河北省保定市第七中学2017届高三下第二次摸底理综物理试题（1） 14页

河北省保定市第七中学 2016-2017 学年度高三下第二次摸底理综物理部分试题 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。 1. 静止在水平地面的物块，受到水平向右的拉力 F 的作用，F 随时间 t 的变化情况如图所示。 设物块与地面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，且为 1N，则（ ） A. 0～1s 时间内，物块的加速度逐渐增大 B. 第 3s 末，物块的速度最大 C. 第 9s 末，物块的加速度为零 D. 第 7s 末，物块的动能最大 【答案】D 【解析】在 0-1s 时间内水平拉力小于最大静摩擦力，故物体处于静止状态，选项 A 错误；1-3s 物体做加速度增大的加速运动；3-7s 物体做加速度减小的加速运动；故第 7s 末，物块的速度 最大，动能最大，选项 B 错误，D 正确；第 9s 末，物块只受摩擦力作用，故加速度不为零， 选项 C 错误；故选 D. 2. 如图所示，理想变压器输入端接有效值恒定的正弦交变电流，输出端电阻 ，当电 阻箱 时，理想电压表和理想电流表的读数分别为 1.0V 和 0.5A。当电阻箱 时， 电压表和电流表的读数分别为（ ） A. 4.0V ，2.0A B. 2.0V，2.0A C. 2.0V，1.0A D. 4.0V，1.0A 【答案】C 【解析】次级电流： ；变压器匝数比： ;次级电压： ；当电阻箱 时，次级电流： ； 初级电流 ;R2 两端电压： ,故选项 C 正确，ABD 错 误；故选 C. 3. 一辆汽车在平直公路上匀速行驶，司机发现前方红灯亮起时开始做匀减速直线运动，恰好 在停车线处停止运动。汽车在减速过程中，第一秒和最后一秒内的位移分别为 14m 和 1m，则 汽车匀减速运动过程中的平均速度为（ ） A. 6m/s B. 6.5m/s C. 7m/s D. 7.5m/s 【答案】D 点睛：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用 推论求解会使问题更加简捷，以及注意逆向思维在运动学中的运用． 4. 如图甲所示，用大型货车在水平道路上运输规格相同的圆柱形水泥管道，货车可以装载两 层管道。底层管道紧密固定在车厢里，上层管道堆放在底层管道上，如图乙所示。已知水泥 管道间的动摩擦因数为µ，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，货车紧急刹车时的加速度大小 为α0。每根水泥管道的质量为 m，重力加速度为 g，最初堆放时上层管道最前端离驾驶室的距 离为 d，则下列分析正确的是（ ） A. 货车沿平直路面匀速行驶时，乙图中 A、B 管之间的弹力大小为 rng B. 若 ，则上层管道一定会相对下层管道发生滑动 C. 若 ，则上层管道一定会相对下层管道发生滑动 D. 若 ，要使货车在紧急刹车时上层管道不撞上驾驶室，则货车在水平路面上匀速 行驶的最大速度为 【答案】C 【解析】上层管道横截面内的受力分析，其所受支持力为 FN，如图所示： 则有：FNcos30°=mg，解得： ,选项 A 错误； ... 由题意知，紧急刹车时上层管道受到两个滑动摩擦力减速，2μFN=ma0，解得 ，即 若 ，则上层管道一定会相对下层管道发生滑动，选项 B 错误；C 正确；若货车紧急 刹车时的加速度 货车的刹车距离： 上层管道在急刹车及货车停下后运动的总距离： 上层管道相对于货车滑动的距离：d=x1-x2 联立并代入数据解得： ，选项 D 错误；故选 C． 点睛:解答本题首先要明确物体和车的运动情况，关键会正确受力分析及灵活运用运动学公式 是求解相关的位移，其次关键是寻找两者位移之间的关系． 5. 下列说法正确的是（ ） A. α粒子散射实验揭示了原子的核式结构 B. 元素的放射性与外界物理、化学变化和所处的环境有关 C. 光电效应揭示了光具有波动性 D. 原子核比结合能越大，则原子核越稳定 【答案】AD 【解析】α粒子散射实验揭示了原子的核式结构，选项 A 正确；元素的放射性与外界物理、化 学变化和所处的环境无关，选项 B 错误；光电效应揭示了光具有粒子性，选项 C 错误；原子 核比结合能越大，则原子核越稳定，选项 D 正确；故选 AD. 6. 如图甲所示，正三角形导线框位于圆形有界匀强磁场中，磁场方向与导线框所在平面垂直。 规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度 B 随时间变化的规律如图乙所示。