2016屆武漢市高三4月調(diào)考理綜物理試題(含答案)

武漢市2016屆高中畢業(yè)生四月調(diào)研考試?yán)砜凭C合物理試題武漢市教育科學(xué)研究院命制2016.4.15二、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個選項中，第14～18題只有一項符合題目要求，第19～21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。14．如圖所示，一汽車裝備了具有“全力自動剎車”功能的城市安全系統(tǒng)，系統(tǒng)以50Hz的頻率監(jiān)視前方的交通狀況。當(dāng)車速v≤10m/s、且與前方靜止的障礙物之間的距離接近安全距離時，如果司機(jī)未采取制動措施，系統(tǒng)就會立即啟動“全力自動剎車”，使汽車避免與障礙物相撞。在上述條件下，若該車在不同路況下的“全力自動剎車”的加速度取4~6m/s2之間的某一值，則“全力自動剎車”的最長時間為（C）A．B．C．D．15．從A點斜向上拋出一個小球，曲線ABCD是小球運動的一段軌跡。建立如圖所示的正交坐標(biāo)系xOy，x軸沿水平方向，軌跡上三個點的坐標(biāo)分別為A（-L，0）、C（L，0），D（2L，3L），小球受到的空氣阻力忽略不計，軌跡與y軸的交點B的坐標(biāo)為（B）A、（0，）B、（0，-L）C、（0，）D、（0，-2L）16．一物體僅受重力和豎直向上的拉力作用，沿豎直方向向上做減速運動。此過程中物體速度的平方和上升高度的關(guān)系如圖所示。若取h=0處為重力勢能等于零的參考平面，則此過程中物體的機(jī)械能隨高度變化的圖象可能正確的是（D）17．如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場方向斜向右上方，與水平方向所夾的銳角為45o。將一個金屬圓環(huán)ab置于磁場中，圓環(huán)的圓心為O，半徑為r，兩條半徑oa和0b相互垂直，且oa沿水平方向。當(dāng)圓環(huán)中通以電流I時，圓環(huán)受到的安培力大小為（A）A．B．C．D．18．空間有一圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，O點為圓心。磁場方向垂直于紙面向外。一帶正電的粒子從A點沿圖示箭頭方向以速率v射入磁場，，粒子在紙面內(nèi)運動，經(jīng)過時間t離開磁場時速度方向與半徑OA垂直。不計粒子重力。若粒子速率變?yōu)?，其它條件不變，粒子在圓柱形磁場中運動的時間為（C）A．B．tC．D．2t19．將四根完全相同的表面涂有絕緣層的金屬絲首尾連接，扭成如圖所示四種形狀的閉合線圈，圖中大圓半徑均為小圓半徑的兩倍。將線圈先后置于同一勻強(qiáng)磁場中，線圈平面均與磁場方向垂直。若磁感應(yīng)強(qiáng)度從B增大到2B，則線圈中通過的電量最小的是（BC）20．庫侖定律是電磁學(xué)的基本定律。1766年英國的普里斯特利通過實驗證實了帶電金屬空腔不僅對位于空腔內(nèi)部的電荷沒有靜電力的作用，而且空腔內(nèi)部也不帶電。他受到萬有引力定律的啟發(fā)，猜想兩個點電荷（電荷量保持不變）之間的靜電力與它們的距離的平方成反比。1785年法國的庫侖通過實驗證實了兩個點電荷之間的靜電力與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的平方成反比。下列說法正確的是（ABD）A、普里斯特利的實驗表明，處于靜電平衡狀態(tài)的帶電金屬空腔內(nèi)部的電場處處為0B、普里斯特利的猜想運用了“類比”的思維方法C、為了驗證兩個點電荷之間的靜電力與它們的電荷量的乘積成正比，庫侖精確測定了兩個點電荷的電荷量D、為了驗證兩個點電荷之間的靜電力與它們的距離的平方成反比，庫侖制作了庫侖扭秤裝置21．水星或金星運行到地球和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為“行星凌日”。已知地球的公轉(zhuǎn)周期為365天，若將水星、金星和地球的公轉(zhuǎn)軌道視為同一平面內(nèi)的圓軌道，理論計算得到水星相鄰兩次凌日的時間間隔為116天，金星相鄰兩次凌日的時間間隔為584天，則下列判斷合理的是（BD）A．地球的公轉(zhuǎn)周期大約是水星的2倍B．地球的公轉(zhuǎn)周期大約是金星的1.6倍C．金星的軌道半徑大約是水星的3倍D．實際上水星、金星和地球的公轉(zhuǎn)軌道平面存在一定的夾角，所以水星或金星相鄰兩次凌日的實際時間間隔均大于題干所給數(shù)據(jù)

