1、2016年怀化市高三第一次模拟考试理科综合能力测试物理试题命题：怀化一中理科综合组 第卷（选择题 共126分）本卷共21小题，每小题6分，共126分以下数据可供解题时参考：可能用到的相对原子质量：H：1、C：12、N：14、O：16、Si：28、P：31、S：32、Ca：40、Fe：56、Cu：64。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1418题只有一项符合题目要求，第1921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学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法。在下图所示的几个实验中研究物理问题的思想方法
2、相同的是丙 测定万有引力常量乙 观察桌面微小形变甲 比较平抛运动和自由落体运动 丁 探究加速度与力、质量的关系A甲、乙 B乙、丙 C甲、丙 D丙、丁【知识点】物理学史【试题解析】比较平抛运动与自由落体运动，来研究平抛运动在竖直方向上运动的规律，用到了比较法；观察桌面的微小形变和测定万有引力常量的实验中，通过平面镜的反射，反射光线发生较大的角度变化，从而扩大了形变，该方法称为物理变量放大法；研究加速度与质量、力的关系中，用到了控制变量法所以，乙和丙具有相同的研究物理问题的思想方法故B正确【答案】B15物体由静止开始做直线运动，以下图中F表示物体所受的合力，a表示物体的加速度，v表示物体的速度，x
3、表示物体的位移，那么上下两图对应关系正确的是【知识点】匀变速直线运动及其公式、图像【试题解析】根据牛顿第二定律，加速度与合力成正比，故A错误；速度时间图象的斜率表示加速度，图中速度时间图象的两条线段斜率大小相等，但左正右负，故B正确；从速度时间图象可以看出物体先匀加速前进，然后匀减速前进，再匀加速后退，匀减速后退，即先前进再后退，与位移时间图象矛盾，故C错误；从速度时间图象可以看出D中物体先匀加速前进，然后匀减速前进，即物体一直前进，与位移时间图象矛盾，故D错误；故选B。【答案】B16如图所示，斜面上放有两个完全相同的物体a、b，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两
4、物体均处于静止状态。则下列说法正确的是FbaAa、b两物体的受力个数一定相同Ba、b两物体对斜面的压力相同Ca、b两物体受到的摩擦力大小一定相等D当逐渐增大拉力F时，物体b先开始滑动【知识点】力的合成与分解共点力的平衡【试题解析】对a、b进行受力分析，如图所示： b物体处于静止状态，当绳子沿斜面向上的分量与重力沿斜面向下的分量相等时，摩擦力为零，b的摩擦力可以为零，而a的摩擦力一定不为零，所以b可能只受3个力作用，而a物体必定受到摩擦力作用，肯定受4个力作用，故A错误；a、b两个物体，垂直于斜面方向受力都平衡，则有：N+Tsin=mgcos，解得N= mgcos- Tsin，则a、b两物体对斜
5、面的压力相同，故B正确；对a分析沿斜面方向有Tcos+mgsin=fa，对b分析沿斜面方向有：Tcos-mgsin=fb，C错误；正压力相等，所以最大静摩擦力相等，则a先达到最大静摩擦，a先滑动，D错误。【答案】BP17如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为，下列说法不正确的是A轨道半径越大，周期越长B张角越大，速度越大C若测得周期和张角，则可得到星球的平均密度D若测得周期和轨道半径，则可得到星球的平均密度【知识点】万有引力定律及其应用【试题解析】根据开普勒第三定律，可知轨道半径越大，飞行器的周期越长，角速度越小，A错误；根据万有引力提供向心加速度，可知轨道半径越大，
6、速度越小，B错误；设星球的质量为M，半径为R，平均密度为，张角为，飞行器的质量为m，轨道半径为r，周期为T对于飞行器，根据万有引力提供向心力得：得：由几何关系有：R=rsin星球的平均密度；由以上三式知测得周期和张角，可得到星球的平均密度知若测得周期和轨道半径，可得到星球的质量，但星球的半径未知，不能求出星球的平均密度故C错误，D正确；【答案】D18电阻为1 的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示。现把交流电加在电阻为9 的电热丝上，则下列说法中正确的是A线圈转动的角速度为31.4 rad/sB如果线圈转速提高一倍，则电流不会改变C电热丝两
7、端的电压VD电热丝的发热功率P1800 W【知识点】正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值交变电流、交变电流的图像【试题解析】从图中可知：T=002s，=，故A错误；其他条件不变，如果线圈转速提高一倍，角速度变为原来的两倍则由动势最大值为Em=NBS得知，交流电动势的最大值变为原来的两倍，电压的有效值为原来的倍，根据欧姆定律可知电流发生改变故B错误；该交流电压的最大值为200V，所以有效值为100V，故C错误；根据P=得：P=W=2000W，D正确。【答案】DAMONBx19空间存在着平行于轴方向的静电场，A、M、O、N、B为轴上的点，OAOB,OM=ON，AB间的电势随的分布为如右图。一个带
