2015年天津市十二区县重点学校高三毕业班联考(二)理科综合能力测试物理部分含答案

2015年天津市十二区县重点学校高三毕业班联考（二）理科综合能力测试物理部分第Ⅰ卷注意事项：1．每小题选出答案后，把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。2．本卷共8题，每题6分，共48分。一、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．a、b两束单色光从水中射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角，下列说法正确的是A.以相同的入射角从空气斜射入水中，a光的折射角小B.分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距大C.若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能D.通过同一玻璃三棱镜，a光的偏折程度大2．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图所示，已知发电机线圈内阻为5Ω，仅外接一只电阻为105Ω的灯泡，则A.线圈从垂直于中性面的位置开始转动B.电路中的电流方向每秒钟改变50次C.灯泡两端的电压为220V科&网]D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为20J[3．如图所示，质量为2m的物块A与水平地面的摩擦不计，质量为m的物块B与地面间的动摩擦因数为，在与水平方向成60的斜向下的恒力F的作用下，A和B一起向右做加速运动，则A和B之间的作用力大小为A.1263FmgB.23mgC.1163FmgD.1233Fmg4．一带负电油滴由M点进入匀强电场中，等势面如图所示，若不计空气阻力，此带电油滴从M点运动到N点的过程中，下列说法正确的是A.带电油滴在M点的速度可能为零B.带电油滴在M点的电势能一定大于在N点的电势能C.带电油滴的运动轨迹一定为曲线D.带电油滴在M点的动能一定大于在N点的动能5．如图甲所示，将一质量为5kg的重物静置在电梯内的压力传感器上，电梯由静止开始运动，重物对传感器的压力F随时间t变化的图像如图乙所示，已知重力加速度210m/sg，则在0～4s这段时间内，重物的机械能减小量为A.800JB.640JC.560JD.400Jo1/Ve2/10st2311311MN4V2V0-2V4VABF(重物压力传感器图甲图乙/NF/sto246504060二、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，有选错或不答的得0分）6．下列说法正确的是A.爱因斯坦为解释光电效应实验现象提出了光子说B.结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固C.钍的半衰期为24天，1g钍经过120天后还剩0.2g钍D.氢原子从能量为2E的激发态跃迁到能量为1E的基态，辐射出光子的能量为21EE7.如图所示，“嫦娥二号”卫星在月球引力作用下，先在轨道A绕月球做匀速圆周运动，轨道A距月球表面的高度为Ah，运动的周期为AT，在P和Q处两次变轨后最终进入绕月球做匀速圆周运动的轨道B，轨道B距月球表面的高度为Bh，运动的周期为BT，已知引力常量为G。仅利用以上条件可求出A.月球表面的重力加速度B.月球的质量和平均密度C.月球的第一宇宙速度D.卫星在轨道A上运动的速率大于在轨道B上运动的速率8.一列在y轴上振动的简谐横波沿x轴正方向传播，0t时，平衡位置在0x处的质元a位于平衡位置且向上振动，平衡位置在10.5mx处的质元b位于波谷；1.0st时，质元a恰好第一次位于波峰，则A.该波的波长可能为14mB.该波的波速可能为10.5m/sC.该波由a传播到b可能历时7sD.1.5st时，质元a的速度方向和加速度方向相同第Ⅱ卷注意事项：1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。2．本卷共4题，共72分。9．