齐鲁名校教科研协作体物理-2016模拟二

齐鲁名校教科研协作体

山东省部分重点中学2016年高考模拟（二）

理综物理试题

命题：莱芜一中（张学敏 王建利） 审题：莱芜一中 临沂一中 邹平一中 沂水一中

二、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14~18题只有一项符合题目要求，第19~21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。 14.某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力：将一张白 纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸 上留下球的水印。再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地 向下压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示 数，然后根据台秤的示数算出冲击力的最大值。下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是

A.建立"质点”的概念

B.建立“合力与分力”的概念

C.建立“电场强度”的概念

D.建立“点电荷”的理论

15.如图11所示，具有圆锥形状的回转器（陀螺）绕它的轴线在光滑的桌面上以角速度ω快速旋转，同时以速度v 向左运动，若回转器的轴线一直保持竖直，为使回转器从桌子的边沿滑出时不会与桌子边缘发生碰撞，速度v 至少应等于（设回转器的高为H ，底面半径为R ，不计空气对回转器的作用） A.ωR B. ωH C.H g R

2 D. H

g R 2 16.如图所示，一物体m 在沿斜面向上的恒力F 作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t 力F 做功为60J ，此后撤去力F ，物体又经过时间t 回到出发点，若以地面为零势能面，则下列说法不正确的是

A ．物体回到出发点的动能为60J

B ．恒力F =2mgsin θ

C ．撤去力F 时，物体的重力势能是45J

D ．动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F 之后

17、如图所示为一电流表的原理示意图。质量为m= 20g 的均质细金属棒MN 的中点处通过挂钩与竖直悬挂

的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k 。在矩形区域a bcd 内有匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向外。与MN 的右端N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN 的长度大于ab 边长度。当

MN 中没有电流通过且处于平衡状态时，MN 与矩形区域的cd 边重合；当MN 中有电流通过时，指针示数可表示电流强度。若已知弹簧的劲度系数为8.0N ／m ．ab 边长度为0.20 m ，bc 边长度为0．050 m ，B=0．40T ．不计通电时电流产生的磁场的作用，此电流表的量程为 A ．5.0A B ．3.0A C ．2.5A D ．1.0A

18.如图所示，两种情况下变压器灯泡L 2、L 3的功率均为P ，且L 1、L 2、L 3为相同的灯泡，匝数比为n 1 ∶n 2＝3 ∶1，则图甲中L 1的功率和图乙中L 1的功率分别为( )

A ．P 、P

B ．9P 、

4P 9

C.4P

9

、9P D.4P 9

、P 19、如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc 的ab 边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab 边垂直．则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在进入磁场的过程中感应电流随时间变化的规律不正确的是：( )

20．如图所示，一颗行星和一颗彗星绕同一恒星的运行轨道分别为A 和B ，A 是半径为r 的圆轨道，B 为椭

圆轨道，椭圆长轴QQ ′为2r 。P 点为两轨道的交点，以下说法不正确的是

A ．彗星和行星经过P 点时受到的万有引力相等

B ．彗星和行星绕恒星运动的周期相同

C ．彗星和行星经过P 点时的速度相同

D ．彗星在Q ′处加速度为行星加速度的1/4

21．如图所示，离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度。现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力。下列说法

中正确的是（ ）

A ．弹簧获得的最大弹性势能小于小球抛出时的动能

B ．小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中小球的机械能守恒

C ．小球抛出的初速度大小仅与圆筒离地面的高度有关

D ．小球从抛出点运动到圆筒口的时间与小球抛出时的角度无关

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题~第25题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题~第35题为选考题，考生根据要求做答。 （一）必考题（共47分）

22、为了测量两个质量不等的沙袋的质量，由于没有直接测量工具，某实验小组应用下列器材测量：轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略）、砝码一套（总质量为m=0.5kg ）、细线、米尺、秒表，他们根据已学过的物理学知识，改变实验条件进行多次测量，选择合适的变量得到线性关系，作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量．操作如下：

（1）实验装置如图，设左、右两边沙袋的质量分别为m2、m1；

（2）从m 中取出质量为m ′的砝码放在右边沙袋中，剩余砝码都放在左边沙袋中，发现右边沙袋下降，左边沙袋上升；

（3）用米尺测出右边沙袋从静止下降的距离h ，用秒表测出右边沙袋下降时间t ，则可知沙袋的加速度大小为a= ＿

（4）改变m ′，测量相应的加速度a ，得到多组m ′及a 的数据，作出＿_______（选

（5）若求得图线的斜率k=4，截距b=2，沙袋的质量m1= ＿_______ kg ，m2= ＿_______ kg ．

23、在把电流表改装为电压表的实验中，提供的器材有①电流表（量程0～100μA ，内阻几百欧），②标准电压表（量程0～3 V),③电阻箱（0～9 999Ω) ,④电阻箱（0～99 999Ω),⑤滑动变阻器（0～50Ω,额定电流1. 5 A),⑥电源（电动势6 V ，有内阻），⑦电源（电动势2 V ，无内阻），⑧开关两只，导线若干．

