广东省深圳高级中学2016届高三上学期第三次模拟考试理综物理试题

深圳市高级中学2016届高三年级第三次模拟考试

理科综合试卷

第Ⅰ卷

二、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一

个选项符合题目要求，第18～21题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．

14．如图所示，一个菱形框架绕着过对角线的竖直轴匀速转动，在两条边上

各有一个质量相等的小球套在上面，整个过程小球相对框架没有发生滑动，A

与B到轴的距离相等，则下列说法错误的是：

A．框架对A的弹力方向可能垂直框架向下

B．框架对B的弹力方向只能垂直框架向上

C．A与框架间可能没有摩擦力

D．A、B所受的合力大小相等

15．在一大雾天，一辆小汽车以30 m/s的速度匀速行驶在高速公路上，突然发现正前方30 m 处有一辆大卡车以10 m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车

紧急刹车，刹车过程中刹车失灵．如图所示，图线a、b分

别为小汽车和大卡车的v－t图象（忽略刹车反应时间），以

下说法正确的是：

A．因刹车失灵前小汽车已减速，故不会发生追尾事故

B．在t＝3 s时发生追尾事故

C．在t＝5 s时发生追尾事故

D. 若紧急刹车时两车相距40米，则不会发生追尾事故且两车最近时相距10米16．如图所示，一固定光滑杆与水平方向夹角为θ，将一质量为1m的小环套在杆上，通过轻

m的小球，静止释放后，小环与小球保持相对

绳悬挂一个质量为

2

静止以相同的加速度a一起下滑，此时绳子与竖直方向夹角为β，

则下列说法正确的是：

A ．杆对小环的作用力大于g m g m 21+

B ．1m 不变，则1m 越大，β越小

C ．βθ=，与1m 、2m 无关

D ．若杆不光滑，β可能大于θ

17．如图所示，轻杆AB 长l ，两端各连接一个小球（可视为质点），两小球质量关系为

12A B m m m =

=，轻杆绕距B 端3

l

处的O 轴在竖直平面内顺时针自由转动。当轻杆转至水平

位置时，A ，则在以后的运动过程中: A ．A 球机械能守恒

B ．当B 球运动至最低点时，球A 对杆作用力等于0

C ．当B 球运动到最高点时，杆对B 球作用力等于0

D ．A 球从图示位置运动到最低点的过程中，杆对A 球做功等于0

18．如图所示，电源的电动势和内阻分别为E 、r ，在滑动变阻器的滑片P 由a 向b 移动的过程中，下列说法正确的是：

A ．电流表的读数一定减小

B ．R 0的功率一定增大

C ．电源的输出功率可能先减小后增大

D ．电压表与电流表读数的比值U I

一定先减小后增大

19．专家称嫦娥四号探月卫星为“四号星”，计划在2017年发射升空，它的主要任务是更深层次、更全面的科学探测月球地貌等方面的信息，完善月球档案资料。已知月球表面的重力加速度为g ，月球的平均密度为ρ。月球可视为球体，“四号星”离月球表面的高度为h ，绕月做匀速圆周运动的周期为T 。仅根据以上信息能求出的物理量是：

A ．万有引力常量

B ．“四号星”在该轨道上运行的动能

C ．“四号星”与月球间的万有引力

D ．月球的第一宇宙速度

20．如图所示，在竖直平面内，正方形ABCD 区域内有平行于AB 边

的匀强电场，E 、F 、H 是对应边的中点， P 点是EH 的中点。一个

带

负电的粒子（不计重力）从F 点沿FH 方向射入电场后恰好从C 点射出．以下说法正确的是：

A ．匀强电场中

B 点的电势比D 点低 B ．粒子的运动轨迹经过P E 之间某点

C ．若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由E 点从BC 边射出

D ．若增大粒子的初速度可使粒子垂直穿过EH

21．如图所示，物体A 和带负电的物体B 用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A 、B 的质量分别是m 和2m ，劲度系数为k 的轻质弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体A 相连，倾角为θ的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中，整个系统不计一切摩擦。开始时，物体B 在一沿斜面向上的外力F ＝3mg sin θ的作用下保持静止且轻绳恰好伸直，然后撤去外力F ，直到物体B 获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度，则在此过程中：

