河南省洛阳市届高三下学期尖子生第二次联考物理试题 含答案.docx

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河南省洛阳市届高三下学期尖子生第二次联考物理试题含答案

注意事项

1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。

2.回答第I卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，写在本试卷上无效。

3.回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

4.考试结束后，将答题卡上交。

可能用到的相对原子质量：

H-1C-12N-14O-16F-19Na-23Fe-56Cu-64Mo-96Ba-137Au-197

第I卷（选择题共126分）

二、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。

其中第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。

全部选对得6分，选对但不全得3分，选错或者不选得0分）

14.利用手机可以玩一种叫“扔纸团”的小游戏。

如图所示，游戏时，游戏者滑动屏幕将纸团从P点以速度v水平抛向固定在水平地面上的圆柱形废纸篓，纸团恰好沿纸篓的上边沿入篓并直接打在纸篓的底角。

若要让纸团进入纸篓中并直接击中篓底正中间，下列做法可行的是

A.在P点将纸团以小于v的速度水平抛出

B.在P点将纸团以大于v的速度水平抛出

C.在P点正上方某位置将纸团以小于v的速度水平抛出

D.在P点正下方某位置将纸团以大于v的速度水平抛出

15.质点沿直线运动，在10s内其速度由10m/s减为0.速度随时间变化的关系图像（v-t图像）恰好是与两坐标轴相切的四分之一圆弧，如图所示，则该质点在5s末时。

的加速度大小为

A.

m/s2B.

m/s2

C.

m/s2D.

m/s2

16.电磁泵模型简化为一个长方体，ab边长为L1，左右两侧面是边长为L2的正方形，在泵头通入导电剂后液体的电阻率为ρ，泵体所在处有方向垂直侧面向外的磁场B，把泵体的上下两表面接在电压为U（内阻不计）的电源上，理想电流表示数为I，若电磁泵和水面高度差为h，不计水在流动中和管壁之间的阻力，重力加速度为g。

则

A.泵体山表面应接电源负极

B.电源提供的电功率为

C.增大液体的电阻率可获得更大的抽液高度

D.在t时间内抽取水的质量为m，这部分水离开电磁泵语时的动能为UIt-mgh-

17.如图，长木板C置于光滑水平地面上，A，B两物块放在木板上。

已知A、B、C的质量mA=mB=m，mA=2m，A、B两物块与木板间的动摩擦因数都为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

现用水平向左的力F作用在A物块上，当F由0逐渐增大时

A.当F=μmg时，A与C开始相对滑动

B.无论F多大，B和C总保持相对静止

C.一直增大F，B的最大加速度为μg

D.当F=2μmg时，B所受摩擦力大小为

18.如图所示，相距为L的两足够长平行金属导轨固定在水平面上，整个空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨上静止有质量为m，电阻为R的两根相同的金属棒ab、cd，与导轨构成闭合回路.金属棒cd左侧导轨粗糙右侧光滑。

现用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，当金属棒cd运动距离为S时速度达到最大，金属棒ab与导轨间的摩擦力也刚好达到最大静摩擦力.在此过程中，下列叙述正确的是

A.金属棒cd的最大速度为

B.金属棒ab上的电流方向是a向b

C.整个回路中产生的热量为FS-

D.金属棒ab与导轨之间的最大静摩擦力为F

19.在如图所示的电路中，①、②、③处可以接小灯泡、电流表或电压表（均为理想电表）三种元器件，电源电动势E、内阻r均保持不变，定值电阻R1:

R2:

R3:

R4=4:

3:

2:

