物理卷·2018届河北省邢台市高三12月质量检测（2017-12） 9页

第I卷(选择题 共40分）‎ 一、选择题：本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项正确，第7～10小题有多个选项正确；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。‎ ‎1.一大炮固定在船上，船(含船上的所有物品)的质量为M，开始时船静止在水面上。现以大小为v的水平速度射出一枚质量为m的炮弹，不计水的阻力，则炮弹射出后瞬间船的动量大小为 A.mv B.Mv C.(M-m)v D.(M+m)v ‎2.北斗卫星导航系统(BDS)空间段由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星(同步卫星)、27颗中轨道地球卫星、3颗其他卫星。其中有一颗中轨道地球卫星的周期为16小时，则该卫星与静止轨道卫星相比 A.轨道半径大 B.角速度小 C.线速度大 D.向心加速度小 ‎3.如图所示，用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的0点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，P、Q均始终处于静止状态，下列说法正确的是 A.P一定受四个力作用 B.若只增大Q的质量，则轻绳受到的拉力不变 C.若只减小绳子的长度，Q受到的摩擦力增大 D.若只增大绳子的长度，则墙壁对Q的作用力不变 ‎4.如图所示，坚直平面内有一圆环，一小球从圆环上与圆心0等高处对着圆环的圆心分两次水平抛出，第一次落在圆环的最低处a点，第二次落在圆环的b点，不计空气阻力，下列说法正确的是 A.落在a点的小球的初速度较大 B.落在a 点小球运动的时间较长 C.小球第二次运动过程中的机械能不守恒 D.小球落在b点时的速度方向可能与过b点的切线垂直 ‎5.如图所示，质量为1kg的滑块P位于粗糙水水平桌面上，用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳与质量也为1kg的钩码相连，P与桌面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度为10m/s²。从离滑轮足够远处由静止释放滑块P，下列说法正确的是 A滑块P与桌面间的摩擦力大小为10N B.轻绳受到的拉力大小为10N C.滑块P的加速度大小为5m/s²‎ D.滑块P释放后1s内沿桌面前进的距离为2m ‎6.如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一电荷量为q、质量为m的带负电粒子从边界上的A点以速度垂直磁场射入，射入方向与半径OA成30°夹角，离开磁场时速度方向恰好改变了180°，不计粒子重力。该磁场的磁感应强度大小为 A. B. C. D. ‎ ‎7.原子核的比结合能曲线如图所示.根据该曲线，下列判断正确的是 A.中等质量的原子核最不稳定 B.H核的结合能约为2MeV C.重核裂变成和要吸收能量 D.两个核结合成核要释放能量 ‎8.黑光灯是利用物理方法来灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”。图示是高压电网的工作电路，其输人电压为220V的正弦交流电，经变压器输出给电网使用。已知空气的击穿电场的电场强度为3000V/cm，要使害虫瞬间被击毙至少要1000V的电压。为了能瞬间击毙害虫而又防止空气被击穿而造成短路，则 A.变压器原、副线圈的匝数之比的最小值为 B.变压器原、副线圈的匝数之比的最大值为 C.电网相邻两极间距离须大于cm D.电网相邻两极间距离的最大值为3cm ‎9.一质量为3kg的物体沿水平面做直线运动的v-t图象如图所示，0～3s内物体受到的水平拉力大小为F1，3 s～6s内物体受到的水平拉力大小为F2，且F1=3F2(F1、F2的方向相同)。t=6s时撤去水平拉力，撤去拉力后物体继续运动一段时间后停止，取重力加速度为10m/s²，下列说法正确的是 A.F1为1.5N B.物体与水平面间的动摩擦因数为 C.F2对物体做功的绝对值为7.5J D.撤去拉力后物体还能滑行12m 如图所示，Q1、Q2为两个被固定在坐标轴x上的点电荷，其中带负电的Q1在O点，Q1、Q2相距为L，a、b两点在x轴上，其中b点与O相距3L。现有一带电粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用)，粒子经过a、b 两点时的速度分别为、，其v-x 图象如图所示，下列说法中正确的是 ‎ A.Q2一定带正电 B.Q1电荷量与Q2电荷量之比为4：9‎ C.b点的电场强度为零，电势最低 D.