高三理科综合物理试题中学教育高考_中学教育-高考.pdf

2015届高三理科综合物理试题(6）选择题部分 14如图所示，两个质量分别为 m12kg、m2=3kg 的物体置于光滑的水平面上，它们用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为 F1=30 N、F2=20 N 的水平拉力分别作用在m1、m2上，则 A弹簧秤的示数是 10N B弹簧秤的示数是 25N C在突然撤去 F1的瞬间，m2的加速度大小为 2m/s2 D在突然撤去 F2的瞬间，m1的加速度大小为 6m/s2 15降雨后天空出现的虹，是由阳光射入雨滴（视为球形）后经一次反射和再次折射而形成的。如图所示为虹形成的示意图，有一细束白光 L 由图示方向射入雨滴，a、b 是白光射入雨滴后经过一次反射和再次折射后的其中两条出射光（a、b 是单色光）。下列关于 a 光与 b 光的说法中正确的是 Aa 光的光子能量小于 b 光的光子能量 Ba 光在雨滴中的传播速度小于 b 光在雨滴中的传播速度 C用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a 光条纹间距大 于 b 光条纹间距 D若 a 光照射某金属能发生光电效应，则 b 光照射该金属 也一定能发生光电效应 16图示为一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波，P、Q 两质点的横坐标分别为 x=4m、x=5m，实线为 t0 时刻的波形图，虚线为 t0.6s 时的波形图，波的周期 T0.6s，则 A波的周期为 2.4s B在 t0.9s 时，P 点沿 y 轴负方向运动 C经过 0.4s，P 点经过的路程为 4m D在 t0.3s 时，Q 点到达波峰位置 17如图所示，将两个摆长均为 l 的单摆悬于 O 点，摆球质量均为 m，带电量均为 q（q0）。将另一个带电量也为 q（q0）的小球从 O 点正下方较远处缓慢移向 O点，当三个带电小球分别处在等边三角形 abc 的三个顶点上时，摆线的夹角恰好为 120，则此时摆线上的拉力大小等于 Amg3 Bmg C2232lkq D223lkq 二、选择题（本题共 3 小题。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分。）18我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验，终于在 2012 年 6 月 24 日以 7020m 深度创下世界最新纪录（国外最深不超过 6500m），预示着它可以征服全球 99.8的海底世界。假设m1 m2 F1 F2 在某次实验时，深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面 10min 内全过程的深度曲线（a）和速度图像（b），则有 A全过程中最大加速度是 0.025m/s2 B（a）图中 h3代表本次最大深度，应为 360m C整个潜水器在 8-10min时间段内机械能守恒 D潜水员感到超重发生在 3-4min和 6-8min的时间段内 19 2007 年 4 月 24 日，瑞士天体物理学家斯蒂芬妮 尤德里(右)和日内瓦大学天文学家米歇尔 迈耶（左）拿着一张绘制图片，图片上显示的是在红矮星 581（图片右上角）周围的行星系统。这一代号“581c”的行星距离地球约 190 万亿公里，正围绕一颗比太阳小、温度比太阳低的红矮星运行。现已测出它的质量约是地球的 5 倍，其直径约为地球的 1.5倍。则根据题中条件 A可以求出 581c 行星与地球的第一宇宙速度之比 B可以求出 581c 行星与地球的环绕速度之比 C可以求出 581c 行星与地球的环绕周期之比 D可以求出 581c 行星表面重力加速度与地球表面重力加速度之比 20如图甲所示，在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右（图甲中由B 到 C），场强大小随时间变化情况如图乙所示；磁感应强度方向垂直于纸面、大小随时间变化情况如图丙所示。在 t=1s 时，从 A点沿 AB方向（垂直于 BC）以初速度 v0射出第一个粒子，并在此之后，每隔 2s 有一个相同的粒子沿 AB 方向均以初速度 v0射出，并恰好均能击中 C 点，若 ABBC=L，且粒子由 A 运动到 C 的运动时间小于 1s。