下面说法正 确的是（ ） A. 0s-1s 时间内和 5s-6s 时间内，导线框中的电流方向相同 B. 0s-1s 时间内和 1s-3s 时间内，导线框中的电流大小相等 C. 3s-5s 时间内，AB 边受到的安培力沿纸面且垂直 AB 边向上 D. 1s-3s 时间内，AB 边受到的安培力不变 【答案】AC 【解析】0s-1s 时间内穿过线圈的磁通量向外增加；5s-6s 时间内穿过线圈的磁通量向里减小， 根据楞次定律可知导线框中的电流方向相同，选项 A 正确；B-t 图像的斜率等于磁感应强度的 变化率，故 0s-1s 时间内和 1s-3s 时间内，感应电动势的大小不等，感应电流不相等，选项 B 错误；3s-5s 时间内，磁通量向里增加，产生的感应电流为逆时针方向，则由左手定则可知， AB 边受到的安培力沿纸面且垂直 AB 边向上，选项 C 正确；1s-3s 时间内，感应电流大小不变， 而磁场向外减弱，根据 F=BIL 可知，AB 边受到的安培力要变化，选项 D 错误；故选 AC. 7. 在正点电荷 q 的电场中有 O、M、N、P、Q 五点，OM=ON，OP=OQ，且 MN 与 PQ 平行，点电荷 q 在五点所在的平面内，如图所示。一电子由 M 点分别运动到 P 点和 Q 点的过程中，电场力所 做的负功相等，下列说法正确的是（ ） A. 点电荷 q 位于 O 点 B. M 点电势高于 P 点 C. Q 点电场强度大于 N 点电场强度 D. 电子由 Q 点运动到 N 点，电场力做正功 【答案】BD 【解析】一电子由 M 点分别运动到 P 点和 Q 点的过程中，电场力所做的负功相等，说明 M 点 电势高于 P、Q，且 P、Q 两点电势相等，可知点电荷在 PQ 连线的垂直平分线上，且在 PQ 的上 方，则 A 错误，B 正确；由以上分析可知，Q 点离点电荷的位置比 N 点较远，则 Q 点电场强度 小于 N 点电场强度，选项 C 错误；因 Q 点电势低于 N 点，则电子由 Q 点运动到 N 点，电势能 减小，电场力做正功，选项 D 正确；故选 BD. 8. 如图所示，平行板电容器竖直放置，右侧极板中间开有一小孔，两极板之间的距离为 12cm，内部电场强度大小为 10N/C；极板右侧空间有磁感应强度大小为 0.5T 的匀强磁场。一 比荷为 1.6×102C/kg 的带负电粒子，从电容器中间位置以大小为 8m/s 的初速度平行于极板方 向进入电场中，经过电场偏转，从电容器右极板正中间的小孔进入磁场，不计带电粒子的重 力及空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 电容器极板长度为 ×10-2m B. 粒子进入磁场时的速度大小为 16m/s C. 粒子进入磁场时速度与水平方向夹角为 60°... D. 粒子在磁场中的运动时间为 s 【答案】ABD 点睛：此题是带电粒子在电场即磁场中的运动问题；关键是分析粒子在电场中的受力情况， 确定运动性质，分别研究水平及竖直方向的分运动情况. 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。 （―）必考题 9. 某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的实验。在足够大的水平平 台上的 A 点放置一个光电门，水平平台上 A 点右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平 面，当地重力加速度大小为 g。采用的实验步骤如下： A．在小滑块α上固定一个宽度为 d 的窄挡光片； B．用天平分别测出小滑块α（含挡光片）和小球 b 的质量 mα、mb； C．在α和 b 间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上； D．细线烧断后，α、b 瞬间被弹开，向相反方向运动； E．记录滑块α通过光电门时挡光片的遮光时间 t； F．小球 b 从平台边缘飞出后，落在水平地面的 B 点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度 h 及平台边缘铅垂线与 B 点之间的水平距离 sb； G.改变弹簧压缩量，进行多次测量。 (1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度为_______mm。 (2)该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证两物体α、b 弹开后的动量大小相等，即 ___=_______。（用上述实验所涉及物理量的字母表示） 【答案】 (1). （1）2.550 (2). （2） (3). 