非選擇題（含選考題），共174分二．非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第22題～第32題為必考題，每個試題考生都必須做答。第33題～第40題為選考題，考生根據(jù)要求做答。（一）必考題（共129分）22．（5分）某同學(xué)用圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度。將電火花計時器固定在鐵架臺上，把紙帶的下端固定在重錘上，紙帶穿過電火花計時器，上端用紙帶夾夾住，接通電源后釋放紙帶，紙帶上打出一系列的點，所用電源的頻率為50Hz。實驗中該同學(xué)得到一條點跡清晰的紙帶如圖乙所示，紙帶上的第一個點記為O，另選連續(xù)的三個點A、B、C進(jìn)行測量，圖乙中給出了這三個點到O點的距離。（1）重力加速度的測量值為g=9.75m/s2（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；（2）實驗中該同學(xué)選擇電火花計時器，而不選擇電磁打點計時器，請從誤差分析的角度說明選擇電火花計時器的主要理由：紙帶受到的阻力小些。23．（10分）用下列器材測量電容器的電容：一塊多用電表，一臺直流穩(wěn)壓電源，一個待測電容器（額定電壓16V），定值電阻R1（阻值未知），定值電阻R2=150，電流傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機(jī)，單刀雙擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干。實驗過程如下：實驗次數(shù)實驗步驟第1次=1\*GB3①用多用電表的“”擋測量電阻R1，指針偏轉(zhuǎn)如圖甲所示。=2\*GB3②將電阻R1等器材按照圖乙正確連接電路，將開關(guān)S與1端連接，電源向電容器充電。=3\*GB3③將開關(guān)S擲向2端，測得電流隨時間變化的i-t曲線如圖丙中的實線a所示。第2次=4\*GB3④用電阻R2替換R1，重復(fù)上述實驗步驟=2\*GB3②=3\*GB3③，測得電流隨時間變化的i-t曲線如圖丁中的某條虛線所示。說明：兩次實驗中電源輸出的直流電壓恒定且相同。請完成下列問題：（1）由圖甲可知，電阻R1的測量值為100。（2）第1次實驗中，電阻R1兩端的最大電壓U=9V。利用計算機(jī)軟件測得i-t曲線和兩坐標(biāo)軸所圍的面積為42.3，已知電容器放電時其內(nèi)阻可以忽略不計，則電容器的電容為C=F。（4）第2次實驗中，電流隨時間變化的i-t曲線應(yīng)該是圖丁中的虛線c（選填“b”、“c”或“d”），判斷依據(jù)是根據(jù)im=Um/R，因第2次實驗的最大電流小些，故不是b；根據(jù)Qm=CUm，因兩條曲線分別與坐標(biāo)軸所圍的面積相等，故不是d。24．（12分）如圖所示，“”型框置于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外，“”型框的三條邊的長度均為L，電阻均為r，a、b兩端連接阻值為R的電阻。“”型框繞軸ab以角速度ω逆時針（從上往下看）勻速轉(zhuǎn)動，t=0時刻經(jīng)過圖示位置。規(guī)定回路中方向為電流的正方向，求（1）通過電阻R的感應(yīng)電流的表達(dá)式；（2）當(dāng)時，通過電阻R的感應(yīng)電流的大小和方向?！窘獯稹浚?）回路感應(yīng)電動勢的最大值：2分回路電流的最大值：2分回路電流的瞬時值：2分聯(lián)立解得：2分（2）當(dāng)時，2分電流沿逆時針方向（正方向或）2分25．（20分）如圖甲所示，質(zhì)量為M=0.5kg的木板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m=1kg的物塊以初速度v0=4m/s滑上木板的左端，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，在物塊滑上木板的同時，給木板施加一個水平向右的恒力F。當(dāng)恒力F取某一值時，物塊在木板上相對于木板滑動的路程為s，給木板施加不同大小的恒力F，得到的關(guān)系如圖乙所示，其中AB與橫軸平行，且AB段的縱坐標(biāo)為1m-1。將物塊視為質(zhì)點，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2。（1）若恒力F=0，則物塊會從木板的右端滑下，求物塊在木板上滑行的時間是多少？（2）圖乙中BC為直線段，求該段恒力F的取值范圍及函數(shù)關(guān)系式?！窘獯稹浚?）以初速度v0為正方向，物塊的加速度大?。?分木板的加速度大?。?分由圖乙知，板長L=1m2分滑塊相對木板的路程：2分聯(lián)立解得：1分當(dāng)t=1s時，滑塊的速度為2m/s，木板的速度為4m/s，而當(dāng)物塊從木板右端滑離時，滑塊的速度不可能小于木板的速度，應(yīng)舍棄，故所求時間為。1分（2）=1\*GB3①當(dāng)F較小時，物塊將從木板右端滑下，當(dāng)F增大到某一值時物塊恰好到達(dá)木板的右端，且兩者具有共同速度v，歷時t1，則：1分1分1分聯(lián)立解得：2分由圖乙知，相對路程：代入解得：2分=2\*GB3②當(dāng)F繼續(xù)增大時，物塊減速、木板加速，兩者在木板上某一位置具有共同速度；當(dāng)兩者共速后能保持相對靜止（靜摩擦力作用）一起以相同加速度a做勻加速運動，則：1分1分由于靜摩擦力存在最大值，所以：1分聯(lián)立解得：2分③綜述：BC段恒力F的取值范圍是，函數(shù)關(guān)系式是。（二）選考題：共45分。