不计空气阻力和粒子的重力，对于各粒子由 A运动到 C 的过程中，以下说法正确的是 A电场强度 E0和磁感应强度 B0的大小之比为 3v0：1 B第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为 ：2 C第一个粒子和第二个粒子通过 C 的动能之比为 1：5 D第一个粒子和第二个粒子运动的加速度大小之比为 1：3 非选择题部分 21（10 分）如右图所示为“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验装置图 图中 A 为小车，B 为装有砝码的小盘，C 为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接 50Hz 交流电 小车的质量为 m1，小盘（及砝码）的质量为 m2（1）下列说法正确的是_。A为平衡小车与水平木板之间摩擦力，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在挂小盘（及砝码）的情况下使小车恰好做匀速运动 B每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 C本实验中要满足 m2应远小于 m1的条件 D在用图像探究加速度与质量关系时，应作1ma 图像 两个大小分别为的水平拉力分别作用在上则弹簧秤的示数是弹簧秤的示数是在突然撤去的瞬间的加速度大小为在突然撤去的瞬间的加速度大小为降雨后天空出现的虹是由阳光射入雨滴视为球形后经一次反射和再次折射而形成的如图条出射光是单色光下列关于光与光的说法中正确的是光的光子能量小于光的光子能量光在雨滴中的传播速度小于光在雨滴中的传播速度用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验光条纹间距大于光条纹间距若光照射某金属能发生光电效的波形图虚线为时的波形图波的周期则波的周期为在时点沿轴负方向运动经过点经过的路程为在时点到达波峰位置如图所示将两个摆长均为的单摆悬于点摆球质量均为带电量均为将另一个带电量也为的小球从点正下方较远处缓慢移（2）实验中，得到一条打点的纸带，如右图所示，已知相邻计数点间的时间间隔为 T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则计算小车加速度的表达式为 a=；（3）某同学在平衡好摩擦力后，保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度 a 与砝码重力 F 的图象如右图所示，若牛顿第二定律成立，重力加速度 g=10m/s2，则小车的质量为_kg，小盘的质量为_kg。(二个结果都保留两位有效数字)（4）如果砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增加，会趋近于某一极限值，此极限值为_ m/s2。22（10 分）为了测量一个电池组的电动势 E 和内阻 r，实验步骤如下：按照实物图 a，连接好电路，将滑动变阻器滑片移到最右端，正确使用电阻箱并调节电阻箱旋钮至如图 c；闭合开关，保持电阻箱读数不变，移到滑动变阻器的触头，记录下电压表和电流表的读数；并重复试验测量多组数据；断开开关，拆除线路，整理器材；根据试验记录数据进行数据处理。回答下列问题：（1）根据实物图 a，请你用正确符号在图 b 的虚线框中，画出实验电路图；（2）根据图 c，读出电阻箱接入电路的阻值大小为_；（3）依据电压表和电流表的读数，建立 U-I的坐标，描出相应的数据点，如图 d；请你在 图 d 中正确绘出图像，根据图像，求出电池组电动势 E=_V 和内阻 r=_。两个大小分别为的水平拉力分别作用在上则弹簧秤的示数是弹簧秤的示数是在突然撤去的瞬间的加速度大小为在突然撤去的瞬间的加速度大小为降雨后天空出现的虹是由阳光射入雨滴视为球形后经一次反射和再次折射而形成的如图条出射光是单色光下列关于光与光的说法中正确的是光的光子能量小于光的光子能量光在雨滴中的传播速度小于光在雨滴中的传播速度用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验光条纹间距大于光条纹间距若光照射某金属能发生光电效的波形图虚线为时的波形图波的周期则波的周期为在时点沿轴负方向运动经过点经过的路程为在时点到达波峰位置如图所示将两个摆长均为的单摆悬于点摆球质量均为带电量均为将另一个带电量也为的小球从点正下方较远处缓慢移l Q N P M 37 y z x v0 O O a l1 l2 h 23（16 分）如图所示，航空母舰上的起飞跑道由长度为 l1=1.6 102 m 的水平跑道和长度为 l2=20 m的倾斜跑道两部分组成。水平跑道与倾斜跑道末端的高度差 h=4.0m。