1、- 1 -2017届石嘴山三中高三第四次模拟考试理科综合能力测试 物理部分1. 下列说法正确的是A. 质子、中子和氘核的质量分别为 m1、 m2、 m3，则质子与中子结合为氘核的反应是人工核转变，放出的能量为（ m3 m1 m2） c2B. 玻尔将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律C. 紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大D. 半衰期是反映放射性元素天然衰变的统计快慢，若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小【答案】B【解析】质子、中子和氘核的质量分别为 m1、 m2、
2、m3，则质子与中子结合为氘核的反应是人工核转变，放出的能量为( m1+m2-m3)c2，选项 A错误； 玻尔将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，选项 B正确； 紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，单位时间从锌板表面逸出的光电子的数量增加，最大初动能不变，选项 C错误； 半衰期是反映放射性元素天然衰变的统计快慢，外界环境对半衰期无影响，若使放射性物质的温度升高，其半衰期将不变，选项 D错误；故选 B.2. 如图所示，在水平地面上放置一倾角为 的斜面体，斜面体的顶端有一光滑的定滑轮，一根跨过定滑轮的细绳将质量为 M的
3、盒子 A与质量为 m的物体 B相连，现向 A中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止。在加入沙子的过程中，下列说法正确的是（ ）A. 绳子的拉力逐渐增大 B. A所受的摩擦力逐渐增大- 2 -C. A对斜面的压力逐渐增大D. 地面对斜面体的摩擦力逐渐增加【答案】C【解析】A、绳子拉力等于 B的重力，保持不变，故 A错误；B、由于不知道 A的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系，故不能确定静摩擦力的方向，故随着沙子质量的增加，静摩擦力可能增加、减小，故 B错误；C、 A对斜面的压力等于 A及沙子的总重力沿垂直于斜面的分力，随着沙子质量的增加， A对斜面的压力逐渐增大，故 C正确；D、整个系统始
4、终保持静止，所受的合力为零，水平方向不受外力，则地面对斜面没有摩擦力，故 D正确。故选： C。【名师点睛】绳子拉力等于 B的重力，保持不变；A 对斜面的压力等于 A及沙子的总重力沿垂直于斜面的分力；A 所受的重力沿斜面向下的分力等于 B的重力，当向 A中缓慢加入沙子时，分析 A受到的摩擦力方向，由平衡条件分析大小的变化。3. 研究“蹦极”运动时，在运动员身上装好传感器，用于测量运动员在不同时刻下落的高度及速度。如图甲所示，运动员及所携带的全部设备的总质量为 60kg，弹性绳原长为 10m。运动员从蹦极台自由下落，根据传感器测到的数据，得到如图乙所示的速度位移( vl)图像。不计空气阻力，重力加
5、速度 g取 10m/s2。下列判断正确的是A. 运动员下落运动轨迹为一条抛物线B. 运动员下落速度最大时绳的弹性势能也为最大.C. 运动员下落加速度为 0时弹性势能为 0D. 运动员下落到最低点时弹性势能为 18000J- 3 -【答案】D4. 如图，竖直平行金属板分别与电源正、负极相接，一带电颗粒沿图中直线从 A向 B 运动，则该带电颗粒A. 动能减小 B. 电势能减小C. 机械能减小 D. 可能带负电【答案】B【解析】A、微粒的合力方向与速度方向一致，对微粒做正功，则其动能增大，故 A错误；B、带电微粒在电场中受到重力和电场力两个力作用，电场力在水平方向，由微粒做直线运动可知，电场力方向必
6、定水平向右， C电场力做正功，机械能增大，电势能减小，故 B正确，C错误，则微粒带正电，故 D错误。故选 B。5. 中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知 a、 b、 c三颗卫星均做圆周运动， a是地球同步卫星，则A. 卫星 a的角速度大于 c的角速度- 4 -B. 卫星 a的加速度大于 b的加速度C. 卫星 a的运行速度大于第一宇宙速度D. 卫星 b的周期等于
7、24 h【答案】D【解析】A、由万有引力提供向心力 ，得： ，则半径大的角速度小，A 错误； B、 ，半径大的加速度小，B 错误；C. 第一宇宙速度为近地卫星的运行速度，所有卫星的运行速度都小于或等于它，C 错误； D、 a的周期为 24h,由 ，半径相同周期相同，则 b的周期为 24小时，D 正确。故选： D。6. 在如图所示的含有理想变压器的电路中，变压器原、副线圈匝数比为 20：1，图中电表均为理想交流电表，R 为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小） ，L l和 L2是两个完全相同的灯泡原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压 u，下列说法正确的是A. 交流电的频率为 50HzB. 电压表的示数
