天津市宝坻区2013届高三理综综合模拟试题（物理部分含解析）.doc

天津市宝坻区2013年高三综合模拟试卷理科综合 物理部分理科综合共300分，考试用时150分钟物理试卷分为第卷（选择题）和第卷两部分，第卷1至3页，第卷4至6页，共120分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考号填写在答题卡上。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 祝各位考生考试顺利！第卷注意事项：1每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。2本卷共8题，每题6分，共48分。一、单项选择题（每小题6分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1物理学是一门以实验为基础的科学，任何理论和学说的建立都离不开实验。下面有关物理实验与物理理论或学说关系的说法中不正确的Aa粒子散射实验表明了原子具有核式结构B光电效应实验证实了光具有粒子性C电子的发现表明了原子不是构成物质的最小微粒D天然放射现象的发现证实了玻尔原子理论【答案】D【解析】卢瑟福通过a粒子散射实验证明了原子的核式结构模型，A正确。光电效应实验证实了光具有粒子性，故B正确电子的发现表明原子还可以再分，原子不是构成物质的最小微粒，故C正确天然放射现象说明原子核内部有复杂结构，没有证实玻尔理论，故D错误2一辆汽车运动的v-t图象如图，则汽车在02s内和2s3s内相比01235t/sv/m·s-1A位移大小相等 B平均速度相等C速度变化相同 D合外力相同【答案】B【解析】速度时间图线与时间轴围成的面积等于位移的大小，故02s内和2s3s内的位移大小不相等，A错误；位移与时间的比值等于平均速度，由已知数据可知B正确；两段时间内速度的变化不相同，前者增加，后者减小，C错误；两段时间的加速度方向相反，故合外力方向相反，速度时间图线的斜率等于加速度的大小，由F=ma可知两段时间的合外力大小不同，D错误。3地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径（约为6400 km）。地面上有一辆汽车在行驶，已知汽车的速度越大，地面对它的支持力就越小。当汽车的速度达到下列哪个值时，地面对车的支持力恰好为零A0.5 km/s B7.9km/s C11.2 km/s D16.7 km/s【答案】B【解析】当地面对车的支持力为零时，靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律得，mg=m，解得v=7.9km/s故B正确，A、C、D错误故选B4如图所示，两块同样的条形磁铁A、B，它们的质量均为m，将它们竖直叠放在水平桌面上，用弹簧秤通过一根细线竖直向上拉磁铁A，若弹簧秤上的读数为mg，则B与A的弹力F1及桌面对B的弹力F2分别为ABC D【答案】D【解析】磁铁A受到向下的重力、向上的拉力、B对A向下的引力和B对A向上的支持力，这四个力平衡，因为拉力和重力大小相等，所以B对A向下的引力和B对A向上的支持力相等，所以，F10，但不一定等于mg，所以选项AB错误把磁铁A和B当成一个整体，这个整体的重力等于2mg，向上的拉力为mg，还有桌面向上的支持力，根据这三个力平衡可知水平桌面对B的支持力F2的大小等于mg，故C错误，D正确故选DCDEFUCDBI5利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD，下列说法中正确的是A电势差UCD仅与材料有关B若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差UCD0C仅增大磁感应强度时，电势差UCD变大D在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平【答案】C【解析】若霍尔元件的载流子是自由电子，根据左手定则可知，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以D表面的电势高，则UCD0，选项B错误。CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，有q=qvB，I=nqvS=nqvbc，则UCD=，故A错误C正确在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过，故D错误故选C二、不定项选择题（每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项正确。