2016年天津市河北区高考一模试卷物理及答案解析.docx

1、2016 年 天 津 市 河 北 区 高 考 一 模 试 卷 物 理一 、 单 项 选 择 题1.关 于 原 子 和 原 子 核 的 几 种 说 法 ， 正 确 的 是 ( )A.衰 变 说 明 原 子 核 内 部 存 在 电 子B.原 子 光 谱 规 律 表 明 原 子 具 有 核 式 结 构C.天 然 放 射 现 象 说 明 原 子 核 有 复 杂 结 构D.粒 子 散 射 实 验 表 明 玻 尔 原 子 理 论 的 正 确解 析 ： A、 衰 变 是 原 子 核 内 的 中 子 转 化 为 质 子 同 时 释 放 出 电 子 ， 不 是 证 明 原 子 核 内 部 存 在电 子 ， 故

2、A 错 误 ；B、 粒 子 散 射 实 验 说 明 原 子 具 有 核 式 结 构 ， 没 有 表 明 玻 尔 原 子 理 论 的 正 确 ， 故 BD 错 误 ；C、 天 然 放 射 现 象 说 明 原 子 核 内 部 具 有 复 杂 结 构 ， 故 C 正 确 。答 案 ： C 2.一 个 物 块 在 粗 糙 水 平 面 上 ， 受 到 的 水 平 拉 力 F 随 时 间 t 变 化 如 图 甲 所 示 ， 速 度 v 随 时 间 t变 化 如 图 乙 所 示 (g=10m/s2)。 由 图 中 数 据 可 求 得 物 块 的 质 量 m， 物 块 与 水 平 面 间 的 动 摩 擦 因数

3、 。 则 下 列 几 组 中 正 确 的 是 ( )A.1Kg， 0.4B.1Kg， 0.1C.2Kg， 0.2D.2Kg， 0.4 解 析 ： 4s 以 后 做 匀 速 直 线 运 动 ， 知 拉 力 等 于 摩 擦 力 ， 则 f=8N。则 2 4s 内 ， 匀 加 速 直 线 运 动 的 加 速 度 a=2m/s2， 根 据 牛 顿 第 二 定 律 得 ， F f=ma， 解 得m= 。则 动 摩 擦 因 数 。 故 D 正 确 ， A、 B、 C 错 误 。答 案 ： D3.一 质 点 以 坐 标 原 点 O 为 中 心 位 置 在 y 轴 方 向 上 做 简 谐 运 动 ， 其 振

4、动 图 象 如 图 甲 所 示 。 振 动在 介 质 中 产 生 的 简 谐 横 波 沿 x 轴 正 方 向 传 播 ， 波 速 为 1.0m/s。 t=0s 时 此 质 点 开 始 振 动 ， 经 过2s 后 此 质 点 立 即 停 止 运 动 ， 再 经 过 1s 后 的 波 形 图 是 图 乙 中 的 (振 动 和 波 形 图 中 质 点 的 位 移 都规 定 向 上 为 正 )( ) A.B.C. D.解 析 ： 根 据 x=v t=11m=1m， 知 道 2s 内 产 生 的 波 在 波 源 停 止 振 动 后 ， 再 经 过 1s 向 前 传播 1m。 由 振 动 图 象 知 ，

5、t=0 时 刻 质 点 向 上 振 动 ， 所 以 介 质 中 各 个 质 点 均 向 上 起 振 ， 结 合 波形 平 移 法 知 ， B 图 正 确 。 故 B 正 确 ， A、 C、 D 错 误 。答 案 ： B4.如 图 所 示 ， M、 N 两 点 分 别 放 置 两 个 等 量 种 异 电 荷 ， A 为 它 们 连 线 的 中 点 ， B 为 连 线 上 靠近 N 的 一 点 ， C 为 连 线 的 中 垂 线 上 处 于 A 点 上 方 的 一 点 ， 在 A、 B、 C 三 点 中 ( ) A.场 强 最 小 的 点 是 A 点 ， 电 势 最 高 的 点 是 B 点B.场

6、强 最 小 的 点 是 A 点 ， 电 势 最 高 的 点 是 C 点C.场 强 最 小 的 点 是 C 点 ， 电 势 最 高 的 点 是 B 点D.场 强 最 小 的 点 是 C 点 ， 电 势 最 高 的 点 是 A 点解 析 ： 根 据 等 量 异 种 电 荷 电 场 线 的 分 布 ， 知 道 EB EA EC， 场 强 最 小 的 是 C 点 。 等 量 异 种电 荷 连 线 的 垂 直 平 分 线 是 一 条 等 势 线 ， 知 A=C， 沿 着 电 场 线 方 向 电 势 逐 渐 降 低 ， 异 种 电 荷间 的 电 场 线 由 正 电 荷 指 向 负 电 荷 ， 知 B A，

