河北省石家庄市辛集中学2017届高三上学期第三次阶段测试理综物理试题

河北省石家庄市辛集中学2017届高三上学期第三次阶段测试理综物理试题

www.ks5u.com 二、选择题： (本题共 8 小题，每题 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 题有多选项题目要求。全部答对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的的 0 分)‎ ‎14．2015 年 10 月 5 日诺贝尔奖生理学或医学奖揭晓，来自中国中医研究院终身研究员兼首席研究员屠呦呦获奖。在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，下列表述符合物理学史实的是 A.奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象 B.牛顿发现万有引力定律，并通过实验测出了引力常量 C.开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律 D.安培首先引入电场线和磁感线，并通过实验总结了电磁感应现象的规律 ‎【答案】C 考点：物理学史 ‎【名师点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。‎ ‎15．如图所示，A、B 两物块质量均为 m，用一轻弹簧相连，将 A 用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，系统处于静止状态， B 物块恰好与水平桌面接触，此时轻弹簧的伸长量为 x，现将悬绳剪断，则 ‎ A.悬绳剪断瞬间 A 物块的加速度大小为 ‎ g B.悬绳剪断瞬间 B 物块的加速度大小为 g C.悬绳剪断后 A 物块向下运动距离 2x 时速度最大 D.悬绳剪断后 A 物块向下运动距离 x 时加速度最小 ‎【答案】C 考点：牛顿第二定律 ‎【名师点睛】解决本题关键知道剪断悬绳的瞬间，弹簧的拉力不变，根据牛顿第二定律可以求出瞬时加速度．当弹力和重力相等时，速度最大。‎ ‎16． 2016 年 2 月 11 日，美国科研人员宣布人类首次探测到了引力波的存在。据报道，此次探测到的引力波是由两个黑洞合并引发的。假设两黑洞合并前相距为 r，质量分别为 m 和且二者始终围绕其连线上的 O 点做周期相同的匀速圆周运动，已知引力常量为 G，则下列判断中正确的是 A.O 点一定是两黑洞连线的中点 B.两黑洞围绕 O 点做圆周运动的角速度大小为 C.质量为 m 和的两黑洞做圆周运动的线速度大小之比为 6∶5‎ D.两黑洞之间的万有引力大小为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：双星系统的结构是稳定的，故它们的角速度相等；根据牛顿第二定律，有：‎ 其中：r1+r2=r，解得，故O 点不 是两黑洞连线的中点，选项AD错误；由上式解得：,；，选项B错误；根据，可知质量为 m 和的两黑洞做圆周运动的线速度大小之比为 6∶5，选项C正确；故选C.‎ 考点：万有引力定律的应用 ‎【名师点睛】此题是关于万有引力定律的应用问题；关键是知道万有引力充当双星做圆周运动的向心力，两星的角速度相等。‎ ‎17．如图甲所示，一质量 m=1 kg 的物块静置在倾角 θ =37° 的斜面上。从 t=0 时刻开始对物块施加一沿斜面方向的拉力 F，取沿斜面向上为正方向，F 随时间 t 变化的关系如图乙所示。已知物块与斜面间的动摩擦因数 μ =0.8，取 sin 37° =0.6， cos37°=0.8，重力加速度 g=10 m/s2，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列图象中能正确反映物块的速度 v 随时间 t 变化规律的是 ‎【答案】C 考点：牛顿第二定律的应用 ‎【名师点睛】此题需要根据物体的受力情况分析物体的状态，静摩擦力会受拉力的影响导致大小和方向发生变化，当物体运动起来，静摩擦力变为滑动摩擦力，此时根据牛顿第二定律可以求出加速度a。‎ ‎18．如图所示，在 xoy 坐标系中， y>0 的范围内存在着沿 y 轴正方向的匀强电场，在 y<0 的范围内存在着垂直纸面的匀强磁场(方向未画出)。现有一质量为 m，电荷量大小为-q(重力不计)的带电粒子，以初速度 v0(v0沿 x 轴正方向)从 y 轴上的 a 点出发，运动一段时间后，恰好从 x 轴上的 d 点第一次进入磁场，然后从 O 点第—次离开磁场。已知 oa=L， od=2L，则 A.电场强度 B.电场强度 C.磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小 D. 磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小 ‎【答案】BC.‎ ‎【解析】‎ 试题分析：带电粒子在电场中受到的电场力向下，做类平抛运动，根据牛顿第二定律：qE=ma；水平方向： 2L=v0t；竖直方向： L=at2；解得： ，选项 A 错误，选项 B 正确；粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据左手定则确定磁场方向垂直纸面向里，画出粒子的运动轨迹如图；‎ ‎ 粒子在电场中，水平方向： 2L=v0t 竖直方向：； 联立得 vy=v0进入磁场时速度 ‎；设进入磁场时速度与水平方向的夹角为 α ，则有 tanα =1， α =45°；根据几何关系得，粒子在磁场中匀速圆周运动的半径 R=L；根据 qvB=m 得 R= 磁感应强度 ‎ ‎ ，选项 C 正确，选项 D 错误。