8、为 220VC. 当照射 R的光强增大时，电流表的示数变大D. 若 Ll的灯丝烧断后，电压表的示数会变大.【答案】AC【解析】A、原线圈接入如图乙所示的交流电，由图可知： T=0.02s，所以频率为f=1/T=50Hz，故 A正确；B. 原线圈接入电压的最大值是 V，所以原线圈接入电压的有效值是 U=220V，理想变压器原、副线圈匝数比为 20:1，所以副线圈电压是 11V，所以 V的示数为 11V，故 B错误；C、 R阻值随光强增大而减小，根据 I=U/R知，副线圈电流增加，副线圈输出功率增加，根据能量守恒定律，所以原线圈输入功率也增加，原线圈电流增加，所以 A的示数变大，故 C正确；- 5
9、 -D、当 Ll的灯丝烧断后，变压器的输入电压不变，根据变压比公式，输出电压也不变，故电压表读数不变，故 D错误；故选： AC。【名师点睛】由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比，输入功率等于输出功率。和闭合电路中的动态分析类似，可以根据 R的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况。7. 如图所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中，水平放置两个同心金属环，半径分别是 r和 2r，磁感应强度为 B，在两环间连接有一个电容为 C的电容器， a、 b是电容器的两个极板。长为 r的金属棒 AB沿半径方向放置在两环
10、间且与两环接触良好，并绕圆心以角速度 做顺时针方向(从垂直环面向里看)的匀速圆周运动。则下列说法正确的是A. 电容器 a极板带负电B. 金属棒 AB中有从 B到 A的持续电流C. 电容器两端电压为D. 电容器所带电荷量为【答案】AD【解析】 AB、根据右手定则可知， AB棒切割磁感线产生感应电动势高低为： A端为高电势、B端为低电势，则电容器 a极板带负电， b极板带正电，但电路没有闭合，金属棒 AB中没有感应电流，故 A正确、 B错误；CD、根据切割感应电动势等于电容器两端电压为： ， 根据电容器电荷量的计算公式可得： ，故 C错误、 D正确。故选： AD。【名师点睛】- 6 -根据右手定则
11、，即可判定感应电流方向，从而确定电容器的极性；根据切割感应电动势E=BLv，结合线速度 v=R，及电荷量 Q=CU，即可求解。8. 一足够长传送带与水平面的夹角为 ，物块 a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块 b相连，如图所示开始时， a、 b及传送带均静止，且 mbmasin .现使传送带顺时针匀速转动，则运动(物块未与滑轮相碰)过程中A. 一段时间后物块 a可能匀速运动B. 一段时间后，摩擦力对物块 a可能做负功C. 开始的一段时间内，重力对 a做功的功率大于重力对 b做功的功率D. 摩擦力对 a、 b组成的系统做的功等于 a、 b机械能的增量【答案】ABD【解析】A、对 a受力分
12、析，开始时，受重力、支持力、绳子拉力，由于 mbmasin ，所以摩擦力方向沿斜面向下， a处于静止时，有： magsin +f=T=mbg。当传送带顺时针匀速转动，摩擦力 f方向变为沿斜面向上，此时由牛顿第二定律： F合= mbg+fmagsin =maa，则 a的加速度向上， a将做匀加速运动，经过一段时间后，当 a的速度与传送带速度相同时， a的受力又变为： magsin +f=T=mbg， a就可能做匀速运动，则 b可能做匀速运动，故 A错误；B、由 A项分析可知， a的受力变为： magsin +f=T=mbg，摩擦力 f方向向下，而位移向上，可知摩擦力 f对 a做负功；故 B正确；
13、C、重力对 a做功的功率为： ，重力对 b做功的功率为： ，重力对 a做功的功率小于重力对 b做功的功率，C 错误；D、对 a、 b整体受力分析，受重力、支持力、和传送带的摩擦力，支持力不做功，根据功能关系：摩擦力对 a做的功等于 a、 b机械能的增量，故 D正确；故选：ABD。【名师点睛】对 a受力分析，利用牛顿第二定律确定 a的运动情况，从而得到 b的运动情况；根据摩擦力的方向与位移方向的关系分析摩擦力物块 a做功的正负；根据功率公式确定重力对 a、b 做- 7 -功的功率大小；由功能关系比较摩擦力做功和两个物体机械能变化之间关系。三、非选择题：9. 为验证物体所受合外力一定时，加速度与质
14、量成反比，同学们设计了如图所示的装置来进行实验。在自制的双层架子上固定带有刻度标记的水平木板，架子放在水平桌面上。实验操作步骤如下：适当调整装置，使装置不带滑轮的一端稍稍垫高一些。在两个托盘中放入砝码，并使两托盘质量（含砝码）相同，且远小于小车的质量。连接小车的细线跨过定滑轮与托盘相连。让两小车紧靠右边的挡板，小车前端在刻度尺上的读数如图所示，在甲车上放上砝码，同时释放两小车，当小车运动一段时间后，用手机对整个装置进行拍照。结合照片和小车的初始刻度标记，得到甲、乙两车运动的距离分别为 s1、s 2。在甲小车上逐渐增加砝码个数，重复步骤（1）本实验的原理是通过验证小车发生的位移与小车（含砝码）的
