2016届甘肃省高三下学期第五次考试理综物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，一个倾角θ=37°的足够长的斜面固定在水平地面上．当t=0时，滑块以初速度v₀=10m/s沿斜面向上运动，已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0．5，重力加速度g取10m/s²，sin37°=0．6，cos37°=0．8．下列说法正确的是（    ）

A．滑块一直做匀变速直线运动

B．t=1s时，滑块速度减为零，然后静止在斜面上

C．t=2s时，滑块恰好又回到出发点

D．t=3s时，滑块的速度为4m/s

2. 难度：中等

如图所示，abcd为一边长为l的正方形导线框，导线框位于光滑水平面内，其右侧为一匀强磁场区域，磁场的边界与线框的cd边平行，磁场区域的宽度为2l，磁感应强度为B，方向竖直向下。线框在一垂直于cd边的水平恒定拉力F作用下沿水平方向运动，直至通过磁场区域。cd边刚进入磁场时，线框开始匀速运动。线框中电流沿逆时针时为正，则导线框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，a、b两端的电压U_ab及导线框中的电流i随cd边的位置坐标x变化的图线可能是（  ）

3. 难度：简单

星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为第二宇宙速度．星球的第二宇宙速度v₂与第一宇宙速度v₁的关系为是v₂=v₁．已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的1/6．不计其它星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为（     ）

A．       B．       C．     D．

4. 难度：中等

如图甲所示，Q₁、Q₂是两个固定的点电荷，一个带负电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度v₀沿两点电荷连线的中垂线从a点向上运动，其v-t图象如图乙所示．下列说法正确的是（   ）

A．两点电荷一定都带正电，但电量不一定相等

B．两点电荷一定带正电，0-t₂时间内试探电荷所经过的各点场强越来越大

C．t₁、t₃两时刻试探电荷在同一位置

D．t₂时刻试探电荷的电势能最大，试探电荷所在处电场的电势最高

5. 难度：困难

飞机在航母上弹射起飞可以利用电磁驱动来实现．电磁驱动的原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈附近的金属环会被弹射出去．现在固定线圈左侧的同一位置，先后放有两个分别用铜和铝制成的闭合金属环，已知两环的横截面积相等，形状、大小相同，且ρ_铜 < ρ_铝．合上开关S的瞬间（  ）

A．从左侧看环中感应电流沿顺时针方向

B．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力

C．若将铜环放置在线圈右方，环将向左运动

D．电池正负极调换后，金属环不能向左弹射

6. 难度：简单

轻绳一端通过光滑的定滑轮与物块P连接，另一端与套在光滑竖直杆上的圆环Q连接，Q从静止释放后，上升一定距离到达与定滑轮等高处，则在此过程中（    ）

A．物块P的机械能不守恒，Q一直加速上升

B．当Q上升到与滑轮等高位置时，Q的机械能达到最大

C．任意时刻P、Q两物体的速度大小都满足v_P<v_Q

D．任意时刻Q受到的拉力大小小于P的重力大小

7. 难度：中等

如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为5:l，原线圈与一可变电阻R₀串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R₁，负载电阻的阻值R₂=7R₁，电路中所连接的电流表是理想电流表．现保持变压器输入电流不变，将负载电阻的阻值减少为R₂=5R₁，此时电流表读数为5．0A，则（    ）

A．此时流过原线圈的电流最大值为1．7A

B．此时流过原线圈的电流有效值为1．2A

C．原先电流表的示数为0．75A

D．原先电流表的示数为5．25A

8. 难度：中等

如图所示，甲图是一圆形光滑轨道，半径为R，乙图是一开口向下的抛物线光滑轨道，与y轴交点为抛物面的顶点．现同时将质量为m的两个相同的小球分别从两轨道的顶点处由静止释放，在小球沿轨道运动直至落在水平面上的过程中，下列说法正确的是（已知重力加速度为g）（     ）

A．甲图中小球在轨道上下滑时加速度增大

B．甲图中小球离开轨道时的速度为

C．乙图中无论a、b取何值，小球一定能落到x=b的位置

D．两小球落在同一水平面上的速度大小一定相等

二、实验题

9. 难度：简单

利用如图所示的实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系”实验，将光电门固定在轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，小车质量为M，保持小车质量不变，改变所挂重物质量m进行多次实验，每次小车都从同一位置A由静止释放（g取10 m/s²）。

（1）完成该实验时，________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；

（2）实验时，发现传感器示数明显不等于重物的重力，其原因是_______________________。

（3）在正确规范操作后，实验时除了需要读出传感器的示数F，测出小车质量M，还需测量的物理量有________，验证动能定理的表达式为________（用测得的物理量表示）。