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6在水面下同一深处有两个点光源P、Q，能发出不同颜色的光当它们发光时，在水面上看到P光照亮的水面区域大于Q光，以下说法正确的是AP光的频率小于Q光 BP光在水中的传播速度小于Q光C让P光和Q光通过同一单缝装置，P光的中心条纹大于Q光的中心条纹D让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光的条纹间距小于Q光【答案】AC【解析】在同一深度两光源发光的水面区域不同，则说明它们的临界角不同，从而确定它们的折射率由c=nv可得两条光线在水中的速度与折射率成反比；再由v=f得波长与速度成正比的关系P光照亮的水面区域大于Q光，则P的临界角大于Q，所以P的折射率小于Q，那么P在水中的速度大于Q，P光的频率小于Q光，P光的波长比Q长，让P光和Q光通过同一单缝装置，P光的中心条纹大于Q光的中心条纹；由于，所以让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光的相邻条纹间距大于Q，故本题选AC。7一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2115，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10 的电阻，则O12U/Vt/×10-2s220-220A流过电阻的最大电流是20AB与电阻并联的电压表的示数是100VC变压器的输入功率是2.2×103WD变压器的输入功率是1×103 W【答案】BD【解析】由图象可知，原线圈中电压的最大值为220V，所以电压的有效值为220V，根据变压器原副线圈电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值为100V，副线圈的电阻为10，所以电流的为10A，所以A错误；电压表测量的是电压的有效值，所以电压表的读数为100V，所以B正确；原副线圈的功率是相同的，由于P= = W，所以变压器的输入功率是1×103W，所以C错误D正确故选BD8如图甲所示，一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q、P、O、P、Q质点，相邻两质点间距离为1m，t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动，并分别产生向左和向右传播的机械波，O质点振动图象如图乙所示当O质点第一次达到正方向最大位移时，P点刚开始振动，则12345-5Ot/s乙y/cmQPOPQxvyy甲AP、P两点距离为半个波长，因此它们的振动步调始终相反B当Q点振动第一次达到负向最大位移时，质点O的运动路程为25cmC当波在绳中传播时，波速为1m/sD若O质点振动加快，波的传播速度不变【答案】BCD【解析】根据对称性，P与P步调始终一致，故A错误Q起振方向与O点起振方向相同：向上，当Q点振动第一次达到负向最大位移时，经过T时间，而波由O点传到Q时间为T，则质点通过路程为s=5A=25cm，故B正确由振动图象得知，T=4s，由O点起振情况得=4m，则v=1m/s，故C正确波速由介质的性质决定，故D正确故选BCD。第卷注意事项：1用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。2本卷共4题。共72分。9（1）（4分）如图所示，在水平放置的光滑金属板中点的正上方有一带正电的点电荷Q，一表面绝缘带正电的金属小球（可视为质点，且不影响原电场）以速度在金属板上自左端向右端运动，小球做_运动；受到的电场力做的功为_.甲乙气垫导轨遮光条QBAFUOtt1t2（2）（6分）某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一宽度为d的遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的_（选填“”、“”或“”）时，说明气垫导轨已经水平。滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到如图乙所示图像，若、d和m已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出的物理量是_和_。A21R1RBRrS（3）（8分）某金属材料制成的电阻Rr阻值随温度变化而变化，为了测量Rr在0到100之间的多个温度下的电阻阻值。某同学设计了如图所示的电路。其中A为量程为1mA、内阻忽略不计的电流表，E为电源，为滑动变阻器，为电阻箱，S为单刀双掷开关。完成下面实验步骤中的填空：a调节温度，使得Rr的温度达到，b将S拨向接点l，调节_，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；c将S拨向接点2，调节_，使_，记下此时电阻箱的读数；d则当温度为时，电阻Rr=_：e改变的温度，在每一温度下重复步骤，即可测得电阻温度随温度变化的规律。由上述实验测得该金属材料制成的电阻Rr随温度t变化的图象如图甲所示。若把该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻Rg=100）、电阻箱串联起来，连成如图乙所示的电路，用该电阻作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。a电流刻度较大处对应的温度刻度_；（填“较大”或“较小”）Rr/180100080甲t/b若电阻箱取值阻值，则电流表5mA处对应的温度数值为_。