15、质量成_关系，来验证合外力一定时加速度与质量成反比。（2）实验前将装置右端稍稍垫高一些的目的是_。（3）某次拍到的照片如图所示，则小车通过的位移是_cm（4）如果以 为横坐标，以甲车（含砝码）的质量为纵坐标，作出的图线如图 c所示，则该直线斜率代表的物理量是_，其大小为_。【答案】 (1). 反比 (2). 消除小车与木板之间摩擦力造成的影响 (3). 42.0cm - 8 -(4). 小车乙的质量 m 乙 (5). 0.2kg【解析】 （1）小车做匀加速直线运动，根据 ， 得： ，位移与小车的质量成反比；（2）实验前将装置右端稍稍垫高一些的目的是消除小车与木板之间摩擦力造成的影响，即平衡摩擦
16、力；（3）小车通过的位移： ；（4）由 ，得：直线斜率代表的物理量是小车乙的质量 m 乙 ，其大小为 0.2kg。10. （1）图 a为多用电表的示意图，其中 S、K、T 为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值约 2000 的定值电阻的阻值。测量的某些操作步骤如下：调节可调部件_，使电表指针停在_位置。调节可调部件 K，使它的尖端指向_位置。将红、黑表笔分别插入“” “”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件_，使电表指针停在_位置。将红、黑表笔笔尖分别接触待测电阻器的两端，当指针摆稳后，表头的示数如图 b所示，得到该电阻的阻值为_ 。测量完毕，应调节可调部件 K，使它的尖端指向 OFF或交流 5
17、00V位置。（2）若提供以下器材测量阻值约 2000 定值电阻的阻值：- 9 -待测电阻 x；电源（电动势 6V，内阻不计） ；滑动变阻器（最大电阻值为 20 ） ；电流表 A（量程为 1mA，内阻约为 50 ） ；电压表 V1（量程为 15V，内阻约为 10k ） ；电压表 V2（量程为 200mV，内阻为 1k ） ；定值电阻 0=9k ；开关一个，导线若干。请选择合理的器材，尽可能减小实验误差，设计测量的电路图，画在方框内_。【答案】 (1). S (2). 左侧 0刻度 (3). 100 (4). T (5). 右侧 0刻度 (6). 2200 (7). 【解析】 （1）首先进行机械调
18、零，调节可调部件 S，使电表指针停在左边0 刻度位置；调节可调部件 K，使它的尖端指向欧姆档100 位置；将红、黑表笔分别插入“+” 、 “”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件 T，使电表指针指向右边0位置；由图 b所示可知，选档位为100，电阻阻值为：22100=2200；（2）由于电动势为 6V，电压表 V1量程过大，电压表 V2量程又太小，需要将为电压表 V2改装成量程较大的电压表；待测电阻阻值较大，应采用电流表内接法；滑动变阻器的阻值远小于待测电阻的阻值，应采用分压电路；电路图如下：- 10 -11. 如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的 ab段水平，bcde 段光滑，两段轨道在b
19、处平滑连接。cde 段是以 O为圆心，半径为 R的一小段圆弧，可视为质点的物块 A和 B紧靠在一起，静止于 b处，A 的质量是 B的 3倍。两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右沿轨道运动，A、B 始终未脱离轨道，不计滑块 B在轨道 b处的能量损失。B 到 d点时速度沿水平方向，此时轨道对 B的支持力大小等于 B所受重力的 3/4，A 与 ab段的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g。 求：（1）物块 B在 d点的速度大小；（2）物块 A、B 在 b点刚分离时，物块 B的速度大小；（3）物块 A滑行的最大距离 s。【答案】(1) (2) (3) 【解析】(1) B在 d点，根据牛顿第二定
20、律有： ， 解得：(2)B从 b到 d过程，只有重力做功，机械能守恒有：解得： (3)AB分离过程动量守恒有：A匀减速直线运动，根据动能定理得：联立解得： s=R/8【名师点睛】（1）在 d点根据向心力公式列方程可正确求解；（2）B 从 b到 d过程，只有重力做功，根据机械能守恒定律即可解题；（3）分析清楚作用过程，开始 AB碰撞过程中动量守恒，碰后 A反弹，B 继续运动，根据动能定理求解。12. 如图所示，在平面直角坐标系中，第三象限里有一加速电场，一个电荷量为 q、质量为m的粒子，从静止开始经加速电场加速后，垂直 x轴从 A点进入第二象限，A 点到坐标原点O的距离为 R。在第二象限的区域内
21、，存在着指向 O点的均匀辐射状电场，距 O点 R处的电场强度大小均为 E，粒子恰好能垂直 y轴从 P点进入第一象限。当粒子从 P点运动一段距离- 11 -R后，进入一圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，磁感强度为 B，粒子在磁场中速度方向偏转 60o，粒子离开磁场区域后继续运动，通过 x轴上的 Q点进入第四象限。求：（1）加速电场的电压 U；（2）圆形匀强磁场区域的最小面积；（3）求粒子在第一象限中运动的时间。【答案】(1) (2) (3)【解析】 （1）粒子在加速电场中加速，根据动能定理有 由题意，粒子在第二象限辐射状电场中只能做半径为 R的匀速圆周运动，电场力提供向心力，有 解得 （2
