物理卷·2017届河北省衡水中学高三20周周测（2017-05）

物理卷·2017届河北省衡水中学高三20周周测（2017-05）

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14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。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.利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度B的大小。用绝缘轻质丝线把底部长为L、电阻为R、质量为m的“U”型线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用轻质导线连接线框与电源，导线的电阻忽略不计．当有拉力F作用于力敏传感器的挂钩上时，拉力显示器可以直接显示力敏传感器所受的拉力。当线框接入恒定电压为E1时，拉力显示器的示数为F1；接入恒定电压为E2时（电流方向与电压为E1时相反），拉力显示器的示数为F2。已知F1>F2,则磁感应强度B的大小为 A. B. C. D. ‎ ‎15.A、B两球在光滑的水平面上同向运动，mA=2kg,mB=3kg,vA=6m/s,vB=2m/s,当A球追上B球并发生碰撞后，A、B两球的速度值可能是 A.，‎ B.，‎ C.，‎ D.，‎ ‎16. 用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径，如图所示。在ab的左侧存在一个匀强磁场，磁场方向垂直圆环所在平面，磁感应强度大小随时间变化的关系为，其中磁感应强度的初始值B0方向垂直纸面向里，k<0,则 A.圆环中产生逆时针方向的电流 B.圆环具有扩张且向右运动的趋势 C.圆环中感应电流的大小为 D.图中a、b两点间的电势差 ‎17.如图所示，处于真空中的匀强电场水平向右，有一质量为m、带电荷量为-q的小球从P 点以大小为v0的初速度水平向右抛出，经过t时间到达Q点(图中未画出)时的速度仍为v0，则小球由P点运动到Q点的过程中，下列判断正确的是 A.Q点在P点正下方 B.小球电势能减少 C.小球重力势能减少量等于 D.Q点应位于P点所在竖直线的左侧 ‎18.关于原子物理学知识，下列说法正确的是 A.波尔将量子观念引入原子领域，成功地解释了所有原子的光谱规律 B.质子与中子结合成氘核的过程中一定会放出能量 C.将放射性物质放在超低温的环境下，将会大大减缓它的衰变进程 D.铀核()衰变为铅核()的过程中，共有6个中子变成质子 ‎19.用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示。已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W0，遏止电压为UC，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是 A.甲光的强度大于乙光的强度 B.甲光的频率大于乙光的频率 C.甲光照射时产生的光电子初动能均为eUC D.乙光的频率为 ‎20.绝缘光滑斜面与水平面成α角，一质量为m、电荷量为-q的小球从斜面上高h处，以初速度为v0、方向与斜面底边MN平行射入，如图所示，整个装置处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向平行于斜面向上。已知斜面足够大，小球能够沿斜面到达底边MN。则下列判断正确的是 A.小球在斜面上做匀变速曲线运动 B.小球到达底边MN的时间 C.匀强磁场磁感应强度的取值范围为 D.匀强磁场磁感应强度的取值范围为 ‎21.图示是一个半径为R的竖直圆形磁场区域，磁感应强度大小为B，磁感应强度方向垂直纸面向内。有一个粒子源在圆上的A点不停地发射出速率相同的带正电的粒子，带电粒子的质量均为m，运动的半径为r，在磁场中的轨迹所对应的圆心角为.以下说法正确的是 A.若r=2R，则粒子在磁场中运动的最长时间为 B.若r=2R，粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场，则有关系成立 C.若r=R，粒子沿着磁场的半径方向射入，则粒子在磁场中的运动时间为 D.若r=R，粒子沿着与半径反向成60°角斜向下射入磁场，则圆心角α为150°‎ 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作答。第33题~第38题为选考题，考生根据需求作答。)‎ ‎(一)必考题 ‎22.