1、2016年天津市河北区高考物理一模试卷一、单项选择题（每小题6分，共30分每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1关于原子和原子核的几种说法，正确的是（）A衰变说明原子核内部存在电子B原子光谱规律表明原子具有核式结构C天然放射现象说明原子核有复杂结构D粒子散射实验表明玻尔原子理论的正确2一个物块在粗糙水平面上，受到的水平拉力F随时间t变化如图甲所示，速度v随时间t变化如图乙所示（g=10m/s2）由图中数据可求得物块的质量m，物块与水平面间的动摩擦因数则下列几组中正确的是（）A1Kg，0.4B1Kg，0.1C2Kg，0.2D2Kg，0.43一质点以坐标原点O为中心位置在y轴方向上做简谐
2、运动，其振动图象如图甲所示振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1.0m/st=0s时此质点开始振动，经过2s后此质点立即停止运动，再经过1s后的波形图是图乙中的（振动和波形图中质点的位移都规定向上为正）（）ABCD4如图所示，M、N两点分别放置两个等量种异电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线的中垂线上处于A点上方的一点，在A、B、C三点中（）A场强最小的点是A点，电势最高的点是B点B场强最小的点是A点，电势最高的点是C点C场强最小的点是C点，电势最高的点是B点D场强最小的点是C点，电势最高的点是A点5从地面上方同一高度沿水平和竖直向上方向分别抛出两个等质量的
3、小物体，抛出速度大小都是为v，不计空气阻力，对两个小物体以下说法正确的是（）A落地时的速度相同B落地时重力做功的瞬时功率相同C从抛出到落地重力的冲量相同D两物体落地前动量变化率相等二、多项选择题（每小题6分，共18分每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6下列说法中正确的是（）A光的衍射现象说明了光具有粒子性B在白光下观察竖直放置的肥皂液膜，呈现的彩色条纹是光的干涉现象造成的C光从光疏介质射入光密介质时也可能发生全反射D清晨人们刚刚看到太阳从地平线上升起时，实际太阳还在地平线以下7同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a
4、1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比值正确的是（）AB =（）2C =D =（）8如图所示，匀强电场场强大小为E，方向与水平方向夹角为（45），场中有一质量为m，电荷量为q的带电小球，用长为L的细线悬挂于O点当小球静止时，细线恰好水平现用一外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直方向最低点，小球电荷量不变，则在此过程中（）A外力所做的功为mgLcotB带电小球的电势能增加qEL（sin+cos）C带电小球的电势能增加2mgLcotD外力所做的共为mgLtan三、解答题（共6小题，满分72分）9如图所示，一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴
5、匀速转动在转动过程中，线框中的最大磁通量为m，最大感应电动势为Em，则线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向转轴转动的角速度大小为10用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：A电压表（量程3V）；B电流表（量程0.6A）；C电流表（量程3A）；D定值电阻R0（阻值4，额定功率4W）；E滑动变阻器R（阻值范围020，额定电流1A）（1）电流表应选；（填器材前的字母代号）（2）根据实验数据作出UI图象（如图乙所示），则蓄电池的电动势E= V，内阻r=11某实验小组在“验证机械能守恒定律”实验中：选出一条纸带如图甲所示
6、，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm已知重锤质量为0.5kg，打点计时器的工作电流频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.8m/s2由以上数据算出，当打点计时器打到B点时重力势能比开始下落时减少了J，此时重锤的动能比开始下落时增加了J由计算结果可知，该实验小组在做实验时出现问题的可能原因是（计算结果保留两位有效数字）在图甲所示的纸带上，某同学又选取多个计数点，测出各计数点到第一个点O的距离h，算出各计数点对应的速度v，并以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是图乙中的
