天津市南开区高三第一次模拟考试 物理试题及答案

2014年南开区高考模拟理科综合测试(一)、物理试卷 本试卷分为第I卷(选择题)和第卷两部分，共120分。第I卷 注意事项：答卷前，考生务必用蓝、黑水笔将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡上相应位置；答题时，务必将答案用2B铅笔涂写在答题卡上，答在试卷上无效。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关于物理学发展史上的一些重大事件，下列说法中正确的是 A玻尔理论将量子观念引入原子领域成功揭示了氢原子光谱的实验规律 B卢瑟福的粒子散射实验说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动C牛顿的经典力学仍适用高速(速度接近光速)、微观的粒子的运动 D麦克斯韦的电磁理论认为，任何变化的磁场周围一定产生变化的电场2甲、乙两汽车在平直公路上从同一地点同时开始行驶，它们的图象如图所示，忽略汽车掉头所需时间。下列对汽车运动状况的描述正确的是 A在第l小时末，乙车改变运动方向 B在第4小时末，甲、乙两车相遇 C在前4小时内，甲、乙两车的平均速度相等 D在第2小时末，甲、乙两车相距80 km3，一个挡板固定于光滑水平地面上，截面为圆的柱状物体甲放在水平面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，乙没有与地面接触而处于静止状态，如图所示。现在对甲施加一个水平向左的力F，使甲沿地面缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止。设乙对挡板的压力F1，甲对地面的压力为F2，在此过程中 AF1缓慢增大，F2缓慢增大 BF1缓慢减小，F2不变 CF1缓慢增大，F2不交 DF1缓慢减小，F2缓慢增大4如图所示，a、b两种单色光平行地射到平行玻璃砖上，经平行玻璃砖后射出的光线分别为、。下列说法正确的是 A光线a的折射率比光线b的折射率大，光线a的波长比光线b的波长短 B光线a进入玻璃后的传播速度小于光线b进入玻璃后的传播速度 C若光线a能使某金属产生光电效应，光线b也一定能使该金属产生光电效应 D光线a的频率比光线b的频率小，其光子能量比光线b光子能量大5如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷+Q和-Q。直线MN是两点电荷连线的中垂线，O是两点电荷连线与直线MN的交点。a、b是两点电荷连线上关于O的对称点，c、d是直线MN上的两个点(cOdO)。下列说法中正确的是 Aa点的场强等于b点的场强；将一检验电荷沿aOb由a移动到b，所受电场力先增大后减小 Ba点的场强等于b点的场强；将正检验电荷沿aOb由a移动到b，电势能先增大后减小 Cc点的场强小于d点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大 Dc点的场强小于d点的场强；将正检验电荷沿MN由c移动到d，电势能不变二、不定项选择题(每小题6分，共18分。每小题给出的四个选顼中，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如图所示，M是小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1：n2=10：l，接线柱a、b接正弦交变电源，电压u=311sin100V。变压器右侧部分为火警系统原理图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻随温度升高而减小；R1为定值电阻。下列说法正确的是 A电压表V1的示数为311 V B变压器副线圈中电流的频率为50 Hz C当R2所在处出现火警时，电压表V2的示数变小，电流表A的示数变小 D当R2所在处出现火警时，变压器原线圈的输入功率变大7如图所示，波源S从平衡位置开始上下(y轴方向)振动，产生的简谐波向右传播，经过01s后，P点开始振动，已知，SP=2 m，若以P点开始振动时刻作为计时的起点，下图为P点的振动图象，则下列说法正确的是 A波源S最初是向上振动 B该简谐波的波速为20 m/s C该波的周期为0.4 s D该波的波长为4m8一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中。若把在空中下落的过程称为过程I，进入泥潭直到停住的过程称为过程II，空气阻力忽略不计。则 A过程I中钢珠动量的改变量等于重力的冲量 B过程中阻力的冲量的大小等于过程I中重力冲量的大小 C过程II中钢珠克服阻力所做的功等于过程I与过程II中钢珠所减少的总重力势能 D过程II中损失的机械能等于过程I中钢珠所增加的动能第II卷9(18分)(1)“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，则同步卫星运行速度是第一宇宙速度的 倍，同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的 倍。(2)现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。 I填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响)：让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，记下所用的时间t；用米尺测量A1与A2之间的距离s，则小车的加速度a= ；用米尺测量A1相对于A2的高度h。