2016年天津市河北区高考一模试卷物理 9页

2016 年天津市河北区高考一模试卷物理 一、单项选择题 1.关于原子和原子核的几种说法，正确的是( ) A.β 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.α 粒子散射实验表明玻尔原子理论的正确 解析：A、β 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、α 粒子散射实验说明原子具有核式结构，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。 答案：C 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 μ。则下列几组中正确的是( ) A.1Kg，0.4 B.1Kg，0.1 C.2Kg，0.2 D.2Kg，0.4 解析：4s 以后做匀速直线运动，知拉力等于摩擦力，则 f=8N。 则 2﹣4s 内，匀加速直线运动的加速度 a=2m/s2，根据牛顿第二定律得，F﹣f=ma，解得 m= 。 则动摩擦因数 。故 D 正确，A、B、C 错误。 答案：D 3.一质点以坐标原点 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/s。t=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)( ) A. B. C. D. 解析：根据△ x=v△ t=1×1m=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。 答案：B 4.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 解析：根据等量异种电荷电场线的分布，知道 EB＞EA＞EC，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 ΦA=ΦC，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 ΦB＞ΦA，所以电势最高点是 B 点。故 A、B、D 错误，C 正确。 答案：C 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 解析：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=mgvsinθ，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。 答案：D 二、多项选择题 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 解析：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。 答案：BD 7.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( ) A. B. =( )2 C. = D.= =( ) 解析：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=rω2 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。 答案：AD 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 θ(θ≠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 mgLcotθ B.带电小球的电势能增加 qEL(sinθ+cosθ) C.带电小球的电势能增加 2mgLcotθ D.外力所做的共为 mgLtanθ 解析：小球在水平位置静止，由共点力的平衡可知，F 电 sinθ=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(cosθ+sinθ)，因电场力做负 功，故电势能增加，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(cosθ+sinθ)﹣mgL=mgLcotθ；故 A 正确，D 错误。 答案：AB 三、解答题 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 фm，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 。 解析：最大感应电动势为 Em=BSω 最大磁通量 фm=BS 所以 Em=фmω 所以 ω= 答案： 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 4Ω，额定功率 4W)； E.滑动变阻器 R(阻值范围 0﹣20Ω，额定电流 1A) (1)电流表应选 ；(填器材前的字母代号)。 解析：由题意可知，电源的电动势约为 2V，保护电阻为 4Ω，故电路中最大电流约为 =0.5A，故电流表只能选 B。 答案：B (2)根据实验数据作出 U﹣I 图象(如图乙所示)，则蓄电池的电动势 E= V， 内阻 r= Ω。 解析：由电路利用闭合电路欧姆定律可知： U=E﹣I(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= =4.2Ω 解得：r=0.2Ω。 答案：2.10 0.2 11.某实验小组在“验证机械能守恒定律”实验中： (1)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=19.15cm， 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) 解析：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=0.5×9.8×0.1915=0.94J。 B 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。 答案：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 (2)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 ，图线的斜率表示 。 解析：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 g。 答案：D 重力加速度 g 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。 解析：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= 。 答案：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。 解析：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 答案：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 h。 解析：两车从 h 高处运动到最低处机械能守恒 答案：两车从静止下滑到最低点的高度是 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(b＜h)、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。 解析：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=B L， 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 b＜h，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，经历时间 。 所以线圈穿越磁场区域经历的时间： 。 答案：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？ 解析：画出小球在磁场 B1 中运动的轨迹如图所示， 可知 R1﹣h=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(R2sin60°﹣R1sin60°)=2 h。 答案：PQ 间的距离为 2 h (2)宇航员质量是多少？ 解析：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 MV﹣mv=0 可求得宇航员的质量 答案：宇航员的质量为