2016届东北三省四市教研联合体高三第三次模拟理综物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：困难

“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，如图所示，它是目前世界上下潜能力最强的潜水器．假设某次海试活动中，“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为v时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间t上浮到海面，速度恰好减为零，则“蛟龙号”在t₀（t₀＜t）时刻距离海平面的深度为）

A．   

B．vt₀（1－）     

C． 

D．

2. 难度：简单

如图所示，A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB＝BC＝CD，E点在D点的正上方，与A等高，从E点水平抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程

A．球1和球2运动的时间之比为2∶1

B．球1和球2动能增加量之比为1∶3

C．球1和球2抛出时初速度之比为2∶1

D．球1和球2运动时的加速度之比为1∶2

3. 难度：中等

如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点．一带电粒子（不计重力）以速度v_M经过M点向下运动，一段时间后返回，以速度v_N经过N点向上运动，全过程未与下板接触，则

A．粒子一定带正电

B．电场线方向一定竖直向上

C．M点的电势一定比N点的高

D．粒子在N点的电势能一定比在M点的大

4. 难度：简单

如图所示，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B₁，P为磁场边界上的一点．相同的带正电荷粒子，以相同的速率从P点射入磁场区域，速度方向沿位于纸面内的各个方向．这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的.若将磁感应强度的大小变为B₂，结果相应的弧长变为圆周长的，不计粒子的重力和粒子间的相互影响，则等于（  ）

A．  B．   C．   D．

5. 难度：简单

中国版“野牛”级重型气垫船，自重达540吨，最高速度为108km/h，装有“M－70”大功率燃气轮机，该机额定输出功率为8700kW.假设“野牛”级重型气垫船在海面航行过程中所受的阻力F_f与速度v成正比，即F_f＝kv.则下列说法错误的是（  ）

A．“野牛”级重型气垫船的最大牵引力为2.9×10⁵N

B．在额定输出功率下以最高速度航行时，气垫船所受的阻力为2.9×10⁵N

C．以最高速度一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为2175kW

D．从题中给出的数据，能计算阻力F_f与速度v的比值k

6. 难度：困难

库仑定律是电磁学的基本定律。1766年英国的普里斯特利通过实验证实了带电金属空腔不仅对位于空腔内部的电荷没有静电力的作用，而且空腔内部也不带电。他受到万有引力定律的启发，猜想两个点电荷（电荷量保持不变）之间的静电力与它们的距离的平方成反比。1785年法国的库仑通过实验证实了两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比。下列说法正确的是

A．普里斯特利的实验表明，处于静电平衡状态的带电金属空腔内部的电场处处为0

B．普里斯特利的猜想运用了“类比”的思维方法

C．为了验证两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量的乘积成正比，库仑精确测定了两个点电荷的电荷量

D．为了验证两个点电荷之间的静电力与它们的距离的平方成反比，库仑制作了库仑扭秤装置

7. 难度：困难

水星或金星运行到地球和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星凌日”。已知地球的公转周期为365天，若将水星、金星和地球的公转轨道视为同一平面内的圆轨道，理论计算得到水星相邻两次凌日的时间间隔为116天，金星相邻两次凌日的时间间隔为584天，则下列判断合理的是

A．地球的公转周期大约是水星的2倍

B．地球的公转周期大约是金星的1.6倍

C．金星的轨道半径大约是水星的3倍

D．实际上水星、金星和地球的公转轨道平面存在一定的夹角，所以水星或金星相邻两次凌日的实际时间间隔均大于题干所给数据

8. 难度：中等

如图甲所示，一质量可忽略不计的长为l的轻杆，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置能绕O点在竖直面内转动。假设小球在最高点的速度和对杆的弹力分别用v、F_N表示，其中小球在最高点对杆的弹力大小与速度平方的关系图象如图乙所示。则（  ）

A．重力加速度g＝

B．小球的质量m＝l

C．当v²＝c时，小球受到向上的支持力

D．当c＝2b时，轻杆对小球的作用力大小为2a

二、实验题

9. 难度：困难

用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m₀的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门.调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间t₀；从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为t₁、t₂…，计算出t₀²、t₁²…．

（1）挡光时间为t₀时，重锤的加速度为a₀．从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡光时间为t_i，重锤的加速度为a_i．则=_______.（结果用t₀和t_i表示）

（2）作出的图线是一条直线，直线的斜率为k，则重锤的质量M=__________.

（3）若重锤的质量约为300g，为使实验测量数据合理，铁片质量m₀比较恰当的取值是       .

