届天津市六校高三上学期期末联考物理试题 解析版.docx

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届天津市六校高三上学期期末联考物理试题解析版

2016届天津市六校高三上学期期末联考物理试题（解析版）

I、选择题（1-8题为单选，每题3分，9-12为多选，每题4分，少选得2分,错选不得分，共40分）

1．如图所示，轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a、b，拴接小球的细线固定在天花板上，两球静止，两细线与水平方向的夹角均为

，弹簧水平，以下说法正确的是（）

A．细线拉力大小为mg

B．剪断左侧细线瞬间，b球加速度大小为

C．弹簧的弹力大小为

D．剪断左侧细线瞬间，a球加速度大小为

【答案】C

【解析】

试题分析：

对a受力分析可知，细线拉力大小为

，弹簧的弹力大小为

选项A错误，C正确；剪断左侧细线瞬间，弹簧的弹力不变，故b球加速度大小为0；此时a球所受的合力为2mg，则a球的加速度为2g，选项BD错误；故选C.

考点：

物体的平衡；牛顿第二定律的应用

2.物体从静止开始做直线运动，v－t图象如图所示，则该物体（）

A．在第8s末相对于起点的位移最大B．在第4s末相对于起点的位移最大

C．在2s末到4s末时间内的加速度最大D．在4s末到8s末时间内，加速度保持不变

【答案】D

【解析】

试题分析：

因物体在0-6s内沿正方向运动，而6-8s内沿负方向运动，所以在第6s末相对于起点的位移最大，选项AB错误；直线的斜率等于物体的加速度，由图线可知4-8s内物体的加速度不变并且最大，选项C错误，D正确；故选D.

考点：

v-t图像

3．关于下列四幅图的说法正确的是（）

A．甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处观察不到闪光点

B．丁图中1为α射线，它的电离作用很强可消除静电

C．乙图中处于基态的氢原子能吸收能量为10.4eV的光子而发生跃迁

D．丙图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，发现验电器的张角变大，说明锌板原来带负电

【答案】B

【解析】

试题分析：

甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处观察到较少的闪光点，选项A错误；由左手定则可知，丁图中1为α射线，它的电离作用很强可消除静电，选项B正确；根据玻尔理论可知，乙图中处于基态的氢原子能吸收能量为（-3.4eV）-（-13.6eV）=10.2eV的光子而发生跃迁，选项C错误；丙图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，发现验电器的张角变大，说明锌板原来带正电，选项D错误；故选B.

考点：

α粒子散射实验；三种射线；玻尔理论；光电效应

4.如图所示装置中，木块B与水平桌面间的接触面是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。

则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（）

A．子弹减小的动能等于弹簧增加的弹性势能

B．弹簧、木块和子弹组成的系统动量守恒，机械能不守恒

C．在木块压缩弹簧过程中，木块对弹簧的作用力大于弹簧对木块的作用力

D．在弹簧压缩到最短的时刻，木块的速度为零，加速度不为零

【答案】D

【解析】

试题分析：

由能量守恒定律可知，子弹减小的动能等于弹簧增加的弹性势能和产生的内能只和，选项A错误；弹簧、木块和子弹组成的系统，由于受竖直墙壁的弹力作用，合外力不为零，故动量不守恒；由于有内能产生，故系统的机械能不守恒，选项B错误；根据牛顿第三定律可知，在木块压缩弹簧过程中，木块对弹簧的作用力等于弹簧对木块的作用力，选项C错误；在弹簧压缩到最短的时刻，木块的速度为零，但是由于木块受弹力作用，故加速度不为零，选项D正确；故选D.

考点：

动量守恒和机械能守恒的判断；牛顿定律的应用。

5．如图所示，在匀强磁场区域中有一光滑斜面体，在斜面体上放了一根长为L、质量为m的导线，当通以如图方向的电流后，导线恰好能保持静止，则磁感应强度B满足（）

A.

，方向竖直向上B.

，方向垂直纸面向外

C.