综上本题选 BC。‎ 考点：带电粒子在电磁场场中的运动 ‎【名师点睛】本题考查带电粒子在电磁场场中的运动，解题的关键是理清运动情景，注意在电场中类平抛运动的处理方法，在磁场中做匀速圆周运动，画出运动轨迹图，结合几何知识求解。‎ ‎19．空间中存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场区域的横截面为等腰直角三角形，底边水平，其斜边长度为 L。一正方形导体框 abcd 的边长也为 L，开始正方形导体框的 ab 边与磁场区域横截面的斜边刚好重合，如图所示。由图示的位置开始计时，正方形导体框以平行于 bc 边的速度 v 匀速穿越磁场。若导体框中的感应电流为 i， a、 b 两点间的电压为 Uab，感应电流取逆时针方向为正，则导体框穿越磁场的过程中， i、 Uab随时间的变化规律图象正确的是 ‎ ‎ ‎【答案】AD 考点：楞次定律；法拉第电磁感应定律 ‎【名师点睛】本题关键确定线框有效切割长度如何变化，要注意分析感应电流和电压的正负，采用定性和定量相结合的方法分析。‎ ‎20．如图甲所示是一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的交变电压随时间变化的图像，现将该交流电接在如图乙所示的理想变压器原线圈的两端， V1、V2为理想交流电压表， R0为定值电阻，R 为滑动变阻器，则下列说法中正确的是 ‎ A.该交流电瞬时值的表达式为 u=220sin 100π t(V) B.当 t=1.5×10-2s 时，线圈平面与磁场方向平行 C.若只减少理想变压器原线圈的匝数，则变压器的输入功率将减小 D.若只增大滑动变阻器接入电路中的阻值，则电压表 V1与 V2示数的比值将减小 ‎【答案】BD 考点：交流电；变压器 ‎【名师点睛】此题是对交流电及变压器的考查；要知道电表读数为交流电有效值，正弦交流电有效值等于最大值的，输出功率用有效值计算。‎ ‎21．如图所示， AB、CD 为两个平行的水平光滑金属导轨，处在方向竖直向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场中；AB、CD 的间距为L，左右两端均接有阻值为 R 的电阻；质量为 m 长为 L，且不计电阻的导体棒 MN 放在导轨上，甲、乙为两根相同的轻质弹簧，弹簧一端与 MN 棒中点连接，另一端均被固定；导体棒 MN 与导轨接触良好；开始时，弹簧处于自然长度，导体棒 MN 具有水平向左的初速度 v0，经过一段时间，导体棒 MN 第一次运动到最左端，这一过程中 AC 间的电阻 R 上产生的焦耳热为 Q，则 A.初始时刻导体棒所受的安培力大小为 B.从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热大于 C.当导体棒第一次到达最左端时，每根弹簧具有的弹性势能为 D.当导体棒第一次回到初始位置时， AB 间电阻 R 的热功率为 ‎【答案】ABC 考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律 ‎【名师点睛】本题分析系统中能量如何转化是难点，也是关键点，运用能量守恒定律时，要注意回路中产生的焦耳热是2Q，不是Q。‎ 三、非选择题： 22． (8 分)(1)图甲为 20 分度游标卡尺的部分示意图，其读数为 mm；图乙为螺旋测微器的示意图，其读数为 mm。‎ ‎ ‎ ‎(2)某同学用电火花计时器(其打点周期 T=0.02s)来测定自由落体的加速度。试回答 ①下列器材中，不需要的是 (只需填选项字母)。 A.直尺 B.纸带 C.重锤 ‎ D.低压交流电源 ②实验中在纸带上连续打出点 1、 2、 3、......、 9，如图所示，由此测得加速度的大小为 m/s2。‎ ‎【答案】(1)8.15， 2.970 (2.969、 2.971 也给分) (2) ① D ②9.4 考点：游标卡尺和螺旋测微器的读数、测重力加速度实验 ‎【名师点睛】本题考查了 20 分度游标卡尺和螺旋测微器的读数、测重力加速度实验等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。‎ ‎23． (8 分)某同学要测绘一个额定电压为 2.5 V，额定电流约为 0.5 A 的小灯泡的伏安特性曲线。‎ ‎(1)用多用电表测量小灯泡的电阻，若所有测量操作都是正确的，多用电表的指针如图甲所示，则小灯泡的电阻约为 Ω 。 (2)选择好器材后，连接实物如图乙所示，闭合开关后发现无论怎样移动滑动变阻器的滑动触头，电流表的示数都不为零，请指出错误的连线并改正(在图乙上修改，错误的连线打“×”‎ ‎ ，缺少的线用笔画线补上)。 (3)根据测量的数据，在图丙中的方格坐标纸中描点作出小灯泡的伏安特性曲线，由图线可知小灯泡的额定功率为 W(保留两位有效数字)。‎ ‎ (4)将该小灯泡与电动势为 3.0 V、内阻为 15.0 Ω 的干电池组及一个滑动变阻器串联成闭合回路，当滑动变阻器连入电路的阻值为 Ω 时，干电池组的输出功率最大(保留两位有效数字)。‎ ‎【答案】(1)3.5；(2)如图所示；(3)1.2；(4)13；‎ ‎【解析】‎ 试题分析：(1)小灯泡的冷态电阻比小灯泡正常工作时的电阻小，所以选择的倍率一定是×1挡，读数为3.5 Ω 。‎ ‎ (2)测绘小灯泡的伏安特性曲线，滑动变阻器采用分压式接法，可以判断滑动变阻器连接有误。