7、 所 以 电 势 最 高 点 是 B 点 。 故 A、 B、 D 错 误 ，C 正 确 。答 案 ： C5.从 地 面 上 方 同 一 高 度 沿 水 平 和 竖 直 向 上 方 向 分 别 抛 出 两 个 等 质 量 的 小 物 体 ， 抛 出 速 度 大 小都 是 为 v， 不 计 空 气 阻 力 ， 对 两 个 小 物 体 以 下 说 法 正 确 的 是 ( )A.落 地 时 的 速 度 相 同B.落 地 时 重 力 做 功 的 瞬 时 功 率 相 同 C.从 抛 出 到 落 地 重 力 的 冲 量 相 同D.两 物 体 落 地 前 动 量 变 化 率 相 等 解 析 ： A、 根 据

8、动 能 定 理 两 物 体 落 地 时 ， 速 度 大 小 相 等 ， 方 向 不 同 ， 故 落 地 时 速 度 不 同 ， 故A 错 误 ；B、 根 据 动 能 定 理 两 物 体 落 地 时 ， 速 度 大 小 相 等 ， 方 向 不 同 ， 重 力 做 功 的 瞬 时 功 率 p=mgvsin，故 B 错 误C、 高 度 相 同 ， 平 抛 时 间 短 ， 根 据 动 量 定 理 I=mgt， 故 C 错 误D、 根 据 动 量 定 理 I=mgt。 故 D 正 确 。答 案 ： D二 、 多 项 选 择 题6.下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( )A.光 的 衍 射 现 象 说

9、明 了 光 具 有 粒 子 性B.在 白 光 下 观 察 竖 直 放 置 的 肥 皂 液 膜 ， 呈 现 的 彩 色 条 纹 是 光 的 干 涉 现 象 造 成 的C.光 从 光 疏 介 质 射 入 光 密 介 质 时 也 可 能 发 生 全 反 射D.清 晨 人 们 刚 刚 看 到 太 阳 从 地 平 线 上 升 起 时 ， 实 际 太 阳 还 在 地 平 线 以 下 解 析 ： A、 光 的 衍 射 现 象 说 明 了 光 具 有 波 动 性 ， A 错 误 ；B、 肥 皂 泡 在 阳 光 下 呈 现 彩 色 条 纹 是 肥 皂 膜 内 外 反 射 的 光 线 ， 相 互 叠 加 产 生

10、的 现 象 ， 这 是 光的 干 涉 造 成 的 ， B 正 确 ；C、 光 从 光 疏 介 质 射 入 光 密 介 质 时 ， 由 于 折 射 角 小 于 入 射 角 ， 当 入 射 角 等 于 90时 ， 折 射 角不 消 失 ， 所 以 不 可 能 发 生 全 反 射 ， C 错 误 ；D、 早 晨 看 太 阳 从 地 平 线 刚 刚 升 起 时 ， 实 际 上 它 还 处 在 地 平 线 的 下 方 ， 但 通 过 光 在 不 均 匀 的大 气 层 中 发 生 折 射 ， 可 以 射 入 我 们 的 眼 睛 ， 我 们 就 可 以 看 见 太 阳 ， D 正 确 。答 案 ： BD7.

11、同 步 卫 星 离 地 心 距 离 为 r， 运 行 速 率 为 v1， 加 速 度 为 a1， 地 球 赤 道 上 的 物 体 随 地 球 自 转 的向 心 加 速 度 为 a 2， 第 一 宇 宙 速 度 为 v2， 地 球 半 径 为 R， 则 下 列 比 值 正 确 的 是 ( )A.B. =( )2C. =D.= =( )解 析 ： AB、 同 步 卫 星 和 地 球 自 转 的 周 期 相 同 ， 运 行 的 角 速 度 亦 相 等 ， 则 根 据 向 心 加 速 度 a=r 2可 知 ， 同 步 卫 星 的 加 速 度 与 地 球 赤 道 上 物 体 随 地 球 自 转 的 向