，方向沿斜面向上D.

，方向竖直向下

【答案】D

【解析】

试题分析：

磁场垂直向外和向里时，由于电流与磁场方向平行，故安培力为零，故不可能平衡，故B错误；磁场方向竖直向上时，根据左手定则，安培力水平向右，导体棒还受到重力和支持力，三个力不可能平衡，故A错误；磁场方向沿斜面向上时，安培力垂直斜面向上，则重力、支持力和安培力也不可能平衡，选项C错误；磁场竖直向下时，安培力水平向左，与重力、弹力平衡，有

，解得

故D正确；故选D。

考点：

左手定则；安培力；物体的平衡

6．如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下面说法中正确的是（）

A．穿过线圈a的磁通量变大

B．线圈a有收缩的趋势

C．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流

D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大

【答案】C

【解析】

考点：

楞次定律；安培定则

7．在如图所示的电路中，A1和A2是两个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数足够大，电阻可以忽略不计．下列说法中正确的是（）

A．合上开关S时，A2先亮，A1后亮，最后A2比A1亮

B．断开开关S时，A1和A2都要过一会儿才熄灭

C．断开开关S时，A2闪亮一下再熄灭

D．断开开关S时，流过A2的电流方向向右

【答案】B

【解析】

试题分析：

合上开关K接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮．故B正确，A错误；断开开关K切断电路时，通过A2的用来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且方向向左通过A2，所以两灯泡一起过一会儿熄灭．故CD错误．故选B.

考点：

自感现象

8．二十世纪初，卡文迪许实验室（CavendishLaboratory）的英国物理学家阿斯顿首次制成了聚焦性能较高的质谱仪，并用此来对许多元素的同位素及其丰度进行测量，从而肯定了同位素的普遍存在。

现速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪，其运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（）

A．该束粒子带负电

B．速度选择器的P1极板带正电

C．在B2磁场中运动时间越短的粒子，质量越大

D．在B2磁场中运动半径越小的粒子，比荷q/m越小

【答案】B

【解析】

试题分析：

由图可知，带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断得知该束粒子带正电．故A错误．在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的P1极板带正电．故B正确．各种进入B2的粒子运动时间均为半个周期，根据

可知，t越小的粒子，质量m不一定大，选项C错误；粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得

 ，得

可见，由于v是一定的，B不变，半径r越大，则q/m越小．故D正确．故选D.

考点：

质谱仪

9．2014年11月1日，嫦娥五号再入返回飞行试验返回器在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆，这标志着中国探月工程三期再入返回飞行试验获得圆满成功。

若该试验器在地球表面的重力为G1，在月球表面的重力为G2，已知地球半径为R1，月球半径R2，地球表面处的重力加速度为g,则下列说法中正确的是（）

A.月球表面处的重力加速度为G1g/G2

B.月球质量与地球质量之比为G2R22/G1R12

C.该试验器在靠近月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期为

D.月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为

【答案】BD

【解析】

试题分析：

根据地球表面万有引力等于重力得

 ①

根据月球表面万有引力等于重力得

 ②

卫星在地球表面的重力为G1，到达月球表面附近绕月飞行时受月球的引力为G2，所以月球表面重力加速度

．故A错误；联立①②得：

．故B正确；试验器到达月球表面附近绕月球做圆周运动，根据万有引力提供向心力得

③

联立以上公式解得：

，故C错误；试验器到达月球表面附近绕月球做圆周运动，根据万有引力提供向心力得

  ④

在地球表面：

 ⑤

联立得：

．故D正确．故选BD．

考点：

万有引力定律的应用

10.在如图所示的电路中，E为电源，其内电阻为r；L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变）；R1、R2为定值电阻；R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小；V为理想电压表。