1，小灯泡电阻RL=R1，R1>r，电路中有电流通过，下列说法中正确的是

A.要使路端电压最大，则应该①接小灯泡，②接电压表，③接电流表

B.要使电源输出功率最大，则应该①接电流表，②接小灯泡，③接电压表

C.要使电源总功率最大，则应该①接电流表，②接电压表，③接小灯泡

D.要使闭合电路中电源效率最高，则应该①接小灯泡，②接电流表，③接电压表

20.如图甲所示，无限长通电直导线MN固定在绝缘水平面上，导线中通有图乙所示的电流i（沿NM方向为正）。

与R组成闭合电路的导线框ABCD同直导线处在同一水平面内，AB边平行于直导线，则

A.0~t0时间内，流过R的电流方向为C→R→D

B.t0~2t。

时间内，流过R的电流方向为C→R→D

C.0~t0时间内，导线框所受安培力的大小先增大后减小

D.t0~2t0时间与2t0~3t0时间内，导线框所受安培力的方向均向右

21.如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一个定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边杆上套有一质量m=2kg的小球A。

半径R=0.3m的光滑半圆形细轨道竖直固定在水平地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B。

用一条

不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。

杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响，C是P点正下方圆轨道上的点。

现给小球A一个水平向右的恒力F=50N，取g=10m/s²，则下列判断正确的是

A.小球B运动到C处时的速度大小为0

B.把小球B从地面拉到C处时力F做功为20J

C.小球B被拉到与小球A速度大小相等时，sin∠OPB=3/4

D.把小球B从地面拉到C处时小球B的机械能增加了6J

第Ⅱ卷（非选择题共174分）

三、非选择题：

第22～32题为必考题，每个学生都必须作答。

第33~38题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：

共129分。

22.（7分）某实验小组利用如图所示的装置探究功和动能变化的关系，他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平实验台上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间，小车中可以放置砝码。

（1）实验主要步骤如下：

①将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车及小车中砝码的质量之和为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2，则小车通过A、B过程中动能的变化量ΔE=_______（用字母M、t1、t2、d表示）。

②在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复①的操作。

③如图所示，用游标卡尺测量挡光片的宽度d=_________cm。

（2）下表是他们测得的多组数据，其中M是小车及小车中砝码质量之和，|v22=v12|是两个速度的平方差，可以据此计算出动能变化量ΔE，F是砝码盘及盘中砝码的总重力，W是F在A、B间所做的功.表格中ΔE3=________，W3=________（结果保留三位有效数字）。

（3）若在本实验中没有平衡摩擦力，假设小车与水平，长木板之间的动摩擦因数为μ.利用上面的实验器材完成实验，保证小车质量不变，改变砝码盘中砝码的数量（取绳子拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力），测得多组m、t1、t2的数据，并得到m与（

）2-（

）2的关系图像如图.已知图像在纵轴上的截距为b，直线PQ的斜率为k，A、B两点的距离为s，挡光片的宽度为d，求解μ=__________（用字母b、d、s、k、g表示）。

23.（8分）实验室有一破损的双量程电压表，两量程分别是3V和15V，其内部电路如图所示，因电压表的表头G已烧坏，无法知道其电学特性，但两个精密电阻R1、R2完好，测得R1=2.9kΩ，R2=14.9kΩ。

现有两个表头，外形都与原表头G相同，已知表头G1的满偏电流为1mA，内阻为50Ω；表头G2的满偏电流0.5mA，内阻为200Ω，另有三个精密定值电阻r1=50Ω，r2=100Ω，r3=150Ω。

若保留R1、R2的情况下，对电压表进行修复，根据所给条件回答下列问题：

（1）原表头G满偏电流I=________，内阻r=________

（2）在虚线框中画出修复后双量程电压表的电路（标识出所选用的相应器材符号）

24.（14分）如图所示，在光滑水平地面上有一固定的挡板，挡板左端固定一个轻弹簧。

小车AB的质量M=3kg，长L=4m（其中O为小车的中点，AO部分粗糙，BO部分光滑），一质量为m=1kg的小物块（可视为质点），放在小车的最左端，车和小物块一起以v0=4m/s的速度在水平面上向右匀速运动，车撞到挡板后瞬间速度变为零，但未与挡板粘连。