(1)该实验首先要用半偏法测定电流表的内阻．如果采用如图所示的电路测定电流表的内电阻并且要想得到较高的精确度，

那么从以上给出的器材中， 可变电阻R1应选用＿_______， 可变电阻R2应选用＿_______ ，

电源应选用

＿_______ （填器材前的序号）．

(2)如果测得电流表A 的内阻为800Ω要把它改装为量程为0～3 V 的电压表，则改装的方法是给电流表串联一个阻值为＿_______Ω的电阻．

(3)如下图所示器材中，一部分是将电流表改装为电压表所需的，其余是为了把改装成的电压表跟标准电压表进行校对所需的，将器材实物按以上要求连接成的实验电路补充完整．

24、某航空公司的一架客机，在正常航线上作水平飞行时，由于突然受到强大垂直气流的作用，使飞机在10ｓ内高度下降1700ｍ造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究飞机在竖直方向上的运动，且假定这一运动是匀变速直线运动．试计算： 1）飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样?

2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力，才能使乘客不脱离座椅？（ｇ取

10ｍ／ｓ２） 上标s 2

3）未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位?

椅连为一体）

25、如图所示，在直角坐标系xoy 的第一象限存在与x 轴负方向成 30°角的匀强电场，其场强为E '（大小未知），在第二象限内有一沿 y 轴负方向的匀强电场，场强为E ，在第四象限的某区域存在一矩形磁场（图中未画出），其方向垂直纸面向里。现有一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子以平行x 轴正方向的速度0v 从第二象限中的P 点射入电场，从坐标原点O 离开电场进入磁场，再经x 轴上的某点离开磁场进入第一象限的电场，最后经过y 轴上的N 点进入第二象限的电场，已知粒子的重力不计，电场强度E 与磁感应强度B 满足的关系式

0V B

E

= ，P 点的坐标为)23,(l l -，N 点

坐标为)3,0(l 。求：

（1）电场强度E 的大小；

（2）矩形匀强磁场的最小面积；

（3）两匀强电场场强 E ' 与E 的比值。

（二）选考题

33．【物理—选修3-3】（15分）

（1）（5分）对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是______ A ．保持气体的压强不变，改变其体积，可以实现其内能不变 B ．保持气体的压强不变，改变其温度，可以实现其内能不变 C ．若气体的温度逐渐升高，则其压强可以保持不变

D ．气体温度每升高1K 所吸收的热量与气体经历的过程有关

E ．当气体体积逐渐增大时，气体的内能一定减小 （2）（10分）如图所示，一竖直放置的、长为L 的细管下端封闭，上端与大气（视为理想气体）相通，初始时管内气体温度为1T 。现用一段水银柱从管口开始注

入管内将气柱封闭，该过程中气体温度保持不变且没有气体漏出，平衡后管内上下两部分气柱长度比为l ∶3。若将管内下部气体温度降至2T ，在保持温度不变的条件下将管倒置，平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐（没有水银漏出）。已知125

2

T T =，大气压强为0p ，重力加速度为g 。求水银柱的长度h 和水银的密度ρ。

34、【物理—选修3-4】（15分）

（1）（简谐振动简谐波，6分）如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x=2m 处的质点P 以此时刻为计时起点的振动图象。下列说法正确的是_________

A ．这列波的传播方向是沿x 轴正方向

B ．这列波的传播速度是20m/s

C ．经过0.15 s ，质点P 沿x 轴的正方向传播了3 m

D ．经过0.1 s 时，质点Q 的运动方向沿y 轴正方向

E ．经过0.35 s 时，质点Q 距平衡位置的距离小于质点P 距平衡位置的距离

（2）（折射全反射，9分）如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，∠A =30°，∠C ＝90°．三棱镜材料的折射率是 n =3．一束与BC 面成θ＝30°角的光线射向BC 面。

①试通过计算说明在AC 面下方能否观察到折射光线？

②作出三棱镜内完整的光路图，指出最终的出射光线与最初的入射光线之间的夹角。

35、【物理—选修3-5】（15分）

－

－

C

A

（1）（光电效应，6分）如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n =3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，并用这些光照射逸出功为2.49eV 的金属钠。

①这群氢原子能发出______种不同频率的光，其中有____种频率的光能使金属钠发生光电效应。

②金属钠发出的光电子的最大初动能_______eV 。

（2）（动量守恒定律，9分）如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为

M=3 kg 的薄板和质量m =1kg 的物块。现给薄板和物块相同的初速度v =4m/s 朝相反方向运动，它们之间有

摩擦，薄板足够长，求

①当薄板的速度为2.4m/s 时，物块的速度大小和方向。 ②薄板和物块最终停止相对运动时，因摩擦而产生的热量。

理综物理试题答案

22、2

2t h

a

a ～m ′ m 1

=3kg ，m 2

=1.5kg ． 23、(1)④ ③ ⑥ (2)29200 (3）如图所示

24、解：（1）飞机原先是水平飞行的，由于垂直气流的作用，飞机在竖直方向上的运动可看成初速度

为零的匀加速直线运动，根据 ｈ＝（1／2）ａｔ２，得ａ＝2ｈ／ｔ２，代入ｈ＝1700ｍ，ｔ＝10ｓ，得 2×1700／10２）（ｍ／ｓ２）＝34ｍ／ｓ２，方向竖直向下．

