2016年广东省高考物理三模试卷

2016年广东省高考物理三模试卷学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题(本大题共4小题，共16.0分)1.下列叙述正确的是（）A.牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因B.奥斯特首先发现了电流周围存在磁场C.磁感线越密的地方磁感应强度越大，磁通量也越大D.在回旋加速器中，磁场力使带电粒子的速度增大【答案】B【解析】解：A、伽利略根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因．故A错误；B、奥斯特首先发现了电流周围存在磁场，故B正确；C、磁感线越密的地方磁感应强度越大，但磁通量不一定也越大，磁通量的大小还与线圈平面和磁感应强度之间的夹角有关，故C错误D、在回旋加速器中，电场力使带电粒子的速度增大，在回旋加速器中，磁场力使带电粒子的速度方向发生变化．故D错误故选：B根据物理学史和常识解答AB选项，记住著名物理学家的主要贡献即可；磁通量的大小还与线圈平面和磁感应强度之间的夹角有关；在回旋加速器中，磁场力使带电粒子的速度方向发生变化．本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．2.质量为m的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，已知运行周期为T，月球的半径为R，月球质量为M，引力常量为G，则（）A.月球表面的重力加速度为B.月球对卫星的万有引力为C.卫星以恒定的向心加速度运行D.卫星运行周期T与卫星质量有关【答案】A【解析】解：A、根据万有引力等于重力得，，解得g=．故A正确．B、月球对卫星的万有引力F=．故B错误．C、根据得，a=，T=，知向心加速度大小不变，但是方向始终指向圆心，时刻改变．周期与卫星的质量无关．故C、D错误．故选A．根据万有引力等于重力求出月球表面的重力加速度，根据万有引力提供向心力得出向心加速度的大小以及判断出周期与什么因素有关．解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论，并能熟练运用．3.如图有a、b、c、d四个离子，它们带等量同种电荷，质量不等有m a=m b＜m c=m d，以不等的速率v a＜v b=v c＜v d进入速度选择器后，有两种离子从速度选择器中射出进入B2磁场．由此可判定（）A.射向P1板的是a离子B.射向P2板的是b离子C.射向A1的是c离子D.射向A2的是d离子【答案】A【解析】解：A、通过在磁场中偏转知，粒子带正电．在速度选择器中，有q E=qv B．v=，只有速度满足一定值的粒子才能通过速度选择器．所以只有b、c两粒子能通过速度选择器．a 的速度小于b的速度，所以a的电场力大于洛伦兹力，a向P1板偏转．故A正确，B错误．C、只有b、c两粒子能通过速度选择器进入磁场B2，根据r=，知质量大的半径大，知射向A1的是b离子，射向A2的是c离子．故C、D错误．故选A．在速度选择器中，粒子受到的电场力和洛伦兹力相等，有q E=qv B．知只有速度满足一定值的粒子才能通过速度选择器．进入磁场B2后，有r=，v、B2、q相同，质量大的半径大．解决本题的关键知道只有速度满足一定的值，才能通过速度选择器．由速度选择器出来进入磁场，速度一定，根据r=，可比较粒子偏转半径的大小．4.如图，金属棒ab，金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则（）A.ab棒不受安培力作用B.ab棒所受安培力的方向向右C.ab棒向右运动速度越大，所受安培力越大D.螺线管产生的磁场，A端为N极【答案】C【解析】解：A：回路中的一部分切割磁感线时，导体棒中要产生感应电流，而电流在磁场中就一定会有安培力，故A错误；B：根据楞次定律可知，感应电流总是起到阻碍的作用，故安培力的方向与导体棒一定的方向相反，应当向左，故B错误；C：ab棒向右运动时，E=BL v，，F=BIL，所以：，速度越大，所受安培力越大．故C正确；D：根据右手定则，ab中的电流的方向向上，流过螺旋管时，外侧的电流方向向下，根据右手螺旋定则，B端的磁场方向为N极．故D错误．回路中的一部分切割磁感线时，导体棒中要产生感应电流，而电流在磁场中就一定会有安培力；感应电流的大小与运动速度有关，运动速度越大，所受安培力越大．该题考查楞次定律、右手定则及法拉第电磁感应定律，属于该部分知识的基本应用．属于简单题．二、多选题(本大题共5小题，共30.0分)5.如图所示，人和物处于静止状态、当人拉着绳向右跨出一步后，人和物仍保持静止、不计绳与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（）A.绳的拉力大小不变B.人所受的合外力增大C.地面对人的摩擦力增大D.