设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力F= ；改变 ，重复上述测量；以h为横坐标，为纵坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可验证“当物体质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。II在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度h0。进行I中的各项测量。计算与作图时用(h- h0)代替h。对此方案有以下几种评论意见，其中合理的意见是 A方案正确可行 B方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动 C方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾角有关(3)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。 用螺旋测微器测量其直径如图所示，由图可知其直径为 mm； 用多用电表的电阻“l0”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为 。该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下： 待测圆柱体电阻R 电流表A1(量程04mA，内阻约50) 电流表A2(量程010 mA，内阻约30) 电压表V1(量程03V，内阻约10 k) 电压表V2(量程0l5V，内阻约25k) 直流电源E(电动势4V，内阻不计) 滑动交阻器R1(阻值范围015，允许通过的最大电流2.0A) 滑动变阻器R2(阻值范围02 k，允许通过的最大电流0.5 A) 开关S，导线若干 为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在方框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。2014年南开区高考模拟理科综合测试(一)物理试卷答题纸题号9(1)9(2)9(3)10l l12总分得分10(16分)如图所示，半径R=0.1 m的竖直半圆形光滑轨道bc与水平面ab相切。质量m=0.1kg的小滑块B放在半圆形轨道末端的b点，另一质量也为m=0.1 kg的小滑块A以v0=2 m/s的水平初速度向B滑行，滑过s=l m的距离，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动。已知本块A与水平面之间的动摩擦因数=0.2。A、B均可视为质点。(g=10m/s2)。求：(1)A与B碰撞前瞬间的速度大小vA； (2)碰后瞬间，A、B共同的速度大小v； (3)在半圆形轨道的最高点C，轨道对A、B的作用力FN的大小。11(18分)如图甲所示，两根间距为l1=0.2 m的平行导轨PQ和MN处于同一水平面内，左端连接一阻值为R=0.4的电阻，导轨平面处于竖直向上的匀强磁场中。一质量为m=0.1kg的导体棒CD垂直于导轨放置，棒到导轨左端PM的距离为l2=0.1 m，导体捧与导轨接触良好，不计导轨和是体棒的电阻。 (1)若CD棒固定，已知磁感应强度B的变化率随时间t的变化关系式为T/s，求回路中感应电流的有效值I；地 (2)若CD棒不固定，CD棒与导轨间摩擦忽略不计，磁场不随时间变化。现对CD棒施加一个水平向右的恒力F，使CD棒由静止开始沿导轨向右运动。此过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触，图乙是捧的vt图象，其中AO是图象在零时刻的切线，AB是图象的渐近线。求拉力F的大小和磁感应强度B的大小；当棒的位移为20 m时，棒的速度达到8 m/s，求在此过程中电阻上产生的热量Q。12(20分)有一种“双聚焦分析器”质谱仪，工作原理如图所示。其中加速电场的电压为U，静电分析器中有会聚电场，即与圆心O1等距的各点电场强度大小相同，方向沿径向指向圆心O1。磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90o的扇形区域内，分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零，重力不计)，经加速电场加速后，从M点沿垂直于该点的场强方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，并从N点射出静电分析器。而后离子由P点垂直于磁分析器的左边界且垂直于磁场方向射入磁分析器中，最后离子垂直于磁分析器下边界从Q点射出，并进入收集器。测量出Q点与圆心O2的距离为d。位于Q点正下方的收集器入口离Q点的距离为0.5d。 (题中的U、m、q、R、d都为已知量)(1)求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小；(2)求磁分析器中磁场的磁感应强度B的大小和方向；(3)现将离子换成质量为4m，电荷量仍为q的另一种正离子，其它条件不变。磁分析器空间足够大，离子不会从圆弧边界射出，收集器的位置可以沿水平方向左右移动，要使此时射出磁分析器的离子仍能进入收集器，求收集器水平移动的距离。- 13 -