（18分）（1）质点作直线运动的速度—时间图像如图所示，该质点在4st时加速度的大小为2m/s，在前10s内平均速度的大小为m/s。（2）在“探究弹簧的弹力和伸长的关系”实验中。①一个实验小组在实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，在弹性限度内得到弹力F与弹簧长度l的关系图像如图所示。设弹簧a和b的原长分别为al和bl，劲度系数分别为ak和bk。由图可知，albl，akbk；（填“大于”或“小于”）若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选用弹簧。（填“a”或“b”）②为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的钩码。待钩码静止时，测得多组钩码的质量m和对应的弹簧长度l，对应点已在图上标出，画出m一l图像，如图所示，重力加速度29.8m/sg，该弹簧的劲度系数为N/m。（保留3位有效数字）（3）在测定金属丝电阻率的实验中。①螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示，其直径d=mm。PQ月球ABolFba5010155o246810/st2-1/msv3②在组装实验电路前，某同学使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：（请填写第（b）步操作）()a红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔，选择电阻挡“×1”；()b____________________________________________________________；()c把红黑表笔分别与金属丝的两端相接，测得金属丝的电阻约几欧姆。③一段粗细均匀的待测金属丝固定在接线柱ab上，金属丝上安一个金属线夹c，0R是保护电阻，电压表可视为理想电表，电源总内阻为r。按图组装实验电路，闭合电键k，调节线夹c的位置，记录金属丝bc的长度L和对应的电压表示数U，根据得到的实验数据，做出了11UL图像，图线斜率为k，纵轴截距为a，则金属丝的电阻率。（用题中所给字母表示）④电池使用较长时间后，电动势可认为不变，但内阻增大。若考虑内阻变化，则电阻率的测量值真实值。（填“大于”、“等于”或“小于”）10.（16分）如图所示，光滑水平轨道距地面高0.8mh，其左端固定有半径0.6mR的内壁粗糙的半圆形轨道，轨道的最低点和水平轨道平滑连接。质量11.0kgm的小球A和质量22.0kgm的小球B静止在水平轨道上，球A突然受到水平向左的瞬时冲量9NsI作用开始运动，与球B发生对心碰撞，碰撞时间极短，球A被反向弹回并从水平轨道右侧边缘飞出，落地点到轨道右边缘的水平距离1.2ms，球B恰好能到达半圆轨道的最高点c。不计空气阻力，重力加速度g=102m/s。求：（1）瞬时冲量作用结束时小球A的速度大小0v；（2）碰后小球B的速度大小Bv；（3）小球B在半圆形轨道内运动的过程中，摩擦力做功Wf。11.（18分）如图所示，间距为L、电阻不计的平行金属导轨OPQ和LMN分别固定在两个竖直面内，在水平面PQMN区域内有方向竖直向上、大小为1B的匀强磁场，倾角为的斜面OPML区域内有方向垂直于斜oRcABhs1vV1Uoa1Lk+_0Rc电阻丝线夹abv+_面向上、大小为2B的匀强磁场。将质量为m、电阻为R、长为L的三个导体棒放置在导轨上，其中棒2的两端分别固定在P、M点，粗糙的棒3放置在倾斜导轨上，刚好不下滑，光滑的棒1在水平外力作用下由静止开始以恒定的加速度a沿水平导轨向右运动，棒1始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，滑动过程中始终处于竖直磁场中，重力加速度为g。求：（1）棒3刚要向上滑动瞬间，棒3中电流I的大小和方向；（2）棒3刚要向上滑动瞬间，水平外力的功率P。12.(20分)在科学研究中，可以通过在适当的区域施加磁场控制带电粒子的运动。竖直平行正对放置的两金属板A、K间有电压为U的加速电场，S1、S2为A、K板上的两个小孔，且S1和S2在同一水平直线上，如图所示。