2016年湖南十三校联考高考二模试卷物理.DOC

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资源描述

1、2016 年湖南省十三校联考高考二模试卷物理一、选择题1.在物理学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )A.伽利略把斜面实验的结果合理外推,发现了自由落体运动规律和行星运动的规律B.牛顿通过实验测出了引力常量并进行了著名的“月地检验”C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因并提出了惯性定律D.安培提出了分子电流假说,并在磁场与电流的相互作用方面做出了杰出的贡献解析:A、伽利略把斜面实验的结果合理外推,发现了自由落体运动规律,但没有发现行星运动的规律,开普勒发现了行星运动的规律,故 A 错误。B、卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量,牛顿进行

2、了著名的“月地检验” ,故 B 错误。C、伽利略最早提出力不是维持物体运动的原因,故 C 错误;D、安培提出了分子电流假说,研究磁场与电流的相互作用,故 D 正确。答案:D2.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置,如图所示,将压敏电阻平放在升降机内,受压面朝上,在上面放一物体m,升降机静止时电流表示数为 I0,某过程中电流表的示数如图所示,则在此运动过程中下列说法正确的是( )A.0t 1 物体处于超重状态B.t1t 2 物体处于失重状态C.若升降机全过程是向下运动的,升降机一定是先做加速运动,再做减速运动D.若升降机全过程是向上运动的,升降

3、机可能是先做加速运动,再做减速运动解析:A、0t 1 内,电路中电流小于电梯静止时电流表示数 I0,说明此时压敏电阻的阻值大于电梯静止时的阻值,物体对压敏电阻的压力小于电梯静止时的压力,则物体处于失重状态,故 A 错误;B、t 1t 2 内,与 A 项相反,电路中电流大于电梯静止时电流表示数 I0,物体处于超重状态,故 B 错误。C、若升降机全过程是向下运动的,加速度方向先向下后向上,升降机一定是先做加速运动,再做减速运动,故 C 正确。D、若升降机全过程是向上运动的,加速度方向先向下后向上,升降机一定是先做减速运动,再做加速运动。故 D 错误。答案:C3.一铁球通过 3 段轻绳 OA、OB、

4、OC 悬挂在天花板上的 A 点,轻绳 OC 栓接在轻质弹簧秤上,第一次,保持结点 O 位置不变,某人拉着轻质弹簧秤从水平位置缓慢转动到竖直位置,如图甲所示,弹簧秤的示数记为 F1,第二次,保持轻绳 OC 垂直于 OA,缓慢移动轻绳,使轻绳 OA 从竖直位置缓慢转动到如图乙所示位置,弹簧秤的示数记为 F2,则( )A.F1 先增大后减小,F 2 逐渐减小B.F1 先增大后减小,F 2 逐渐增大C.F1 先减小后增大,F 2 逐渐减小D.F1 先减小后增大,F 2 逐渐增大解析:在图 1 中,对 O 点受力分析,抓住两根绳的合力等于物体的重力,其大小和方向都不变,OA 绳拉力方向不变,根据平行四边

5、形定则得,如图 1,知 OA 绳上拉力 F1 先减小后增大。在图 2 中,假设 AO 与竖直方向的夹角为 ,由平衡条件得: F2=Gtan,轻绳 OA 从竖直位置缓慢转动到如图乙所示位置, 增大,则 F2 逐渐增大。答案:D4.如图所示,P,Q 是固定在竖直平面内的一段内壁光滑弯管的两端,P、Q 间的水平距离为 D。直径略小于弯管内径的小球以速度 v0 从 P 端水平射入弯管,从 Q 端射出,在穿过弯管的整个过程中小球与弯管无挤压。若小球从静止开始由 P 端滑入弯管,经时间 t 恰好以速度 v0 从 Q 端射出。重力加速度为 g,不计空气阻力,那么( )A.v0B.v0=C.t=D.t解析:以

6、 v0 初速水平入射时,因小球与管壁无挤压,故水平方向应是匀速运动,竖直方向是自由落体运动,所以此时小球运动时间为:t 0= ,下落高度为:h= ,小球由静止开始运动时根据动能定理得:mgh= ,则 = ,解得 ,故 A、B 错误。以 v0 初速水平入射时,t 0= = ,当小球由静止释放时,水平方向平均速度一定小于 v0,所以 tt 0,故 C 错误,D 正确。答案:D5.小型登月器连接在航天站上,一起绕月球做圆周运动,其轨道半径为月球半径的 3 倍,某时刻,航天站使登月器减速分离,登月器沿如图所示的椭圆轨道登月,在月球表面逗留一段时间完成科考工作后,经快速启动仍沿原椭圆轨道返回,当第一次回