12、心 加 速 度 之 比 等 于 半 径 比 ， 即故 A 正 确 ， B 错 误 ；CD、 同 步 卫 星 绕 地 于 做 匀 速 圆 周 运 动 ， 第 一 宇 宙 速 度 是 近 地 轨 道 上 绕 地 球 做 匀 速 圆 周 运 动的 线 速 度 ， 两 者 都 满 足 万 有 引 力 提 供 圆 周 运 动 的 向 心 力 即 ：由 此 可 得 ：所 以 有 ： ， 故 C 错 误 ， D 正 确 。 答 案 ： AD 8.如 图 所 示 ， 匀 强 电 场 场 强 大 小 为 E， 方 向 与 水 平 方 向 夹 角 为 (45)， 场 中 有 一 质 量 为 m，电 荷 量 为 q

13、 的 带 电 小 球 ， 用 长 为 L 的 细 线 悬 挂 于 O 点 。 当 小 球 静 止 时 ， 细 线 恰 好 水 平 。 现用 一 外 力 将 小 球 沿 圆 弧 缓 慢 拉 到 竖 直 方 向 最 低 点 ， 小 球 电 荷 量 不 变 ， 则 在 此 过 程 中 ( )A.外 力 所 做 的 功 为 mgLcotB.带 电 小 球 的 电 势 能 增 加 qEL(sin+cos)C.带 电 小 球 的 电 势 能 增 加 2mgLcotD.外 力 所 做 的 共 为 mgLtan解 析 ： 小 球 在 水 平 位 置 静 止 ， 由 共 点 力 的 平 衡 可 知 ， F 电

14、sin=mg， 则 F 电 = ；小 球 从 最 初 始 位 置 移 到 最 低 点 时 ， 电 场 力 所 做 的 功 W 电 = EqL(cos+sin)， 因 电 场 力 做 负 功 ，故 电 势 能 增 加 ， 故 B 正 确 ， C 错 误 ；由 动 能 定 理 可 知 ， W 外 +W 电 +WG=0；W 外 = (W 电 +WG)=EqL(cos+sin) mgL=mgLcot； 故 A 正 确 ， D 错 误 。答 案 ： AB三 、 解 答 题9.如 图 所 示 ， 一 单 匝 闭 合 线 框 在 匀 强 磁 场 中 绕 垂 直 于 磁 场 方 向 的 转 轴 匀 速 转 动

15、 。 在 转 动 过 程中 ， 线 框 中 的 最 大 磁 通 量 为 m， 最 大 感 应 电 动 势 为 Em， 则 线 框 在 匀 强 磁 场 中 绕 垂 直 于 磁 场方 向 转 轴 转 动 的 角 速 度 大 小 为 。解 析 ： 最 大 感 应 电 动 势 为 E m=BS最 大 磁 通 量 m=BS所 以 Em=m所 以 =答 案 ：10.用 如 图 甲 所 示 的 电 路 测 量 一 节 蓄 电 池 的 电 动 势 和 内 电 阻 。 蓄 电 池 的 电 动 势 约 为 2V， 内 电阻 很 小 。 除 蓄 电 池 、 开 关 、 导 线 外 可 供 使 用 的 实 验 器 材

16、 还 有 ：A.电 压 表 (量 程 3V)；B.电 流 表 (量 程 0.6A)；C.电 流 表 (量 程 3A)； D.定 值 电 阻 R0(阻 值 4， 额 定 功 率 4W)；E.滑 动 变 阻 器 R(阻 值 范 围 0 20， 额 定 电 流 1A) (1)电 流 表 应 选 ； (填 器 材 前 的 字 母 代 号 )。解 析 ： 由 题 意 可 知 ， 电 源 的 电 动 势 约 为 2V， 保 护 电 阻 为 4， 故 电 路 中 最 大 电 流 约 为 =0.5A，故 电 流 表 只 能 选 B。答 案 ： B(2)根 据 实 验 数 据 作 出 U I 图 象 (如 图

17、乙 所 示 )， 则 蓄 电 池 的 电 动 势 E= V，内 阻 r= 。 解 析 ： 由 电 路 利 用 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 可 知 ：U=E I(R0+r)则 由 数 学 知 识 可 得 ， 图 象 与 纵 坐 标 的 交 点 为 电 源 电 动 势 ， 故 E=2.10V； 而 图 象 的 斜 率 表 示 保护 电 阻 与 内 电 阻 之 和 ，故 r+R0= =4.2解 得 ： r=0.2。答 案 ： 2.10 0.211.某 实 验 小 组 在 “ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 ” 实 验 中 ：(1)选 出 一 条 纸 带 如 图 甲 所 示 ， 其 中 O 点