质量为m、电荷量为q的粒子，从粒子源N右方的小孔S1不断飘入加速电场，其初速度可视为零，然后经过小孔S2垂直于磁场方向进入匀强磁场控制区，粒子经磁场偏转后离开磁场并打在水平放置的感光胶片上，离开磁场时粒子束的等效电流为I。不考虑粒子重力及粒子间的相互作用。（1）求在任意时间t内打在感光胶片上粒子的个数n；（2）可在磁场控制区内的适当区域加一个磁感强度为B的匀强磁场，使粒子垂直打在感光胶片上，若此磁场仅分布在一圆形区域内，试求该圆形区域的最小半径r；（3）实际上加速电压的大小会在U±ΔU范围内微小变化，粒子以不同的速度进入磁场控制区，在磁场控制区内加一个磁感强度为B的有界匀强磁场，使粒子均能垂直打在感光胶片上，求有界磁场区域的最小面积S。AK1S2SNOQ感光胶片))LMNOPQ1231B2B2015年天津市十二区县重点学校高三毕业班联考（二）物理试卷答案第Ⅰ卷一、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）12345CDABC二、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，有选错或不答的得0分）第Ⅱ卷9．（18分）（1）1，0.5（每空2分）（2）①小于（1分）；大于（1分）；b（2分）；②38.5（2分）（3）①0.600（2分）；②黑红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在满偏电流刻度处或电阻零刻度处（2分）；③20()4Rradk（2分）；④小于（2分）。10．（16分）解：（1）对小球A，由动量定理10Imv①代入数据解得09m/sv②（2）小球A平抛运动212hgt③Asvt④小球A和B碰撞过程中，根据动量守恒1021BAmvmvmv⑤代入数据解得6m/sBv⑥（3）小球B在最高点处，由牛顿第二定律222vmgmR⑦小球B由最低点运动到最高点的过程中，根据动能定理678ADABCBD2222211222fBWmgRmvmv⑧代入数据解得6JfW⑨评分标准：本题16分。第一问3分，①式2分，②式1分；第二问6分，③④每式各1分，⑤式3分，⑥式1分；第三问7分，⑦⑨每式各2分，⑧式3分。11.（18分）（1）开始时，根据平衡条件sinfmgF①棒3刚要上滑的瞬间，根据平衡sinfFmgF安3②棒3受到的安培力2FBIL安3③代入数据解得22sinmgIBL④通过棒3的电流方向沿棒向里⑤（2）根据串并联关系2II总⑥根据闭合电路欧姆定律EIR总总⑦电路中的总电阻3=22RRRR总⑧棒1，根据法拉第电磁感应定律1EBLv⑨对棒1，根据牛顿第二定律1FFma安⑩棒1受安培力11FBIL总安○11棒3刚要上滑的瞬间，拉力的功率PFv○12代入数据解得222222221224sin6sinRmgmgaRPBLBBL○13评分标准：本题18分。第一问8分，①式2分，②式3分③④⑤式每式各1分；第二问10分，⑥⑦⑧⑨○11○12式每式各1分，⑩○13式2分。12.(20分)（1）根据电流强度的定义nqIt①得任意时间t内打在感光胶片上粒子的个数Itnq②（2）粒子在加速电场中加速212qUmv③粒子进入磁场，洛伦兹力充当向心力，根据牛顿第二定律2vBqvmR④粒子在磁场中偏转四分之一周射出，射入点和射出点在磁场圆上，过这两点的圆有无数个，最小的圆是以这两点连线为直径的圆，由几何关系可知，磁场区域圆的半径应满足22Rr⑤由①②③④⑤式解得1mUrBq⑥（3）粒子在加速电场中加速由212qUmv可得速率最小值min2()qUUvm⑦速率最大值max2()qUUvm⑧粒子进入磁场后做轨迹为四分之一圆周的运动，由2vBqvmR得最大速率对应的半径max12()mUURBq⑨最小速率对应的半径min12()mUURBq⑩粒子进入磁场，建立如图所示的直角坐标系，磁场的左、右边界为粒子最小、最大半径对应的四分之一圆周，下部分边界为yx的一部分，如图所示阴影面积，磁场区域最小面积2222maxmaxminmin1111)()4242SRRRR（○1122mUSqB○12评分标准：本题20分。第一问3分，①式2分，②式1分；第二问10分，③⑥式每式各2分；④⑤式每式各3分；第三问7分，⑦⑧⑨⑩○12式每各1分，○11式2分。Oyx