A ．物块A 和弹簧组成的系统机械能守恒

B ．撤去外力F 的瞬间，物体B 的加速度为

3

sin 2

g θ C ．B 获得速度最大时，弹簧的伸长量为

2sin mg k

θ

D .物体A 和弹簧组成的系统机械能增加量和B 的动能之和大于物体B 电势能的减少量

第Ⅱ卷

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都

必须做答。第33题～第40题为选考题，考生根据要求做答。 （一）必考题（共130分）

22．某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧

形轨道末端水平，离地面的高度为H ．将钢球从轨道的不同高度h 处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s ． ⑴若轨道完全光滑，s 2

与h 的理论关系应满足s 2

＝___________（用H 、h 表示）．

⑵该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：

请在坐标纸上作出s2－h关系图．

⑶对比实验结果与理论计算得到的s2－h关系图线

（图中已画出），自同一高度静止释放的钢球，水平

抛出的速率（填“小于”或“大于”）理

论值．

⑷从s2－h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率

差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因

是．

23．某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池）。为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供有下列器材：

A．电流表G（满偏电流10mA，内阻为10Ω）

B．电流表A（0～0.6 A～3A，内阻未知）

C．滑动变阻器R0（0～100Ω，1A）

D．定值电阻R（阻值990Ω）

E．开关与导线若干

（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，请你按照电路图在乙图上完成实物连线．

（2）丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1－I2图线（I1为电流表G 的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E＝________V ，内阻r

＝ Ω。（结果保留一位小数）

24．(12分)半径为R ，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图所示，图中E 0已知，E －r 曲线下O －R 部分的面积等于R －2R 部分的面积。 (1)写出E －r 曲线下面积的单位；

(2)己知带电球在R r ≥处的场强2r kQ

E =，

式中k 为静电力常量，该均匀带电球所带的电荷量Q 为多大？ (3)求球心与球表面间的电势差△U ；

(4)质量为m ，电荷量为q 的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R 处？

25．(20分)如图所示，在水平向左、大小为E ＝1.0×103

N/C 的匀强电场中，一个质量为m ＝0.1kg 的带电小球用绝缘轻绳(不伸缩)悬于O 点，平衡时小球位于A 点，此时绳与竖直方向的夹角θ＝53°，绳长为L ＝0.6 m ，重力加速度g ＝10m/s 2，sin53°＝0.8 (1)求小球的带电量q 的大小和带电性质

(2)将小球移到B 点，使得OB 水平，且轻绳恰好伸直，给小球一竖直向下的初速度v B ，小球到达悬点正下方C 点时绳中拉力恰等于小球重力，求v B 大小

⑶当小球移到D 点，使得OD 水平，且轻绳恰好伸直，让小球由静止自由释放，求小球首次经过悬点O 正下方时的速率。

（二）选考题（共44分）请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号方框涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果不涂、多涂均按所答第一题评分；多答则每学科按所答的第一题评分。

选做题33．【物理选修3—3】（15分）略

选做题34．【物理选修3—4】（15分）略

选做题 35．【物理选修

3—5】（15分） （1）（5分）下列说法正确的是：

A ． 紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大

B ． 根据波尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小

C ． 质子与中子结合成原子核一定有质量亏损，释放出能量

D ． 太阳内部发生的核反应是核聚变反应

E ． 原子核的衰变是原子核在其他粒子的轰击下发生的

(2)（10分） 如图所示,质量为1 kg 可以看成质点的小球悬挂在长为

0.9 m 的细线下端，

将它拉至细线与竖直方向成θ＝60°的位置后自由释放。当小球摆至最低点时，恰好与水平面上原来静止的、质量为2 kg 的木块相碰,碰后小球速度反向且动能

是碰前动能的1

9。已知木块与地面的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度

取g ＝10 m/s 2

。求：

(1)小球与木块碰前瞬时速度的大小； (2)小球与木块碰前瞬间所受拉力的大小； (3)木块在水平地面上滑行的距离。

深圳市高级中学2016届高三年级第三次模拟考试物理参考答案

14．C A 、B 两球均做匀速圆周运动，它们的质量m 、半径r 和角速度ω相同，由F 合＝m ω2

r 知，合力F 合相同，选项D 正确；A 受重力、垂直框架的弹力和摩擦力，B 受重力、垂直框架向上的弹力，可能受摩擦力，选项A 、B 正确，选项C 错误． 15.B

