衡水中学高三下学期二调物理试题及答案.docx
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衡水中学高三下学期二调物理试题及答案
衡水中学2016~2017学年度下学期高三年级二调考试
理综物理试卷
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14-17题只有一项符合题目要求,第18、19、20、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,有选错的得0分。
14.以下叙述,正确的是()
A.有10个放射性元素的原子核,当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期
B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变
C.卢瑟福首先发现了铀和含铀矿物的天然放射现象
D.对于氢原子能级示意图,处于基态的氢原子至少要吸收13.60eV的能量才能发生电离
15.如图所示,一直杆倾斜固定并与水平方向成306的夹角;直杆上套有一个质量为0.5kg的圆环,圆环与轻弹簧相连,在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F=10N的力,圆环处于静止状态,己知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7,g=10m/s2。
下列说法正确的是()
A.圆环受到直杆的弹力,方向垂直直杆向上
B.圆环受到直杆的弹力大小等于2.5N
C.圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5N
D.凰环受到直杆的摩擦力,方向沿直杆向上
16.一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时速率为1m/s。
从此刻开始在与速度平行的方向上施加一水平作用力F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示,则(两图取同一正方向,取g=10m/s2)()
A.滑块的质量为1.0kgB.滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.5
C.第Is内摩擦力对滑块做功为1JD.第2s内力F的平均功率为1.5W
17.“嫦娥四号”专家称“四号星”,计划在2017年发射升空,它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造操月卫星,主要任务是更深层次、更加全面地科学探测月球地貌、资源等方面的信息,完善月球档案资料。
已知月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,月球的平均密度为ρ.嫦娥四号离月球中心的距离为r,绕月周期为T。
根据以上信息可以判断下列说法正确的是()
A.月球的第一宇宙速度为
B.“嫦娥四号”绕月运行的速度为
C.引力常量可表示为
D.假设地球上没有空气阻力,若从地球上发射“嫦娥四号”,必须达到第二宇宙速度才有可能发射成功
18.如图甲所示,长2m的木板口静止在某水平面上,t=0时刻,可视为质点的小物块P以水平向右的某一初速度从Q的左端向右滑行。
P、Q的速度一时间图象见图乙,其中a.b分别是0~1s内P、Q的速度一时间图线,c是l~2s内P、Q共同的速度一时间图线。
已知P、Q的质量均是lkg.g取10m/s2。
则以下判断正确的是()
A.在0-2s内,木板Q下表面与水平面之间有摩擦力
B.在0-2s内,摩擦力对Q的冲量是1N·s.
C.P、Q之间的动摩擦因数为0.1
D.P相对Q静止的位置在Q木板的最右端
19.如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示。
t=0时刻,质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间,0-T/3时间内微粒匀速运动,T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。
微粒运动过程未与金属板接触。
重力加速度大小为g。
关于微粒在0~T时间内运动的描述,正确的是()
A.末速度大小为
B.末速度沿水平方向
C.重力势能减少了
D.克服电场力做功为mgd
20.如图所示,竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R,C1和C2是半径都为a的两圆形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外,区域C1中磁场的磁感应强度随时间接B1=b+kt(k>0)变化,C2中磁场的磁感应强度恒为B2,一质量为m.电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过C2的圆心垂直地跨放在两导轨上,且与导轨接触良好,并恰能保持静止。
则()
A.通过金属杆的电流大小为
B通过金属杆的电流方向为从B到A
C.定值电阻的阻值为R=
D.整个电路的热功率p=
21.如图甲为小型旋转电枢式交流发电机,电阻为r=2Ω的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO’匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与右侧电路连接,右侧电路中滑动变阻器R的最大阻值为
,滑动片P位于滑动变阻器中央,定值电阻
其他电阻不计。
从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,闭合开关S,线圈转动过程中理想交流电压表示数是l0v,图乙是矩形线圈磁通量随时间t变化的图像,则下列说法正确的是()
A.电阻R2上的热功率为
B.0.02s时滑动变阻器R两端的电压瞬时值为零
C.线圈产生的e随时间t变化的规律是e=
D.线圈开始转动到t=
的过程中,通过R1的电荷量为
第II卷(非选择题共174分)
三、非选择题:
本卷包括必考题和选考题两部分。
第22-32题为必考题,每个试题考生都必须做答。
第33-38题为选考题,考生根据要求做答。
(一)必考题(共129分)
22.(6分)某同学利用倾斜气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验。
实验装置如图1所示。
其主要实验步骤如下:
a.用游标卡尺测量挡光条的宽度L.结果如图2所示;
b.读出导轨标尺的总长L0,并用直尺测出导轨标尺在竖直方向的高度H0;
c.读出滑块释放处挡光条与光电门中心之间的距离s;
d.由静止释放滑块,从数字计时器(图l中未画出)上读出挡光条通过光电门所用的时间t。
回答下列问题:
(1)由图2读出L=____mm。
(2)____(选填“有”或“没有”)必要用天平称出滑块和挡光条的总质量M。
(3)多次改变光电门位置,即改变距离s,重复上述实验,作出l/t2随s的变化图象,如图3
