河北省衡水中学届高三第6周周测理综物理试题及参考答案.docx

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河北省衡水中学届高三第6周周测理综物理试题及参考答案

河北省衡水中学2016～2017学年度第6周周测物理试题

第1卷

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—18题只有一项符合题目要求,第19～21题至少有两项符合题目要求。

全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

14.下列关于电磁感应现象的认识,正确的是（）

A.它最先是由奥斯特通过实验发现的

B.它说明了电能生磁

C.它是指变化的磁场产生电流的现象

D.它揭示了电流受到安培力的原因

15.质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上,整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中,直导体棒中通有恒定电流,平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成600角,其截面图如图所示。

则关于导体棒中的电流方向、大小分析正确的是（）

A.向外,

B.向外,

C.向里,

D.向里,

16.有一静电场,其电势随x坐标的改变而改变,变化的图线如图所示。

若将一带负电的粒子（重力不计）从坐标原点0由静止释放,粒子沿x轴运动,电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm。

下列说法正确的是（）

A.粒子经过P点和Q点时,加速度大小相等、方向相反

B.粒子经过P点与Q点时,电场力做功的功率相等

C.粒子经过P点与Q点时,动能相等

D.粒子在P点的电势能为正值

17.如图所示,传送带足够长,与水平面间的夹角α＝370,并以v＝10m/s的速度逆时针匀速转动着,在传送带的A端轻轻地放一个质量为m＝lkg的小物体,若己知物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5,（g＝10m/s2,sin370＝0.6,cos370＝0.8）则下列有关说法正确的是（）

A.在放上小物体的第1s内,系统产生50J的热量

B.在放上小物体的第1s内,至少给系统提供能量70J才能维持传送带匀速转动

C.小物体运动1s后加速度大小为2m/s2

D.小物体运动1s后,受到的摩擦力大小不适用公式F＝μFN

18.2013年12月2日,我国成功发射“嫦娥三号”探月卫星,如图所示为“嫦娥三号”飞行轨道示意图.“嫦娥三号”任务全过程主要经历5个关键飞控阶段,分别是：

发射及入轨段；地月转移段；环月段；动力下降段；月面工作段.其中在环月段时要从圆轨道变换到椭圆轨道.下列说法正确的是（）

A.“嫦娥三号”的发射速度大于11.2km/s

B.由圆轨道变换到椭圆轨道时,“嫦娥三号”要加速

C.由圆轨道变换到椭圆轨道时,“嫦娥三号”绕月球运动的周期减小

D.“嫦娥三号”在动力下降段处于失重状态

19.如图所示,匀强磁场的方向竖直向下,磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑.底部有带电小球的试管。

在水平拉力F作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口处飞出。

关于带电小球及其在离开试管前的运动,下列说法中正确的是（）

A.小球带负电

B.小球运动的轨迹是一条抛物线

C.洛伦兹力对小球做正功

D.维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大

20.如图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M2的物块。

今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下,与圆弧槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是（）

A.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒

B.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量不守恒

C.小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统动量不守恒

D.若小球能从C点离开半圆槽,则其一定会做竖直上抛运动

21.如图甲所示,在光滑水平面上,有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd,边长为L,质量为m,电阻为R。

在水平外力的作用下,线框从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动,穿过磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向与线圈平面垂直,线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示。

则下列说法正确的是（）

A.线框的加速度大小为

B.线框受到的水平外力的大小

C.0－t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量为i1t1

D.0－t3间内水平外力所做的功大于

第II卷

注意事项：

第II卷须用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答,在试题卷上作答,答案无效。

非选择题：

包括必考题和选考题两部分,考生根据要求作答。

必考题

22.（6分,每问2分）某实验小组利用如图所示的装置进行实验,钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,钩码质量均为M,在A的上面套一个比它大一点的环形金属块C,在距地面为h1处由一宽度略大于A的狭缝,钩码A能通过狭缝,环形金属块C不能通过,开始时A距离狭缝的高度为h2,放手后,A、B、C从静止开始运动