22、）粒子在圆形匀强磁场区域中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 由或得 代入式得 如图所示，粒子在 a点进入磁场，以 c为圆心做圆周运动，从 b点离开磁场，速度偏转角是- 12 -60o，由几何关系可知abc 是正三角形，ab= r，以 ab为直径的圆形面积即为磁场区域的最小面积: 。 （3）以下均基于第（2）问分析作图后的数学计算Pa=Rab弧长为： be=R - abcos60o= bQ=be/sin60o= 粒子在第一象限的路程为 s=Pa+l+bQ= 则 13. 对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是_A. 体积不变，压强减小的过程，气体一定放出热量，内能减小B. 若气体内能增加，
23、则外界一定对气体做功C. 若气体的温度升高，则每个气体分子的速度一定增大D. 若气体压强不变，气体分子平均距离增大时，则气体分子的平均动能一定增大E. 气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的【答案】ADEB、若气体内能增加则 U0，根据热力学第一定律 U=W+Q，可能气体从外界吸热大于气体对外做功；或者不做功仅吸热，故 B错误；C、温度升高，分子的平均动能增加，分子的平均速率增加，但并不是每个分子的速度都增大，故 C错误；D、若气体压强不变，根据盖吕萨克定律知体积与热力学温度成正比，气体分子平均距离增大，体积增大，温度升高，气体分子的平均动能一定增大，故 D正确；E、从微观角度
24、讲，被封闭气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁的不断碰撞而产生的，- 13 -故 E正确；故选： ADE。14. 如图所示，粗细均匀的 U形管，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长 L=15cm的理想气体，当温度为 27时，两管水银面的高度差 ，设外界大气压为 75cmHg，则（1）若对封闭气体缓慢加热，为了使左右两管中的水银面相平，温度需升高到多少？（2）若保持 27不变，为了使左右两管中的水银面相平，需从右管的开口端再缓慢注入的水银柱长度应为多少？【答案】(1) (2)【解析】 (1)以封闭气体为研究对象初态： p1=p0g h=72cmHg V1=LS=15S T1=300K末态：
25、p 2=p 0=75cmHg V 2=(L+ h/2)S=16.5S T 2=?根据理想气体状态方程 ，代入数据得： T2=343.75K，即为： t2=70.75(2)p3=75cmHg V3=L S根据玻意耳定律有： P1V1=P3V3，代入数据得： L=14.4 cm根据几何关系,有： l= h+2(LL)=4.2 cm15. 如图所示，一列简谐横波在某一时刻的波的图像，A、B、C 是介质中的三个质点，已知波是向 x正方向传播，波速为 v=20m/s，下列说法正确的是- 14 -A. 这列波的波长是 10mB. 质点 A的振幅为零C. 质点 B此刻向 y轴正方向运动D. 质点 C再经过
26、0.15s通过平衡位置E. 质点一个周期内通过的路程一定为 1.6cm【答案】CDE【解析】A、由图知：这列波的波长是 12m，故 A错误；B、图示时刻 A点的位移为零，但振幅为 0.4cm，故 B错误;C、简谐横波向 x正方向传播，波形向右平移，则知质点 B此刻向 y轴正方向运动，故 C正确；D、该波的周期为 T=/v =12/20s=0.6s，则 t=0.15s=T/4，则知质点 C再经过 0.15s通过平衡位置,故 D正确;E、质点一个周期内通过的路程一定为四倍振幅，即为 40.4cm=1.6cm，故 E正确。故选： CDE。16. 在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面相接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示，有一半径为 r=0.1m的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的桌面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合，已知玻璃的折射率为 n=1.73。则（I）通过计算说明光线 I能不能在圆锥的侧面 B点发生全反射（II）光线 1经过圆锥侧面 B点后射到桌面上某一点所用的总时间是多少？（结果保留三位有效数字）【答案】 （I） ，光线 I能在圆锥的侧面 B点发生全反射 (2) - 15 -【解析】sin C=1/n，得 C=60，所以，光线 1在 B点的入射角等于 60，能在圆锥的侧面 B点发生全反射。根据几何关系知 BE=EF=所以，总时间 。