ARrRgR乙【答案】(1) 匀速直线运动 零 （每空2分）（2） = ；滑块质量，两光电传感器间距离. （每空2分）(3) 滑动变阻器；电阻箱；电流表的读数仍为；（每空1分）较小；（每空2分）【解析】（1）金属板在Q的电场中将达到静电平衡，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受电场力与金属板表面垂直，在金属板上向右运动的过程中，由于电场力与小球的速度方向垂直，电场力对小球不做功根据动能定理得知，小球的动能不变，速度不变，所以小球做匀速直线运动 （2）如果遮光条通过光电门的时间相等，则说明遮光条做匀速运动，即说明气垫导轨已经水平要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，就应该去求出动能的增加量和重力势能的减小量，光电传感器测量瞬时速度是实验中常用的方法，由于光电门的宽度很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，进而可得滑块和砝码组成的系统动能的增加量，滑块和砝码组成的系统的重力势能的减小量Ep=mgL，所以还应测出滑块质量M，两光电传感器间的距离L（3）利用等效法测量电阻，使两次实验中电路中的电流相等即可知电阻相等。电流大则电路中的电阻小，由图像可知相应的温度低。若电阻箱取阻值，则电流表满偏时，由闭合电路欧姆定律可知的阻值为150，由题图可知此时的温度为50，故5mA处对应的温度数值为50。ABCDh10（16分）如图所示，ABC为光滑轨道，其中AB段水平，BC段是半径为R的圆弧，AB与BC相切于B点，A处有一竖直墙面，一轻弹簧的一端固定于墙上，另一端与一质量为M的物块相连接，当弹簧处于原长状态时，物块恰能与固定在墙上的L形挡板相接触于B处，但不挤压现使一质量为m的小球从圆弧轨道上距水平轨道高h处的D点由静止下滑，小球与物块相碰后立即有相同速度但不粘连，此后物块与L形挡板相碰后速度立即减为0也不粘连（整个过程，弹簧没有超过弹性限度，不计空气阻力，重力加速度为g.）（1）试求弹簧获得的最大弹性势能；（2）求小球与物块第一次碰后沿BC上升的最大高度；【答案】见解析【解析】球从D下滑到B与物块碰前，小球机械能守恒： (3分)碰撞过程，小球与滑块系统动量守恒 (3分)碰后弹簧压缩到最大程度的过程中，M、m和弹簧的系统机械能守恒 (2分)解得 (2分)第一次碰后，小球返回B点的速度仍为v1，设从B向C滑动的最大高度为h1，有 (3分)        则 (3分)11（18分）如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L1m，上端接有电阻R13，下端接有电阻R26，虚线OO下方是垂直于导轨平面的匀强磁场现将质量m0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示. 求：（1）磁感应强度B；（2）杆下落0.2 m过程中通过金属杆的电荷量q. 【答案】见解析【解析】 (1)由图象知，杆自由下落距离是0.05 m，当地重力加速度g10 m/s2，则杆进入磁场时的速度v1 m/s （2分）由图象知，杆进入磁场时加速度ag10 m/s2 （1分） 由牛顿第二定律得mgF安ma （2分）回路中的电动势EBLv （1分）杆中的电流I （1分）R并 （2分）F安BIL （1分）得B 2 T （1分）(2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势 （2分）杆中的平均电流 （2分）通过杆的电荷量q·t （2分）通过杆的电荷量q0.15 C （1分）12（20分）如图所示，一质量为m、电荷量为q、重力不计的微粒，从倾斜放置的平行电容器I的A板处由静止释放，A、B间电压为U1。微粒经加速后，从D板左边缘进入一水平放置的平行板电容器II，由C板右边缘且平行于极板方向射出，已知电容器II的板长为板间距离的2倍。电容器右侧竖直面MN与PQ之间的足够大空间中存在着水平向右的匀强磁场（图中未画出），MN与PQ之间的距离为L，磁感应强度大小为B，在微粒的运动路径上有一厚度不计的窄塑料板（垂直纸面方向的宽度很小），斜放在MN与PQ之间，=45°。求：CDMPNQLBAmqaU1I（1）微粒从电容器I加速后的速度大小；（2）电容器IICD间的电压；（3）假设粒子与塑料板碰撞后，电量和速度大小不变、方向变化遵循光的反射定律，碰撞时间极短忽略不计，微粒在MN与PQ之间运动的时间和路程。【答案】见解析【解析】（1）在电容器I中：          （2分）     解得：                    （1分）（2）设微粒进入电容器II时的速度方向与水平方向的夹角为，板间距d，运动时间为t，则沿板方向：            （2分）垂直板方向：      （2分）       （1分） 解得：    （1分）            （1分）（3）微粒进入磁场后先做匀速直线运动第一次碰板后做匀速圆周运动，二次碰板后做匀速直线运动。微粒进入磁场的速度：      （2分）微粒做匀速圆周运动：                     （1分）    （1分） 解得：  （1分）      （1分）微粒在MN和PQ间的运动路程            （2分）运动时间：           （2分）8