1、1天津市十二区县重点高中 2016 届高三毕业班第一次联考物理试题一、单选题（本大题共 5 小题，共 30 分）1. 如图所示，两束不同的单色光 P 和 Q 射向半圆形玻璃砖，其出射光线都是从圆心 O 点沿OF 方向，由此可知（ ）A. Q 光穿过该玻璃砖所需的时间比 P 光短B. P 光的波长比 Q 光的波长小C. P、Q 两束光以相同的入射角从水中射向空气，若 Q 光能发生全反射，则 P 光也一定能发生全反射D. 如果让 P、Q 两束单色光分别通过同一双缝干涉装置，P 光形成的干涉条纹间距比 Q 光的大【答案】D【解析】试题分析：由图知：P 光和 Q 光的折射角相等，而 P 光的偏折程度小
2、，根据折射定律知 P光的折射率比 Q 光小，由 知 P 光在玻璃砖中传播速度大，则 P 光穿过玻璃砖所需的时间比 Q 光短，故 A 错误P 光的折射率小，频率小，则 P 光的波长比 Q 光的波长长，故 B错误根据临界角公式 ，知 P 光束的折射率小，临界角大，所以若 Q 光能发生全反sinC=1n射，则 P 光不一定能发生全反射，故 C 错误P 光束的折射率小，波长长，根据双缝干涉条纹的间距与波长成正比，则 P 光形成的干涉条纹间距比 Q 光的大，故 D 正确故选 D考点：光的折射；全反射；光的干涉【名师点睛】解决本题的关键是通过光路图比较出折射率的大小，要掌握折射率与光速、波长的关系，要知道
3、折射率越大，相应的光的频率越大。2.如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的电动势图象如图乙所示，通过原、副线圈的匝数比为 110 的理想变压器给一灯泡供电如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为 22 W，现闭合开关，灯泡正常发光则（ ）2A. t001s 时刻穿过线框回路的磁通量为零B. 交流发电机的转速为 100 r/sC. 变压器原线圈中电流表示数为 1 AD. 灯泡的额定电压为 220 V2【答案】C【解析】t0.01 s 时刻感应电动势为零，故此时穿过线框回路的磁通量最大，选项 A 错误；交流电的频率 ，故交流发电机的转速为 n=f=50 r/s
4、，选项 B 错误；变压器原线圈中f=1T=50Hz电压有效值为 22V，则根据 I1U1=P=22W，解得 I1=1A，即电流表示数为 1 A，选项 C 正确；变压器次级电压有效值为 ，则灯泡的额定电压为 220 V，选项 D 错误；故U2=n2n1U1=220V选 C.3.在某星球表面以初速度 竖直上抛一个物体，若物体只受该星球引力作用，该物体由抛v0出到落回抛出点的时间为 t，已知该星球的直径为 D，万有引力常量为 G，则可推算出这个星球为质量为 A. B. C. D. v0D22Gt v0D28Gt v0D24Gt 2v0D2Gt【答案】A【解析】【详解】星球表面的重力加速度 ，根据万有
5、引力等于重力： ，可得星球g=v0t2=2v0t mg=GMm(D2)2质量 ，故 BCD 错误， A 正确。M=v0D22Gt4.如图甲所示，一个质量为 3kg 的物体放在粗糙水平地面上，从零时刻起，物体在水平力F 作用下由静止开始做直线运动，在 时间内物体的加速度 a 随时间 t 的变化规律如图0 3s乙所示。则3A. F 的最大值为 12 NB. 和 内物体加速度的方向相同0 1s 2 3sC. 1s 末物体的速度最大，最大速度为 4m/sD. 在 内物体做匀加速运动， 内物体做匀减速运动0 1s 2 3s【答案】B【解析】【详解】第 2s 内物体加速度恒定，故所受作用力恒定，根据牛顿第
6、二定律知 知合F合 =ma外力为 12N，由于物体在水平方向受摩擦力作用，故作用力大于 12N，故 A 错误；物体在力F 作用下由静止开始运动，加速度方向始终为正，与速度方向相同，故物体在前 3s 内始终做加速运动，第 3s 内加速度减小说明物体速度增加得变慢了，但仍是加速运动，即和 内物体加速度的方向相同，故 B 正确；因为物体速度始终增加，故 3s 末物体0 1s 2 3s的速度最大，再根据 知速度的增加量等于加速度与时间的乘积，在 图象上v=at a-t即为图象与时间轴所围图形的面积， ，物体由静止开始加速运v=12(1+3)4m/s=8m/s动，故 3s 末物体的速度最大，最大速度为
