2017届山东省枣庄市高三下学期第一次模拟考试理科综合物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列说法正确的是

A. 铀核裂变时释放的能量等于它俘获中子时得到的能量

B. 发生光电效应时，入射光越强，则光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大

C. 用α粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核，都可以打出质子，因此人们断定质子是原子核的组成部分

D. 用能量为11.0eV的光子照射处于基态的氢原子，可使其跃迁到激发态

2. 难度：中等

2016年12月17日是我国发射“悟空”探测卫星二周年纪念日，一年来的观测使人类对暗物质的研究又进了一步。宇宙空间中两颗质量相等的星球绕其连线中心转动时，理论计算的周期与实际观测周期不符，且；因此，科学家认为，在两星球之间存在暗物质。假设以两星球球心连线为直径的球体空间中均匀分布着暗物质，两星球的质量均为m；那么，暗物质质量为

A.

B.

C.

D.

3. 难度：中等

如图所示，一根固定直杆与水平方向夹角为，将质量为m₁的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂质量为m₂的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为。通过某种外部作用，使滑块和小球瞬间获得初动量后，撤去外部作用，发现滑块与小球仍保持相对静止一起运动，且轻绳与竖直方向夹角。则滑块的运动情况是

A. 动量方向沿杆向下，正在均匀增大

B. 动量方向沿杆向下，正在均匀减小

C. 动量方向沿杆向上，正在均匀增大

D. 动量方向沿杆向上，正在均匀减小

4. 难度：中等

如图所示，R₁、R₂、R₃为完全相同的标准电阻。甲、乙两种情况下电阻R₂、R₃的功率均为P，且匝数比n₁：n₂均为4：l，则

A. 图甲中R₁的功率2P

B. 图甲中R₁的功率

C. 图乙中R₁的功率16P

D. 图乙中R₁的功率

二、不定项选择题

5. 难度：中等

如图所示，穿在一根光滑固定杆上的小球A、B通过一条跨过定滑轮的细绳连接，杆与水平方向成θ角，不计所有摩擦。当两球静止时，OA绳沿竖直方向，OB绳与杆的夹角为θ，则下列说法正确的是

A. 小球A一定受到3个力的作用

B. 小球B可能受到4个力的作用

C. 小球A、B的质量之比m_A：m_B=1：tanθ

D. 小球A、B的质量之比m_A：m_B=tanθ：1

6. 难度：中等

如图所示，等腰直角三角形abc的直角边长度为L，该区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。三个相同的带电粒子从b点沿bc方向分别以速度v₁、v₂、v₃射入磁场，在磁场中运动的时间分别为t₁、t₂、t₃，且t₁：t₂：t₃=2：2：1。不计粒子的重力，下列说法正确的是

A. 三个速度的大小关系一定是v₁= v₂< v₃

B. 三个速度的大小关系可能是v₁< v₂< v₃

C. 粒子的比荷

D. 粒子的比荷

7. 难度：中等

如图所示，水平面内的等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道CD的最低点，光滑直导轨的上端点D到A、B两点的距离均为L，D在AB边上的竖直投影点为O。一对电荷量均为－Q的点电荷分别固定于A、B两点。在D处将质量为m、电荷量为+q的小球套在轨道上(忽略它对原电场的影响)，将小球由静止开始释放，已知静电力常量为k、重力加速度为g，且，忽略空气阻力，则

A. 轨道上D点的场强大小为

B. 小球刚到达C点时，其加速度为零

C. 小球刚到达C点时，其动能为

D. 小球沿直轨道CD下滑过程中，其电势能先增大后减小

8. 难度：困难

如图所示，间距为l的光滑平行金属导轨平面与水平面之间的夹角=30°，导轨电阻不计。正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨平面向上。甲、乙两金属杆电阻相同、质量均为m，垂直于导轨放置。起初甲金属杆位于磁场上边界ab处，乙位于甲的上方，与甲间距也为l。现将两金属杆同时由静止释放，从此刻起，对甲金属杆施加沿导轨的拉力，使其始终以大小为a=的加速度向下匀加速运动。已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，重力加速度为g，则下列说法正确的是

A. 每根金属杆的电阻

B. 甲金属杆在磁场区域运动过程中，拉力对杆做的功在数值上等于电路中产生的焦耳热

C. 乙金属杆在磁场区域运动过程中，安培力的功率是

D. 从乙金属杆进入磁场直至其离开磁场过程中，回路中通过的电量为

三、实验题

9. 难度：中等

某兴趣小组测量小物块与水平面之间的动摩擦因数和弹簧压缩后弹性势能大小的装置如图所示。弹簧左端固定在挡板上，右端被带有挡光条的小物块压至C处。现由静止释放小物块，小物块与弹簧分离后通过P处光电计时器的光电门，最终停在水平面上某点B。已知挡光条的宽度为d，当地重力加速度为g。

(1)现测得挡光条通过光电门的时间为t，小物块停止处到光电门的距离为x，则小物块通过光电门处的速度v=_____，小物块与水平面间的动摩擦因数μ=____(用g、d、t、x表示)。   