7、，图线的斜率表示12如图所示是某游乐场过山车的娱乐装置原理图，弧形轨道末端与一个半径为R的光滑圆轨道平滑连接，两辆质量均为m的相同小车（大小可忽略），中间夹住一轻弹簧后连接在一起，两车从光滑弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开，弹簧将两车弹开，其中后车刚好停下，前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点，求：（1）前车被弹出时的速度；（2）前车被弹出的过程中弹簧释放的弹性势能；（3）两车从静止下滑到最低点的高度h13如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为h，磁感应强度为B有一宽度为b（bh）、长度为L、电阻为R、质量为m的矩形导
8、体线圈紧贴磁场区域的上边缘从静止起竖直下落，当线圈的PQ边到达磁场下边缘时，恰好开始匀速运动求线圈穿越磁场区域经历的时间14如图是计算机模拟出的一种宇宙空间的情境，在此宇宙空间存在这样一个远离其他空间的区域，以MN为界，上部分匀强磁场的磁感强度为B1，下部分的匀强磁场的磁感强度为B2，B1=2B2=2B0，方向相同，且磁场区域足够大在距离界线为h的P点有一宇航员处于静止状态，宇航员以平行于界线的速度抛出一质量为m、带电量q的小球，发现球在界线处速度方向与界线成60角，进入下部分磁场然后当宇航员沿与界线平行的直线匀速到达目标Q点时，刚好又接住球而静止，求（1）PQ间距离是多大？（2）宇航员质量是
9、多少？2016年天津市河北区高考物理一模试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（每小题6分，共30分每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1关于原子和原子核的几种说法，正确的是（）A衰变说明原子核内部存在电子B原子光谱规律表明原子具有核式结构C天然放射现象说明原子核有复杂结构D粒子散射实验表明玻尔原子理论的正确【考点】天然放射现象；粒子散射实验【分析】天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构，粒子散射实验说明原子具有核式结构，衰变是原子核内的中子转化为质子同时释放出电子【解答】解：A、衰变是原子核内的中子转化为质子同时释放出电子，不是证明原子核内部存在电子，故A错误；B、粒子散射实验说明原
10、子具有核式结构，没有表明玻尔原子理论的正确，故BD错误；C、天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构，故C正确；故选：C2一个物块在粗糙水平面上，受到的水平拉力F随时间t变化如图甲所示，速度v随时间t变化如图乙所示（g=10m/s2）由图中数据可求得物块的质量m，物块与水平面间的动摩擦因数则下列几组中正确的是（）A1Kg，0.4B1Kg，0.1C2Kg，0.2D2Kg，0.4【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像【分析】物体先处于静止状态，然后做匀加速直线运动，最后做匀速直线运动，结合牛顿第二定律和共点力平衡求出物体的质量和动摩擦因数【解答】解：4s以后做匀速直线运动，知拉力等于摩擦力，则f
11、=8N则24s内，匀加速直线运动的加速度a=2m/s2，根据牛顿第二定律得，Ff=ma，解得m=则动摩擦因数故D正确，A、B、C错误故选D3一质点以坐标原点O为中心位置在y轴方向上做简谐运动，其振动图象如图甲所示振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1.0m/st=0s时此质点开始振动，经过2s后此质点立即停止运动，再经过1s后的波形图是图乙中的（振动和波形图中质点的位移都规定向上为正）（）ABCD【考点】简谐运动的振动图象；简谐运动的回复力和能量【分析】波源停止振动后，产生的波继续向前传播，只要求出波形向前传播的距离，并确定出质点的起振方向，即可知道波形图【解答】解：根据x=vt