7、，故 C 错误；第 2s 内的物体的加速度恒定，8m/s物体做匀加速直线运动，在 内物体做加速增大的加速运动， 内物体做加速度减小0-1s 2-3s的加速运动，故 D 错误。所以 B 正确，ACD 错误。5.如图所示，两电荷量都是 Q 的正点电荷对称地放置在 x 轴上原点 O 的两侧， a、 b 两点分别在 x 轴和 y 轴上。取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是A. O 点的电场强度为零，电势也为零B. 正的试探电荷在 b 点的电势能大于零，所受电场力方向向右C. 带正电的试探电荷从 O 点移到 b 点，需克服电场力做功D. 带负电的试探电荷在 a 点的电势能小于在 O 点的电势能【答案】
8、D4【解析】【详解】两个等量同种电荷电场线分布关于中垂线左右对称，关于连线上下对称，呈现排斥形状；根据两个等量同种点电荷的电场线和等势面的分布情况，如右图所示：结合两个等量同种电荷电场线分布可知，两个等量同种电荷连线中点出的电场强度为零，但电势却是中垂线上最高点，故 A 错误；由图所示知：取无穷远处的电势为零，从无穷远处向 b 点移动逆着电场线移动，故 b 点电势大于零，即 正的试探电荷在 b 点的电势能大于零； b 的电场强度方向向上，则正电荷在 b 点受到的电场力的方向向上；故 B 错误；正电荷从 O 向 b 运动的过程中，顺电场线移动，电场力做正功，故 C 错误；两个等量同种电荷中点 O
9、 的电势在连线上为最小值，在中垂线上为最大值，所以 a 点的电势大于 O 点的电势，即 带负电的试探电荷在 a 点的电势能小于在 O 点的电势能，故 D 正确。所以 D 正确，ABC 错误。二、多选题（本大题共 3 小题，共 12.0 分）6.下列说法正确的是A. 爱因斯坦为解释光电效应实验现象提出了光子说B. 结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固C. 钍的半衰期为 24 天，1 g 钍经过 120 天后还剩 钍0.2gD. 氢原子从能量为 E 的激发态跃迁到能量为 E 的基态，辐射光子的能量为 E 2 1 2-E 1【答案】AD【解析】【详解】爱因斯坦为解释光电效应现象提出了光子说，故
10、A 正确；比结合能越大原子核越牢固，而不是结合能越大原子核越牢固；比结合能是指原子核结合能对其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均对每个核子所要添加的能量，所以比结合5能越大，原子核越牢固，故 B 错误；钍的半衰期为 24 天，1 g 钍 经过 120 天后，发生 23490Th5 个半衰期，1 g 钍经过 120 天后还剩 ，故 C 错误；根据跃迁满足能量守恒知辐射0.03125g光之的能量为 故 D 正确。所以 AD 正确，BC 错误。h=E2-E1，7. 图甲为一列简谐横波在 t=2s 时的波形图，图乙为介质中平衡位置在 x=05m 处的质点P 的振动图象，Q 是平衡
11、位置为 x=2m 的质点。下列说法正确的是（ ）A. 波速为 05 m/sB. 波的传播方向向左C. 02 s 时间内 Q 向 y 轴负方向运动D. 当 t=7s 时 Q 恰好回到平衡位置【答案】ACD【解析】试题分析：根据图乙的振动图象可知，在 x=05m 处的质点在 t=2s 时振动方向向下，所以该波向右传播，故 B 错误由图甲可知该简谐横波波长为 2m，由图乙知周期为 4s，则波速为 ，故 A 正确由于该波向右传播，由图甲可知 t=2s 时，质点 Q 已经在波谷，所以可知 02s 时间内，Q 向 y 轴负方向运动，故 C 正确当 t=7s 时，t=5s= T，Q 恰好回平衡位置，故 D
