nr +3r) = l 解得 r = l/(4n + 3) 其中 n = 0,1,2……
7

7 2?l (2n ? ) 6 区域Ⅱ和Ⅲ内总路程为 s=(2n +1+1/6)×2πr= 4n ? 3
总时间 t=t0+t1+t2+t3=

2l ?l 20n ? 13 ? ( ) v0 3v0 4n ? 3

⑧(3 分)

说明:两种解得出一种的得 10 分,补全另一种的给 3 分。

34(物理选修 3-4) (15 分) ( 1) D 正 确 。 (2)解析:平行光束经棱镜折射后的出射 光束仍是平行光束,如下图所示.图中 θ 1、θ 2 为 AC 面上入射角和折射角, 根据折射定律,有 nsinθ 1=sinθ 2, 设出射光线与水平方向成 α 角,则 θ 2=θ 1+ α 由于 CC1 = A?C ? = 所以 C1C 2 =

A ?? ?1 ?

??

C2 C1 A' O C'

?2 ?

B

C

2 AB 3

1 AB 3 而 AC 2 = BC = AB tanθ
所以 tan α =

C1C 2 AC2

=

3 3

可得 α =30°,θ 2=60°,所以 n= 35(物理选修 3-5) (15 分) (1) (5 分)AD

sin ? 2 = 3. sin ? 1

8

(2) . (10 分)解析: (1)弹丸进入靶盒 A 后,弹丸与靶盒 A 的共同速度设为 v,由系统 动量守恒得 (3 分) mv0 ? (m ? M )v 靶盒 A 的速度减为零时,弹簧的弹性势能最大,由系统机械能守恒得

1 ( m ? M )v 2 (3 分) 2 m2 2 解得 E P ? (2 分) v0 2(m ? M ) 代入数值得 E P ? 2.5 J (2 分) EP ?

9


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