已知车OB部分的长度大于弹簧的自然长度，小物块与弹簧作用过程中弹簧始终处于弹性限度内，小物块与小车AO部分之间的动摩擦因数为μ=0.3，重力加速度取10m/s²。

求：

（1）小物块和弹簧相互作用的过程中，弹簧具有的最大弹性势能；

（2）小物块和弹簧相互作用的过程中，弹簧对小物块的冲量；

（3）小物块最终停在小车上的位置距A端多远。

25.（18分）如图所示的竖直平面内，相距为d不带电且足够大的平行金属板M、N水平固定放置，与灯泡L、开关S组成回路并接地，M板上方有一带电微粒发射源盒D，灯泡L的额定功率与额定电压分别为PL、UL.电荷量为q、质量为m1的带电微粒以水平向右的速度v0连续发射，D盒右端口距M板高h，带电微粒落到M板上后其电荷立即被吸收且在板面均匀分布，在板间形成匀强电场，当M板吸收一定电量后闭合开关S，灯泡能维持正常发光，质量为m2的带电粒子Q以水平速度从左侧某点进入板间，并保持该速度穿过M、N板.设带电微粒可视为质点，重力加速度为g，忽略带电微粒间的相互作用及空气阻力，试分析下列问题：

（1）初始时带电微粒落在M板上的水平射程为多少?

（2）粒子发射源的发射功率多大？

（3）若在M、N板间某区域加上磁感应强度为B、方向垂直于纸面的匀强磁场，使Q粒子在纸面内无论从左侧任何位置以某最小的水平速度进入，都能到达N板上某定点O，求该Q粒子的最小速度和所加磁场区域为最小时的几何形状及位置。

33.【物理——选修3-3】（15分）

（1）（5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5分；每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A.当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大

B.气体压强本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力

C.能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性

D.在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性

E.悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数就越少，布朗运动越不明显

（2）（10分）如图所示，左端封闭，粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段理想气体封闭在左管中，当大气温度27℃时，管中被封闭的气柱长L=18cm，两边水银柱高度差为h=12cm，大气压强p0=76cmHg，求：

①现缓慢地向右管中注人水银，为使两边的水银柱一样高，需要注人的水银柱高度；（结果保留一位小数）

②若通过给左边管中气体加热使两边的水银柱一样高，则左管中气体的温度应升高到多少。

34.【物理——选修3-4】（15分）

（1）（5分）如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅A=2cm，周期T=1.2×10-2s。

t=0时，相距50cm的两质点a、b的位移都是

cm，但振动方向相反，其中a沿y轴负方向运动。

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；每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A.t=2×10-3s时质点a第一次回到平衡位置