18、 为 打 点 计 时 器 打 下 的 第 一 个 点 ， A、 B、 C 为 三 个 计数 点 ， 在 计 数 点 A和 B、 B和 C之 间 还 各 有 一 个 点 ， 测 得 h 1=12.01cm， h2=19.15cm， h3=27.86cm。已 知 重 锤 质 量 为 0.5kg， 打 点 计 时 器 的 工 作 电 流 频 率 为 50Hz， 当 地 的 重 力 加 速 度 g=9.8m/s2.由 以 上 数 据 算 出 ， 当 打 点 计 时 器 打 到 B 点 时 重 力 势 能 比 开 始 下 落 时 减 少 了 J，此 时 重 锤 的 动 能 比 开 始 下 落 时 增 加

19、 了 J。 由 计 算 结 果 可 知 ， 该 实 验 小 组 在 做 实 验时 出 现 问 题 的 可 能 原 因 是 。 (计 算 结 果 保 留 两 位 有 效数 字 )解 析 ： 当 打 点 计 时 器 打 到 B 点 时 重 力 势 能 比 开 始 下 落 时 减 少 了 Ep=mgh2=0.59.80.1915=0.94J。B 点 的 速 度 m/s=1.98m/s， 则 动 能 的 增 加 量=0.98J。动 能 增 加 量 大 于 重 力 势 能 的 减 小 量 ， 做 实 验 时 出 现 问 题 的 可 能 原 因 是 实 验 时 先 释 放 纸 带 ， 然后 再 接 通 打

20、 点 计 时 器 的 电 源 。 答 案 ： 0.940.98实 验 时 先 释 放 纸 带 ， 然 后 再 接 通 打 点 计 时 器 的 电 源(2)在 图 甲 所 示 的 纸 带 上 ， 某 同 学 又 选 取 多 个 计 数 点 ， 测 出 各 计 数 点 到 第 一 个 点 O 的 距 离 h，算 出 各 计 数 点 对 应 的 速 度 v， 并 以 h为 横 轴 ， 以 为 纵 轴 画 出 的 图 线 应 是 图 乙 中 的 ，图 线 的 斜 率 表 示 。 解 析 ： 根 据 机 械 能 守 恒 得 ， mgh= ， 解 得 ， 由 于 打 出 的 第 一 个 点 已 经 具 有

21、 了 一定 的 速 度 ， 所 以 h 为 0 时 ， v 已 经 不 为 0， 则 正 确 的 图 线 是 D。图 线 的 斜 率 表 示 重 力 加 速 度 g。答 案 ： D 重 力 加 速 度 g12.如 图 所 示 是 某 游 乐 场 过 山 车 的 娱 乐 装 置 原 理 图 ， 弧 形 轨 道 末 端 与 一 个 半 径 为 R 的 光 滑 圆轨 道 平 滑 连 接 ， 两 辆 质 量 均 为 m 的 相 同 小 车 (大 小 可 忽 略 )， 中 间 夹 住 一 轻 弹 簧 后 连 接 在 一 起 ，两 车 从 光 滑 弧 形 轨 道 上 的 某 一 高 度 由 静 止 滑 下

22、 ， 当 两 车 刚 滑 入 圆 环 最 低 点 时 连 接 两 车 的 挂 钩突 然 断 开 ， 弹 簧 将 两 车 弹 开 ， 其 中 后 车 刚 好 停 下 ， 前 车 沿 圆 环 轨 道 运 动 恰 能 越 过 圆 弧 轨 道 最高 点 ， 求 ： (1)前 车 被 弹 出 时 的 速 度 。解 析 ： 设 前 车 在 最 高 点 速 度 为 v2， 依 题 意 有 (1)设 前 车 在 最 低 位 置 与 后 车 分 离 后 速 度 为 v1， 根 据 机 械 能 守 恒 得(2)由 (1)(2)得 ： v1= 。答 案 ： 前 车 被 弹 出 时 的 速 度 是(2)前 车 被 弹