請考生從給出的3道物理題、3道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題做答，并用2B鉛筆在答題卡上把所選題目的題號后的方框涂黑。注意所做題目的題號必須與所涂題目的題號一致，在答題卡選答區(qū)域指定位置答題。如果多做，則每學(xué)科按所做的第一題計分。33．【物理選修3-3】（15分）（1）（5分）下列說法正確的是BCE（填正確答案標(biāo)號，選對一個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯一個扣3分，最低得分為0分）A、一切晶體的光學(xué)和力學(xué)性質(zhì)都是各向異性的B、在完全失重的宇宙飛船中，水的表面存在表面張力C、脫脂棉脫脂的目的，在于使它從不能被水浸潤變?yōu)榭梢员凰?，以便吸取藥液D、土壤里有很多毛細(xì)管，如果要把地下的水分沿著它們引到地表，可以將地面的土壤鋤松E、人們可以利用某些物質(zhì)在水溶液中形成的薄片狀液晶來研究離子的滲透性，進(jìn)而了解機(jī)體對藥物的吸收等生理過程（2）（10分）如圖所示，粗細(xì)均勻的“T”型細(xì)管豎直放置，豎直管A、B的兩端封閉，水平管C的右端開口且與大氣相通。當(dāng)光滑活塞上不施加外力時，A、B兩部分空氣柱的長度均為30cm，豎直管中水銀柱長度為15cm，C管中水銀柱長度為4.2cm。大氣壓p0=75cmHg?，F(xiàn)用外力緩慢推動活塞，恰好將C管中水銀全部推入豎直管中；固定活塞，再將“T”型細(xì)管以水平管C為軸緩慢轉(zhuǎn)動900，求這時A端空氣柱的長度。【解答】圖示初始狀態(tài)下，A管空氣的壓強(qiáng)cmHg，B管空氣的壓強(qiáng)cmHg2分當(dāng)“T”型細(xì)管水平時，A、B空氣柱的壓強(qiáng)相同設(shè)為p，A、B空氣柱的長度分別為對A：2分對B：2分兩式相比得：由幾何關(guān)系：cm2分聯(lián)立解得：LA2=25.2cm2分34．【物理選修3-4】（15分）（1）（5分）《夢溪筆談》是中國科學(xué)技術(shù)史上的重要文獻(xiàn)，書中對彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨則有之”。下圖是彩虹成因的簡化示意圖，設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，a、b是兩種不同頻率的單色光。下列說法正確的是ADE（填正確答案標(biāo)號，選對一個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯一個扣3分，最低得分為0分）A、雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹B、水滴對a光的臨界角大于對b光的臨界角C、在水滴中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度D、在水滴中，a光的波長小于b光的波長E、a、b光分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距較小（2）（10分）有兩列簡諧橫波a、b在同一介質(zhì)中分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播。兩列波在t＝0時刻的波形曲線如圖所示，已知a波的周期Ta=1s。求（=1\*romani）兩列波的傳播速度；（=2\*romanii）從t＝0時刻開始，最短經(jīng)過多長時間x=1.0m的質(zhì)點偏離平衡位置的位移為0.16m？【解答】（=1\*romani）由圖可知a、b兩列波的波長分別為m，m2分兩列波在同種介質(zhì)中的傳播速度相同為=2.5m/s1分（=2\*romanii）a波的波峰傳播到x=1.0m的質(zhì)點經(jīng)歷的時間：2分b波的波峰傳播到x=1.0m的質(zhì)點經(jīng)歷的時間：2分又：1分聯(lián)立解得：（式中m、n均為正整數(shù)）分析知，當(dāng)m=5、n=3時，x=1.0m的質(zhì)點偏離平衡位置的位移為0.16m時經(jīng)過時間最短。將m=5代入解得：=5.4s2分35．【物理選修3-5】（15分）（1）（5分）在某些恒星內(nèi)部，3個氦核（）結(jié)合成1個碳核（）。已知1個氦核的質(zhì)量為m1、1個碳核的質(zhì)量為m2，1個質(zhì)子的質(zhì)量為mp，1個中子的質(zhì)量為mn，真空中的光速為c。（=1\*romani）核反應(yīng)方程為；（=2\*romanii）核反應(yīng)的質(zhì)量虧損為；（=3\*romaniii）碳核的比結(jié)合能為?！窘獯稹浚?1\*romani）（2分）（=2\*romanii）（2分）（=3\*romaniii）（1分）（2）（10分）在足夠長的光滑水平面上有一個寬度為L的矩形區(qū)域，只要物體在此區(qū)域內(nèi)就會受到水平向右的恒力F的作用。兩個可視為質(zhì)點的小球如圖所示放置，B球靜止于