【解析】（1）螺旋测微器的固定刻度读数为 2.5mm，可动刻度读数为 0.01×5.0mm=0.050mm， 所以最终读数为：5.5mm+0.050mm=2.550mm． （2）烧断细线后，a 向左运动，经过光电门，根据速度公式可知，a 经过光电门的速度为： ；故 a 的动量为： b 离开平台后做平抛运动，根据平抛运动规律可得：h= gt2 sb=vbt 解得： 动量大小： 若动量守恒，设向右为正，则有：0=mbvb-mava 即 点睛：本题为探究型实验，解题的关键在于分析题意，明确实验原理，再根据对应的物理规 律进行分析求解；要注意明确验证动量守恒定律以及光电门和平抛运动规律的正确应用． 10. 为探究一块多用电表欧姆×100 档的工作原理及内部参数，设计了如下实验过程： （1）将多用电表档位旋钮拨到欧姆税×100 档，然后将两表笔短接，进行 __________________________； （2）按中所示，若将多用电表、电压表、电阻箱进行连接，与电压表的“+”接线柱相连接 的是多用电表的__________（填“红”或“黑”）表笔； （3）闭合电键 K，调节电阻箱的阻值为 ，此时多用电表的指针指到刻度盘满偏的 位置，可知，欧姆×100 档的内阻 _______； （4）断开电键 K，调节电阻箱的阻值，利用电阻箱和电压表的读数以及多用表的指针偏转情 况，可以得到多用表欧姆×100 档内部电源的电动势。 （5）现用该多用表的电阻档分析只有一处发生断路故障的电路（电源已断开），如图所示。 将多用表的两个表笔接在电路的不同部位，多用表的读数如表格所示，可知断路故障一定为 ___________。（填选项字母） 两表笔位置 接 1、4 接 1、2 接 1、3 接 2、4 多用表读数 无穷大 无穷大 无穷大 A. 1、2 间电阻断路 B. 2、3 间导线断路 C. 3、4 电阻断路 【答案】 (1). （1）欧姆调零 (2). （2）黑 (3). （3）1500 (4). （5）B 【解析】（1）用多用电表测电阻时，选择档位后要将两表笔短接，进行欧姆调零， （2）欧姆表的黑表笔与欧姆表内置电源正极相连，红表笔与内置电源负极相连，电压表的正 接线柱应接高电势点，负接线柱应接低电势点，因此将图 1 中多用电表的黑表笔和电压表的 正接线柱相连，红表笔连接另一端． （3）设多用电表内部电源电动势为 E，内阻为 r，满偏电流为 I，根据闭合电路欧姆定律可知， ， 解得：r=1500Ω （5）接 1、4 多用表读数无穷大，说明 1、4 间断路，接 1、2 多用电表读数为 1200Ω，说明 1、2 之间通路，1、3 和 2、4 多用表读数无穷大，说明断路，综上可知是 2、3 之间断路，故 B 正确，AC 错误．故选：B 点睛：解决本题的关键掌握欧姆表的特点、使用方法以及原理，知道实验中测量 RX 的实验原 理，注意每次换挡都需要从新平衡摩擦力，每个档位的内阻是不同的. 11. 如图所示为倾角 的固定斜面 ABC，斜面 AB 的长度 L=1.0m。质量为 m 的物体 P 静 止在斜面顶端 A 点，质量为 3m 的物体 Q 静止在斜面的中点 D，两物体与斜面间的动摩擦因数 相同。对物体 P 施加一瞬间作用，使其获得沿斜面向下的初速度 后开始匀速下滑， 之后与物体 Q 发生弹性正碰。两物体均可视为质点为，重力加速度 ，求： （1）物体与斜面间的动摩擦因数； （2）碰撞发生后，物体 Q 运动到斜面底端经历的时间 t。 【答案】（1） （2）0.1s 【解析】(1)物体 P 匀速下滑，受力平衡 可得 (2) 两物体发生完全弹性正碰 碰后物体 Q 匀速下滑 可得 t=0.1s ... 12. 如图所示，一传送带与水平面的夹角θ=30°，且以 v1=2m/s 的速度沿顺时针方向传动。一 质量 m=1kg 的小物块以 v2=4m/s 的速度滑上传送带的底端，最终又从传送带的底端滑出。已知 小物块与传送带间的动摩擦因数µ= ，传送带足够长，重力加速度 g=10m/s2。求： （ ） （1）小物块沿传送带向上滑行的时间 t； （2）小物块离开传送带时的速度大小 v； （3）小物块在传送带上运动随个过程中，小物块与传送带间因摩擦产生的内能 E。 【答案】（1）1.25s（2）2.6m/s（3）16.8J 【解析】（1）由题可知，小物块在开始时受到传送带的滑动摩擦力沿传送带向下，设其做匀 减速运动的加速度大小为α1，有：mgsinθ+µmgcosθ=mα1 解得α1=8m/s2 其速度减小到 v1=2m/s 所用的时间：t1= =0.25s 之后，小物块受到传送带的滑动摩擦力沿传送带向上，设其加速度大小为α2，有： mgsinθ－µmgcosθ=mα2 解得：α2=2m/s2 小物块减速到 0 所用的时间：t2==1s 又 t=t1+t2 解得：t=1.25s （2）小物块沿传送带向上滑行的最大距离为： （1 分） 解得:x=1.75m（1 分） 又由于物块沿传送带下滑时，受到的滑动摩擦力沿传送带向上，其加速度大小仍为α2=2m/s2， 有：2a2x=v2 解得：v= m/s=2.6m/s （3）小物块向上减速的第一阶段，相对位移大小： 小物块向上减速的第二阶段，相对位移大小： 小物块向下加速阶段，相对位移大小： 解得： 故所求内能： 【物理—选修 3—3】 13. 