(2)若小物块质量为m，释放处C到光电门P的距离为x₀，则小物块释放瞬间弹簧的弹性势能E_P=________(用m、d、t、x、x₀表示)。

10. 难度：困难

某同学测量直流恒流源的输出电流I₀和定值电阻R_x的阻值，电路如图l所示。实验器材如下：直流恒流源(电源输出的直流电流I₀保持不变，I₀约为0.8 A)；

待测电阻R_x (阻值约为20)；

滑动变阻器R(最大阻值约为50)；

电压表V(量程15 V，内阻约为15 k)；

电流表A(量程0.6 A，内阻约为0.2)；

请回答下列问题。

(1)实验所用器材如图2所示，图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接_________。

(2)电路开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动到____处(选填“a”、“b”)，其理由是__________；

(3)所得实验数据如下表，请在图3所示的直角坐标系上画出U—I图象。

(4)根据所画U—I图象，可求得直流恒流源输出电流I₀=____A，待测电阻的阻值R_x =_____。(结果保留两位有效数字)

四、简答题

11. 难度：困难

如图所示，质量m=1 Kg的滑板A带有四分之一光滑圆轨道，圆轨道的半径R=1.8 m，圆弧底端点切线水平，滑板的水平部分粗糙。现滑板A静止在光滑水平面上，左侧紧靠固定挡板，右侧有与A等高的平台，平台与A的右端间距为s。平台最右端有一个高h=1.25 m的光滑斜坡，斜坡和平台用长度不计的小光滑圆弧连接，斜坡顶端连接另一水平面。现将质量m=2 kg的小滑块B(可视为质点)从A的顶端由静止释放，取重力加速度g=10m／s²。求：   

(1)滑块B刚滑到圆弧底端时，对圆弧底端轨道的压力大小。

(2)若A、B间动摩擦因数μ₁=0.5，保证A与平台相碰前A、B能达到共同速度，则s应满足什么条件?

(3)平台上P、Q之间是一个宽度l=0.5 m的特殊区域，该区域粗糙，且当滑块B进入后，滑块还会受到一个水平向右、大小F=20 N的恒力作用，平台其余部分光滑。在满足第(2)问的条件下，若A与B共速时，B刚好滑到A的右端，A恰与平台相碰，此后B滑上平台，同时快速撤去A。设B与PQ之间的动摩擦因数0<μ<l，试讨论因μ的取值不同，B在PQ间通过的路程大小。

12. 难度：困难

如图所示，穿有M、N两个小球(均视为质点)的光滑绝缘圆环，固定在竖直面内，圆心为O、半径为R=0.3 m。M、N用一根不可伸长的绝缘轻质细绳相连，质量分别为m_M=0.01 kg、m_N=0.08kg；M带电量q=+7×10^-4C，N不带电。该空间同时存在匀强电场和匀强磁场。电场方向竖直向上，电场强度E=1×10³V／m；磁场方向垂直于圆环平面向里，磁感应强度B=×10² T。将两小球从图示位置(M与圆心O等高，N在圆心O的正下方)由静止释放，两小球开始沿逆时针向上转动。取重力加速度g=10m／s²，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。则在两球从图示位置逆时针向上转动的过程中，求：

(1)通过计算判断，小球M能否到达圆环的最高点?

(2)小球M速度最大时，圆环对小球M的弹力。

(3)小球M电势能变化量的最大值。

五、多选题

13. 难度：简单

关于物体的内能，下列说法正确的是_______。

A. 一定质量的0℃的冰融化为0℃的水时，分子势能减小

B. 物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关

C. 通电时电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的

D. 自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的

E. 一定温度下饱和汽的压强与气体的体积无关

六、简答题

14. 难度：中等

如图所示，两端开口的U型管粗细均匀，左右两管竖直，底部的直管水平。水银柱的长度如图中标注所示，水平管内两段空气柱a、b的长度分别为10cm、5cm。在左管内缓慢注入一定量的水银，稳定后右管的水银面比原来升高了h=10cm。已知大气压强P₀=76cmHg，求向左管注入的水银柱长度。   

七、多选题

15. 难度：中等

如图甲所示，同一均匀介质中的一条直线上有相距10m的两质点A、B，C为AB的中点。从0时刻起，A、B同时开始振动，且都只振动了一个周期。图乙为A的振动图象，图丙为B的振动图象。若A向右传播的波与B向左传播的波在0.5s时相遇，则下列说法正确的是(    )

A. 两列坡的坡长都是5m

B. 两列波在A、B间的传播速度均为10m／s

C. 在两列波相遇过程中，C为振动加强点

D. 在1s时，质点B经过平衡位置且振动方向向上

E. 1 s内，C经过的路程为0

八、简答题

16. 难度：中等

如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体，一束细光束由真空沿着径向与AB成角射入，对射出的折射光线的强度随角的变化进行记录，得到的关系如图乙所示。如图丙所示是这种材料制成的器具，左侧是半径为R的半圆，右侧是长为8R，高为2R的长方体，一束单色光从左侧P点沿半径方向与长边成37°角射入器具。已知光在真空中的传播速度为c，求：

①该透明材料的折射率；   

②光线穿过器具的时间。