所示,当己知量t0、s0、L、L0、H0和当地重力加速度g满足表达式l/t02=____时,可判断滑
块下滑过程中机械能守恒。
23.(8分)某实验小组设计了图甲所示的实验电路,电路中的各个器材元件的参数为电池组(电动势约9V,内阻r约6Ω)、电流表(量程2.0A,内阻rA=1.4Ω)、电阻箱R1(0~99.9Ω)、滑动变阻器R2(0~R)、开关三个及导线若干。
他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和R2接入电路的阻值。
(I)同学甲先利用该电路准确地测出了R2接入电路的阻值。
他的主要操作步骤:
先将滑动变阻器滑片调到某位置,接着闭合S、S2,断开S1,读出电流表的示数l;再闭合S、S1断开S2,调节电阻箱的电阻值为4.0Ω时,电流表的示数也为I。
此时滑动变阻器接入电路的阻值为____Ω。
(2)同学乙接着利用该电路测出了电源电动势和内电阻。
①他的实验步骤:
a.在闭合开关前,调节电阻R1或R2至____(选填“最大值”或“最小值”).之后闭台开关S,再闭合____(选填“S1”或“S2”):
b.调节电阻____(选填“R1”或“R2”),得到一系列电阻值R和电流I的数据:
c.断开开关,整理实验仪器。
②图乙是他由实验数据绘出的
一R图象,由此可得电源电动势E=V,内阻r=Ω。
(计算结果保留两位有效数字)
24.(15分)图19所示为某种弹射装置的示意图,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带
理想连接,传送带长度l=4m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以恒定速率v=3.0m/s匀速
传动。
三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上,开始时滑块B、C之间用细绳相连,其间有一压缩的轻弹簧,处于静止状态。
滑块A以初速度v0=2.0m/s沿B、C连线方向向B运动,A与B碰撞后粘合在一起,碰撞时间极短,可认为A与B碰撞过程中滑块C的速度仍为零。
因碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离。
滑块C脱离弹簧后以速度vC=2.0m/s滑上传送带,并从右端滑出落至地面上的P点。
已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.20,重力加速度g取10m/s2。
(1)求滑块C从传送带右端滑出时的速度大小;(4分)
(2)求滑块B、C以细绳相连时弹簧的弹性势能Ep;(5分)
(3)若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同,要使滑块C总能落至P点,则滑块A与滑块B碰撞前速度的最大值vm是多少?
(6分)
25.(18分)如图为平面直角坐标系xoy.第一象限有一射线op与x轴正向成θ1=30°角,第一象限内射线op与y轴之间有垂直纸面向里的匀强磁场B1(大小未知).第二象限内有匀强电场,与y轴负方向成θ2=30°角斜向下,第四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B2,第二象限有一点A,坐标为(-L,
L),某带电粒子质量为m,电荷量为+q,自A点以某一初速度垂直电场方向射出,后经过坐标原点O进入第四象限的匀强磁场中,已知经过O点时速度大小为v.沿y轴负方向,y轴处于磁场中,不计粒子重力,求:
(l)匀强电场的电场强度(5分)
(2)第一象限内匀强磁场的磁感应强度B.满足什么条件时,粒子能再次返回匀强磁场B2中;(4分)
(3)磁场B1取满足
(2)中要求的最小值时,在整个运动过程中粒子在两个磁场中运动的总时间是多少?
(9分)
(二)选考题:
共45分。
请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选。
题做答。
如果多做,则每学科按所做的第一题计分。
33.(15分)【物理选修3--3】
(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.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关
B.若两个分子间的势能减少,一定是克服分子间的相互作用力做了功
C.只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏伽德罗常数
D.外界对气体做正功,气体的内能一定增加
E.在一个绝热容器内,不停地搅拌液体,可使液体的温度升高
(2)(10分)如图所示的气缸距底部ho处连接-U形管(管内气体的体积忽略不计,两边管足够长),气缸内用一体积可忽略的T型活塞密闭一定质量的理想气体。
初始时,封闭气体温度为T。
,活塞距离气缸底部为1.5h0,U型管内两边水银面的高度差为△h0,已知水银的密度为ρ,大气压强为P0,活塞竖直长柄长为1.2h0,重力加速度为g。
现缓慢降低气体的温度,求:
(i)当T型活塞竖直长柄下端刚与气缸底部接触时,气体的温度T1;
(ii)当温度降为0.4T0时,U形管内两水银面的高度差△h。
34.(15分)【物理选修3-4]
(1)(5分)某列简谐横波在t1=0时刻的波形如图甲中实线所
示,t2=3.0s时刻的波形如图甲中虚线所示,若图乙是图甲a、b、c、d四点中某质点的振动图象,则()(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.这列波沿x轴负方向传播
B.波速为0.5m/s
C.图乙是质点b的振动图象
D.从t1=0到t2=3.0s这段时间内,质点a通过的路程为1.5m
E.t3=9.5s时刻质点c沿y轴正向运动
(2)(10分)如图是某透明材料做的球壳,内表面涂上特殊物质,使照射到内表面的光能被全部吸收,通过实验发现,当内、外表面的半径分别是R、2R时,无论怎样改变点光源S距球心O的距离,S射向球壳的光均恰好全部被内表面吸收,已知真空中光速为c,求:
(1)透明材料的折射率:
(2)当光源S距离球心O为5R时,光源S射向球壳的光从S点到达内表面的最短时间。
2016~2017学年度高三上学期二调物理试题答案
14:
D15:
C16:
D17:
C18:
BC19:
BC20:
AD21:
BCD
22答案
解:
(1)游标尺上共有20小格,则精度为0.05mm,用游标卡尺测量挡光条的宽度:
l=8mm+0.05×4mm=8.20mm;
(2)欲验证机械能守恒定律,即Mgssinθ=
M(
)2,θ为气垫导轨与水平面间的夹角,
只需验证gssinθ=
(
)2,可见没有必要测量滑块和档光条的总质量M;
(3)根据几何关系得sinθ=
,当s=s0,t=t0时有
=
。
故答案为:
(1)8.20;
(2)没有;(3)
。
23:
4.0欧最大值S1R19.05.8
24.(14分)
(1)滑块C滑上传送带后做匀加速运动,设滑块C从滑上传送带到速度达到传送带的速度v所用的时间为t,加速度大小为a,在时间t内滑块C的位移为x。
根据牛顿第二定律和运动学公式
mg=ma.