(6分)如图甲所示为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图，在实验中认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和砝码盘的总重力，小车运动的加速度a的大小可由纸带上的点求得。‎ ‎(1)实验过程中，电火花计时器应接在 (填“直流”或“交流”)电源上，连结小车与砝码盘的细线跨过定滑轮，调整定滑轮，使 .‎ ‎(2)图乙是实验中获取的一条纸带的一部分，其中0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，打“3”计数点时小车的速度大小为v= m/s，0.26‎ 由纸带求出小车的加速度的大小a=0.49 m/s2。（计算结果均保留2位有效数字）‎ ‎(3)在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变砝码盘中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图丙所示，该图线不通过坐标原点，原因可能是 平衡摩擦力过度．‎ ‎23. (8分)某同学用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0~20Ω，连接电路的实物图如图甲所示。‎ ‎(1)该学生接线中错误和不规范的做法是 .‎ ABD A.滑动变阻器不起变阻作用 B.电流表接线有错 C.电压表量程选择不当 D.电压表接线有错 ‎(2) 本实验所用的电路如图乙所示这位同学测得的六组数据如下表所示，试根据这些数据在图丙中作出U—I图线。‎ ‎(3)根据图丙中所得图线，可知被测电源的电动势E= V，内阻r= Ω.‎ ‎24.(14分)如图所示，半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°，下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上。质量m=0.1kg的小物块（可视为质点）从空中的A点以v0=2m/s的速度被水平抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进人轨道，经过C点后沿水平面向右运动至D点时，弹簧被压缩至最短，此时弹簧的弹性势能，已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s．求：‎ ‎(1)小物块从A点运动至B点的时间.‎ ‎(2)小物块经过圆弧轨道上的C点时，对轨道的压力大小．‎ ‎(3)C、D两点间的水平距离L.‎ ‎25.(18分) 如图甲所示，两金属板M、N水平放置组成平行板电容器，在M板中央开有小孔O，再将两个相同的绝缘弹性挡板P、Q对称地放置在M板上方，且与M板夹角均为60°，两挡板的下端在小孔O左右两侧。现在电容器两极板间加电压大小为U的直流电压，在M板上方加上如图乙所示的、垂直纸面的交变磁场，以方向垂直纸面向里为磁感应强度的正值，其值为B0，磁感应强度为负值时大小为Bx，但Bx未知。现有一质量为m、电荷量为+q、不计重力的带电粒子，从N金属板中央A点由静止释放，t=0时刻，粒子刚好从小孔O进入上方磁场中，在t1时刻粒子第一次撞到左挡板P上，紧接着在t1+t2时刻粒子撞到了右挡板Q上，然后粒子又从O点竖直向下返回平行金属板间，接着再返回磁场做前面所述的运动。粒子与挡板碰撞前后电量不变，沿板面的分速度不变，垂直于板面的分速度大小不变、方向相反，不计碰撞的时间及磁场变化产生的感应影响。求：‎ ‎(1)粒子第一次到达挡板P时的速度大小。‎ ‎(2)图乙中磁感应强度Bx的大小。‎ ‎(3)两金属板M和N之间的距离d。‎ ‎(二)选考题 ‎33.【物理—选修3-3】(15分) ‎ ‎(1)(6分)分子间同时存在相互作用的引力和斥力，分子力则是它们的合力(即表现出来的力)。关于分子间的引力、斥力说法正确的是 。(填入正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣2分， 最低得分0分）。‎ A.分子间的引力总是随分子间距的增大而减小 B.分子间的斥力总是随分子间距的增大而减小 C.分子力（合力）总是随分子间距的增大而减小 D.分子间同时存在相互作用的引力和斥力，所以分子力不可能为零 E. 分子力表现为引力时，其大小有限；分子力表现为斥力时，可以很大 ‎(2)(9分)如图甲、乙所示，汽缸由两个横截面不同的圆筒连接而成，活塞A、B被长度为0.9m的轻质刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动，A、B的质量分别为mA=12kg、mB=8.0kg，横截面积分别为SA=4.0×10-2m2，SB=2.0×l0-2m2。