（1）利用计时仪器测得钩码A通过狭缝后落地用时t1,则钩码A通过猡（3速度为（用题中字母表示）；

（2）若通过此装置验证机械能守恒定律,还需要测出环形金属框C的质量m,当地重力加速度为g,若系统的机械能守恒,则需满足的等式（用题中字母表示）；

（3）为减小测量时间的误差,有同学提出如下方案：

实验时调节h1＝h2＝h,测出钩码A从释放到落地的总时间t,来计算钩码A通过狭缝的速度,你认为可行吗？

若可行,写出钩码A通过狭缝时的速度表达式；若不可行,请简要说明理由____、____。

23.（8分）在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中,除直流电源、开关、导线外,还有如下器材可供选择：

A.小灯泡“3V1.5W”

B.电流表（3A,内阻约0.2Ω）

C.电流表（量程0.6A,内阻约1Ω）

D.电压表（量程3V,内阻约20kΩ）

E.滑动变阻器（0～10Ω、2A）

F.滑动变阻器（0～1kΩ、0.5A）

（1）实验所用到的电流表应选,滑动变阻器应选.（填字母代号）

（2）实验要求滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中,电表的示数从零开始逐渐增大.请将甲图中的实物连线完成.

（3）若将该灯泡接在一电动势为3V、内电阻为2Ω电源的两端,则灯泡消耗的功率为____W

24.（14分4+5+5）如图所示,宽度为L＝0.5m的足够长的平行金属导轨MN、PQ的电阻不计,垂直导轨水平放置一质量为m＝0.5kg、电阻为R＝4Ω的金属杆CD,导轨上端跨接一个阻值RL＝4Ω的灯泡,整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,导轨平面与水平面之间的夹角为ϴ＝600,金属杆由静止开始下滑,且始终与导轨垂直并良好接触,动摩擦因数为μ＝

下滑过程中当重力的最大功率P＝12W时灯泡刚好正常发光（g＝10m/s2）.求：

（1）磁感应强度B的大小；

（2）灯泡的额定功率PL;

（3）金属杆达到最大速度一半时的加速度大小

25.（19分6+6+7）如图所示,相距x＝4m、质量均为M的两个完全相同的木板A、B置于水平地面上,一质量也为M、可视为质点的物块C置于木板A的左端。

己知物块C与木板A、B之间的动摩擦因数均为μ1＝0.40,木板A、B与水平地面之间的动摩擦因数均为μ2＝0.10,最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力,开始时,三个物体均处于静止状态。

现给物块C施加一个水平向右的恒力F,且F＝0.3Mg,已知木板A、B碰撞后立即粘连在一起（g取10m/s2）。

（1）判断A与B碰前A与C的运动状态,并通过计算说明。

（2）求从物块C开始运动到木板A与B相碰所经历的时间。

（3）己知木板A、B的长度均为L＝0.2m,请通过分析计算后判断：

物块C最终会不会从木板上掉下来？

选考题

33.【物理—选修3－3】（15分）

（1）.关于分子动理论,下列说法中正确的是（）

A.液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质和某些晶体相似,具有各向异性

B.布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在不停地做无规则热运动

C.气体从外界吸收热量,其内能不一定增加

D.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡,用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量叫做内能

E.当两个分子间的距离为分子力平衡距离r0时,分子势能最小

（2）.如图,两汽缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径是B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通；两汽缸除A顶部导热外,其余部分均绝热。

两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气。

当大气压为p0,外界和汽缸内气体温度均为7℃且平衡时,活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的

活塞b在汽缸的正中间。

（1）现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b恰好升至顶部时,求氮气的温度；

（2）继续缓慢加热,使活塞a上升。

当活塞a上升的距离是汽缸高度的

时,求氧气的压强。

34.[物理—选修3－4]（15分）

（1）下列说法中正确的是（）

A.电磁波在同种介质中只能沿直线传播

B.单摆经过平衡位置时,合外力为零

C.机械波的传播周期与机械波中的质点做简谐运动的周期相等

D.做简谐运动的物体在半个周期内经过的路程一定为振幅的2倍

E.观察者向波源靠近,观察者感觉波源的频率变大

（2）如图,将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方,O为球心,直径恰好水平,轴线OO’垂直于水平桌面,位于O点正上方某一高度处的点光源S发出一束与OO’,夹角ϴ＝600的单色光射向半球体上的A点,光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的B点,已知O’B＝