人对地面的压力减小【答案】AC【解析】解：A、物体始终处于静止状态，所以绳子对物体的拉力始终等于mg，故A正确；B、人保持静止状态，合力为零，故B错误；C、D、对人受力分析并正交分解如图：由平衡条件得：N+mgsinθ=M gf=mgcosθ当人拉着绳向右跨出一步后，θ将变小：所以：f=mgcosθ会变大，N=M g-mgsinθ也将变大，故C正确，D错误；故选AC．当人拉着绳向右跨出一步后，人和物仍保持静止，所以人和物始终处于平衡状态，分别对物体和任受力分析应用平衡条件分析即可．本题为平衡条件得应用：动态分析．常用的方法是画图法和解析式法，一般物体受3个力时常用画图法，受4个以上的力时用解析式法．6.物体在竖直向上的拉力和重力的作用下竖直向上运动，运动的v-t图象如图所示．则（）A.物体所受拉力是恒力B.物体所受拉力是变力C.第1s末和第4s末拉力的功率相等D.第5s末物体离出发点最远BD【解析】解：A、由速度时间图象可知，物体在运动的过程中的加速度是变化的，而重力是不变的，所以物体所受拉力一定是变力，所以A错误，B正确；C、第1s末和第4s末物体的速度是一样的，但是第1s末处于加速阶段，拉力大于重力，第4s末处于减速阶段，拉力小于重力，所以两个时刻的拉力大小不一样，功率不同，故C错误．D、根据速度-时间图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，5s末位移最大，及第5s末物体离出发点最远，故D正确．故选BD．根据速度时间的图象，判断物体的受力的情况和运动的情况，知道速度-时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，再由功率的公式就可以做出判断．要根据图象得出有用的信息，速度-时间图象中直线的斜率表示加速度的大小，面积表示位移，速度不变就表示物体处于受力平衡状态．7.在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．开关闭合后，灯泡L能正常发光．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（）A.灯泡L将变暗B.灯泡L将变亮C.电容器C的电荷量减小D.电容器C的电荷量增大【答案】AD【解析】解：A、B由题R增大，电流I=减小，灯泡L将变暗．故A正确，B错误．C、D路端电压U=E-I r增大，则电容器电量Q=CU增大．故C错误，D正确．故选AD．灯泡L和滑动变阻器R串联、电容器C和定值电阻R0串联后两条支路再并联．当电路稳定后，电容器这一路没有电流，相当于开关断开，对另一路没有影响．电容器的电压等于路端电压．当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入电路的电阻增大，根据欧姆定律分析电流和路端电压的变化，分析灯泡亮度和电容器电量的变化．本题关键的要抓住电容器的特点：当电路稳定时，和电容器串联的电路没有电流，电容器电压等于这一串联电路两端的电压．8.用均匀导线做成的正方形线圈边长为l，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以的变化率增强时，则（）A.线圈中感应电流方向为acbdaB.线圈中产生的电动势C.线圈中a点电势高于b点电势D.线圈中a、b两点间的电势差为【答案】AB【解析】解：A、磁感应强度增大，由楞次定律可知，感应电流沿acbda方向，故A正确；B、由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势E==S=l××=•，故B正确；C、acb段导线相当于电源，电流沿a流向b，在电源内部电流从低电势点流向高电势点，因此a点电势低于b点电势，故C错误；D、设导线总电阻为R，则a、b两点间的电势差U ab=×=，故D错误；故选AB．由楞次定律可以判断出感应电流的方向，由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势，由欧姆定律可以求出a、b两点间的电势差．熟练应用楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律即可正确解题．9.如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知MN=NQ，带电量相等的a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则（）A.a一定带正电，b一定带负电B.a加速度减小，b加速度增大C.MN两点电势差|U MN|等于NQ两点电势差|U NQ|D.a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小【答案】BD【解析】解：A、由图，a粒子的轨迹方向向右弯曲，a粒子所受电场力方向向右，b粒子的轨迹向左弯曲，b粒子所受电场力方向向左，由于电场线方向未知，无法判断粒子的电性．故A错误．B、由题，a所受电场力逐渐减小，加速度减小，b所受电场力增大，加速度增大．故B 正确．