12、=11m=1m，知道2s内产生的波在波源停止振动后，再经过1s向前传播1m由振动图象知，t=0时刻质点向上振动，所以介质中各个质点均向上起振，结合波形平移法知，B图正确故B正确，A、C、D错误故选：B4如图所示，M、N两点分别放置两个等量种异电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线的中垂线上处于A点上方的一点，在A、B、C三点中（）A场强最小的点是A点，电势最高的点是B点B场强最小的点是A点，电势最高的点是C点C场强最小的点是C点，电势最高的点是B点D场强最小的点是C点，电势最高的点是A点【考点】电势；电场强度【分析】根据等量异种电荷电场线的分布去比较场强的大小，以及电势的高
13、低沿着电场线方向电势降低【解答】解：根据等量异种电荷电场线的分布，知道EBEAEC，场强最小的是C点等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，知A=C，沿着电场线方向电势逐渐降低，异种电荷间的电场线由正电荷指向负电荷，知BA，所以电势最高点是B点故A、B、D错误，C正确故选C5从地面上方同一高度沿水平和竖直向上方向分别抛出两个等质量的小物体，抛出速度大小都是为v，不计空气阻力，对两个小物体以下说法正确的是（）A落地时的速度相同B落地时重力做功的瞬时功率相同C从抛出到落地重力的冲量相同D两物体落地前动量变化率相等【考点】动量定理；功率、平均功率和瞬时功率【分析】根据动能定理比较落地时的动能大小，
14、方向不同；通过比较落地时竖直方向上的速度比较重力做功的瞬时功率，通过比较运动的时间比较重力冲量；动量定理求变化率【解答】解：A、根据动能定理两物体落地时，速度大小相等，方向不同，故落地时速度不同，故A错误；B、根据动能定理两物体落地时，速度大小相等，方向不同，重力做功的瞬时功率p=mgvsin，故B错误C、高度相同，平抛时间短，根据动量定理I=mgt，故C错误D、根据动量定理I=mgt故D正确故选：D二、多项选择题（每小题6分，共18分每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6下列说法中正确的是（）A光的衍射现象说明了光具有粒子性B
15、在白光下观察竖直放置的肥皂液膜，呈现的彩色条纹是光的干涉现象造成的C光从光疏介质射入光密介质时也可能发生全反射D清晨人们刚刚看到太阳从地平线上升起时，实际太阳还在地平线以下【考点】光的干涉；光的衍射【分析】衍射现象说明了光具有波动性；肥皂液膜呈现的彩色条纹是光的干涉现象造成的；产生全反射的必要条件是：光从光密介质射入光疏介质；根据光的折射现象分析太阳从地平线上升起时实际太阳的位置【解答】解：A、光的衍射现象说明了光具有波动性，A错误；B、肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线，相互叠加产生的现象，这是光的干涉造成的，B正确；C、光从光疏介质射入光密介质时，由于折射角小于入射角，当入射
16、角等于90时，折射角不消失，所以不可能发生全反射，C错误；D、早晨看太阳从地平线刚刚升起时，实际上它还处在地平线的下方，但通过光在不均匀的大气层中发生折射，可以射入我们的眼睛，我们就可以看见太阳，D正确；故选：BD7同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比值正确的是（）AB =（）2C =D =（）【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【分析】卫星运动时万有引力提供圆周运动的向心力，第一宇宙速度是近地轨道绕地球做匀速圆周运动的线速度，同步卫星运行周期与赤道上物体自转周
17、期相同，由此展开讨论即可【解答】解：AB、同步卫星和地球自转的周期相同，运行的角速度亦相等，则根据向心加速度a=r2可知，同步卫星的加速度与地球赤道上物体随地球自转的向心加速度之比等于半径比，即故A正确，B错误；CD、同步卫星绕地于做匀速圆周运动，第一宇宙速度是近地轨道上绕地球做匀速圆周运动的线速度，两者都满足万有引力提供圆周运动的向心力即：由此可得：所以有：，故C错误，D正确故选：AD8如图所示，匀强电场场强大小为E，方向与水平方向夹角为（45），场中有一质量为m，电荷量为q的带电小球，用长为L的细线悬挂于O点当小球静止时，细线恰好水平现用一外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直方向最低点，小球电荷量