整个运动过程中，粒子的电势能先减小后增大 第Ⅱ卷(非选择题 共60分)‎ 二、非选择题：本题包括必考题和选考题部分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15、16题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎(一)必考题：共45分。‎ ‎11.(5分)由于在空间站处于完全失重状态，，不能利用天平等仪器测量质量，为此某同学为空间站设计了如图所示的实验装置，用来测量弹簧的劲度系数和小球质量。图中左侧挡板处装有力传感器。水平轨道B处装有光电门，可以测量出小球经过光电门的时间。已知弹簧的弹性势能表达式为，其中k为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，小球直径为D。‎ ‎(1)用水平力作用在小球上，使弹簧的压缩长度为x，力传感器的示数为F，则弹簧的劲度系数 k= ；‎ ‎(2)撒去水平力，小球被弹出后沿水平轨道运动，通过B处光电门的时间为t，据此可知，小球被弹出时的速度大小v= ，小球的质量m= 。‎ ‎12.(10分)LED绿色照明技术已经走进我们的生活。某实验小组要测定额定电压约为3V、额定功率约为1.5 W的LED灯正常工作时的电阻。实验室提供的器材有：‎ A.电流表A1(量程为0.6 A，内阻RA1约为2Ω)‎ B.电流表A2量程为3 mA，内阻RA2=100Ω)‎ C.定值电阻R1=900Ω D.定值电阻R2=9900Ω E 滑动变阻器R(0～20Ω)‎ F.蓄电池E(电动势为3 V，内阻很小)‎ G.开关S一只 ‎(1)在虚线框内将图甲所示的电路补充完整，并标明各器材的符号。以下实验都在正确连接电路条件下进行。‎ ‎（2)电流表A1的示数用I1表示，电流表A2的示数用I2表示，写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式 Rx= (用物理量符号表示)。‎ 实验时调节滑动变阻器，当LED灯正常发光时，电流表A2表盘指针的位置如图乙所示，则其示数 mA，若此时电流表A1的示数为0.50A，则LED灯的电阻为 Ω(结果保留两位有效数字)。‎ ‎13.(12分)如图所示，倾角θ=37°的斜面固定在水平地面上，质量m=10kg的物体在F=200N的水平推力作用下，从斜面的底端由静止开始沿斜面向上运动，力作用t1=2s后撤去，物体继续向上运动了t2=3s速度减为零。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²。求：‎ ‎(1)物体与斜面间的动摩擦因数；‎ ‎(2)力F对物体所做的功。‎ ‎14.(18分)如图所示，宽度为L的水平平行光滑的金属轨道，左端接动摩擦因数为μ、倾角为θ的斜面轨道(斜面轨道下端与水平光滑轨道之间有一小圆弧平滑连接)，右端连接半径为r的光滑半圆轨道，水平轨道与半圆轨道相切。水平轨道所在的区域处在磁感应强度大小为B的竖直向上的匀强磁场中。一根质量为m的金属杆a 置于水平轨道上，另一根质量为M的金属杆b从斜面轨道上与水平轨道高度为h处由静止释放，当金属杆b滑入水平轨道某位置时，金属杆a刚好到达半圆轨道最高点(b始终运动且a、b未相撞)，并且a在半圆轨道最高点对轨道的压力大小为mg(g为重力加速度)，此过程中通过金属杆a的电荷量为q，a、b杆的电阻分别为R1、R2，其余部分电阻不计。求：‎ ‎(1)金属杆b在水平轨道上运动时的最大加速度；‎ ‎（2)在金属杆b由静止释放到金属杆a运动到半圆轨道最高点的过程中，系统产生的焦耳热Q。‎ ‎(二)选考题：共15分。请考生从给出的第15、16题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。‎ ‎15.[选修3-3](15 分)‎ ‎(1)(5分)下列说法中正确的是 。(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5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)‎ A.所有的晶体都有固定的熔点和规则的几何形状 B.液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现 C.干湿泡温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远 D.悬浮在水中花粉颗粒的布朗运动反映了花粉分子做无规则的热运动 E.在绝热过程中，一个热力学系统的内能增量等于外界对它所做的功 ‎(2)(10分)如图所示，完全相同的导热活塞A、B用轻杆连接，一定质量的理想气体被活塞A、B分成Ⅰ、Ⅱ两部分，封闭在导热性良好的汽缸内，活塞B与缸底部的距离1=0.6m。