B.当质点b的位移为+2cm时，质点a的位移为-2cm

C.质点a和质点b的速度在某一时刻可能相同

D.这列波的波长可能为

m

E.这列波的被速可能为0.6m/s

（2）（10分）将长为l的玻璃圆柱体沿轴剖开后得到一块半圆柱体，其截面的正视图如图所示，MNPQ为其底面（PQ图中未画出），MN为直径。

已知半圆的圆心为O、半径为R，玻璃的折射率n=

.一束与MNPQ所在平面成入45°且垂直于轴的平行光射到半圆柱面上，经折射后，有部分光能从MNPQ面射出，忽略经多次反射到达MNPQ面的光线。

求MNPQ透光部分的面积。

洛阳市2017—2018学年下学期尖子生第二次联考

高三物理试题参考答案

二、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。

全部选对得6分，选对但不全得3分，

选错或者不选得0分）

14.C15.A16.D17.B18.AD19.CD20.AC21.BC

三、非选择题（共62分）

22.（7分）

（1）①

（2分）③0.550cm（1分）

（2）0.600J（1分）0.610J（1分）

（3）

（2分）

23.（8分）

（1）1mA，100Ω（各2分）

（2）如图（4分）

24.（14分）

（1）小物块运动的加速度：

ma=-μmg（1分）

根据运动学公式：

（1分）

由能量关系：

联立并代入数据得：

EP=2J（2分）

（2）小物块离开弹簧时的速度：

1分

对小物块，根据动量定理：

I=-mv1-mv1分

联立并代入数据得：

I=-4kgm/s

弹簧对小物块的冲量大小为4kgm/s，方向水平向左。

2分

（3）小物块滑过点O后和小车相互作用，根据动量守恒：

mv1=（m+M）v22分

根据功能关系，得：

2分

小物块最终停在小车上距A的距离：

xA=

-x

联立并代入数据得：

xA=1.5m2分

25.（18分）

（1）由题知，在初始时M板不带电，带电微粒在空间做平抛运动。

设带电微粒到达

M板的时间为t1，水平射程为l1，有：

……………………①1分

l1=v0t1……………………②1分

联立①、②，得l1=

……………………③1分

（2）灯泡正常发光，金属板M、N间的电压为UL，由电容器知识可知，金属板M、N所带电量为定值。

这时落到板M的电量全部流过灯泡.设流过灯泡的电流为IL，在时间t内流过灯泡的电量为QL，有：

PL=ILUL…④1分

QL=ILt.................⑤1分

设单位时间发射带电微粒的个数为n，有：

QL=nqt…⑥1分

联立④⑤⑥，得：

n=

……⑦1分

根据功率知识，有

..............…⑧1分

（3）闭合开关S后，M、N板间为匀强电场，Q进入后速度不变，则说明Q所受电场力与重力平衡，设Q粒子电荷量为q2，有：

=m2g

............................................................⑨1分

再进入磁场区域必做匀速圆周运动，以O点为坐标原点建立直角坐标系x0y，如图所示。

Q进入板间做匀速直线运动，到达G点时进入磁场做匀速圆周运动到达O点，设Q做匀速园周运动的圆心为C，半径为r，OC与水平方向的夹角为θ，G点的坐标为（x，y），有：

x=-rcosθ

1分

y=r+rsinθ

1分

联立

式子，得

x2+（y-r）2=r2

1分

由

式知道磁场在y轴左边的边界为半圆，要让Q粒子以最小速度在板间任何位置水平入射进入且又要该圆为最小，必有：

r=

d…………………………………

2分

Q靠近M板进入磁场时做匀速园周运动的轨迹为y轴右边的半圆，其方程为：

…………………………

1分

Q从其它位置进入磁场做匀速圆周运动的轨迹不会超出y轴与此半圆所围区域，故磁场在y轴右边区域最小的边界也为该半圆，则磁场的最小区域为圆，半径为

d，圆心为距O点

d的板间中心处。

由圆周运动知识，对Q粒子有：

............................................

2分

解得：

1分

33.[物理一—选修3-3]（15分）

5分

（1）BCD5分

（2）（10分）①由于缓慢注入水银，因此管里气体发生的是等温变化，

初态压强p1=（76-12）cmHg，V1=SL1分

设注入的水银柱的高为d，

则：

末态时

1分

则p1V1=p2V22分

求得：

d=17.7cm1分

②初始时T2=300K，加热后气体温度为T2，体积为V2'=S（L+

h）1分

根据理想气体状态方程有

2分

求得：

T2=-475K，即左管中气体温度升高到475K2分

34.【物理一一选修3-4】（15分）

（1）（5分）ACD

（2）（10分）设光由介质射向空气的临界角为C，则

sinC=

……①2分

解得：

C=45°…………………②1分

从A点进入玻璃砖的光线垂直半球面，沿半径AO方向直达球心，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射。

A点左侧的光线经球面折射后，射在MN上的入射角都大于临界角，在MN上发生全反射，不能从MN上射出………………………③2分

A点右侧光线一直到与球面正好相切的范围内的光线经球面折射后，在MN上的入射角均小于临界角，都能从MN上射出，它们在MN上的出射宽度就是OD。

由折射定律：

.……④2分

MN上透光部分的长度

OD=Rsinr…………⑤1分

MNPQ平面内透光部分的面积：

S=

Rl2分