18、不变，则在此过程中（）A外力所做的功为mgLcotB带电小球的电势能增加qEL（sin+cos）C带电小球的电势能增加2mgLcotD外力所做的共为mgLtan【考点】动能定理的应用；电势能【分析】对小球进行受力分析可知，小球受重力、电场力及绳子的拉力而处于平衡；由共点力的平衡可求得电场力的大小；由功的计算公式可求得小球运动中电场力所做的功；则由电场力做功与电势能的关系可求得电势能的变化；再由动能定理可求得外力所做的功【解答】解：小球在水平位置静止，由共点力的平衡可知，F电sin=mg，则F电=； 小球从最初始位置移到最低点时，电场力所做的功W电=EqL（cos+sin），因电场力做负功，故电
19、势能增加，故B正确，C错误；由动能定理可知，W外+W电+WG=0； W外=（W电+WG）=EqL（cos+sin）mgL=mgLcot；故A正确，D错误；故选AB三、解答题（共6小题，满分72分）9如图所示，一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动在转动过程中，线框中的最大磁通量为m，最大感应电动势为Em，则线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向转轴转动的角速度大小为【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理【分析】根据最大感应电动势为Em=BS和最大磁通量 m=BS间的关系，很容易求出角速度【解答】解：最大感应电动势为Em=BS 最大磁通量m=BS所以Em=m所以=故答案为：10用
20、如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：A电压表（量程3V）；B电流表（量程0.6A）；C电流表（量程3A）；D定值电阻R0（阻值4，额定功率4W）；E滑动变阻器R（阻值范围020，额定电流1A）（1）电流表应选B；（填器材前的字母代号）（2）根据实验数据作出UI图象（如图乙所示），则蓄电池的电动势E=2.10 V，内阻r=0.2【考点】测定电源的电动势和内阻【分析】（1）由题意可确定出电路中的电流范围，为了保证电路的安全和准确，电流表应略大于最大电流；（2）由电路及闭合电路欧姆定律可得出函数关系，结合数学知
21、识可得出电源的电动势和内电阻【解答】解：（1）由题意可知，电源的电动势约为2V，保护电阻为4，故电路中最大电流约为=0.5A，故电流表只能选B；（2）由电路利用闭合电路欧姆定律可知：U=EI（R0+r）则由数学知识可得，图象与纵坐标的交点为电源电动势，故E=2.10V；而图象的斜率表示保护电阻与内电阻之和，故r+R0=4.2解得：r=0.2；故答案为：（1）B；（2）2.10； 0.211某实验小组在“验证机械能守恒定律”实验中：选出一条纸带如图甲所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=19.15
22、cm，h3=27.86cm已知重锤质量为0.5kg，打点计时器的工作电流频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.8m/s2由以上数据算出，当打点计时器打到B点时重力势能比开始下落时减少了0.94J，此时重锤的动能比开始下落时增加了0.98J由计算结果可知，该实验小组在做实验时出现问题的可能原因是实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源（计算结果保留两位有效数字）在图甲所示的纸带上，某同学又选取多个计数点，测出各计数点到第一个点O的距离h，算出各计数点对应的速度v，并以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是图乙中的D，图线的斜率表示重力加速度g【考点】验证机械能守恒定律【分析】根据下降的高度求出重
23、力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量根据机械能守恒定律得出的表达式，结合表达式得出正确的图线，从而得出图线斜率表示的含义【解答】解：当打点计时器打到B点时重力势能比开始下落时减少了Ep=mgh2=0.59.80.1915=0.94JB点的速度m/s=1.98m/s，则动能的增加量=0.98J动能增加量大于重力势能的减小量，做实验时出现问题的可能原因是实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源根据机械能守恒得，mgh=，解得，由于打出的第一个点已经具有了一定的速度，所以h为0时，v已经不为0，则正确的图线是D图线的斜率表示重力加速度