23、 出 的 过 程 中 弹 簧 释 放 的 弹 性 势 能 。解 析 ： 设 两 车 分 离 前 速 度 为 v 0，由 动 量 守 恒 定 律 2mv0=mv1得设 分 离 前 弹 簧 弹 性 势 能 Ep， 根 据 系 统 机 械 能 守 恒 得答 案 ： 前 车 被 弹 出 的 过 程 中 弹 簧 释 放 的 弹 性 势 能 是 (3)两 车 从 静 止 下 滑 到 最 低 点 的 高 度 h。解 析 ： 两 车 从 h 高 处 运 动 到 最 低 处 机 械 能 守 恒答 案 ： 两 车 从 静 止 下 滑 到 最 低 点 的 高 度 是13.如 图 所 示 ， 在 空 中 有 一 水

24、平 方 向 的 匀 强 磁 场 区 域 ， 区 域 的 上 下 边 缘 间 距 为 h， 磁 感 应 强 度为 B。 有 一 宽 度 为 b(b h)、 长 度 为 L、 电 阻 为 R、 质 量 为 m 的 矩 形 导 体 线 圈 紧 贴 磁 场 区 域的 上 边 缘 从 静 止 起 竖 直 下 落 ， 当 线 圈 的 PQ 边 到 达 磁 场 下 边 缘 时 ， 恰 好 开 始 匀 速 运 动 。 求 线圈 穿 越 磁 场 区 域 经 历 的 时 间 。 解 析 ： 设 线 圈 匀 速 穿 出 磁 场 区 域 的 速 度 为 v， 此 过 程 线 圈 的 重 力 与 磁 场 作 用 于 线

25、 圈 的 安 培 力平 衡 ， 即 有 ：mg=B L，所 以 。对 线 圈 从 开 始 到 刚 好 完 全 进 入 磁 场 的 过 程 ， 经 历 的 时 间 设 为 t1， 线 圈 所 受 安 培 力 的 平 均 值 为。 线 圈 速 度 的 平 均 值 为 ， 此 过 程 线 圈 的 末 速 度 值 为 v1， 根 据 动 量 定 理 ， 得而代 入 上 式 得 ： 。 因 为 b h， 所 以 接 着 线 圈 在 磁 场 里 作 匀 加 速 运 动 ， 直 到 线 圈 的 下 边 到 达 磁 场 的 下 边 界 为 止 ，此 过 程 经 历 的 时 间 ： 。之 后 线 圈 以 速 度

26、 v 匀 速 穿 出 磁 场 ， 经 历 时 间 。所 以 线 圈 穿 越 磁 场 区 域 经 历 的 时 间 ： 。答 案 ： 线 圈 穿 越 磁 场 区 域 经 历 的 时 间 是 + 14.如 图 是 计 算 机 模 拟 出 的 一 种 宇 宙 空 间 的 情 境 ， 在 此 宇 宙 空 间 存 在 这 样 一 个 远 离 其 他 空 间的 区 域 ， 以 MN 为 界 ， 上 部 分 匀 强 磁 场 的 磁 感 强 度 为 B1， 下 部 分 的 匀 强 磁 场 的 磁 感 强 度 为B2， B1=2B2=2B0， 方 向 相 同 ， 且 磁 场 区 域 足 够 大 。 在 距 离 界

27、 线 为 h 的 P 点 有 一 宇 航 员 处 于静 止 状 态 ， 宇 航 员 以 平 行 于 界 线 的 速 度 抛 出 一 质 量 为 m、 带 电 量 q 的 小 球 ， 发 现 球 在 界 线处 速 度 方 向 与 界 线 成 60角 ， 进 入 下 部 分 磁 场 。 然 后 当 宇 航 员 沿 与 界 线 平 行 的 直 线 匀 速 到 达目 标 Q 点 时 ， 刚 好 又 接 住 球 而 静 止 ， 求 ： (1)PQ 间 距 离 是 多 大 ？解 析 ： 画 出 小 球 在 磁 场 B1中 运 动 的 轨 迹 如 图 所 示 ，可 知R 1 h=R1cos60， R1=2h由 和 B1=2B2可 知 R2=2R1=4h由得根 据 运 动 的 对 称 性 ， PQ 的 距 离 为l=2(R 2sin60 R1sin60)=2 h。答 案 ： PQ 间 的 距 离 为 2 h(2)宇 航 员 质 量 是 多 少 ？解 析 ： 粒 子 由 P 运 动 到 Q 的 时 间宇 航 员 匀 速 运 动 的 速 度 大 小 为由 动 量 守 恒 定 律 得 MV mv=0可 求 得 宇 航 员 的 质 量 答 案 ： 宇 航 员 的 质 量 为