7、到分离点时恰与航天站对接,登月器快速启动时间可以忽略不计,整个过程中航天站保持原轨道绕月运行。已知月球表面的重力加速度为 g,月球半径为 R,不考虑月球自转的影响,则登月器可以在月球上停留的最短时间约为( )A.4.7B.3.6C.1.7D.1.4解析:设登月器和航天飞机在半径 3R 的轨道上运行时的周期为 T,因其绕月球作圆周运动,所以应用牛顿第二定律有=m r=3RT=2 =6 ,在月球表面的物体所受重力近似等于万有引力,GM=gR2所以 T=6 ,设登月器在小椭圆轨道运行的周期是 T1,航天飞机在大圆轨道运行的周期是 T2.对登月器和航天飞机依据开普勒第三定律分别有 = = 为使登月器仍

8、沿原椭圆轨道回到分离点与航天飞机实现对接,登月器可以在月球表面逗留的时间 t 应满足t=nT2T1 (其中,n=1 、2、3、)联立得 t=6n 4 (其中,n=1、2、3、)当 n=1 时,登月器可以在月球上停留的时间最短,即 t=4.7答案:A6.如图所示,两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,合开关 S,电源给电容器充电。在两极板间有固定点 P。用 E 表示两极板间的电场强度, 表示P 点的电势,下列说法正确的是( )A.保持 S 接通,上极板 A 不动,将下极板 B 缓慢向下移动稍许到 B, 增大B.保持 S 接通,上极板 A 不动,将下极板 B 缓慢向下移动稍

9、许到 B,E 增大C.若断开 S,下极板 B 不动,将上极板 A 缓慢向下移动稍许到 A,则 E 不变D.若断开 S,下极板 B 不动,将上极板 A 缓慢向下移动稍许到 A, 减小解析:AB、保持 S 接通,则两板间的电势差不变,上极板 A 不动,将下极板 B 缓慢向下移动稍许到 B,导致 d 增大,由 E= 可知,两极板间的电场的电场场强减小,则 P 到上极板的电势差减小,因此 P 点的电势升高,故 A 正确,B 错误;C、断开 S,下极板 B 不动,将上极板 A 缓慢向下移动稍许到 A,因两板上所带电量不变,减小距离 d,电容增大,由 C= ,及 E= = ,则可知 E 不变,故 C 正确

10、;D、由上分析可知,因电场强度不变,当将上极板 A 缓慢向下移动稍许到 A,而 P 到 B 极板间的电势差不变,则其电势不变,故 D 错误。答案:AC7.如图所示,长为 L 的水平板间有垂直纸面向内的匀强磁场,磁感应强度为 B,板间距离也为 L,板不带电,现有质量为 m,电量为 q 的带正电粒子(不计重力和粒子间的相互作用力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度 v 水平射入磁场,欲使粒子打在极板上,可采用的办法是( )A.使粒子的速度 v=B.使粒子的速度 v=C.使粒子的速度 v=D.使粒子的速度 v=解析:由牛顿第二定律:qvB=m 得:r=若刚好从 a 点射出,如图:r= =则有,v

11、1=若刚好从 b 点射出:R 2=L2+( R )2R= =则有 v2=要想使粒子打在极板上,则有: v 0 ,故 BC 正确,AD 错误。答案:BC8.直角三角形金属框 abc 放置在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为 B,方向平行于 ab 边向上,若金属框绕 ab 边向纸面外以角速度 匀速转动 90(从上往下看逆时针转动),如图甲所示,c、a 两点的电势差为 Uca,通过 ab 边的电荷量为 q,若金属框绕 bc 边向纸面内以角速度 匀速转动 90,如图乙所示,c、a 两点的电势差为 Uca,通过 ab 边的电荷量为 q,已知 bc、ab 边的长度都为 l,金属框的总电阻为 R,下列判

12、断正确的是( )A.Uca= Bl2B.Uca= Bl2C.q=D.q=解析:AC、在甲图中,bc 边和 ac 边都切割磁感线,产生的感应电动势相同,均为 E=Bl= Bl2.回路的磁通量不变,没有感应电流,c、a 两点的电势差等于感应电动势,即有 Uca= Bl2.由于没有感应电流,所以通过 ab 边的电荷量为 q=0,故 A 正确,C 错误。BD、乙图中线框的 ac 边切割磁感线,等效的切割长度等于 bc 边长,则 ac 边产生的感应电动势 E= Bl2,ac 边相当于电源,由于电路中有电流,所以 UcaE= Bl2.通过 ab 边的电荷量为 q= = = 。故 B 错误,D 正确。答案:

