华南师大附中、执信中学、深圳外国语学校2017届高三联考
理科综合物理
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14~17题只有一项符合题目要求,第18~21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.下列说法正确的是
A.伽利略设计了理想斜面实验,研究力与运动的关系,与他同时代的法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的观点,并明确指出,除非物体受到力的作用,物体将永远保持其静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动
B.库仑不但提出了场的概念,而且采用电场线描述电场,还发明了人类历史上的第一台发电机
C.牛顿在物理学的发展历程中,首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动,并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展
D.摩擦起电现象中,用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷是一种,用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是另一种,美国科学家密立根把前者命名为正电荷,把后者命名为负电荷,并且用油滴实验最早测出了元电荷的数值
15.如图所示,小球A、B通过一细绳跨过定滑轮连接,它们都穿在一根竖直杆上.当两
球平衡时,
连接两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ和2θ,假设装置中各处摩擦均
不计,则A、B球的质量之比为
A.2cosθ:1 B.1:2cosθ
C.tanθ:1 D.1:2sinθ
16.横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,如图所示。它们的竖直边长都是底边长的一半.现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜
面上,其落点分别是a、b、c。下列判断正确的是
A.图中三小球比较,落在a点的小球飞行时间最短
B.图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最大
C.图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最快
D.无论小球抛出时初速度多大,落到两个斜面上的瞬时速度都不可能
与斜面垂直
17.如图所示,在直角坐标系xoy中,x轴上方有匀强磁场,磁感应强度的
大小为B,磁场方向垂直于纸面向外。许多质量为m、电荷量为+q的粒子,
以相同的速率v沿纸面内,由x轴负方向与y轴正方向之间各个方向从原
点O射入磁场区域。不计重力及粒子间的相互作用。下列图中阴影部分表示带电粒子在磁场中可能经过的区
域,其中R=mv/qB,正确的图是
18.正在粗糙水平面上滑动的物块,从t1时刻到时刻t2受到恒定的水平推力F的作用,在这段时间内物块做直线运动,已知物块在t1时刻的速度与t2时刻的速度大小相等,则在此过程中
A.物块可能做匀速直线运动
B.物块的位移可能为零
C.合外力对物块做功一定为零
D.F一定对物块做正功
19.石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料,它的发现使“太空电梯”的制造成为可能,人类将有望通过“太空电梯”进入太空。设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯,电梯顶端可超过地球的同步卫星A的高度延伸到太空深处,这种所谓的太空电梯可用于降低成本地发射绕地人造卫星。如图所示,假设某物体B乘坐太空电梯到达了图示的位置并停在此处,与同高度运行的卫星C相比较
A.B的线速度大于C的线速度
B.B的线速度小于C的线速度
C.若B突然脱离电梯,B将做离心运动
D.若B突然脱离电梯,B将做近心运动
20.如图所示电路,电源内阻不能忽略,R1阻值小于变阻器的总电阻,初态滑片P位于变阻器的中点,P由中点向上移动到顶端的过程中
A.电源的内功率先减小后增大
B.电源的效率先减小后增大
C.电流表的示数先减小后增大
D.电压表的示数先增大后减小
v从一光滑平行金属轨道的底端21.如图所示,一质量为m、长为L的金属杆ab,以一定的初速度
向上滑行,轨道平面与水平面成θ角,轨道平面处于磁感应强度为B、方向垂直轨道平面向上的磁场中,两导轨上端用一阻值为R的电阻相连,轨道与金属杆ab的电阻均不计,金属杆向上
滑行到某一高度后又返回到底端,则金属杆
v
A.在上滑过程中的平均速度小于0
2
B.在上滑过程中克服安培力做的功大于下滑过程中克服
安培力做的功
C.在上滑过程中电阻R上产生的焦耳热等于减少的动能
D.在上滑过程中通过电阻R的电荷量大于下滑过程中流过电阻R的电荷量
第Ⅱ卷
三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33
题~第38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题(共129分)
22.(6分) 兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点
计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定)。在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请你分析纸带数据,回答下列问题(计算结果保留3位有效数字):
(a)该电动小车运动的最大速度为m/s;
(b)关闭小车电源后,小车的加速度大小为m/s2;
(c)该电动小车的额定功率为W。
23.(9分)为探究小灯泡L的伏安特性曲线,提供了以下器材:
小灯泡L,规格“4.0 V 2.8 W”;
电流表A1,量程3 A,内阻约为0.1 Ω;
电流表A2,量程0.6 A,内阻r2=0.2 Ω;
电压表V,量程3 V,内阻r V=9 kΩ;
标准电阻R1,阻值1 Ω;
标准电阻R2,阻值3 kΩ;
滑动变阻器R,阻值范围0~10 Ω;
学生电源E,电动势6 V,内阻不计;
开关S及导线若干.
(1)某同学设计了如图甲所示的电路来进行测量,闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于________,
当通过L的电流为0.46 A时,电压表的示数如图乙所示,电压表的读数为________V,此时
L的电阻为________ Ω.