一架质量为 m=2.0 104 kg的飞机,其喷气发动机的推力大小恒为 F=1.2 105 N，方向与速度方向相同，在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的 0.1 倍。假设航母处于静止状态，飞机质量视为不变并可看成质点,取 g=10 m/s2。则：（1）求飞机在水平跑道运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速度大小；（2）为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度 100 m/s，外界还需要在整个水平轨道 对飞机施加助推力，求助推力 F推的大小。24（20 分）如图，板长为 l、间距为 d 的平行金属板水平放置，两板间所加电压大小为 U（下极板电势比上极板电势高），在极板的右侧相距为 a 处有与板垂直的足够大光屏 PQ，一带正电的粒子以初速度v0从两板正中间平行两板射入，从两板间射出时速度的偏转角为 37，不计粒子受到的重力。（cos37=0.8，sin37=0.6）则：求粒子的比荷 q/m；若在两板右侧 MN 和光屏 PQ 间加如图所示的磁场，要使粒子不打在光屏上，求磁两个大小分别为的水平拉力分别作用在上则弹簧秤的示数是弹簧秤的示数是在突然撤去的瞬间的加速度大小为在突然撤去的瞬间的加速度大小为降雨后天空出现的虹是由阳光射入雨滴视为球形后经一次反射和再次折射而形成的如图条出射光是单色光下列关于光与光的说法中正确的是光的光子能量小于光的光子能量光在雨滴中的传播速度小于光在雨滴中的传播速度用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验光条纹间距大于光条纹间距若光照射某金属能发生光电效的波形图虚线为时的波形图波的周期则波的周期为在时点沿轴负方向运动经过点经过的路程为在时点到达波峰位置如图所示将两个摆长均为的单摆悬于点摆球质量均为带电量均为将另一个带电量也为的小球从点正下方较远处缓慢移感应强度 B 大小的取值范围；若在两板右侧 MN 和光屏 PQ 间加垂直纸面向外、大小为 E0的匀强电场，设初速度方向所在直线与光屏交点为 O 点，取 O 点为坐标原点，水平向右为 x 正方向，垂直纸面向外为 z 轴的正方向，建立如图所示的坐标系，求粒子打在光屏上的坐标（x，y，z）。25（22 分）如图甲所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线框 ABCD，线框的边长为4.0Lm、每边的电阻为 1.0R。在直角坐标系xoy中，有界匀强磁场区域的下边界与x轴重合，上边界满足曲线方程xy310sin2.0（m），场强大小T2.0B。线框在沿x轴正方向的拉力F作用下，以速度m/s10水平向右做匀速直线运动，恰好拉出磁场。则：（1）求线框中 AD 两端的最大电压；（2）在图乙中画出运动过程上线框 i-t图象，并估算磁场区域的面积；（3）求线框在穿越整个磁场的过程中，拉力F 所做的功。物理部分参考答案 14-20B C B B BD CD AB 21（1）a 2 分 （2）0.315，9.86 各 2 分 （3）B，A 各 2 分 22 左（2分）)(10RRrRKKIEg（2分）B（2分）；D（2分）电路图（2分）（伏安法或半偏法都可以）23小球运动到最低点时，悬线对人的拉力最大，且方向竖直向下，故台秤示数最大，由机械能守恒定律得：x/m y/m B（O）A C D 0.3 甲 F t/s i/A O 乙 A1 S r V1 R4 R1 S2 A1 S1 r R4 R2 两个大小分别为的水平拉力分别作用在上则弹簧秤的示数是弹簧秤的示数是在突然撤去的瞬间的加速度大小为在突然撤去的瞬间的加速度大小为降雨后天空出现的虹是由阳光射入雨滴视为球形后经一次反射和再次折射而形成的如图条出射光是单色光下列关于光与光的说法中正确的是光的光子能量小于光的光子能量光在雨滴中的传播速度小于光在雨滴中的传播速度用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验光条纹间距大于光条纹间距若光照射某金属能发生光电效的波形图虚线为时的波形图波的周期则波的周期为在时点沿轴负方向运动经过点经过的路程为在时点到达波峰位置如图所示将两个摆长均为的单摆悬于点摆球质量均为带电量均为将另一个带电量也为的小球从点正下方较远处缓慢移 所以台秤的最大示数为 F（M 6m）g 当小球经过如下图所示的状态时，设其速度为 v 则22011(1cos)22mvmvmgR 24.