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河北省衡水中学2017届高三上学期摸底考试物理试题 Word版含答案.doc


河北衡水中学 2017 届高三摸底联考(全国卷)
物理试题

注意事项: 1.本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分,共 110 分,考试时间 110 分钟。 2.答第 I 卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂在答题卡上。每 小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需要改动,用橡皮擦干净 后,再选涂其他答案标号。所有试题都要答在答题卡上。 第 I 卷(选择题 共 48 分) 一、选择题(本大题共 12 小题,每小题 4 分。在每小题给出的四个选项中,1~8 题只有一 个选项是正确的;9~12 题均为多选,全部选对得 4 分,选对但不全得 2 分,有选错的得 0 分) 1.在 物 理 学 的 发 展 中 , 关 于 科 学 家 和 他 们 的 贡 献 , 下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( )

A.亚里士多德首先将实验事实和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来 B.牛顿总结出了万有引力定律并用实验测得了引力常量 C.哥白尼通过研究行星观测记录,发现了行星运动三大定律 D.笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献 2.在 物 理 学 的 研 究 及 应 用 过 程 中 所 用 思 想 方 法 的 叙 述 正 确 的 是 ( )

A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是猜想法 B.速度的定义式 v ?

?x ?x , 采用的是比值法; 当 ?t 趋近于零时, 就可以表示无题在 t 时 ?t ?t

刻的瞬时速度,该定义应用了理想模型法 C.在探究电阻、电压和电流三者之间的关系时,先保持电压不变研究电阻与电流的关系, 再保持电流不变研究电阻与电压的关系,该实验应用了类比法 D.如图是三个实验装置,这三个实验都体现了放大的思想

3.如图所示,两条曲线为汽车 a、 b 在同一条平直公路上的速度时间图像,已知在 t 2 时刻, 两 ( 车 ) 相 遇 , 下 列 说 法 正 确 的 是

A. a 车速度先减小后增大, b 车速度先增大后减小 B. t1 时刻 a 车在前, b 车在后 C. t1 ~ t2 时刻 a、 b 的位移相同 D. a 车加速度先减小后增大, b 车加速度先减小后增大 4.如图所示,小球在水平拉力作用下,以恒定速率 v 沿顺直光滑圆轨道由 A 点运动到 B 点, 在 ( 此 ) 过 程 中 拉 力 的 瞬 时 功 率 变 化 情 况 是

A.逐渐减小 C.先减小,后增大

B.逐渐增大 D.先增大,后减小

5.如图所示,在一个边长为 a 的正六边形区域内存在磁感应强度为 B ,方向垂直于纸面向里 的匀强磁场。三个相同带正电的粒子,比荷为

q ,先后从 A 点沿 AD 方向以大小不等的速 m

度射入匀强磁场区域,粒子在运动过程中只受磁力作用。已知编号为①的粒子恰好从 F 点

飞出磁场区域, 编号为②的粒子恰好从 E 点飞出磁场区域, 编号为③的粒子从 ED 边上某一 点垂直边界飞出磁场区域。则 ( )

A.编号为①的粒子在磁场区域内运动的时间为

?m qB ?m qB

B.编号为②的粒子在磁场区域内运动的时间为 C.三个粒子进入磁场的速度依次增加 D.三个粒子在磁场内运动的时间依次增加

6.如图所示,离地面高 2m 处有有甲、乙两个物体,甲以初速度 v0 水平射出,同时乙以初速 度 v0 沿倾斜角为 45° 的光滑斜面滑下,已知重力加速度 g ? 10m / s ,若甲、乙同时到达地
2

面,则 v0 的大小是





A. 5m / s

B. 2 5m / s

C. 10m / s

D. 4 5m / s

7.美国在 2016 年 2 月 11 日宣布“探测到引力波的存在”。天文学家通过观测双星轨道参数的 变化来间接验证引力波的存在,证实了 GW150914 是两个黑洞并合的事件。GW150914 是 一个 36 倍太阳质量的黑洞和一个 29 倍太阳质量的黑洞并合事件。 假设这两个黑洞绕它们连 线上的某点做圆周运动, 且这两个黑洞的间距缓慢减小。 若该黑洞系统在运动过程中各自质 量不变且不受其它星系的影响,则关于这两个黑洞的运动,下列说法正确的是( )

A.这两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等 B.36 倍太阳质量的黑洞比 29 倍太阳质量的黑洞运行的轨道半径小 C.这两个黑洞运行的线速度大小始终相等 D.随两个黑洞的间距缓慢减小,这两个黑洞运行的周期也在增大 8.如图,固定在水平桌面上的光滑金属导轨 cd、eg 处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属 杆 ab 与导轨接触良好. 在两根导轨的端点 d、 e 之间连接一电阻, 其它部分电阻忽略不计. 现 用一水平向右的恒力 F 作用在金属杆 ab 上,使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动,滑动中 杆 ab 始 终 垂 直 于 导 轨 . 金 属 杆 受 到 的 安 培 力 用 F ( )