初始时刻，气体Ⅰ的压强与外界大气压强相同，温度T=300K。已知活塞A、B的质量均为m=1kg，横截面积均为S=10cm²，外界大气压强po=1×105Pa，取重力加速度g=10m/s²，不计活塞与汽缸之间的摩擦且密封良好。现将环境温度缓慢升高至T2=360K，求此时 ‎①气体Ⅰ的压强；‎ ‎②B与缸底部的距离及轻杆对B的作用力。‎ ‎16.[选修3-4](15分)‎ ‎(1)(5 分)P、Q是一列沿x轴正方向传播的简谐横波中的两质点，其平衡位置间的距离Δx=60cm，从某时刻开始计时，两质点的振动图象分别如图中实线和虚线所示，且P 比Q先振动，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5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)‎ A 该波的频率为0.125 Hz B.该波的波长可能为0.8m C.P 点的振动方程是y=0.1cos50πt(m)‎ D.该波的传播速度可能为2m/s E.在1s内P、Q之间的任意质点运动的路程均为5m ‎(2)(10分)如图所示，一截面为直角三角形的棱镜ABC，AB面涂有反射层，∠A=30°，一束单色光垂直AC边从AC边上的P点(图中未画出)射入棱镜，折射光线经AB面反射后直接照射到BC边的中点Q，已知棱镜对该单色光的折射率为，AB长l=1m。求：‎ ‎①P与C点间的距离；‎ ‎②从Q点射出的光线与BC边之间的夹角。‎ 河北省邢台市2018届高三12月质量检测物理试题参考答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ A C B B D C BD BC AD AC ‎（1）(2分)；（2）(1分)；(2分)‎ ‎（1）如图所示(3分)；‎ ‎(也给分)(2分)‎ ‎2.80(2分)；5.6(3分)‎ ‎13.解：(1)根据牛顿运动定律，前2s内有：‎ Fcosθ-mgsinθ-μN1=ma1(1分)‎ mgcosθ+Fsinθ-N1=0 (1分)‎ 后3s内有：mgsinθ+μN2=ma2(1分)‎ mgcosθ-N2=0 (1分)‎ 物体运动过程的最大速度(1分)‎ 解得：μ=0.03125 (1分)‎ a1=9.375m/s² (1分)‎ ‎(2) 力F作用时物体的位移 (2 分)‎ 力F对物体所做的功W=Fcosθ(2 分)‎ 解得：W=3000 J (1分)‎ ‎14.解：(1)金属杆b在倾斜轨道上运动，由牛顿第二定律，有：‎ Mgsinθ-μMgcosθ=Ma1(1分)‎ 解得：al=gsinθ-μgcosθ 设金属杆b刚滑到水平轨道时速度为，对金属杆b在斜面轨道上下滑的过程.由匀变速直线运动规律，有： (1分)‎ 解得： (1分)‎ 金属杆b刚滑到水平轨道时速度最大，产生的感应电动势最大，最大值为E= BL (1分)‎ 金属杆6中最大电流 (1分)‎ 受到的最大安培力F安=BIL (1分)‎ ‎(1分)‎ 由牛顿第= 二定律有：F安=mam 解得：(1分)‎ ‎(2)金属杆b进人匀强磁场区域后做变速运动，设在Δt时间内，速度变化为Δv金属杆a到达半圆轨道最高点时金属杆b的速度为，则由动量定理有： (1分)‎ ‎ (1分)‎ ‎(1分)‎ 即有：(1分)‎ 解得： (1分)‎ 根据牛顿第三定律得：轨道对金属杆a 向下的压力FN=mg 设金属杆a 运动到半圆轨道最高点的速度为.由牛顿第二定律，有：(1分)‎ 解得：u (1分)‎ 由能量关系有：(1分)‎ 解得：(1分)‎ ‎15.[选修3-3]‎ ‎(1)BCE(5 分)‎ ‎(2)解： ①气体Ⅰ做等容变化：‎ 初态，T1=300K，气体I 压强p1=p0 (1分)‎ 由公式 (1分)‎ 解得：环境温度为360K时气体I的压强p′=1.2×105 Pa (2 分)‎ ‎②气体Ⅱ做等压变化：‎ 由公式(1分)‎ 解得：l′=0.72m (1分)‎ 气体Ⅱ的压强 (1分)‎ 解得：p2=1.2×105Pa (1分)‎ 即压强与气体I压强相等 由平衡条件有：轻杆对活塞B的作用力大小F=mg=10 N (1分)‎ 方向竖直向上。(1分)‎ ‎16.[选修3-4]‎ ‎(1)BDE (5 分)‎ ‎(2)解：①如图所示，由几何关系知，光线射到AB边的D点时的入射角为30°.反射后从BC边的中点Q射出，则ΔBDQ为等边三角形，又因为=1m，则=0.25 m (3 分)‎ 所以P 与C点间的距离(2 分)‎ ‎②由几何关系知：光线从BC边人射的人射角为30°，则由折射定律有：(3 分)‎ 解得：光线在BC边的折射角为60°(1分)‎ 所以从Q点射出的光线与BC 边之间的夹角为30°(1分)‎ ‎ ‎