物理卷·2017届河北省衡水中学高三上学期第七次调研考试（2017-02）

物理卷·2017届河北省衡水中学高三上学期第七次调研考试（2017-02）

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题只有一项符合题目要求，第 18〜21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，有选错或不答的得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”形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=2 kg，mB= 3 kg，vA=6m/s，vB= 2 m/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.vA＇=4.5 m/s，vB＇=3m/s B. vA＇=3m/s， vB＇=4m/s C. vA＇=-1.5 m/s，vB＇=7m/s D. vA＇=7.5 m/s，vB＇=1m/s ‎ ‎16. 用一根横截面积为S、电阻率为p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B =B0+kt，其中磁感应强度的初始值B。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的初速度水平向右拋出，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. 玻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α。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，粒子沿着与半径方向成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，考生根据要求作答。‎ ‎(一)必考题（11题，共129分）‎ ‎22. (6分)甲、乙两位同学在“验证牛顿第二定律”的实验中，使用了如图甲所示的实验装置。‎ ‎ ‎ ‎(1) 实验时他们先调整垫木的位置，使不挂配重片时小车能在倾斜的长木板上做匀速直线运动，这样做的目的是 ；‎ ‎(2) 此后，甲同学把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂若干配重片。在小车质量一定的情况下，多次改变配重片数量(配重片的质量远小于小车的质量），每改变一次就释放一次小车，利用打点计时器打出记录小车运动情况的多条纸带。图乙是其中一条纸带的一部分，O、A、B、C为4个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出。打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上。通过对纸带的测量，可知小车运动过程中的加速度大小为 m/s2 (保留两位有效数字）。‎ ‎(3) 根据多条纸带的数据，甲同学绘制了小车加速度与小车所受拉力(测量出配重片的重力作为小车所受拉 力大小)的a—F图象，如图丙所示。由图象可知 。（选填选项前的字母）‎ A. 当小车质量一定时，其加速度与所受合力成正比 B. 当小车所受合力一定时，其加速度与质量成反比 C. 小车的质量约等于0.3 kg D. 小车的质量约等于3. 3 kg ‎ ‎23. (9分)某学生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 。‎ 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. 4 m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=0.1 kg的小物块(可视为质点)从空中的A点以v0= 2 m/s的速度被水平拋出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，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Epm = 0.8J，已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2。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:共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多答， 则每学科按所答的第一题计分。‎ ‎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3分，最低得分为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AB被长度为0. 9 m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 = 12 kg、mB=8.0 kg，横截面积分别为SA = 4.0×10 -2 m2、SB=2.0×10-2 m2。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= 1.0×105Pa。取重力加速度 g=10m/s2。‎ ② ‎ 图甲所示是汽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3分，最低得分为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 U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:在不同的参与系中，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0.5 R处，求出射光线与OA轴线的交点距O点的距离。‎ 参考答案：‎ ‎14、B 15、B 16、C 17、C 18、BD 19、AD 20、ABC 21、BD ‎ ‎22、（1）交流；细线与木板平行；（2）0.26；0.50；（3）平衡摩擦力过度或未考虑砝码盘的质量（只要符合题意都对）‎ ‎23、（1）AB；（2）如图：（3）1.45；0.69（0.69-0.72都对）‎ ‎24、（1）小物块恰好从B点沿切线方向进入轨道，由几何关系有： ‎ 解得：t=0.35s． （2）小物块由B点运动到C点，由机械能守恒定律有： mgR（1+sin θ）=mvC2-mvB2 ‎ 在C点处，由牛顿第二定律有： 　 解得：F=8 N 根据牛顿第三定律，小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力F′大小为8 N． （3）小物块从B点运动到D点，由能量守恒定律有： ‎ 解得：L=1.2m ‎ ‎25、解：（1）粒子从B板到A板过程中，电场力做正功，根据动能定理有Uq=mv2-0． 解得粒子第一次到达O点时的速率 （2）粒子进入上方后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由 得粒子做匀速圆周运动的半径 ， 使其在整个装置中做周期性的往返运动，运动轨迹如右图所示，由图易知：r1=2r2 图中Bx=2B0 ‎ ‎ （3）在0～t1时间内，粒子做匀速圆周运动周期 在t1～（t1+t2）时间内，粒子做匀速圆周运动的周期 由轨迹图可知 ， 粒子在金属板A和B间往返时间为t，有 且满足：t=t2+n（t1+t2），n=0，1，2，3，---- 联立可得金属板A和B间的距离： ，n=0，1，2，3，---- ‎ ‎33、【物理-选修3-3】‎ ‎（1）ABE ‎（2）：①气缸处于图甲位置时，设气缸内气体压强为P1，对于活塞和杆，力的平衡条件为： PoSA+P1SB=P1SA+PoSB 解得：P1=P0=1.0×105Pa ②气缸处于图乙位置时，设气缸内气体压强为P2，对于活塞和杆，力的平衡条件为： PoSA+P2SB =P2SA+PoSB +（mA+mB）g 代入数据可得：P2=0.9×105Pa 由玻意耳定律可得：P1lSB=P2[lSB+x（SA-SB）] 由以上各式并代入数据得：x=0.1m ‎ ‎33、【物理-选修3-4】‎ ‎（1）BCD ‎（2）：①如图所示，光束由C处水平射入，在B处发生全反射，∠OBC为临界角 由临界角公式： ① 解得： ②‎ ‎ ②如图所示，光束由D点水平射入，在E点发生折射， 入射角为∠OED=α，折射角为∠NEF=β， 折射率 ③‎ ‎ ④ 由①②解得： ，β=60° ⑤ 由几何关系可知：∠FOE=α，⑥ ∠OFE=β-α=α，⑦ 则出射光线与OA轴线的交点F与O点的距离为：OF=2Rcos30°=R