v=vC+at.
x=vCt+
at2
(也可用V2–VO2=2as).......................................................................................2分
解得x=1.25m即滑块C在传送带上先加速,达到传送带的速度后随传送带匀速运动,并从右端滑出,
则滑块C从传送带右端滑出时的速度v=3.0m/s........................................................1分
(2)设A、B碰撞后的速度为v1,A、B与C分离时的速度为v2,由动量守恒规律
mv0=2mv1..................................................................................................................1分
2mv1=2mv2+mvC......................................................................................................1分
由能量守恒定律
Ep+
=
........................................................................1分
解得Ep=1.0J.................................................................................................................2分
(3)在题设条件下,若滑块A在碰撞前速度有最大值,则碰撞后滑块C的速度由最大值,它减速运动到传送带右端时,速度应当恰好等于传送带的速度v。
设A与B碰撞后的速度为v1',分离后A与B的速度为v2',滑块C的速度为vC',由能量守恒规律和动量守恒定律
mvm=2mv1'......................................................................................................................1分
2mv1'=2mv2'+mvC'..........................................................................................................1分
由能量守恒规律
Ep
=
.....................................................................1分
由运动学公式
vC'2-v2=2aL.................................................................................................................1分
解得:
vm=7.1m/s...........................................................................................................2分
说明:
其他方法解答正确也给分。
25解:
(1)粒子在电场中做类平抛运动,设粒子沿电场方向的分位移大小为y,由几何知识得:
(2分)
由速度分计算得出粒子到达原点O时沿电场方向的分速度为
由
(2分)
计算得出
(1分)
(2)当粒子刚好能再次返回匀强磁场
中时轨迹如图,设粒子在磁场
中和磁场
中的轨迹分别为
和
.
在磁场
中,有
(1分)
在磁场
中,有
(1分)
由几何知识可以知道,
.计算得出
.(1分)
故磁感应强度
满足条件:
时,粒子能再次返回匀强磁场
中.(1分)
(2)在满足
时,由轨迹可以知道,粒子在磁场
中轨迹对应的圆心角为
在磁场
中的运动时间
(2分)
第一次进入磁场
中的运动时间
(2分)
再次进入磁场
中的运动时间
(2分)
从E点射出磁场
后速度与OP平行,不再进入磁场.(1分)
故整个运动过程中粒子在两个磁场运动的总时间是
.(2分)
答:
(1)匀强电场的电场强度为
(2)磁感应强度
满足条件:
时,粒子能再次返回匀强磁场
中.
(3)整个运动过程中粒子在两个磁场运动的总时间是
.
答案
(1)ACE(选对1项得2分,选对2项的4分,选对3项得5分,选错一项扣3分,扣完为止)
(2)(i)缓慢降温过程中,活塞长柄下端到达气缸底部前,气体做等压变化,设活塞截面积为
,有:
.......2分
解得:
......1分
(ii)活塞长柄下端到达气缸底部后,缓慢降温至
过程中,气体做等容变化,有:
......2分
......2分
......2分
解得:
......1分
34:
ABE
(2)(10分)解:
(1)如图,从S发出的与球壳外表面相切的光线射入球壳内后,若恰好与内表面相切,则S射向球壳的光均恰好全部被内表面吸收.设折射角为r.由几何知识得:
根据折射定律得:
则
(5分)
(2)当光源S距离球心O为5R时,光源S射向球壳的光到达内表面的最短,为:
光在球壳内传播的速度为:
故所求的最短时间为:
(4分)
答:
(1)透明材料的折射率是2;
(2)当光源S距离球心O为5R时,光源S射向球壳的光到达内表面的最短时间为