C、已知MN=NQ，由于MN段场强大于NQ段场强，所以MN两点电势差|U MN|大于NQ 两点电势差|U NQ|．故C错误．D、根据电场力做功公式W=U q，|U MN|＞|U NQ|，a粒子从等势线2到3电场力做功小于b粒子从等势线2到1电场力做功，所以a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小．故D正确．故选BD根据粒子轨迹的弯曲方向，判断电场力方向．当电场力方向与场强方向相同时，粒子带正电，当电场力方向与场强方向相反时，粒子带负电．电场线越密，场强越大，粒子受到的电场力越大，加速度越大．非匀强电场中，距离相等的两点间，场强越大，电势差越大．根据电场力做功的大小，判断动能变化量的大小．本题是电场中轨迹问题，关键要根据轨迹的弯曲方向能判断出粒子的电场力方向．常见题型，比较简单．三、实验题探究题(本大题共2小题，共18.0分)10.某同学设计了如图1所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧秤固定在一合适的木块上，桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉现缓慢向瓶中加水，直到木块刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木块放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F，然后释放木块，并用秒表记下木块从P运动到Q处的时间t．①木块的加速度可以用d、t表示为a= ______ ．②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度与弹簧秤示数F的关系．如图2图象能表示该同学实验结果的是______ ．③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是______ ．A．可以改变滑动摩擦力的大小B．可以更方便地获取更多组实验数据C．可以更精确地测出摩擦力的大小D．可以获得更大的加速度以提高实验精度．【答案】；C；BC【解析】解：①根据匀变速直线运动公式得：d=at2，解得：a=．（2）由牛顿第二定律可知，F-F0=ma，故a=F-，当F1＞F0时，木板才产生加速度．随着继续向瓶中加水后，矿泉水瓶的质量不断增加，矿泉水瓶的质量不能远小于木板的质量，那么水的重力与绳子的拉力差值越来越大，则图象出现弯曲．故选：C．（3）A、不可以改变滑动摩擦力的大小，故A错误．B、缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动，可以比较精确地测出摩擦力的大小，故B正确．C、缓慢向瓶中加水，可以更方便地获取多组实验数据，故C正确．D、并没有获得很大的加速度，可以获取多组实验数据以提高实验精度．故D错误；故选：BC．故答案为：①；②C；③BC．①长木板做匀加速直线运动，根据位移时间关系公式列式求解加速度；②知道减小误差的常用方法是多次测量取平均值；③知道当水的质量远远小于木板的质量时，水的重力近似等于绳子的拉力实验要明白实验目的，懂得实验原理，科学选择器材，合理安排实验步骤，细心记录数据，认真分析和处理数据，总结实验结论．11.用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，器材有：电压表：0-3-15V；电流表：0-0.6-3A；变阻器R1（总电阻20Ω）；以及电键S和导线若干．①根据现有器材设计实验电路并连接电路实物图甲，要求滑动变阻器的滑动头在右端时，其使用的电阻值最大．______ V．③表为另一组同学测得的数据．可以发现电压表测得的数据______ ，将影响实验结果的准确性，原因是：______ ．【答案】1.5；间隔很小；电池的内阻太小【解析】解：①一节干电池电动势约为1.5V，因此电压表应选0～3V量程；由坐标系内所描点可知，电流的最大值为0.6A，则电流表应选0～0.6A量程，如果选0～3A量程，则电路最大电流为其量程的五分之一，读数误差太大；伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实物电路图如图所示：②根据坐标系中所描出的点作出干电池的U-I图象如图所示：由图示干电池U-I图线可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，则干电池的电动势：E=1.5V．③由表中实验数据可知，电压表测量值间隔很小，这是由于电源（电池）内阻太小造成的．故答案为：①电路图如图所示；②图象如图所示；1.5；③间隔很小；电池的内阻太小．①根据电源电动势选择电压表量程，根据图示电流最大值选择电流表量程；由于电池内阻较小，所以对电源来说，电流表应采用外接法，根据伏安法测电源电动势与内阻的实验原理连接实物电路图．②根据坐标系内描出的点，作出电源的U-I图象；电源的U-I的纵轴截距是电源电动势，图象斜率的绝对值是电电源的内阻．