闭合开关S，若将照射R3的光的强度减弱，则（）

A.电压表的示数变大B.小灯泡消耗的功率变小

C.电源输出功率变大D.电源的效率变大

【答案】BD

【解析】

试题分析：

将光照强度减弱，光敏电阻R3的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流减小，故R1两端的电压减小，电压表的示数变小．故A错误；因干路电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，同时R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大，则流过R2的电流增大，由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由P=I2R可知，小灯泡消耗的功率变小，故B正确；由于内外电阻关系未知，不能判断电源的输出功率如何变化，故C错误．电源的效率

，路端电压U增大，E不变，则电源的效率变大．故D正确；故选BD。

考点：

电路的动态分析

11．两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为2C，质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的v-t图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）．则下列说法正确的是（）

A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=1V/m

B．由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大

C．由C点到A点电势逐渐降低

D．A、B两点间的电势差UAB=5V

【答案】AC

【解析】

试题分析：

据v-t图可知物块在B点的加速度最大，为

，所受的电场力最大为F=ma=2N，据

知，B点的场强最大为E=1V/m，故A正确．据v-t图可知，由C到A的过程中物块的速度增大，电场力做正功，电势能减小，故B错误．据两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，故由C点到A点的过程中电势逐渐减小，故C正确．据V-t图可知A、B两点的速度，在根据动能定理得

，由图知，vA=6m/s，vB=4m/s，解得UAB=-5V，故D错误．故选AC.

考点：

v-t图线；动能定理；电场强度

12．在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上．a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计．则（）

A．物块c的质量是2msinθ

B．b棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能

C．b棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能

D．b棒放上导轨后，a棒中电流大小是

【答案】AD

【解析】

考点：

物体的平衡；能量守恒定律

II、填空题（本题共3道小题，每空2分，共20分。

）

13.如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为J，重力的冲量为N·S。

（g=10m/s2）

【答案】6.4；0.8

【解析】

试题分析：

因为是垂直撞上斜面，斜面与水平面之间的夹角为37°，故速度与水平方向夹角为53°；

所以

；解得：

vy=16m/s；设飞行的时间为t，所以

，竖直分位移为：

故重力的功为WG=mgy=0.05×10×12.8=6.4J；重力的冲量为IG=mgt=0.05×10×1.6=0.8kg•m/s

考点：

功；冲量

14.某探究学习小组的同学欲以下图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块、天平。

当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。

若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

①.你认为还需要的实验器材有。

②.实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是，实验时首先要做的步骤是。

③.在②的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M。

往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。

让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1

则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为（用题中的字母表示）。

【答案】①刻度尺；②m＜＜M；平衡摩擦力③mgL=1/2M（v22-v12）；

【解析】

试题分析：

①.还需要的实验器材有刻度尺；②.实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是m＜＜M，实验时首先要做的步骤是平衡摩擦力；③此过程中滑块的动能增加量为：

Ek=1/2M（v22-v12）；砂和砂桶的拉力对滑块做的功是：

W=mgL；故本实验最终要验证的数学表达式为mgL=1/2M（v22-v12）。

考点：

验证“动能定理”。

15.要测绘一个标有“3V0.9W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：

电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；

电流表（量程为0～250mA，内阻约5Ω）；

电压表（量程为0～3V，内阻约30kΩ）；

电键一个、导线若干．

（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________（填字母代号）．

A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）

B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）

（2）为了尽可能减少实验误差，实验的电路图中滑动变阻器应采用接法（填分压式或限流式）；电流表应采用（填外接法或内接法）。

（3）根据实验要求在框中作出实验电路图

【答案】

（1）A；

（2）分压式，外接法；（3）电路如图；

【解析】

试题分析：

（1）实验中滑动变阻器要用分压电路，故应选阻值较小的A；

（2）为了尽可能减少实验误差，实验的电路图中滑动变阻器应采用分压式接法；因小灯泡的阻值较小，故电流表应采用外接法。

（3）电路如图；

考点：

测绘小灯泡的伏安特性曲线

III、计算题（共40分）

16.（8分）如图所示，足够长的倾角θ=37°的光滑斜面体固定在水平地面上，一根轻绳跨过定滑轮，一端与质量为ml=1kg的物块A连接，另一端与质量为m2=3kg的物块B连接，绳与斜面保持平行．开始时，用手按住A，使B悬于距地面高H=0.6m处，而A静止于斜面底端。