R,光在真空中传播速度为c,不考虑半球体内光的反射,求：

（i）透明半球对该单色光的折射率n；

（ii）该光在半球体内传播的时间

河北衡水中学16—17学年度下学期6周理综周测答案

物理部分

14.【答案】C

【解析】解：

A、奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,故A错误；

B、电磁感应现象说明,磁能生电,故B错误；

C、利用磁场产生电流的现象是电磁感应现象,变化的磁场产生电流的现象是电磁感应现象,故C正确；

D、电磁感应现象揭示了磁能生电,它并没有揭示电流受到安培力的原因,故D错误；

故选C.

15.【答案】D

【试题解析】

试题分析：

对导体棒受力分析,受重力、支持力和电场力,如图所示：

安培力向右,根据左手定则,电流向里；根据平衡条件,有：

FA＝mgtan60°＝

mg

故电流：

故选：

D.

16.【答案】C

【试题解析】

试题分析：

根据顺着电场线方向电势降低可知,0－2mm内,电场线沿x轴负方向,粒子所受的电场力方向沿x轴正方向；在2－6mm内电场线沿x轴正方向,粒子所受的电场力方向沿x负方向做减速运动,加速度沿x轴负方向；φ－x图象的斜率大小等于场强E.则知P点的场强大于Q点的场强,则粒子在P点的加速度大于在Q点的加速度,加速度方向相反.故A错误.粒子经过P点与Q点时,电势相等,则其电势能相等,由能量守恒知动能相等.故C正确.粒子经过P点与Q点时,速率相等,但电场力不同,则根据功率公式P＝Fv,可知电场力做功的功率不等.故B错误.在P点,根据电势能公式Ep＝qφ,因为q＜0,φ＞0,所以Ep＜0.故D错误.故选：

C.

17.【答案】C

【解析】解：

A、物体放上传送带后的加速度a＝

＝gsinα+μgcosα＝6+0.5×8m/s2＝10m/s2.则物体达到传送带速度所需的时间

.

此时传送带的位移x1＝vt1＝10m,物体的位移

则相对位移大小△x＝x1﹣x2＝5m.

摩擦产生的热量Q＝μmgcosα•△x＝0.5×10×0.8×5J＝20J.故A错误.

B、根据能量守恒定律得,

则提供的能量E＝

＝20+

J＝40J.故B错误.

C、物体达到传送带速度后,由于重力沿斜面方向的分力大于滑动摩擦力,则1s后的加速度a′＝

＝gsin37°﹣μgcos37°＝2m/s2.故C正确.

D、1s后的摩擦力仍然为滑动摩擦力,则滑动摩擦力公式仍然适用.故D错误.

故选：

C.

18.【答案】C

【解析】解：

A、嫦娥三号发射出去后绕地球做椭圆运动,没有离开地球束缚,故嫦娥三号的发射速度大于7.9km/s,小于11.2km/s,故A错误；

B、嫦娥三号在圆轨道上做圆周运动万有引力等于向心力,要进入椭圆轨道需要做近心运动,使得在交界点所受万有引力大于圆周运动向心力,因为同在交界点万有引力不变,故嫦娥三号只有通过减速减小向心力而做近心运动进入椭圆轨道,故B错误；

C、根据开普勒第三定律得

＝k,由圆轨道变换到椭圆轨道时,“嫦娥三号”绕月球运动的周期减小,故C正确；

D、“嫦娥三号”在动力下降段做减速下降,即加速度方向向上,处于超重状态,故D错误；

故选：

C.