‎ ‎(3)由题图丙可知当 U 额=2.5 V 时， I 额=0.48 A， P=1.2 W。 ‎ ‎(4)当外电路阻值等于干电池内阻时，电源输出功率最大，可知 由题图丙可知小灯泡两端的电压为 0.2 V，小灯泡电阻为 2 Ω ，即滑动变阻器连入电路的阻值为 13 Ω 。‎ 考点：描绘小灯泡的伏安特性曲线 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握欧姆表的使用方法以及知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别；知道当外电路阻值等于干电池内阻时，电源输出功率最大。‎ ‎24． (12 分)在光滑的水平地面上，相距 L=10m 的 A.B 两个小球均以v0=10m/s速度向右运动，随后两球相继滑上倾角为 30°的足够长的光滑斜坡，地面与斜坡平滑连接，取 g=10m/s2求：‎ ‎ （ 1） B 球刚要滑上斜坡时 A.B 两球的距离是多少； （ 2） A 球滑上斜坡后经过多长时间两球相遇。‎ ‎【答案】（1）7.5m；（2）2.5s ‎ （2）B球刚要滑上斜坡时A球速度为：v1=v0-at1=10-5×1m/s=5m/s． B球滑上斜坡时，加速度与A相同，以A为参考系，B相对于A以v=v0-v1=10-5m/s=5m/s做匀速运动，设再经过时间t2它们相遇，有：， 则相遇时间为：t=t1+t2=1+1.5s=2.5s 考点：牛顿第二定律和运动学公式的综合运用 ‎【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，对于第二问，运用相对速度求解比较简捷。‎ ‎25． (19 分)如图所示，在 x 轴的上方有沿 y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小为 E，在 x 轴的下方等腰三角形 CDM 区域内，有垂直于 xOy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，其中 C、D 点在 x 轴上，M点在y轴上, M 点到原点 O 的距离为a，θ =30° 。现将一质量为 m、电荷量为 q的带正电粒子从 y 轴上的 P 点由静止释放，不计带电粒子的重力与空气阻力 ‎(1)若带电粒子进入三角形磁场区域后直接垂直于三角形区域的腰射出，则从哪一条腰射出(请回答“ 从 CM 射出” 或“从 DM 射出”)，且求出 P 点到 O 点的距离 h1。 (2)若带电粒子能重新返回电场区域，求 P 点到 O 点的距离 h 的最大值。 (3)若 x 轴下方磁场区域足够大， P 点到 O 点距离为 h3，带电粒子在 P 点以某一平行 x 轴的初速度出发，求带电粒子在 x 轴上第一次进出磁场两点间的距离 L。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：(1)粒子带正电，利用左手定则，粒子从 CM 射出，能垂直于 CM 射出，经图 1 分析得半径为 CO，有 R1=a ‎ 由 ‎ 解得：‎ ‎ ‎ ‎(3)设出发的初速度为 v0，进入磁场时速度为 v，与 x 轴的夹角为 α ，沿 y 轴方向的分速度为 vy ‎ ‎ 考点：带电粒子在电场及磁场中的运动 ‎【名师点睛】本题粒子组合场中运动，在磁场中做匀速圆周运动时，关键要能正确的画出运动轨迹，并根据几何关系确定各量之间的关系.‎ ‎34（ 1） (5 分) （选对一个得 2 分，选对两个得 4 分，选对 3 个得 5 分，选错一个扣 3 分，最低的得分 0 分． ） 下列说法正确的是 A.光纤通信和医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理 B.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉原理 C.门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象 D.水面上的油膜呈现彩色，这是光的干涉现象 E.照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ 试题分析：光导纤维传送光信号是利用了光的全反射现象，选项 A 正确；标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉，选项 B 正确；门镜可以扩大视野是利用了光的折射现象，选项 C 错误；水面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象，选项 D 正确；表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的干涉现象，选项 E 错误。综上本题选 ABD。‎ 考点：光的干涉；全反射；光的折射 ‎【名师点睛】‎ 考查光的全反射、折射、干涉与衍射现象的应用，及其区别，注意干涉的原理，全反射的条件。‎ ‎34（ 2） (10 分)．一列沿着 x 轴传播的横波，在 t=0 时刻的波形如图甲所示。甲图中 x=2m 处的质点 P 的振动图象如乙图所示。求：‎ i.该波的波速和传播方向； ii.从 t=0 时刻开始，甲图中 x=6m 处的质点 Q 第三次出现波峰的时间。‎ ‎【答案】i.2m/s；波沿着 x 轴负向传播； ii. 2.75s 考点：机械波的传播 ‎【名师点睛】本题关键要能够区分振动图象和波动图象，由图象得到周期、波长、振幅以及振动情况，不难。‎ ‎ ‎