表示,则下列说法正确的是

A.金属杆 ab 做匀加速直线运动 B.金属杆 ab 运动过程中回路中有顺时针方向的电流 C.金属杆 ab 所受到的 F 安先不断增大,后保持不变 D.金属杆 ab 克服安培力做功的功率与时间的平方成正比 9.理想变压器原、副线圈匝数之比为 2:1,原线圈接入如图乙所示的正弦式交流电压,副线 圈接一个 R=55 ? 的负载电阻。电流表、电压表均为理想电表,则下述结论正确的是 ( )

A.副线圈中电压表的读数为 110V B.副线圈中输出交流电的频率为 0.02Hz C.原线圈中电流表的读数为 0.5A D.原线圈中的输入功率为 220W 10.如图所示,BC 是半径为 R=1m 的竖直面内的圆弧轨道,轨道末端 C 在圆心 O 的正下方, ∠BOC=60° ,将质量为 m=1Kg 的小球,从与 O 等高的 A 点水平抛出,小球恰好从 B 点沿 圆弧切线方向进入圆轨道,由于小球与圆弧之间有摩擦,能够使小球从 B 到 C 做匀速圆周 运动.重力加速度大小为 g=10m/s2.则下列说法正确的是( )

A.从 B 到 C,小球与轨道之间的动摩擦因数可能保持不变 B.从 B 到 C,小球克服摩擦力做功为 5J C.A、B 两点间的距离为

7 m 12

D.小球从 B 到 C 的全过程中,小球对轨道的压力不变 11.已知一足够长的传送带与水平面的倾斜角为 ? ,以一定的速度匀速运动。某时刻在传送 带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图 a 所示) ,以此时为 t=0 时刻记录了小物块 之后在传送带上运动速度随时间的变化关系, 如图 b 所示 (图中取沿斜面向上的运动方向为 正方向,其中两坐标大小 v1>v2) .已知传送带的速度保持不变。 (g 取 10m/s2)则下列判 断正确的是( )

A.0~t1 内,物块对传送带做正功 B.物块与传送带间的动摩擦因数为 μ,μ>tanθ C.0~t2 内,传送带对物块做功为

1 1 2 2 mv 2 ? mv1 2 2

D.系统产生的热量一定比物块动能的减少量大 12.如图所示,水平桌面上有三个相同的物体 a、b、c 叠放在一起,a 的左端通过一根轻绳与 质量为 m=1kg 的小球相连,绳与水平方向的夹角为 60° ,小球静止在光滑的半圆形器皿中。 水平向右的力 F=20N 作用在 b 上,三个物体保持静止状态.g 取 10m/s2,下列说法正确的 是( )

A.物体 c 受到向右的静摩擦力

B.物体 b 受到一个摩擦力,方向向左 C.桌面对物体 a 的静摩擦力方向水平向左 D.撤去力 F 的瞬间,三个物体将获得向左的加速度 第 II 卷(非选择题 共 62 分) 二、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第 13 题~第 16 题为必考题,每个试题考生都 必须作答。第 17~19 题为选考题,考生可根据要求作答) (一)必考题(4 小题,共 47 分) 13.(共 10 分,每空 2 分)如图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图,盘和重物的总质 量为 m,小车和砝码的总质量为 M。实验中用盘和重物总重力的大小作为细线对小车拉力 的大小。

(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端定滑轮 的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是________(填写所选选项的 序号) 。 A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电, 调节 m 的大小,使小车在盘和重物的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。 B.将长木板的右端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去盘 和重物,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。 C.将长木板的右端垫起适当的高度,撤去纸带以及盘和重物,轻推小车,观察判断小 车是否做匀速运动。 (2)图中是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G 为 7 个相邻的计数点,量出 相邻的计数点之间的距离分别为 x1、x2、x3、x4、x5、x6。已知相邻的计数点之间的时间 间隔为 T,则小车的加速度 a 是_________。

(3)实验中要进行质量 m 和 M 的选取,以下最合理的一组是________(填选项字母) 。 A.M=20g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g C.M=400g,m =10g、15g、20g、25g、30g、40g D.M=400g,m ="20" g、40g、60g、80g、100g、120g (4)该实验小组以测嘚的加速度 a 为纵轴,盘和重物的总重力为 F 为横轴,作出的图象如 丙图中图线 1 所示,发现图象不过原点,怀疑在测量力时不准确,他们将实验进行了改装, 将一个力传感器安装在小车上, 直接测量细线拉小车的力 F′, 作 a-F′图如丙图中图线 2 所示, 则图象不过原点的原因是____________, 对于图象上相同的力, 用传感器测得的加速度偏大, 其原因是________________。 14.(共 6 分,每空 2 分)高中电学实验的核心是测电阻,当然所测的对象是不同的,有灯 泡的电阻、电阻丝的电阻、电表的电阻、电源的电阻等;所用的方法也不同,有伏安法、半 偏法、等效代替法等,其中最常用的是伏安法,测量电路如图所示。