2）飞机在向下做加速运动的过程中，若乘客已系好安全带，使机上乘客产生加速度的力是向下重

力和安全带拉力的合力．设乘客质量为ｍ，安全带提供的竖直向下拉力为Ｆ，根据牛顿第二定律 Ｆ＋

Ｆ＝ｍ（ａ－ｇ）＝ｍ（34－10）Ｎ＝24ｍ（Ｎ）， ∴ 安全带提供的拉力相当于乘客体重的倍数

24ｍＮ／ｍ·10Ｎ＝2．4（倍）．

（3）若乘客未系安全带，飞机向下的加速度为34ｍ／ｓ２，人向下加速度为10ｍ／ｓ２，飞机向下的加速度大于人的加速度，所以人对飞机将向上运动，会使头部受到严重伤

害．

33．【物理—选修3-3】（15分）

答案：（1）（6分）ACD （2）（9分）L h 15

2

=

gL p 261050=ρ

解析：（1）保持气体的压强不变，使气体做等温变化，则其内能不变，A 项正确；理想气体的内能只

与温度有关系，温度变化则其内能一定变化，B 项错；气体温度升高的同时，若其体积也逐渐变大，由理想气体状态方程

C T

PV

=可知，则其压强可以不变，C 项正确；由热力学第一定律W Q U +=?知，气体吸收的热量Q 与做功W 有关，即与气体经历的过程有关，D 选项正确；当气体做等温膨胀时，其内能不变，E 项错。故ACD 正确。

（2）设管内截面面积为S ，初始时气体压强为0p ，体积为LS V =0 （1分） 注入水银后下部气体压强为gh p p ρ+=01 （1分） 体积为S h L V )(4

3

1-=

（1分） 由玻意耳定律有：S h L gh p LS p )(4

3

)(00-?+=ρ （1分。说明：未经上面的分析而直接写出该式，只要正确给4分）

将管倒置后，管内气体压强为gh p p ρ-=02 （1分） 体积为S h L V )(2-= （1分）

由理想气体状态方程有：2

010))((T S

h L gh p T LS p --=ρ （1分） 解得L h 15

2

=

，gL p 261050=

ρ （2分） 34．【物理—选修3-4】（15分） 答案：（1）ABE （6分）

（2）（9分）①不能观察到折射光线

②光路如图，最终出射光线与最初的入射光线之间的夹角为120°

解析：（1）由振动图像知，t=0时刻，质点P 向下振动，故波向右传播，A 项正确。波速

2.04=

=

T v λ

m/s=20m/s ，B 项正确；在波动过程中质点不会随波传播，C 项错；经过0.1s=T 2

1

，质点Q

的振动状态与0时刻相反，运动沿y 轴负方向，D 项错误。质点Q 向上运动，经过0.35s=T 43

1，质点P

在正向最大位移处，质点Q 一定不在最大位移处，E 项正确。

（2）①由折射定律： 在BC 界面：sin60°=3sin γ （2分） 解得 γ=30° （1分） 由临界角公式n

C 1

sin =

得sin C =33 （1分）

所以全反射临界角C <60°

而光线在AC 面上的入射角为60°＞C ，故光线在AC 界面发生全反射，在AC 面下方不能观察到折射光线 （2分）

②光路如图所示，最终的出射光线与最初的入射光线之间的夹角为120°。 （3分） 35．（原创）【物理—选修3-5】（15分）

答案：（1）① 3 2 ②9.60eV （2）①0.8m/s ，方向向左；②24J

解析：（1）这群氢原子能发出三种频率的光，其中从n =3跃迁到n =1和从n =2跃迁到n =1的光能使金属钠发生光电效应；发生光电效应时，光电子最大初动能E k =hv －W 0，由照射光的最大能量为13.60eV －1.51eV=12.09eV ，得光电子最大初动能E k =12.09eV －2.49eV =9.60eV 。

（2）①取向左为正向，当薄板速度为v 1=2.4m/s 时，由动量守恒定律可得， （M -m ）v =Mv 1＋mv 2， （2分） 解得v 2=0.8m/s ， （1分） 方向向左 （1分）

②停止相对运动时，由动量守恒定律得，Mv-mv=（M+m ）v ′， （2分） 解得最终共同速度v ′=2m/s ，方向向左； （1分） 因摩擦而产生的热量24)(2

1

2121222='+-+=v m M mv Mv Q J （2分）