12、正确故选 ACD考点：振动图像和波的图像【名师点睛】对于两种图象结合的问题，关键熟练利用波形平移法判断质点的振动方向与传播方向，利用时间与周期的关系，来质点的状态要注意两种图象判断质点振动方向的方法是不同的，不能混淆。8.如图所示，一块长木板 B 静止放在光滑的水平地面上，在 B 上放一物体 A，现以恒定的外力 F 拉 B，由于 A、 B 间摩擦力的作用， A 将在 B 上滑动，以地面为参考系， A、 B 都向前移动一段距离，在此过程中6A. B 对 A 的摩擦力所做的功小于 A 的动能的增量B. B 克服 A 的摩擦力所做的功等于 B 对 A 的摩擦力所做的功C. 外力 F 对 B 做的功等
13、于 B 的动能的增量与 B 克服摩擦力所做的功之和D. 外力 F 做的功等于 A 和 B 动能的增量和 A、 B 系统产生的热量之和【答案】CD【解析】【详解】对 A 物运用动能定理， ，即 B 对 A 的摩擦力所做的功，等于 A 的动能Wf=EkA 的增量，故 A 错误； A 对 B 的摩擦力与 B 对 A 的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于 A 在 B 上滑动， A、 B 对地的位移不等，故二者做功不等，故 B 错误；对 B 物体应用动能定理， ， 为 B 克服摩擦力所做的功，即WF-Wf=EkBWf，就是外力 F 对 B 做的功等于 B 的动能增量与 B 克服摩
14、擦力所做的功之和，WF=EkB+Wf故 C 正确；选择 A 和 B 组成的系统作为研究对象，运用动能定理研究，有：其中 为 A、 B 的相对位移，再由功能关系知：WF+(-fx)=EkA+EkB x， Q 为 A、 B 系统产生的热量，两式联立有： ，所以外fx=Q WF=EkA+EkB+Q力 F 做的功等于 A 和 B 的动能的增量和 A、 B 系统产生的热量之和，故 D 正确。所以 CD 正确，AB 错误。三、实验题探究题（本大题共 1 小题，共 9.0 分）9.如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为 M 的小车，小车跟绳一端相连，绳子另一=2kg端通过滑轮吊一个质量为 的物体，开始绳处于伸
15、直状态，物体从距地面 h 处m=0.5kg =1m由静止释放，物体落地之前绳的拉力为_ N；当物体着地的瞬间小车未离开桌子小车的速度大小为_ g m/s.( =10m/s2)7【答案】 (1). (2). 24【解析】【详解】对小车由牛顿第二定律得： ，对砝码由牛顿第二定律知： ，以T=Ma mg-T=ma上两式联立解得物体落地之前绳的拉力 ，代入数据得 ；小车与砝码作为一T=MmgM+m ：T=4N系统，在小车滑动过程中系统的机械能守恒，由机械能守恒定律可得： ，mgh=12(M+m)v2代入数据解得砝码着地的瞬时速度为： 。v=2m/s10.验证机械能守恒定律的实验装置如图所示，小球由一根
16、不可伸长的细线拴住。细线另一端固定在 O 点，在 O 点正下方放置一组光电门，可测出小球通过时的挡光时间。小球摆到最低点时球心正对光电门，将细线拉直至水平后，小球由静止释放，光电门测出的挡光时间为 t，已知小球的直径为 D，重力加速度为 g。 则测得绳长为 l，若等式_成立用题目中所给字母表示，说明小球下摆过程机械能守恒；此实验的系统误差来源于_。说出一种即可【答案】 (1). (2). 空气阻力或测速度时用平均速度代替瞬时速度g(l+D2)=D22t2【解析】【详解】 小球运动到最低点时 ，根据机械能守恒定律应有： ，联 v=Dt mg(l+D2)=12mv2立解得： .g(l+D2)=D2
17、2t2根据实验原理，及实验操作可知，产生系统误差的根源是空气阻力；11.某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻步骤如下：用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为_ mm8用多用电表欧姆档粗略测量此圆柱体的电阻，所选倍率档为 x1 档，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到_档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是_，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是_ 。该同学想用伏安法更精确地测量其电阻 R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻 R电流表 量程 ，内阻约A1( 0 4mA 50)电流表 量程 ，内阻约A2(