8、电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿轴向右运动，则下列判断中正确的是A粒子一定带负电B粒子从M向O运动过程所受电场力均匀增大C粒子一定能通过N点DAO间的电场强度大于OB间的电场强度【知识点】静电场匀强电场中电势差与电场强度的关系电势差【试题解析】A、B两点电势相等，O点的电势最高，A到O是逆电场线，粒子仅在电场力作用下，从M点由静止开始沿x轴向右运动即逆电场线方向运动，故粒子一定带负电故A正确；由图可知，A、B两点电势相等，M点的电势小于N点的电势，故M到O电场力做的正功数值大于O到N电场力做的负功，所以粒子能通过N点，C正确；A到O电势均匀升高，图象的斜率大小等于电场强度，故M
9、到O的电场是匀强电场，且OB段场强小于AO段的电场强度，B错误，D正确。【答案】ACD20如图所示，圆柱形区域横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射时，穿过此区域的时间为t；若该区域加沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转了。根据上述条件可求得的物理量有A带电粒子的初速度B带电粒子在磁场中运动的半径C带电粒子在磁场中运动的周期D带电粒子的比荷【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动【试题解析】无磁场时，带电粒子做匀速直线运动，设圆柱形区域磁场的半径为R0，则有：v=而有磁场时，带电粒子做匀速
10、圆周运动，由半径公式可得：由几何关系得，圆磁场半径与圆轨道半径的关系：由联式可得：；带电粒子在磁场中运动的周期为：T=，由于不知圆磁场的半径，因此带电粒子的运动半径也无法求出，以及初速度无法求出，故CD正确。【答案】CD hh/m21如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1 m处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的Ekh图象，其中高度从0.2 m上升到0.35 m范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，取g=10 m/s2，由图象可知A小滑块的质量为0.2 kgB轻弹簧
11、原长为0.2 mC弹簧最大弹性势能为0.32 JD小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.18 J【知识点】力的合成与分解功能关系、机械能守恒定律及其应用【试题解析】由动能定理得EK=F合（h-h0） ，h0=01m，所以图线各点的斜率的绝对值等于合外力，图象的直线部分表示合外力恒定，反映了滑块离开了弹簧只受重力作用，F合=mg=2N，m=02kg，A正确；由题意和图象知，h02m时不受弹簧的弹力，即脱离了弹簧，弹簧的弹力为零时，恢复原长，所以原长为02m，B正确；滑块在h101m处，弹簧的弹性势能最大，动能为0，滑块与弹簧作为系统的机械能为Epm+mgh1，当滑块到达h2=035m 处
12、，动能又为0，弹簧的弹性势能也为0，系统的机械能mgh2，由机械能守恒定律Epm+mgh1mgh2，解得Epm05J，C错误；D错误。【答案】AB第II卷（非选择题）三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题第40题为选考题，考生根据要求做答。 (一)必考题（共129分）22（6分）某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），B是质量为m的滑块（可视为质点）。第一次实验，如图（a）所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终
13、落在水平地面上的P点，测出滑槽最高点距离桌面的高度h、M距离地面的高度H、M与P间的水平距离x1；第二次实验，如图（b）所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P 间的水平距离x2。（1）在第二次实验中，滑块到M点的速度大小为_。（用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g）。（2）（多选）通过上述测量和进一步的计算，可求出滑块与桌面间的动摩擦因数，下列能引起实验误差的是。（选填序号）Ah的测量 BH的测量 CL的测量 Dx2的测量（3）若实验中测得h15 cm、H25 cm、x130
14、cm、L10 cm、x220 cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数_。（结果保留1位有效数字）【知识点】抛体运动滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力【试题解析】（1）根据平抛运动的规律有：（2）根据动能定理，又因为：，所以，由于斜面相同，所以每次到达斜面底端的速度相等，因此H、x2、以及L的测量会对实验结果带来误差，故选BCD。（3）将数据代入表达式，解得05。【答案】（1）；（2）BCD；（3）0523（9分）S1A2S2LA1某同学利用如图所示的电路，测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL，实验室提供下列器材：待测线圈L，阻值约为2 ，额定电流为2 A电流表A1量程为0.6 A，内阻r1为0.