24、g故答案为：0.94；0.98；实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源D；重力加速度g12如图所示是某游乐场过山车的娱乐装置原理图，弧形轨道末端与一个半径为R的光滑圆轨道平滑连接，两辆质量均为m的相同小车（大小可忽略），中间夹住一轻弹簧后连接在一起，两车从光滑弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开，弹簧将两车弹开，其中后车刚好停下，前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点，求：（1）前车被弹出时的速度；（2）前车被弹出的过程中弹簧释放的弹性势能；（3）两车从静止下滑到最低点的高度h【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律【分析】（1）前车沿圆环轨道运动
25、恰能越过圆弧轨道最高点，根据牛顿第二定律求出最高点速度，根据机械能守恒列出等式求解（2）由动量守恒定律求出两车分离前速度，根据系统机械能守恒求解（3）两车从h高处运动到最低处机械能守恒列出等式求解【解答】解：（1）设前车在最高点速度为v2，依题意有（1）设前车在最低位置与后车分离后速度为v1，根据机械能守恒得（2）由（1）（2）得：v1=（2）设两车分离前速度为v0，由动量守恒定律2mv0=mv1得设分离前弹簧弹性势能Ep，根据系统机械能守恒得（3）两车从h高处运动到最低处机械能守恒答：（1）前车被弹出时的速度是；（2）前车被弹出的过程中弹簧释放的弹性势能是；（3）两车从静止下滑到最低点的高度
26、是13如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为h，磁感应强度为B有一宽度为b（bh）、长度为L、电阻为R、质量为m的矩形导体线圈紧贴磁场区域的上边缘从静止起竖直下落，当线圈的PQ边到达磁场下边缘时，恰好开始匀速运动求线圈穿越磁场区域经历的时间【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；动量定理；电磁感应中的能量转化【分析】线圈穿越磁场区域经历了三段过程：进入磁场、完全在磁场里面和穿出磁场，分段求时间的表达式由题意，线圈的PQ边到达磁场下边缘时，恰好做匀速运动，重力与安培力二力平衡，由平衡条件和安培力的表达式FA=结合可求得线圈穿出磁场时的速度对线圈从开始到刚好完全进入磁场的过
27、程，线圈受到重力和安培力，运用动量定理列式，得到时间表达式；线圈完全在磁场里运动过程，做匀加速运动，由运动学公式得到时间表达式；匀速穿出磁场过程，由运动学公式得到时间表达式联立即可求得总时间【解答】解：设线圈匀速穿出磁场区域的速度为v，此过程线圈的重力与磁场作用于线圈的安培力平衡，即有： mg=BL，所以对线圈从开始到刚好完全进入磁场的过程，经历的时间设为t1，线圈所受安培力的平均值为线圈速度的平均值为，此过程线圈的末速度值为v1，根据动量定理，得 而代入上式得：因为bh，所以接着线圈在磁场里作匀加速运动，直到线圈的下边到达磁场的下边界为止，此过程经历的时间：之后线圈以速度v匀速穿出磁场，经历
28、时间所以线圈穿越磁场区域经历的时间：答：线圈穿越磁场区域经历的时间是+14如图是计算机模拟出的一种宇宙空间的情境，在此宇宙空间存在这样一个远离其他空间的区域，以MN为界，上部分匀强磁场的磁感强度为B1，下部分的匀强磁场的磁感强度为B2，B1=2B2=2B0，方向相同，且磁场区域足够大在距离界线为h的P点有一宇航员处于静止状态，宇航员以平行于界线的速度抛出一质量为m、带电量q的小球，发现球在界线处速度方向与界线成60角，进入下部分磁场然后当宇航员沿与界线平行的直线匀速到达目标Q点时，刚好又接住球而静止，求（1）PQ间距离是多大？（2）宇航员质量是多少？【考点】动量守恒定律；牛顿第二定律；向心力；
29、带电粒子在匀强磁场中的运动【分析】（1）小球在两个磁场均做匀速圆周运动，由洛仑兹力充当向心力及圆周运动的性质，可求得粒子运动的关径及周期；由粒子运动的对称性可求得PQ间的距离；（2）由粒子的运动过程可求得宇航员运动的速度；由动量守恒可求得宇航员的质量【解答】解：（1）画出小球在磁场B1中运动的轨迹如图所示，可知R1h=R1cos60，R1=2h由和B1=2B2可知R2=2R1=4h由得根据运动的对称性，PQ的距离为l=2（R2sin60R1sin60）=2h；（2）粒子由P运动到Q的时间宇航员匀速运动的速度大小为由动量守恒定律得MVmv=0可求得宇航员的质量答：（1）PQ间的距离为2h；（2）宇航员的质量为2016年5月17日