解：（1）由题意可知，物块在水平面上做匀速直线运动，且设速度为 v0，则 m/s0.4110fsTsv 在斜面上物块做匀减速直线运动，设加速度为 a，则 由公式有 s s=aT 2 解得 a=10m/s2 由牛顿第二定律有 mgsinmgcosma 联立以上方程解得 =0.5 因 tan37 ，所以滑块在斜面上运动到最高点后能自行沿斜面下滑（2）设滑块在斜面上能上滑的最大距离为 Sm，则对滑块在斜面上上滑过程应用动能定理有 20m210s)cossin(mvmgmg 解得 Sm=0.8m 故滑块在斜面上上滑和下滑运动的全过程摩擦力所做的功为 Wf=2(mgcos)Sm=3.2J 下滑加速度为 agsin -gcos=2m m2 上滑时间为savt4.0101，下滑时间为saStm54.0222 平均功率为WttWPf)51(2)15(221（为负功率）两个大小分别为的水平拉力分别作用在上则弹簧秤的示数是弹簧秤的示数是在突然撤去的瞬间的加速度大小为在突然撤去的瞬间的加速度大小为降雨后天空出现的虹是由阳光射入雨滴视为球形后经一次反射和再次折射而形成的如图条出射光是单色光下列关于光与光的说法中正确的是光的光子能量小于光的光子能量光在雨滴中的传播速度小于光在雨滴中的传播速度用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验光条纹间距大于光条纹间距若光照射某金属能发生光电效的波形图虚线为时的波形图波的周期则波的周期为在时点沿轴负方向运动经过点经过的路程为在时点到达波峰位置如图所示将两个摆长均为的单摆悬于点摆球质量均为带电量均为将另一个带电量也为的小球从点正下方较远处缓慢移25(1)小球先做匀加速直线运动，直到绳子绷直，设绳刚绷直时小球速度为 v，绷紧后小球瞬间速度为 v1 则 v2=2ax 而 F合=mamg 2 x=2L 绳子绷紧后：v1=vcos450 细绳绷紧过程中对小球所做的功 W W=2212121mvmv W=25J (2)小球做圆周运动到 O 点速度为 v2由动能定理:212212121)22(22mvmvLLqELmg 解得:v2=102m/s （3）小球进入磁场后，qE2=mg，即重力与电场力平衡，所以小球做匀速圆周运动 qBv2=Rvm22 R=qBmv2=225m T=qBm2=2 s 小球在运动半周后以 v2出磁场，做匀速直线运动直到打到x轴上 匀速运动的时间 t=22vR 小球从进入磁场到小球穿越磁场后第一次打在x轴上运动的总时间 t总=t+2T=)421(s=1.3s 小球打到x轴上的位置坐标为（10m，0）题号：13（10分）（1）AC （2 分）(2)D 吸热 （4 分）两个大小分别为的水平拉力分别作用在上则弹簧秤的示数是弹簧秤的示数是在突然撤去的瞬间的加速度大小为在突然撤去的瞬间的加速度大小为降雨后天空出现的虹是由阳光射入雨滴视为球形后经一次反射和再次折射而形成的如图条出射光是单色光下列关于光与光的说法中正确的是光的光子能量小于光的光子能量光在雨滴中的传播速度小于光在雨滴中的传播速度用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验光条纹间距大于光条纹间距若光照射某金属能发生光电效的波形图虚线为时的波形图波的周期则波的周期为在时点沿轴负方向运动经过点经过的路程为在时点到达波峰位置如图所示将两个摆长均为的单摆悬于点摆球质量均为带电量均为将另一个带电量也为的小球从点正下方较远处缓慢移（3）10-107（4 分）题号：14（10分）（1）BD （2 分）（2）无；有 （4 分）（3）（4 分）证明：设 A、B碰撞后速度变为1v，2v。机械能损失)2121(21222120mvmvmvE 碰撞过程中动量守恒，有：210mvmvmv 联立式得：1021vmvmvE 4)2(20201mvvvm 即当422001mvE，vv机械能损失最大为时，代入式解得2012vvv，即 A、B碰后合为一体，有共同速度，这种碰撞就是完全非弹性碰撞。两个大小分别为的水平拉力分别作用在上则弹簧秤的示数是弹簧秤的示数是在突然撤去的瞬间的加速度大小为在突然撤去的瞬间的加速度大小为降雨后天空出现的虹是由阳光射入雨滴视为球形后经一次反射和再次折射而形成的如图条出射光是单色光下列关于光与光的说法中正确的是光的光子能量小于光的光子能量光在雨滴中的传播速度小于光在雨滴中的传播速度用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验光条纹间距大于光条纹间距若光照射某金属能发生光电效的波形图虚线为时的波形图波的周期则波的周期为在时点沿轴负方向运动经过点经过的路程为在时点到达波峰位置如图所示将两个摆长均为的单摆悬于点摆球质量均为带电量均为将另一个带电量也为的小球从点正下方较远处缓慢移