现释放B，试求A在斜面上向上滑行的最大距离？

（设B落地后不再弹起，且所有接触面间的摩擦均忽略不计，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）

【答案】1.2m

【解析】

试题分析：

设B未落地前系统加速度大小为a1，B落地时的速度为v，B落地后A的加速度为a2，则依据题意有：

m2g-T=m2a1

T-m1gsin370=m1a1

解得a1=6m/s2

v2-0=2a1H

m1gsin370=m1a2

解得a2=6m/s2

0-v2=-2a2X

X=0.6m

故A在斜面上向上滑行的最大距离L=H+X=1.2m

考点：

牛顿第二定律的应用

17.（12分）如图所示的坐标平面内，y轴左侧存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小B1＝0.20T的匀强磁场，在y轴的右侧存在方向垂直纸面向里、宽度d＝12.5cm的匀强磁场B2，某时刻一质量m＝2.0×10－8kg、电量q＝＋4.0×10－4C的带电微粒（重力可忽略不计），从x轴上坐标为（－0.25m，0）的P点以速度v＝2.0×103m/s沿y轴正方向运动．试求：

（1）微粒在y轴左侧磁场中运动的轨道半径；

（2）微粒第一次经过y轴时，速度方向与y轴正方向的夹角；

（3）要使微粒不能从右侧磁场边界飞出，B2应满足的条件．

【答案】

（1）0.5m

（2）60°（3）B2≥0.4T

【解析】

试题分析：

（1）设微粒在y轴左侧匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为r1，转过的圆心角为θ，则

（2）粒子在磁场中运动轨迹如图所示，由几何关系得：

则θ＝60°

（3）设粒子恰好不飞出右侧磁场时运动半径为r2，其运动轨迹如图所示，

由几何关系得r2cosθ＝r2－d，

由洛伦兹力充当向心力，且粒子运动半径不大于r2，得：

解得：

即磁感应强度B2应满足：

B2≥0.4T

考点：

带电粒子在匀强磁场中的运动.

18.（20分）如图所示，两条平行的金属导轨相距L＝1m，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中．金属棒MN和PQ的质量均为m＝0.2kg，MN,PQ电阻分别为R1＝1Ω和R2＝2Ω.MN置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，PQ置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好．从t＝0时刻起，MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a＝1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态．t＝3s时，PQ棒消耗的电功率为8W，不计导轨的电阻，水平导轨足够长，MN始终在水平导轨上运动．求：

（1）磁感应强度B的大小；

（2）0～3s时间内通过MN棒的电荷量；（3）求t＝6s时F2的大小和方向；

（4）若改变F1的作用规律，使MN棒的运动速度v与位移x满足关系：

v＝0.4x，PQ棒仍然静止在倾斜轨道上．求MN棒从静止开始到x＝5m的过程中，系统产生的焦耳量．

【答案】

（1）2T.

（2）3C（3）5.2N；沿斜面向下（4）

【解析】

试题分析：

（1）当t＝3s时，设MN的速度为v1，则

v1＝at＝3m/s

E1＝BLv1

E1＝I（R1＋R2）

P＝I2R2

代入数据得：

B＝2T.

（2）

代入数据可得：

q＝3C

（3）当t＝6s时，设MN的速度为v2，则

v2＝at＝6m/s

E2＝BLv2＝12V

F安＝BI2L＝8N

规定沿斜面向上为正方向，对PQ进行受力分析可得：

F2＋F安cos37°＝mgsin37°

代入数据：

F2＝－5.2N

方向：

负号说明力的方向沿斜面向下

（4）MN棒做变加速直线运动，当x＝5m时

因为速度v与位移x成正比，所以电流I、安培力也与位移x成正比，

安培力做功

（可以用图像）

考点：

物体的平衡；法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律