19.【答案】BD

【试题解析】小球能从管口处飞出,说明小球受到指向管口洛伦兹力,根据左手定则判断,小球带正电,故A错误；设管子运动速度为

小球垂直于管子向右的分运动是匀速直线运动,小球沿管子方向受到洛伦兹力的分力

均不变,

不变,则小球沿管子做匀加速直线运动,与平抛运动类似,小球运动的轨迹是一条抛物线,故B正确；洛伦兹力总是与速度垂直,不做功,故C错误；设小球沿管子的分速度大小为

则小球受到垂直管子向左的洛伦兹力的分力

增大,则

增大,而拉力

则F逐渐增大,故D正确。

20.【答案】BC

【试题解析】

试题分析：

据题意,动量守恒的条件是系统不受外力或者所受外力之和为0,小球从A到B的过程有墙壁的作用,所以动量不守恒,A错误、BC正确；小球从B到C过程,圆弧槽向右运动,小球离开时斜向上运动,所以D错误。

故选BC。

21.【答案】D.试题分析：

A、由乙图读出t1时刻线框中的感应电流为i1,设此刻线框的速度大小为v1,则有：

则得：

；线框的加速度为

故A错误.

B、对于t2－t3时间内,安培力的平均值大小为：

由于线框做匀加速运动,拉力必定大于安培力的平均值

故B错误.

C、0～t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量为：

.故C错误.

D、t3时刻线框的速度为：

；0～t3间内,根据动能定理得：

WF－W克＝

mv32

则得：

所以水平外力所做的功大于

故D正确.

22.

（1）

；

（2）

；（3）可行；

。

试题分析：

（1）由于钩码通过狭缝后,C不再对A施加力了,而AB的质量又相等,故钩码A做做匀速运动,所以钩码A通过狭缝的速度为

；

（2）若验证机械能守恒时,因为A降低的重力势能等于B增加的重力势能,故重力势能的减少量为C下降h2的重力势能的减少量,即mgh2,而系统动能的增加量为

故满足的等式为

时,就证明机械能守恒了；（3）当h1＝h2＝h时,A的运动是先匀加速运动,后匀速运动,如果设加速的时间为t1,匀速的时间为t2,匀速运动的速度为v,则加速运动时的平均速度为

故t1v＝2h成立；在匀速运动时,t2v＝h成立；二式相加得（t1+t2）v＝3h,即

故这种做法是可行的。

23.解：

（1）小灯泡标有：

“3V,1.5W”,则小灯泡的额定电流为

故电流表量程选0.6A即可,电流表选C；描绘小灯泡的伏安特性曲线,电压和电流要从0开始测量,因此电路中滑动变阻器采用分压接法,为了便以调节滑动变阻器要选用最大阻值较小的,故滑动变阻器选E；

（2）实验要求滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中,电表的示数从零开始逐渐增大,可知滑动变阻器采用分压式接法,将甲图实物连线完成如右图所示：

（3）在乙图中作出电源的U﹣I关系图线U＝3﹣2I,如下图所示,交点就是此时灯泡两端的电压和通过的电流

从图中可知,此时灯泡两端电压为2.2V,通过小灯泡的电流为0.4A,则灯泡消耗的功率为：

P＝IU＝0.4×2.2W＝0.88W；

故答案为：

（1）C,E；

（2）如右图所示；（3）0.88.

24.解：

（1）金属杆CD由静止加速下滑时,其产生的感应电动势逐渐增大,感应电流逐渐增大,CD杆所受的沿导轨平面向上的安培力逐渐增大,当CD杆所受的沿导轨平面向上的安培力和滑动摩擦力的合力与CD杆的重力在沿导轨平面向下的分力平衡时,CD的速度达最大为v,此后并以v匀速运动,此时重力的功率也达最大

金属杆的电动势为：

E＝BLv…①

感应电流为：

I＝

…②安培力为：

F＝BIL…③

金属杆受力平衡,则有：

mgsinθ＝F+μmgcosθ…④

重力的最大功率为：

P＝mgvsinθ…⑤

联立以上各式解得：

B＝

代入数值得：

B＝5T

（2）金属杆下滑的最大速度为：

v＝

＝

m/s

产生的最大电动势为：

E＝BLv＝4

V

灯泡的额定电流为：

I＝

＝

A

灯泡的额定功率为：

PL＝I2RL＝3W

（3）由

（2）可知,金属杆达到最大速度一半时,电流也是原来的一半,即：

I′＝

I＝

A

CD杆所受安培力为：

F′＝I′LB＝

N

CD的加速度为：

a＝

代入数值得：

a＝

m/s2≈2.16m/s2

答：

（1）磁感应强度B的大小为5T；

（2）灯泡的额定功率PL为3W.