根据热学知识，下面说法正确的是 A. 分子间作用力做正功，分子势能一定减少 B. 绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时，用实验方法测出的温度 C. 气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的... D. 物体温度改变时物体内分子的平均动能一定改变 E. 在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体 【答案】ADE 【解析】分子间作用力做正功，分子势能一定减少，选项 A 正确；由热力学第三定律可知， 绝对零度是不可能达到的，故 B 错误；气体的压强是由气体分子频繁的对器壁的碰撞产生的， 选项 C 错误；温度是分子平均动能的标志，则物体温度改变时物体内分子的平均动能一定改 变，选项 D 正确；根据热力学第二定律可知，在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传 递给高温物体，选项 E 正确；故选 ADE. 14.如图所示，容积 V0=90cm3 的金属球形容器内封闭有一定质量的理想气体，与竖直放置、粗 细均匀且足够长的 U 形玻璃管连通，当环境温度为 27°C 时，U 形玻璃管左侧水银面比右侧水 银面高出 h1=16cm，水银柱上方空气柱长 h0=20cm，现在对金属球形容器缓慢加热。已知大气 压强 p0=76cmHg，U 形玻璃管的横截面积 S=0.5cm2。问： ①加热到多少摄氏度时，两边水银柱液面在同一水平面上？ ②当加热到多少摄氏度时，U 形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出 h=24cm？（此时左管中 还有水银） 【答案】①122.2℃ ②277℃ 【解析】①以封闭气体为研究对象，初始状态：p1=p0-ρgh1=60cmHg，V1=V0+h0S=100cm3，T1=300K 末状态：p2=p0=76cmHg，V2=V1+ =104cm3 由理想气体状态方程有： 代入数据解得：T2=395.2K 即 t2=122.2℃ ②对于封闭气体，末状态：p3=p0+ρgh=100cmHg， 由理想气体状态方程有： 代人数据解得：T2=550K 即 t2=277℃ 【物理---选修 3—4】 15. 一简谐横波以 4m/s 的波速沿 x 轴负方向传播。已知 t=0 时的波形如图所示，质点 P 此时 在波谷位置。则 A. 波的周期为 1s B. x=0 处的质点在 t=0 时向 y 轴负向运动 C. 时间内，质点 P 运动的路程为 20cm D. 时间内，质点 P 速度逐渐变大，x=0 处的质点速度逐渐变小 E. x=0 处的质点在 时速度方向与加速度方向一定相反 【答案】ACD 【解析】根据波形图得到波长为 λ=4m，由波速公式 得：该波的周期为 ； 故 A 正确；波沿 x 轴负方向传播，采用波形微平移法，可知 x=0 处的质点在 t=0 时向 y 轴正 向运动，故 B 错误；因为 ，所以 0-s 时间内，质点 P 运动的路程为 S=5A=5×0.04m=0.2m=20cm，故 C 正确．0- s 时间内，质点 P 正向平衡位置运动，速度逐渐变 大．x=0 处的质点正远离平衡位置，速度逐渐变小，故 D 正确．经 t=s=T，波向左传播的距离 为 λ=1λ；由波的图像可知此时 x=0 处的质点在平衡位置上方 0.02m 的位置，振动方向向下， 加速度向下，故选项 D 错误；故选 ACD. 点睛：本题的关键是采用波形微平移法，从波形的运动得到质点 P 的运动情况．通过书写振 动方程，分析任意位置质点的振动情况． 16. 如图所示为某种透明介质做成的直三棱柱， 侧面与 侧面垂直， ， 一细光束由 侧面上某一点垂直射入，在 侧面上刚好发生全反射。求：... （1）透明介质的折射率； （2）光线从 侧面射出时折射角的正弦值。 【答案】(i) ；(ii) 【解析】(i)作俯视图如图所示，光束在 AB 面上刚好发生全反射，入射角等于临界角 C 由几何关系，C=∠B=60° 可得 (ii)∠EDA=90°-C=30° 光束在 AC 面上的入射角 r=180°-∠A- ∠EDA-90°=30° 由公式 可得