13、AD二、非选择题9.如图甲所示装置可用来验证机械能守恒定律,直径为 d 的摆球 A 栓在长为 L 的不可伸长的轻绳一端(Ld) ,绳的另一端固定在 O 点,O 点正下方摆球重心经过的位置固定光电门B,现将摆球拉起,使绳偏离竖直方向成 角时由静止开始释放摆球,当其到达最低位置时,光电门 B 记录的遮光时间为 t,已知重力加速度为 g。(1)新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏” ,使读数显得清晰明了,便于使用者正确读取数据。通常游标卡尺的刻度有 10 分度、20 分度和 50 分度三种规格;新式游标卡尺也有相应的三种,但新式游标上的刻度却是 19mm 等分成 10 份, 39mm 等分成 20 份

14、,99mm 等分成 50 份。图乙就是一个“39mm 等分成 20 份”的新式游标卡尺,用它测量摆球 A 的直径 d,读数如图所示,d= cm。解析:游标中,39mm 等分成 20 份,则每一小格的长度为 1.95mm,根据 d+1.956=42mm,解得 d=30.30mm=3.030cm。答案:3.030(2)写出满足机械能守恒的表达式 (用题中字母表示)。解析:摆球通过最低点的瞬时速度 v= ,则动能的增加量为 ,重力势能的减小量为mgL(1cos),根据 得, 。答案:10.已知 G1 表的内阻 r1 为 300,满偏电流 I 满 =5mA。用它改装成如图所示的一个多量程多用电表,电流

15、、电压和电阻的测量都各有两个量程(或分度值) 不同的挡位。1、2 两个挡位为电流表挡位,其中的大量程是小量程的 10 倍。(1)关于此多用表,下列说法错误的是 A.当转换开关 S 旋到位置 4 时,是电阻挡B.当转换开关 S 旋到位置 6 时,是电压挡C.转换开关 S 旋到 5 的量程比旋到 6 的量程大D.A 表笔为红表笔,B 表笔为黑表笔解析:A、当转换开关 S 旋到位置 4 时,表头与电表中的电源相连接,是电阻档。故 A 正确。B、当转换开关 S 旋到位置 6 时,表头与电阻串联,电阻起分压作用,是电压档。故 B 正确。C、当转换开关 S 旋到 5 串联的电阻小于旋转到 6 串联的电阻,

16、可知旋转到 6,串联的电阻大,分压作用大,电压表量程大。故 C 错误。D、根据电流“红进黑出”可知, B 表笔为黑表笔,A 表笔为红表笔。故 D 正确。答案:C(2)图中的电源 E的电动势为 9.0V,当把转换开关 S 旋到位置 4,进行欧姆调零后,在A,B 之间接 1500 电阻时,表头 G1 刚好半偏。已知之前的操作顺序和步骤都正确无误。则 R5= ,R 6= 。解析:“测量过程操作的顺序和步骤都正确无误” ,意味着之前已经将 A、B 短接调零了(即让表头满偏),在 AB 之间接 1500 电阻时,表头 G 刚好半偏,说明:当表头半偏时,改装后的欧姆表“4”的总内阻:R 内 =1500,则

17、转换开关 S 在“2”时,电流表的量程为依题意,转换开关 S 在 1 时,电流表的量程为 I1g=60mA由表头 G 的满偏电流为 5mA、内阻为 300 和并联电路电流分配规律可解得:R 5=150R6=1350答案:150 135011.如图所示为等臂电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度,它的右臂挂着匝数为n 的矩形线圈,线圈的水平边长为 d,处于匀强磁场内,磁感应强度 B 的方向与线圈平面垂直,测量时线圈中先通有如图所示逆时针方向电流 I,调节砝码使天平达到平衡,然后使电流反向,大小不变,这时需要在左盘中增加质量为 m 的砝码,才能使天平达到新的平衡。(1)试判断磁感应强度 B 的

18、方向。解析:根据题意分析,改变电流的方向后要在左盘中增加砝码才能使天平平衡,可知改变电流方向前安培力方向向上,改变电流后安培力方向向下,所以磁场方向垂直纸面向里。答案:磁感应强度 B 的方向垂直于纸面向里(2)请导出用 n、m 、I 、d 计算 B 的表达式。解析:根据平衡条件:有:mg=2nBIL,得:B= 。答案:请导 B 的表达式为12.为研究物体的运动,在光滑的水平桌面上建立如图所示的坐标系 xOy,O 、A、B 是水平桌面内的三个点,OB 沿 x 轴正方向,BOA=60 ,OB= OA,第一次将一质量为 m 的滑块以一定的初动能从 O 点沿 y 轴正方向滑出,并同时施加沿 x 轴正方