18、0 10mA 30)电压表 量程 ，内阻约V1( 0 3V 10k)电压表 量程 ，内阻约V2( 0 15V 25k)直流电源 电动势 4V，内阻不计E(滑动变阻器 R 阻值范围 ，允许通过的最大电流 1( 0 15 2.0A)滑动变阻器 R 阻值范围 ，允许通过的最大电流 2( 0 20k 0.5A)开关 S导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，则该实验所选电压表为_ 填 或V1，所选电流表为_填 或 ，所选滑动变阻器为 _填 R 或 R ；请在如V2) A1 A2) 1 2)9图方框中画出测量的电路图_。【答案】 (1). (2). (3). 欧姆调零 (4). 220 (5
19、). V 8.600 10档 1(6). A (7). R (8). 2 1【解析】【详解】 螺旋测微器固定刻度读数为 ，可动刻度读数为 ，最终读数 8.5mm 10.00.01mm为 .8.5mm+10.00.01mm=8.600mm欧姆表表头指针偏转角度很小说明电阻较大应调高倍档即 档；欧姆表读数等于： 10；R=2210=220电源电动势为 4V，若选择 15V 量程，则最大示数不足电表量程的三分之一，故为了减小误差应选择 3V 量程的 ，则电路中的最大电流 ，故选择电流表 ，V1 I=UR=3V22015mA A2滑动变阻器起分压作用，为了方便调节选择小阻值 即可；R1，故被测电阻属于
20、小电阻，电流表应选外接法；又题RARV=3010000500220目要求尽量精确测量故变阻器应用分压式接法，电路图如图所示：四、计算题（本大题共 3 小题，共 30.0 分）12.如图所示，有一个可视为质点的质量为 m1 kg 的小物块，从光滑平台上的 A 点以v03m/s 的初速度水平抛出，到达 B 点时，恰好沿 B 点的切线方向进入固定在地面上的竖直圆弧轨道，圆弧轨道的半径为 R05 m，B 点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角53，不计空气阻力，取重力加速度 g10 m/s 2。 （sin 53 08，cos 53 06）求：10（1）A、B 两点的高度差 h；（2）若小物块恰好经过圆弧轨
21、道最高点 D，则小物块在竖直圆弧轨道内克服摩擦力做的功W。【答案】 （1）08;（2）2【解析】试题分析：（1）小物块从 A 到 B 平抛运动 分解 B 点速度，水平方向分速度 v0，竖直方向分速度 vy则 vyv 0tan53o竖直方向根据运动学公式 hv2y2g由式，代入数据解得 h=08m（2）小物块在 B 点速度为 vBv0cos53o由 B 到 D 过程根据动能定理 mgR(1+cos53o)W克 12mv2D12mv2B在最高点 D，根据牛顿第二定律 mg mv2DR由式，代入数据解得 W 克 =2J考点：动能定理；牛顿第二定律【名师点睛】本题考查了圆周运动、平抛运动与动能定理的综
22、合运用，知道圆周运动向心力的来源和平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律是解决本题的关键。13.如图所示，两根平行金属导轨 MN、PQ 相距 d=1.0m，导轨平面与水平面夹角 ，导=30轨上端跨接一定值电阻 ，导轨电阻不计。整个装置处于方向垂直导轨平面向上、R=1.6磁感应强度大小 B=1.0T 的匀强磁场中，金属棒 ef 垂直于 MN、PQ 静止放置，且与导轨保持良好接触，其长度刚好为 d、质量 =0.10kg、电阻 ，距导轨底端的距离m1 r=0.40。另一根与金属棒平行放置的绝缘棒 gh 长度也为 d，质量为 =0.05kg，从轨道s1=3.75m m2最低点以速度 =10m/s 沿