15、2 电流表A2量程为3 A，内阻r2约为0.2 变阻器R1阻值为0-10 ，变阻器R2阻值为0-1 k电池 E，电动势为9 V，内阻很小定值电阻 R3 =10 ，R4=1000 开关S1，S2要求实验时，改变变阻器的阻值，待电路稳定时，可使在尽可能大的范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2，利用I2I1的图象，求出电感线圈的电阻。（1）实验中定值电阻应选用，变阻器应选用。（填代号）（2）I2I1对应的函数关系式为_。(选用题干所给出的物理符号表示)（3）实验结束时应先断开开关，后断开开关。（4）由I2I1图象得出的平均值为6.0，则电感线圈的直流电阻为_。（结果保留3位有效数字）【知识点
16、】实验：电路设计和仪器选择【试题解析】（1）因为线圈两端的最大电压为224V，定值电阻和电流表A1等效于电压表，可以测量定值电阻两端的电压，因此定值电阻应选用R3；滑动变阻器采用的是分压式接法，所以应该选用小电阻，大电流的变阻器，故选R1；（2）根据串并联关系，有（3）由于线圈具有感抗，会阻碍通过自身电流的变化，所以实验结束时应先断开S2；后断开S1；（4）根据（2）中的表达式可知，代入阻值可得RL204。【答案】（1）R3；R1；（2）（3）S2；S1；（4）20424（13分）近几年大假期间，国家取消了7座及其以下的小车的收费公路的过路费，给自驾带来了很大的实惠，但车辆的增多也给交通道路的
17、畅通增加了很大的压力，因此国家规定了免费车辆在通过收费站时在专用车道上可以不停车拿卡或交卡而直接减速通过。假设收费站的前、后都是平直大道，大假期间过站的车速要求不超过vt21.6 km/h，事先小汽车未减速的车速均为v0108 km/h，制动后小汽车的加速度的大小为a14 m/s2。试问：（1）大假期间，驾驶员应在距收费站至少多远处开始制动？（2）假设车过站后驾驶员立即使车以a26 m/s2的加速度加速至原来的速度，则从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，汽车运动的时间至少是多少？（3）在（1）（2）问题中，车因减速和加速过站而耽误的时间至少为多少？【知识点】匀变速直线运动及其公式、图像【试
18、题解析】设小汽车初速度方向为正方向，a1=4 m/s2 （1）小汽车进入站台前作匀减速直线运动，设距离收费站x1处开始制动，则：由解得：（2）小汽车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段，前后两段位移分别为x1和x2，时间为t1和t2，则减速阶段：，加速阶段：,则：， 则加速和减速的总时间：（3）在加速阶段：解得：则总位移：若不减速所需要时间：车因减速和加速过站而耽误的时间：【答案】（1）； （2）； （3）4s25(19分)如图所示，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s。一质量为m、有效电阻为
19、r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到(为金属棒速度)的水平外力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大。(已知：l1 m，m1 kg，R0.3 ，r0.2 ，s1 m)(1)判断该金属棒在磁场中是否做匀加速直线运动？简要说明理由；(2)求加速度的大小和磁感应强度B的大小；RMNcFBdefls(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足，且棒在运动到ef处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？【知识点】牛顿运动定律、牛顿定律的应用闭合电路的欧姆定律法拉第电磁感应定律【试题解析】（1）是。R两端电压UIEv，U随时间均匀增大，即v随时间均匀增大，所
20、以加速度为恒量。（2） 感应电动势EBlv根据欧姆定律：I= 安培力：F安BIl根据牛顿第二定律：FF安ma，将F05v04代入，得：(05)v04a因为加速度为恒量，与v无关，所以a04m/s2050，代入数据得：B05T（3）设外力F作用时间为t，则x1at2 v0at x2v0 x1x2s， 代入数据得02t208t10解方程得t1s或t5s(舍去)【答案】（1）是，见解析； （2） 05T； （3） 1s（二）选考题：共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答
21、题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。33物理选修33（15分）（1）（5分）下列说法正确的是 。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）A温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同B水由气态到液态，分子力对水分子做正功C在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁压强不变D不是满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行E一个氧气分子的体积为V0，标准状况下1 mol氧气的体积为V，则阿伏加德罗常数【知识点】理想气体状态方程能量守恒定律阿伏加德罗常数温度是分子平均动能的标志、内能【试题解析】温度是分子平