本题考查测电动势和内阻实验的数据处理，注意要结合公式理解图象的斜率及截距的含义．要掌握描点法作图的方法．四、计算题(本大题共2小题，共36.0分)12.如图所示，完全相同的金属板P、Q带等量异种电荷，用绝缘杆将其连成一平行正对的装置，放在绝缘水平面上，其总质量为M，两板间距为d，板长为2d，在P板中央位置处有一小孔．一质量为m、电量为+q的粒子，从某一高度下落通过小孔后进入PQ，恰能匀速运动．外部的电场可忽略，板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g，求：①PQ间电场强度及电势差；②粒子下落过程中，装置对绝缘水平面的压力；③现给PQ间再加一垂直纸面向里、磁感应强度B的匀强磁场，要使粒子进入PQ后不碰板飞出，则粒子应距P板多高处自由下落？【答案】解：①因小球受力平衡，mg=q E得：E=电场方向向上PQ间的电势差U=E d=②在小球未进入PQ前对地的压力N1=M g进入PQ后小球受到向上大小等于mg的电场力，根据牛顿第三定律可得PQ对地的压力N2=M g+mg③依题意得：当粒子轨迹恰好与P板右边缘相切时，粒子圆周运动的半径R1=根据qv1B=m得v1=又由机械能守恒定律得mgh1=联立解得h1=h2=故要使粒子进入PQ后不碰板飞出，粒子应距P板＜h＜高处自由下落．答：①PQ间电场强度E=，方向向上；电势差为；②在小球未进入PQ前对地的压力N1=M g进入PQ后PQ对地的压力N2=M g+mg；③要使粒子进入PQ后不碰板飞出，粒子应距P板＜h＜高处自由下落．【解析】（1）粒子进PQ后，恰能匀速运动，重力与电场力平衡，由平衡条件求出电场强度E．（2）粒子进PQ前，装置对绝缘水平面的压力等于重力M g，粒子进PQ后，电场对粒子作用大小为mg，方向向上，根据牛顿第三定律，粒子对电场的力大小为mg，方向向下，则装置对绝缘水平面的压力等于总重力．（3）给PQ间再加一垂直纸面向里、磁感应强度B的匀强磁场后，粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力．当轨迹恰好与P板、Q板右边缘相切时，粒子恰好进入PQ 后不碰板飞出，分别由几何知识这两种临界情况下粒子的半径，根据牛顿第二定律求出速度，由机械能守恒定律求出下落时的高度，得到小球应距P板高度范围．本题是电场、磁场与力学知识的综合应用，关键在于分析磁场中临界条件，抓住各过程之间的联系．13.如图所示，宽为L=0.1m的MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M、P端连接定值电阻R，质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场，B=1T．现有质量m=1kg的ab金属杆，电阻为R o，R o=R=1Ω，它以初速度v0=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，cd绝缘杆则恰好能通过半圆导轨最高点，不计其它电阻和摩擦，ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好，取g=10m/s2，求：（1）碰后瞬间cd绝缘杆的速度大小v2与ab金属杆速度大小v1；（2）碰后ab金属杆进入磁场瞬间受到的安培力大小F ab；（3）ab金属杆进入磁场运动全过程中，电路产生的焦耳热Q．【答案】解：（1）cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时，由牛顿第二定律有：解得：碰撞后cd绝缘杆滑至最高点的过程中，由动能定理有：解得碰撞后cd绝缘杆的速度：v2=5m/s两杆碰撞过程，动量守恒，设初速度方向为正方向，则有：mv0=mv1+M v2解得碰撞后ab金属杆的速度：v1=2m/s（2）ab金属杆进入磁场瞬间，由法拉第电磁感应定律：E=BL v1闭合电路欧姆定律：安培力公式：F ab=BIL联立解得：F ab===0.01N；（3）ab金属杆进入磁场后由能量守恒定律有：解得：Q=×1×22=2J（1）碰后瞬间cd绝缘杆的速度大小v2与ab金属杆速度大小v1分别为5m/s和2m/s；答：（2）碰后ab金属杆进入磁场瞬间受到的安培力大小F ab为0.01N；（3）ab金属杆进入磁场运动全过程中，电路产生的焦耳热Q为2J．【解析】（1）cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时，由牛顿第二定律可求得速度，再根据动能定理可求得碰撞cd的速度，则对碰撞过程分析，由动量守恒定律可求得碰后ab的速度；（2）对ab在磁场中运动分析，由E=BL v求得电动势，根据闭合电路欧姆定律以及安培力公式即可求得安培力；（3）对ab进入磁场过程进行分析，根据能量守恒定律可求得产生的热量．本题考查结合导体切割磁感线规律考查了功能关系以及动量守恒定律，要注意正确分析物理过程，明确导体棒经历的碰撞、切割磁感线、圆周运动等过程，明确各过程中物理规律的应用，要注意最高点时的临界问题以及动量守恒定律的应用方法等．。