16．对整体由牛顿第二定律得(m 1+m 2)gsin θ＝(m 1+m 2)a ，设杆对小环的作用力大小为F N ，据平衡条件得F N ＝(m 1+m 2)gcos θ，故A 错误；对小球由牛顿第二定律得m 2gsin θ－F T sin(θ－β)＝m 2a ，解得θ＝β，故C 正确，B 错误；若杆不光滑，分别对整体、小球用牛顿第二定律得，β不可能大于θ，故D 错误. 17．【答案】B

试题分析：轻杆转至水平位置时，A

，则B

的速度为1

2B A v v ==；A 球转动过程中由于杆对A 球做功，故其机械能不守恒，选项A 错误；由于轻杆转动过程中，A 球重力势能变化量总是与B 球重力势能变化量相等，所以AB 两球均做匀速圆周运动；当A 球运

动至最高点时，B 球运动至最低点，对A 球223A

A v T mg m l +=，解得T A =0，可知轻杆此时对球A

作用力等于0，故B 正确；当B 球运动到最高点时，对B 2223

B

B v T mg m l +=，解得T B =-mg ，

故杆对B 球有支持力作用，选项C 错误；A 球从图示位置运动到最低点的过程中，动能不变，重力做正功，故杆的弹力做等量的负功；故D 错误；

18． C 设滑动变阻器的滑片P 左、右两边的电阻分别为R a 和R b ，则外电路的总电阻R 外＝R a R b

R a ＋R b

＋R 0＝

R a （R －R a ）R ＋R 0，当R a ＝R

2

时，外电阻最大，即在P 由a 向b 移动的过程中，外电路的总电阻先增大后减小，由闭合电路的欧姆定律可知，干路的电流I ＝

E r ＋R 外

先减小后增大，选

项A 错误；对外电路，有R 外＝U

I ，所以比值U I

一定先增大后减小，选项D 错误；由P ＝I 2

R 0可知，

R 0的功率一定先减小后增大，选项B 错误；当r ＝R 外时，电源的输出功率最大，在滑片P 由a

向b 移动的过程中，因不明确外电路电阻与内阻的关系，故电源的输出功率变化不确定，选项C 正确．

19【答案】AD

A ．设月球的半径为R ，由G Mm R 2＝mg 和M ＝43πR 3ρ可得g ＝4

3

πRG ρ

① 由M ＝43πR 3ρ和222()()()GMm m R h R h T

π=++可得：43G πR 3ρ＝(R ＋h )34π2

T 2

②

由①②两式可解得月球半径R 和万有引力常量G ，因此A 正确。 B ．由2()R h v T

π+=

可得“四号星”的线速度v ，但2

12k E mv =，还需要知道“四号星”质

量才能求得，B 错误。 C ．由2

()

GMm

F R h =

+可知， 亦需要知道“四号星”质量才能求得，C 错误。

D ．由GMm R 2＝m v 2R 2

2GMm v m v R R

=?=

D 正确。 20【答案】BC

A ．带负电的粒子向下偏转，因此电场强度应竖直向上，

B 点的电势应高于D 点，A 错误。 B ．粒子做类平抛运动，过

C 点做速度的反向延长线过FH 的中点，也必过P 点，因此运动轨迹应该过PE 之间的某点，B 正确。

C ．粒子的初速度减小到原来的一半，将从BC 边出射，由类平抛运动的规律，y 方向位移相等，则运动时间相同，水平位移将变为原来的一半，因此从E 点射出，C 正确。