10. 难度：中等

用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．

A．电压表V₁（量程6 V，内阻很大）；

B．电压表V₂（量程4 V，内阻很大）；

C．电流表A（量程3 A，内阻很小）；

D．滑动变阻器R（最大阻值10 Ω，额定电流4 A）；

E．小灯泡（2 A，7 W）；

F．电池组G（电动势E、内阻r）；

开关一只，导线若干．

实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V₁的示数增大，则电压表V₂的示数减小．

（1）请将设计的实验电路图在图甲中补充完整．

（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V₁和电压表V₂的示数，组成两个坐标点（I，U₁）、（I，U₂），标到U－I坐标系中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω（结果保留两位有效数字）．

（3）在U－I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为___Ω，电池组的效率为______．

三、计算题

11. 难度：中等

如图所示，将小物体（可视为质点）置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的恒力F拉动纸板，拉力大小不同，纸板和小物体的运动情况也不同。若纸板的质量m₁=0．1kg，小物体的质量m₂=0．4kg，小物体与桌面右边缘的距离d=0．15m，已知各接触面间的动摩擦因数均为μ=0．2，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10m/s²。求：

（1）当小物体与纸板一起运动时，桌面给纸板的摩擦力大小；

（2）拉力F满足什么条件，小物体才能与纸板发生相对滑动；

（3）若拉力作用0．3s时，纸板刚好从小物体下抽出，通过计算判断小物体是否会留在桌面上。

12. 难度：简单

如图所示，虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，其主要部件为缓冲滑块 K和质量为m的缓冲车厢。在缓冲车的底板上，沿车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN。缓冲车的底部，安装电磁铁（图中未画出），能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成，滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab边长为L。假设缓冲车以速度v₀与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，此后线圈与轨道的磁场作用力使缓冲车厢减速运动，从而实现缓冲，一切摩擦阻力不计。

（1）求滑块K的线圈中最大感应电动势的大小；

（2）若缓冲车厢向前移动距离L后速度为零，则此过程线圈abcd中通过的电量和产生的焦耳热各是多少？

（3）若缓冲车以某一速度（未知）与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，缓冲车厢所受的最大水平磁场力为F_m。缓冲车在滑块K停下后，其速度v随位移x的变化规律满足： 。要使导轨右端不碰到障碍物，则缓冲车与障碍物C碰撞前，导轨右端与滑块K的cd边距离至少多大？

四、选择题

13. 难度：中等

下列说法正确的是（     ）

（I）若某种实际气体分子的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系正确的是 （    ）

A．如果保持其体积不变，温度升高，内能一定增大

B．如果保持其温度不变，体积增大，内能一定增大

C．如果吸收热量，温度升高，体积增大，内能不一定增大

（II）有关热力学第二定律说法正确的是（     ）

D．热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体

E．任何热机都不可能使燃料燃烧所释放的热量完全转化为机械能

五、计算题

14. 难度：中等

如图所示，一个圆柱形的绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t₁的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h₁．现通过电热丝给气体加热一段时间后，使其温度上升到t₂（摄氏温度），若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为p₀，重力加速度为g，求：

（1）气体的压强．

（2）这段时间内活塞上升的距离是多少？

（3）这段时间内气体的内能如何变化，变化了多少？

六、填空题

15. 难度：中等

下图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．t＝0时质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T．经过四分之一周期，质点5开始运动，此时质点1已发生的位移为6cm，则当t=时质点5的运动方向为          ，当t=时质点9运动的路程为          ．

七、计算题

16. 难度：简单

如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A=30°，∠B=60°，一束平行于AC边的光线自AB边上的P点（PA小于PB）射入三棱镜，若棱镜材料的折射率n=，光在真空中的速度为c．

①求光在棱镜中的传播速度；

②通过计算说明光线射出棱镜时的出射方向．

八、选择题

17. 难度：中等

下列说法正确的是

A．只要入射光照强度足够大，就会发生光电效应

B．α粒子散射实验，表明原子具有核式结构

C．由玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，其电势能减小，核外电子的动能增大

D．天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线都是高能量的电磁波

E．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定放出核能

九、计算题

18. 难度：简单

如图甲所示，物块A、B的质量分别是m_A=4．0kg和m_B=3．0kg．用轻弹簧栓接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙接触．另有一个物块C从t=0时以一定的速度向右运动，在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v﹣t图象如图乙所示．求：                 

（1）物块C的质量m_C；

（2）墙壁对物块B的弹力在4s到12s的时间内对B的冲量I的大小和方向；

（3）B离开墙后的运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能E_p．