22、均动能的标志，温度相同，分子的平均动能相同，但是由于分子的质量不同，所以分子的平均速度不同，A错误；水由气态变为液态，分子间距离由无穷远减小到平衡位置，所以分子间体现为引力，且引力做正功，B正确；气体压强是由于气体分子频繁撞击器壁产生的，所以在完全失重的情况下压强不会减小，C正确；除能量守恒之外，物理过程还具有方向性，一切热现象都具有方向性，不是所有的过程都可逆，D正确；气体分子不是紧密挨着的，所以一个氧气分子的体积为V0，标准状况下1 mol氧气的体积为V，则，E错误。【答案】BCD（2）（10分）如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形状
23、不规则的固体A封闭在汽缸内。在汽缸内距缸底60 cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为（=1.0105 Pa为大气压强），温度为300 K。现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330 K，活塞恰好离开a、b；当温度为360 K时，活塞上升了4 cm。求活塞的质量和物体A的体积。【知识点】理想气体状态方程能量守恒定律阿伏加德罗常数温度是分子平均动能的标志、内能【试题解析】设物体A的体积为V，开始时气体的体积为V1,则 ， V3440+V2 ，T3360K 由状态1到状态2为等容过程： 由状态2到状态3为等压过程： 代入数据得：m=4kg V=640cm3
24、【答案】4kg；640cm334物理选修34（15分）（1）（5分）下列说法正确的是_。（填正确答案标号。选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A对于受迫振动，驱动力频率越大，受迫振动的振幅一定越大B一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象C波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的频率会发生变化D紫外线具有较高的能量，许多物质在紫外线的照射下会发出荧光SME光速在任何条件下都是3108 m/s【知识点】多普勒效应波的干涉和衍射现象受迫振动和共振【试题解析】只有当驱动力的频率等于物体的固有频率时，受迫振动的振幅才最大，A错误；干涉和衍射是波所特有的属
25、性，B正确；波源和观察者靠近时接收的频率变大，远离时接收的频率变小，C正确；光的能量与频率有关，频率越大，光子的能量越大，越容易发生光电效应，所以好多金属受到紫外线的照射会发生光电效应，D正确；光在真空和空气中的速度是3108m/s，在其他介质中速度要小，E错误。【答案】BCD（2）（10分）有一玻璃球冠，右侧面镀银，光源S就在其对称轴上，如图所示，从光源S发出的一束光射到球面上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光折射入玻璃球冠内，经右侧镀银面第一次反射恰能沿原路返回，若球面半径为R，玻璃折射率为，求光源S与球冠顶点M之间的距离SM为多大？【知识点】多普勒效应波的干涉和衍射现
26、象受迫振动和共振【试题解析】如图所示，根据折射定律，有：根据反射定律，有： 其中： 联立可得：由图，有： 故：故光源S与M间距：【答案】35物理选修35（15分）（1）（5分）下列说法正确的是_。（填正确答案标号。选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性B衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加D重核的裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损，都向外界放出核能E一束光照射到某金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
27、【知识点】动量、动量守恒定律及其应用裂变反应和聚变反应、裂变反应堆氢原子的能级结构、能级公式原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期光电效应【试题解析】光电效应证明光的能量是一份一份的，不是连续的，康普顿效应也证明光和实物粒子一样可以发生碰撞，具有动量，都说明光具有粒子性，A正确；衰变是原子核的衰变，释放的电子是由一个中子转变为一个电子和一个质子，B错误；氢原子由较小轨道向外跃迁时需要吸收能量，所以总能量增加，根据库仑力提供向心力可知，电子的速度减小，动能减小，C正确；重核和轻核的平均核子质量都较大，所以转变为中等质量的核子时总质量减少，释放能量，D正确；光照在金属上不能发生光电效应是因为光
28、的频率太低，能量太少，E错误。【答案】ACD （2）（10分）如图所示，半径为R的1/4的光滑圆弧轨道竖直放置，底端与光滑的水平轨道相接，质量为m2的小球B静止在光滑水平轨道上，其左侧连接了一轻质弹簧，质量为m1的小球A从D点以速度向右运动，重力加速度为g，试求：(i)小球A撞击轻质弹簧的过程中，弹簧最短时B球的速度是多少；(ii)要使小球A与小球B能发生二次碰撞，m1与m2应满足什么关系。【知识点】动量、动量守恒定律及其应用裂变反应和聚变反应、裂变反应堆氢原子的能级结构、能级公式原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期光电效应【试题解析】（i）当两球速度相等时弹簧最短，由动量守恒定律得m1v0(m1m2)v解得（ii）由动量守恒定律得m1v0m2v2m1v1由能量守恒定律得发生第二次碰撞的条件是：v1 0， 解得m1【答案】（i）（ii）m1