(2) 要想更准确完整地描绘出L 的伏安特性曲线,需要重新设计电路.请你利用所供器材,在图中
的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号.
(3)根据实验测得的数据,描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图,若将该灯泡接到E=1.5V 、r=3.0Ω的
电源两端,则灯泡实际消耗的功率P=______W .(结果保留两位有效数字)
24.(15分) 如图所示,半径R=1.6m 的
6
1
光滑圆弧轨道位于竖直平面内,与长L=3m 的绝缘水平传送 带平滑连接,传送带以v=3m/s 的速度顺时针转动,传送带右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=20N/C,磁感应强度B=3.0T,方向垂直纸面向外。两个质量均为m=1.0×10-3Kg 的物块a 和b ,物块a 不带电,b 带q=1.0×10-3C 的正电并静止于圆弧轨道最低点,将a 物块从圆弧轨道顶端由静止释放,运动到最低点与b 发生正碰,碰撞时间极短,碰后粘合在一起,离开传送带后一起飞入复合场中,最后以与水平成600角落在地面上的P 点(如图),已知两物块与传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.1,取g=10m/s 2,a 、b 均可看做质点。求:
(1)物块a 运动到圆弧轨道最低点时对轨道的压力; (2)传送带距离水平地面的高度;
(3)两物块碰撞后到落地前瞬间的运动过程中,a 、b 系统机
械能的变化量。
25.(17分) 在光滑的水平面上固定一个直角三角形支架ABC ,
其中一个角度为370
。支架的A 端固定一绝缘光滑的管道,内部固定一个轻质弹簧,在弹簧处于自然状态时弹簧的另一端Q 与A 的间距为2R ,AC =7R 。在Q 点右侧有场强为E 的匀强电场,如图所示。质量
为m 、带正电q 的小物块P 自C 点由静止开始运动。已知P 与CQ 直轨道间的动摩擦因数1
=4
μ,其余部分光滑。(取34sin 373755
?=?=
,cos )
(1)求P 第一次运动到Q 点时速度的大小。
(2)若将P 缓慢压缩弹簧到某点E ,由静止释放后,P 滑过C 点运动到与AB 直线间距最远点M 处,M 点距
离AB 距离为
R 5
26
。求P 在E 点时,弹簧具有的弹性势能; (3)若框架在C 端与一半径为5
6
R 的光滑圆弧轨道相切于C 点,O 为圆心,OD//BC 。A 、B 、C 、D
均在同一平面内。将P 缓慢压缩弹簧到某点由静止释放,要使P 能够到达圆轨道、并在经过圆轨道时不脱离圆轨道,求释放P 时弹簧具有的弹性势能。
(二)选考题:共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做,则每科按所做的第一题计分。用2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号后的信息点涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致,并在答题卡选答区域指定位置答题。
33.[物理——选修3-3](15分) (1) 下列说法正确的是
A .第二类永动机违反了热力学第二定律,也违反能量守恒定律
B .布朗运动的规律反映出分子热运动的规律,即小颗粒的运动是液体分子无规则运动
C .在围绕地球飞行的宇宙飞船中,自由飘浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果
D .干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
E .从微观上看,气体压强的大小与分子平均动能和分子的密集程度有关
(2) 如图所示,汽缸内封闭一定质量的某种理想气体,活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡,已
知活塞距缸口h =50cm ,活塞面积S =10cm 2,封闭气体的体积为V 1=1 500cm 3,温度0℃,大气压强p 0=1.0×105 Pa ,物体重G =50N ,活塞重力及一切摩擦不计.缓 慢升高环境温度,封闭气体吸收了Q =60J 的热量,使活塞刚好升
到缸口.求:
① 活塞刚好升到缸口时,气体的温度是多少?
② 汽缸内气体对外界做多少功? ③ 气体内能的变化?
34.[物理——选修3-4](15分)
(1)(5分)一列简谐横波,某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,波上A质点的振动图象如图乙所示,下列说法正确的是()
A.该波沿x轴正向传播
B.该波的波速大小为1 m/s
C.经过0.3 s,A质点通过的路程为0.3 m
D.A、B两点的速度相同
E.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象,则所遇到的波的频率为0.4 Hz
(2)(10分)如图所示,为玻璃材料制成的一棱镜的截面图,AEFB为四分之一圆弧,BCDO为矩形,一细光束从圆弧的中点E沿半径射入棱镜后,在圆心O点恰好发生全反射,经CD面反射,再从圆弧的F点射
出,已知,OA=a,OD=a,光在真空中的传播速度为c,求:
①从F点射出的光线与法线夹角的正弦值;
②从F点射出的光在棱镜中传播的时间。
物理参考答案
14.A 15.B 16.D 17.D 18.ACD 19.BD 20.AD 21.AB
22.(共6分)1.50(2分) 2.00(2分) 1.20(2分) 23.(共9分)(1)左端(1分), 2.30 V (1分),5 Ω(1分).