23、轨道上滑并与金属棒发生正碰（碰撞时间极短） ，碰后金属棒沿v011导轨上滑一段距离后再次静止，此过程中流过金属棒的电荷量 q=0.1C 且测得从碰撞至金属棒静止过程中金属棒上产生的焦耳热 Q=0.05J。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为 ，=33g=10m/s2。求：（1）碰后金属棒 ef 沿导轨上滑的最大距离 ；s2（2）碰后瞬间绝缘棒 gh 的速度 ；v3（3）金属棒在导轨上运动的时间 t。【答案】 （1） （2） （3） 0.20m 1m/s 0.20s【解析】试题分析：根据电磁感应定律求出感应电动势，感应电流，再根据电量的表达式求出运动的位移；根据动能定理和热量分配关系，进而求出绝缘棒
24、的速度；根据动量定理求出金属棒在导轨上运动的时间。（1）碰后的电动势为： 回路的电流为： E=t I= ER+r= (R+r)t通过的电量为： q=It磁通量的变化量为： =Bds2 以上联立解得： s2=0.20m（2）碰前： 对 gh 由动能定理： m2gs1sinm2gs1cos=12m2v2112m2v20代入解得： v1=5m/s对 ef 由能量守恒得： m1gs2sin+m1gs2cos+Q总 =12m1v22热量关系为： Q总Q=R+rr联立以上并代入数据解得： v2=3m/s12相碰时由动量守恒： m2v1=m2v3+m1v2代入数据解得： 方向沿导轨向下v3=1m/s（3）由
25、动量定理： (m1gcos+m1gsin+BId)t=0m1v2通过的电荷量为： q=It联立以上并代入数据解得： t=0.20s点睛：本题主要考查了导体棒切割磁感线问题，应用电磁感应定律、动量守恒、动量定理和电量的表达式即可解题，是一道综合性很强的题。14.如图甲所示，建立 xOy 坐标系，两平行极板 P、Q 垂直于 y 轴且关于 x 轴对称，极板长度和极板间距均为 l，第一、四象限有磁场，方向垂直于 xOy 平面向里。位于极板左侧的粒子源沿 x 轴向右连接发射质量为 m、电量为+q、速度相同且重力不计的带电粒子。在03t0时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极板边缘的影响） 。已知 t
26、=0 时刻进入两板间的带电粒子恰好在 t0时刻经极板边缘射入磁场。上述 m、q、l、t 0、B 为已知量。（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）（1）求电压 U0的大小；（2）求 时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径；t=2t03（3）何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。【答案】 （1） （2） （3）U0=ml2qt20 R=5ml2qBt0 tmin=m2Bq【解析】试题分析：（1） 时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动， 时刻刚好t=0 t0从极板边缘射出，在 y 轴负方向偏移的距离为 ，则有 ， 12l E=U0l Eq=ma1312
27、l=12at20联立以上三式，解得两极板间偏转电压为 。U0=ml2qt20（2） 时刻进入两极板的带电粒子，前 时间在电场中偏转，后 时间两极板没有电场，12t0 12t0 12t0带电粒子做匀速直线运动。带电粒子沿 x 轴方向的分速度大小为 v0=lt0带电粒子离开电场时沿 y 轴负方向的分速度大小为 vy=a12t0带电粒子离开电场时的速度大小为 v=v2x+v2y设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为 R，则有 联立式解得 。（3） 时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短。带电粒子离开磁场时沿 y 轴正方向的分速度为 ，设带电粒子离开电场时速度方向与 y 轴正方向的夹角为 ，则 ，联立式解得 ，带电粒子在磁场运动的轨迹图如图所示，圆弧所对的圆心角为，所求最短时间为 ，带电粒子在磁场中运动的周期为 ，联立以上两式解得 。考点：带电粒子在电场及磁场中的运动视频14