D ．从C 点射出的粒子，反向延长线过FH 的中点O ，OC 垂直于EH ；增大粒子速度，粒子从HC 变射出，速度夹角必然减小，其反向延长线必不可能再垂直于EH ，因此粒子在经过EH 边时也不可能垂直于EH ，D 错误。

21【答案】BD

A.在此过程中，细线上的拉力对A 和弹簧组成的系统做正功，因此A 和弹簧组成的系统机械能增加。A 错误。

B.撤去外力前，B 处于静止状态，2sin F qE mg θ=+，F 代入3sin mg θ可得：

sin qE mg θ=，

O

撤去F 后，对B 研究，2sin 3

22

qE mg a g m θ+=

=，B 正确。

C.由于绳子张紧，A 和B 可以看作整体研究，当A 和B 整体的加速度为零时，B 获得速度最大，对A+B ，2sin (2)0qE mg kx m m a θ+-=+=，由此可得：3sin mg x k

θ

=

，C 错误。 D.由能量守恒定律可知，物体A 和弹簧组成的系统机械能增加量加上B 动能的增加量等于B 重力势能和电势能的减少量，D 正确。

22答案: (1) 2

2

1mgh mv =

22

1

gt H = vt s = 解得:hH s 2= hH s 42=

(2)描点作图 (3) 小于 (4) 弧形轨道对小球的摩擦力

23答案：图略，9.0， 10.0 24．

解析：（1）E －r 曲线下面积的单位为伏特 （2分）

（2）由点电荷的电场强度公式，E 0=kQ/R 2

， （2分） 解得：该均匀带电球所带的电荷量Q= E 0 R 2

/k 。 （2分）

（3）根据E －r 曲线下面积表示电势差，球心与球表面间的电势差△U= E 0 R/2。（2分） （4）根据题述E －r 曲线下O －R 部分的面积等于R －2R 部分的面积， 球体表面到2R 处的电势差△U= E 0 R/2。（1分） 由动能定理，-q△U=0-2

1mv 2

，（2分） 解得：v =

m

R

qE 0。 （1分） 25解析：⑴在A 点小球处于平衡状态，小球受力如图所示，由共点力平衡条件有0

53qE

tan mg

=

解得 43qE mg =35313310 C mg tan q .E

-=

=?

、 (2分＋1分)

1

2 3 4

5 6 7

h /10－

1 m

2－1

由电场强度和电场力的方向关系可知，小球带负电 (1分) ⑵在C 点绳上的拉力F C ＝mg ，由牛顿第二定律可得

2

C

C v F m g m L

-=

解得 0C v = (2分＋2分) 从B 到C 的过程，由动能定理可得

22

11()22C B mg qE L mv mv -=

- 解得 2 m/s B v == (2分＋2分) ⑶小球由D 点释放后沿与竖直方向成θ＝53°的方向做初速度为零的匀加速直线运动，直到轻绳再次拉直 (1分)

如果小球到达O 点的正下方的P 点时轻绳仍然没有拉直，则有OP 的距离为

03

530.45 m < 4

h Lcot L L ==

= 上述假设正确 (2分) 故此过程中，绳中的张力始终为零。由牛顿第二定律可得此过程中加速度为

550 m/s 33

g a === (2分)

位移为 5

075 m 534

L x L .sin =

==

(1分)

由运动学公式得 5 m/s v === (2分) 35.答案 (1)BCD

（2）解析 (1)设小球摆至最低点时的速度为v ，由动能定理，有

mgL (1－cos 60°)＝1

2

mv 2

v ＝3 m/s

(2)设小球与木块碰撞前瞬间所受拉力为T ，有：

T －mg ＝m v 2

L

代入数据，解得：T ＝2mg ＝20 N

(3)设小球与木块碰撞后,小球的速度为v 1，木块的速度为v 2，设水平向右为 正方向，依动量守恒定律有：mv ＝Mv 2－mv 1

依题意知：12mv 21＝12mv 2×1

9

设木块在水平地面上滑行的距离为x ，依动能定理有： －μMgx ＝0－12

Mv 2

2

联立并代入数据，解得x ＝1 m. 答案 (1)3 m/s (2)20 N (3)1 m