(2)如下图,图不正确0分,图正确时A 2、R 1、R 2标注正确各1分。(3分) (3)0.18W (3分)
解析(1)题图乙电压表量程为3 V ,则示数为2.30 V ,解得电阻值R =U I =2.3
0.46 Ω=5 Ω. (2)
(共15分)
(1)a 物块从释放运动到圆弧轨道最低点C 时,机械能守恒,
2
2
1)cos 1(c mv mgR =
-θ (1分) 得:s m v c /4= (1分)
在C 点,由牛顿第二定律:R
mv mg F C
N 2
=- (1分)
解得:N F N 2102-?= (1分)
由牛顿第三定律,a 物块对圆弧轨道压力:N F N 2102-?=',
方向竖直向下 (1分)
(2)ab 碰撞动量守恒:'=c c mv mv 2 s m v c /2='
(1分) ab 在传送带上假设能与传送带达到共速时经过的位移为s ,
ma mg 22=μ 得:2/1s m g a ==μ (1分) as v v c
22
2
='-
得:m s 5.2= 由r mv Bqv 2 = (1分) 得:m Bq mv r 2== (1分) 由几何知识解得传送带与水平地面的高度:m r r h 32 1 =+ = (1分) (3)ab 系统在传送带上运动过程中,摩擦力对其做功:J mgs W f 31052-?==μ(1分) ab 系统在复合场运动过程中,电场力对其做功:J Eqh W 2106-?-=-=电 (1分) 所以,二者碰后一直到落地,系统机械能的变化量:△E=J W W f 2105.5--?=+电(1分) (或者: ab 在传送带上机械能的变化量:△E 1=△E k =J mv mv c 32 2 10522 1221-?='-? ab 在复合场中机械能的变化量:△E 2=△E p = -J mgh 21062-?-= 所以,在二者碰后一直到落地,系统机械能的变化量:△E=△E 1+△E 2=J 2105.5-?-) 25.(17分)解:(1)对小物块,由静止下滑到Q 点过程中,根据动能定理 202 1 37.cos 37sin .mv qEs qEs = -μ………………..2分 S= AC-CQ=5R ………………..1分 得:m qER v 2 = ………………..1分 (2)在最远点M 处,速度垂直与E ,根据运动对称性,相当于从M 点平抛到C 点。 R AC R y =-= 037sin .5 26 ………………..1分 ay v y 22 = ………………..1分 ma qE = ………………..1分 y c v v =037sin . ………………..1分 从E 到C 过程:根据能量守恒: 002 37.cos .37sin ..2 1CQ qE CQ qE mv E c P μ++= ………………..1分 有:qER qER E P 9619254=???? ? ?+= ………………..1分 (3)有三种情况: 第一种:若刚好能够到达C 点,V C =0 根据动能定理:00137.cos .37sin ..CQ qE CQ qE E P μ+= ………………..1分 有:qER E P 41= ………………..1分 第二种:若刚好能够到达O 点右侧的K 点,V K =0 根据动能定理:000237cos 5 37.cos .37sin .. R qE CQ qE CQ qE E P ++=μ……………..1分 有:qER E P 3 14 2= ………………..1分 第三种:若刚好能够通过D 点: 在D 点:r v m qE D 2 = ………………..1分 R 6 5r = 根据动能定理:2 03 2 1.37sin ..D P mv CQ qE CQ qE E +=μ…..1分 有:qER E P 12 73 3= ………………..1分 要使P 能够到达圆轨道,并在经过圆轨道时不脱离圆轨道,释放P 时弹簧具有的弹性势能应满足: qER E q 314ER 4≤ ?,或者 qER E 12 73≥ ………………..1分 33.(1) (5分)CDE (2)(10)①封闭气体初态:V 1=1 500 cm 3,T 1=273 K , 末态:V 2=1 500 cm 3+50×10 cm 3=2 000 cm 3. 缓慢升高环境温度,封闭气体做等压变化. 由V 1T 1=V 2 T 2 (2分) 解出T 2=364 K (1分) ②设封闭气体做等压变化的压强为p , 对活塞:p 0S =pS +G (2分) 汽缸内气体对外界做功W =pSh (1分) 联立解得W =25J (1分) ③由热力学第一定律得,汽缸内气体内能的变化 ΔU =Q +(-W ) (2分) ΔU =35J 故汽缸内的气体内能增加了35J . (1分) 34.(1) (5分) ABC (2)(10)①做出光路图如图. 根据几何关系可知,临界角为C=45°, 根据反射定律得,n== 又 OG= OD=a ,sinα= = 根据折射定律得,n= 解得,sinβ= ②光在棱镜中的传播速度 v= 由几何知识得,光线传播的路程为 S=a+a+ a 光在棱镜中传播的时间 t= 所以t= .