19、向的恒力 F1,滑块恰好通过 A 点,第二次,在恒力 F1 仍存在的情况下,再在滑块上施加一个恒力 F2,让滑块从 O 点以同样的初动能沿某一方向滑出,恰好也能通过 A 点,到达 A 点时动能为初动能的 3 倍;第三次,在上述两个恒力 F1 和 F2 的同时作用下,仍从 O 点以同样初动能沿另一方向滑出,恰好通过 B 点,且到达 B 点时的动能是初动能的 6 倍,求:(1)第一次运动经过 A 点时的动能与初动能的比值。解析:设小球的初速度为 v0,初动能为 Ek0,从 O 点运动到 A 点的时间为 t。令 OA=d,则OB= d,只有恒力 F1 时,根据类平抛运动的规律有:dsin60=v0t

20、dcos60=又 ax= ,E k0=联立以上四式解得 Ek0= F1d设小球到达 A 点时的动能为 EkA,则EkA=Ek0+F1 = F1d所以可得 =答案:第一次运动经过 A 点时的动能与初动能的比值是(2)两个恒力 F1、F 2 的大小之比 是多少?并求出 F2 的方向与 x 轴正方向所成的夹角。解析:加了恒力 F2 后,小球从 O 点分别到 A 点和 B 点,由功能关系得:WF2=3Ek0Ek0 = Ek0WF2=6Ek0Ek0 =Ek0由恒力做功的特点,可在 OB 上找到一点 M,从 O 到 M 点 F2 做功与到 A 点做功相同,M点与 O 点的距离为 x,如图,则有=解得:x=

21、d则据恒力做功特点:F 2 的方向必沿 AM 的中垂线,设 F2 与 x 轴正方向的夹角为 ,由几何关系可得 =30所以 =2答案:两个恒力 F1、F 2 的大小之比 是 2 ,F 2 的方向与 x 轴正方向所成的夹角是 3013.关于热现象和热学规律,下列说法正确的是( )A.布朗运动表明,构成悬浮微粒的分子在做无规则运动B.两个分子的间距从极近逐渐增大到 10 r0 的过程中,分子间的引力和斥力都在减小C.热量可以从低温物体传递到高温物体D.物体的摄氏温度变化了 1,其热力学温度变化了 273KE.两个分子的间距从极近逐渐增大到 10 r0 的过程中,它们的分子势能先减小后增大解析:A、布

22、朗运动是固体小颗粒的运动,不是分子的运动,故 A 错误;B、两个分子的间距从极近逐渐增大到 10 r0 的过程中,分子间的引力和斥力都在减小,B正确;C、热量也可以从低温物体传到高温物体,但要引起其他方面的变化;故 C 正确;D、物体的摄氏温度变化了 1,其热力学温度变化了 1K;故 D 错误;E、两个分子的间距从极近逐渐增大到 10 r0 的过程中,它们的分子势能先减小后增大,E正确。答案:BCE14.如图所示,一水平放置的薄壁气缸,由截面积不同的两个圆筒连接而成,质量均为m=1.0kg 的活塞 A、B 用一长度为 3L=30cm、质量不计的轻细杆连接成整体,它们可以在筒内无摩擦地左右滑动且

23、不漏气,活塞 A、B 的面积分别为 SA=100cm2 和 SB=50cm2,气缸内 A 和 B 之间封闭有一定质量的理想气体,A 的左边及 B 的右边都是大气,大气压强始终保持为 p0=1.0105PA.当气缸内气体的温度为 T1=500K 时,活塞处于图示位置平衡。问:此时气缸内理想气体的压强多大?当气缸内气体的温度从 T1=500K 缓慢降至 T2=400K 时,活塞 A、B 向哪边移动?解析:设被封住的理想气体压强为 p,轻细杆对 A 和对 B 的弹力为 F,由平衡条件得:对活塞 A:p 0SA=pSA+F,对活塞 B:p 0SB=pSB+F,解得:p=p 0=1105Pa;当气缸内气

24、体的温度缓慢下降时,活塞处于平衡状态,缸内气体压强不变,气体等压降温,活塞 A、B 一起向右移动,活塞 A 最多移动至两筒的连接处。设活塞 A、B 一起向右移动的距离为 x。理想气体状态参量:V 1=2LSA+LSB T1=500K,V 2=(2Lx)SA+(L+x)SB T2=400K,S A=200cm2,S B=100cm2,由盖吕萨克定律得: = ,代入数据解得:x=10 cm,x2L=20cm 表明活塞 A 未碰两筒的连接处。故活塞 A、 B 一起向右移动了 10cm。答案:此时气缸内理想气体的压强 1105Pa当气缸内气体的温度从 T1=500K 缓慢降至 T2=400K 时,活塞 A、B 向右移动了 10cm15.下列说法中正确的是( )A.做简谐运动的物体,其振动能量与振动的频率有关B.全息照相的拍摄利用了光的干涉原理C.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源和观察者的运动无关D.在同一种介质中,不同频率的机械波的传播速度不同E.医学上用激光做“光刀”来进行手术,主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点

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