（3）金属杆达到最大速度一半时的加速度大小约为2.16m/s2.

25.【试题解析】

（1）设木板A与物块C之间的滑动摩擦力大小为Ff1,木板A与水平地面之间的滑动摩擦力大小为Ff2,有Ff1＝μ1Mg＝0.40Mg,Ff2＝μ2（Mg＋Mg）＝0.20Mg.

可见Ff2＜F＜Ff1,故可知在木板A、B相碰前,在F的作用下,木板A与物块C一起水平向右做匀加速直线运动.

（2）设A与C一起向右匀加速过程中它们的加速度为a,运动时间为t,与木块B相碰时的速度为v,有F－Ff2＝（M＋M）a,x＝

at2,v＝at,解得t＝4s,v＝2m/s.

（3）碰撞后瞬间,物块C的速度不变,设A、B碰后速度为v′,根据动量守恒定律,则Mv＝2Mv′,得v′＝

.

v′即木板A、B共同运动的初速度.

此后,物块C在木板上滑动时的加速度为aC＝

＝－1m/s2,物块C在木板上滑动时,木板A、B共同运动的加速度为aAB＝

其中F′f2＝μ2（Mg＋2Mg）＝0.3Mg,解得aAB＝0.5m/s2.

若木板A、B很长,则物块C不会掉下来,设物块C再运动时间t1后,三者的速度相同,有v＋aCt1＝

＋aABt1,解得t1＝

s,在此过程中,物块C的位移为xC＝vt1＋

aCt

＝

m.

木板A、B的位移为xAB＝

t1＋

aABt

＝

m.

由于xC－xAB＝

m＜2L＝0.4m,可见,物块C与木板A、B达到共同速度时还在木板上.进一步分析,由于F＝F′f2＝0.3Mg＜Ff1,可知达到共同速度后物块C将与木板A、B一起做匀速直线运动,可见物块C将不会从木板上掉下来。

3－3

（1）ACE

（2）【试题解析】

（1）活塞b升至顶部的过程中,活塞a不动,活塞ab下方的氮气经历等压过程,设气缸A的容积为V0,氮气初始状态的体积为Vl,温度为T1,末态体积V2,温度为T2,按题意,气缸B的容积为V0/4,由题给数据及盖吕萨克定律有：

                 ①

且

                     ②

                         ③

由①②③式及所给的数据可得：

 T2＝320K         ④

（1）活塞b升至顶部后,由于继续缓慢加热,活塞a开始向上移动,直至活塞上升的距离是气缸高度的1/16时,活塞a上方的氮气经历等温过程,设氮气初始状态的体积为

压强为

；末态体积为

压强为

由所给数据及玻意耳定律可得

                 ⑤

                                  ⑥

由⑤⑥式可得：

                        ⑦

3－4.

（1）

【解析】解：

A、电磁波在同种均匀介质中沿直线传播,若不均匀,传播路径会改变,故A错误；

B、单摆经过平衡位置时,重力和拉力的合力提供向心力,不为零,故B错误；

C、机械波的传播周期性是质点振动周期性的反映,机械波的传播周期与机械波中的质点做简谐运动的周期相等,故C正确；

D、做简谐运动的物体在半个周期内经过的路程一定为振幅的2倍,一个周期内通过的路程为振幅的四倍,故D正确；

E、根据多普勒效应,观察者向波源靠近,观察者感觉波源的频率变大,故E正确.

故选：

CDE.

（2）【答案】（i）

（ii）

【试题解析】（i）光从光源S射出经半球体到达水平桌面的光路如图.

光由空气射向半球体,由折射定律,有

在△OCD中,sin∠COD＝

得：

γ＝∠COD＝60°

光由半球体射向空气,由折射定律,有

故α＝β由几何知识得α+β＝60°故α＝β＝30°

（ii）光在半球体中传播的速度为

光在半球体中传播的时间