A．1g    B．5g      C．40g    D．100g

10. 难度：中等

用下列器材测量电容器的电容：

一块多用电表，一台直流稳压电源，一个待测电容器（额定电压16V），定值电阻R₁（阻值未知），定值电阻R₂=150，电流传感器、数据采集器和计算机，单刀双掷开关S，导线若干。

实验过程如下：

实验次数	实验步骤
第1次	①用多用电表的“”挡测量电阻R1，指针偏转如图甲所示。
②将电阻R1等器材按照图乙正确连接电路，将开关S与1端连接，电源向电容器充电。
③将开关S掷向2端，测得电流随时间变化的i-t曲线如图丙中的实线a所示。
第2次	④用电阻R2替换R1，重复上述实验步骤②③，测得电流随时间变化的i-t曲线如图丁中的某条虚线所示。
说明：两次实验中电源输出的直流电压恒定且相同。

请完成下列问题：

（1）由图甲可知，电阻R₁的测量值为______。

（2）第1次实验中，电阻R₁两端的最大电压U=_____V。利用计算机软件测得i-t曲线和两坐标轴所围的面积为42.3，已知电容器放电时其内阻可以忽略不计，则电容器的电容为C=___      F。

（3）第2次实验中，电流随时间变化的i-t曲线应该是图丁中的虚线       （选填“b”、“c”或“d”），判断依据是_________________。

三、计算题

11. 难度：中等

如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25．

（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；

（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻消耗的功率为，求该速度的大小；

（3）在上问中，若＝2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．

（g取10rn／s²，sin37°＝0.6， cos37°＝0.8）

12. 难度：简单

如图甲所示，质量为M=0.5kg的木板静止在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块以初速度v₀=4m/s滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为s，给木板施加不同大小的恒力F，得到的关系如图乙所示，其中AB与横轴平行，且AB段的纵坐标为1m^-1。将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s²。

（1）若恒力F=0，则物块会从木板的右端滑下，求物块在木板上滑行的时间是多少？

（2）图乙中BC为直线段，求该段恒力F的取值范围及函数关系式。

四、选择题

13. 难度：简单

下列叙述和热力学定律相关,其中正确的是 （     ）

A．第一类永动机不可能制成,是因为违背了能量守恒定律

B．能量耗散过程中能量不守恒

C．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,违背了热力学第二定律

D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性

E.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功

五、计算题

14. 难度：中等

如图，将导热性良好的薄壁圆筒开口向下竖直缓慢地放入水中，筒内封闭了一定质量的气体（可视为理想气体）。当筒底与水面相平时，圆筒恰好静止在水中。此时水的温度t₁=7.0℃，筒内气柱的长度h₁=14 cm。已知大气压强p₀=1.0×10⁵ Pa，水的密度ρ=1.0×10³ kg/m³，重力加速度大小g取10 m/s²。

（i）若将水温缓慢升高至27℃，此时筒底露出水面的高度Δh为多少？

（ii）若水温升至27℃后保持不变，用力将圆筒缓慢下移至某一位置，撤去该力后圆筒恰能静止，求此时筒底到水面的距离H（结果保留两位有效数字）。

六、选择题

15. 难度：中等

如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，从波传到x＝5m的M点时开始计时，已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0. 4s，下面说法中正确的是

A．该列波在0.1s内向右传播的距离为1 m

B．质点P（x＝1m）在0.1s内向右运动的位移大小为1m

C．在0～0.1s时间内，质点Q（x＝1.5m）通过的路程是10cm

D．在t＝0.2s时，质点Q（x＝1.5m）的振动方向沿y轴正方向

E．质点N（x＝9m）经过0.5s第一次到达波谷

七、计算题

16. 难度：困难

如图，上、下表面平行的厚玻璃砖置于水平面上，在其上方水平放置一光屏。一单色细光束从玻璃砖上表面入射，入射角为i，经过玻璃砖上表面和下表面各一次反射后，在光屏上形成两个光斑。已知玻璃砖的厚度为h，玻璃对该单色光的折射率为n，光在真空中的速度为c。求

（i）两个光斑的间距d；

（ii）两个光斑出现的时间差Δt。

17. 难度：中等

在某些恒星内部，3个氦核（）结合成1个碳核（）。已知1个氦核的质量为m₁、1个碳核的质量为m₂，1个质子的质量为m_p，1个中子的质量为m_n，真空中的光速为c。

（i）核反应方程为；

（ii）核反应的质量亏损为；

（iii）碳核的比结合能为。

18. 难度：中等

在足够长的光滑水平面上有一个宽度为L的矩形区域，只要物体在此区域内就会受到水平向右的恒力F的作用。两个可视为质点的小球如图所示放置，B球静止于区域的右边界，现将A球从区域的左边界由静止释放，A球向右加速运动，在右边界处与B球碰撞（碰撞时间极短）。若两球只发生一次碰撞，且最终两球的距离保持不变，求

（i）A、B两球的质量之比；

（ii）碰撞过程中A、B系统机械能的损失。