一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间，活塞外侧大气压强P0=1.0×l05Pa。取重力加速度g=10m/s2。‎ ‎①图甲所示是气缸水平放置达到的平衡状态，活塞A与圆筒内壁凸起面恰好不接触，求被封闭气体的压强。‎ ‎②保持温度不变使汽缸竖直放置，平衡后达到如图乙所示位置，求活塞A沿圆筒发生的位移大小。‎ ‎34.【物理—选修3-4】(15分) ‎ ‎(1)(6分)下列说法正确的是 。(填入正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣2分， 最低得分0分）。‎ A.海豚有完善的声呐系统，海豚发出的声波比无线电波传播的速度快，方向性好 B.蝙蝠利用超声脉冲导航，当它飞向某一墙壁时，接收到的脉冲频率大于它发出的频率 C.声波击碎玻璃杯的实验原理是共振 D.频率相同，相位差恒定的两列波能产生稳定的干涉 E.狭义相对论原理指出：在不同的参考系中，一切物理规律都是相同的 ‎(2)(9分)图示是一个半圆柱形透明物体的侧视图，现在有一细束单色光从右侧沿半径OA方向射入。‎ ‎①将细束单色光平移到距O点处的C点，此时透明物体左侧恰好不再有光线射出，不考虑光线在透明物体内反射后的光线，画出光路图，并求出透明物体对该单色光的折射率。‎ ‎②若细束单色光平移到距O点0.5R处，求出射光线与OA轴线的交点距O点的距离。‎ 参考答案 二．选择题(第14～17题只有一项符合题目要求，第18～21题有多项符合题目要求)‎ 题号 ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ ‎18‎ ‎19‎ ‎20‎ ‎21‎ 答案 B B C C BD AD ABC BD 三、非选择题 ‎22.（6分）【来源：全,品…中&高*考+网】‎ ‎(1)交流 细线与木板平行 （每空1分）‎ ‎(2)0.26 0.50 （每空1分）‎ ‎(3)平衡摩擦力过度或者未考虑砝码的质量(只要符合题意都对) （2分）‎ ‎23.（8分）‎ ‎(1) AB(3分)‎ ‎(2) 如图所示 （2分）‎ ‎(3)1.45 0.69（0.69~0.72都得分） （每空2分）‎ ‎24.（14分）【解析】‎ ‎(1)小物块恰好从B点沿切线方向进入轨道，由几何关系有：‎ ‎ (2分)‎ 解得：t=0.35s (1分)‎ ‎(2)小物块由B点运动到C点，由机械能守恒定律，得： (2分)‎ 又： (1分)‎ 在C点处，由牛顿第二定律，有： (2分)‎ 解得：F=8N (1分)‎ 根据牛顿第三定律知，小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力大小为8N。 (1分)‎ ‎(3)小物块从B点运动到D点，由能量守恒定律，有： (2分)‎ 解得： (2分)‎ ‎25.（18分）【解析】‎ ‎(1)粒子从N板到M板的过程中，电场力做正功，根据动能定理，有 (2分)‎ 解得粒子第一次到达O点时的速率： (1分)‎ 粒子进入O点上方后做匀速圆周运动，第一次到达挡板P时的速度大小仍为 (1分)‎ ‎(2)粒子进入O点上方后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由： (2分)‎ 得粒子做匀速圆周运动的半径 ‎ (1分)‎ 粒子在整个装置中做周期性的往返运动，运动轨迹如图所示，‎ 由图可知：‎ 联立各式解得： (1分)‎ ‎(3)在0~t1时间内，粒子做匀速圆周运动周期 (1分)‎ 在t1~(t1+t2)时间内，粒子做匀速圆周运动的周期 (1分)‎ 由轨迹图可知 (1分)‎ ‎ (1分)‎ 设粒子在金属板M和N之间往返的时间为t，则有： (1分)‎ 且满足： n=,0,1,2,… (1分)‎ 联立可得金属板M和N之间的距离：，n=0,1,2，… (2分) ‎ ‎33．（15分）‎ ‎(1)（6分）ABE ‎ ‎(2)（9分）‎ 解：①汽缸处于题图甲位置时，设汽缸内气体压强为P1，对于活塞和杆，由平衡条件得：‎ ‎ (2分)‎ 代入数据解得： (1分)‎ ‎②汽缸处于题图乙位置时，设汽缸内气体压强为P2，对于活塞和杆，由平衡条件得：‎ ‎ (2分)‎ 代入数据解得： (1分)‎ 由波意耳定律可得： (2分)‎ 代入数据解得：x=0.1m (1分)‎ ‎34．（15分）‎ ‎(1)（6分）BCD ‎(2)（9分）‎ 解:①光路图如图甲所示 (1分)‎ 光束由C处水平射入，在B处发生全反射，为临界角 由临界角公式： (1分)‎ 解得： (1分)‎ ‎②如图乙所示，‎ 光束由D点水平射入，在E点发生折射，入射角，折射角 (1分)‎ 折射率 (1分)‎ ‎ (1分)‎ 由以上两式解得：， (1分)‎ 由几何关系可知：， (1分)‎ 则出射光线与OA轴线的交点F与O点的距离： (1分)‎