(1)为了减小电表内阻引起的误差,如果待测电阻和电表内阻未知,可观察电表的变化: 当开关由 a 点变到接触 b 点时,电流表变化显著,则开关应接在 点,测量误差较小。

( 2 )如果已知待测电阻和电表内阻的大约值,为了减小测量误差,应进行的操作:当

Rx >RV RA 开关应接在

2

点. 点测量没有系统误差。

(3)如果已知电压表内阻的准确值,则开关应接在

15.(14 分)如图所示,一电动遥控小车停在水平地面上,小车质量 M=3Kg,质量为 m=1Kg 的小物快(可视为质点)静置在车板上某处 A,物块与车板间的动摩擦因数 u=0.1.现在使得 小车由静止开始向右行驶, 当运动时间 t1=1.6s 的物块从车板上滑落。 已知小车的速度 v 随时间 t 变化的规律如图乙所示,小车受到地面的 摩擦阻力是小车对地面压力的 1/10. 不计空气阻力,取重力加速度 g=10m/s2。求: (6 分) (1)物块离开小车时,物块的速度大小; (8 分) (2)0~1.6s 时间内小车的牵引力做的功 W。

16.(17 分)如图所示,水平向左的匀强电场中,用长为 l 的绝缘轻质细线悬挂一小球,

小球质量为 m,带电量为+q,将小球拉至竖直方向最低位置 A 点处无初速度释放,小球将 向左摆动,细线向左偏离竖直方向的最大角度 θ =74° 。 (重力加速度为 g ,sin37° =0.6 , cos37° =0.8) (4 分)⑴求电场强度的大小 E; (7 分)⑵求小球向左摆动的过程中,对细线拉力的最大值; (6 分)⑶若从 A 点处释放小球时,给小球一个水平向左的初速度 v0,则为保证小球能做 完整的圆周运动,v0 的大小应满足什么条件?

(二)选考题(共 15 分,请考生从 17、18、19 三个题中任选一题作答,如果多做,则按所 做第一题计分) 17.[物理——选修 3-3](15 分) (1) (5 分)以下说法中正确的有___________。 (填写正确答案标号,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.共可以全部转化为热,但热量不能全部转化为功 B.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加 C.食盐溶化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体

D.布朗运动是指液体分子的无规则运动 E.当分子力表现为引力时,分子势能都随分子间距离的增大而增大 (2) (10 分)如图所示,透热的气缸内封有一定质量的理想气体,缸体质量 M=200kg, 活塞质量 m=10kg,活塞面积 S=100cm2 。活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时,缸内气 体的温度为 27° C, 活塞正位于气缸正中, 整个装置都静止。 已知大气压恒为 p 0 =1.0× 10 5 P a ,重力加速度为 g=10m/s 2 ,T=t+273K。求:

(4 分)(a)缸内气体的压强 P1 ; (6 分)(b)缸内气体的温度升高到多少摄氏度时,活塞恰好会静止在气缸缸口 AB 处?

18.[物理——选修 3-4](15 分) (1) (5 分)在坐标原点的波源产生一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波,波速 v=200m/s, 已知 t=0 时,波刚好传播到 x=40m 处,如图所示.在 x=400m 处有一接收器(图中未画出) , 则下列说法正确的是_______。 (填写正确答案标号。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.波源开始振动时方向沿 y 轴负方向 B.从 t=0 开始经 0.15s,x=40m 的质点运动的路程为 0.6m C.接收器在 t=2s 时才能接受到此波 D.若波源向 x 轴正方向运动,接收器收到波的频率可能为 9Hz

E.若该波与另一列频率为 5Hz 沿 x 轴负方向传播的简谐横波相遇, 不能产生稳定的干涉图样

(2)(10 分)如图所示,MN 为竖直放置的光屏,光屏的左侧有半径为 R、折射率为 3 的

透明半球体,O 为球心,轴线 OA 垂直于光屏,O 至光屏的距离 OA= 垂直射向半球体的平面,在平面的入射点为 B,OB=

3 3 。一细束单色光 2

1 R ,求: 2

(5 分) (i)光线从透明半球体射出时,出射光线偏离原方向的角度; (5 分) (ii)光线在光屏形成的光斑到 A 点的距离。

19. [物理——选修 3-5](15 分) (1) (5 分)以下说法中正确的有_______。 (填写正确答案标号。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.氢原子由较高能及跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,电子的能量减小 B.核力存在于原子核内所有核子之间 C.原子核式结构模型是由卢瑟福在 α 粒子散射实验基础上提出的 D.铀元素的半衰期为 T,当温度发省变化时,铀元素的半衰期也发生变化 E.放射性元素发生 β 衰变时释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的 (2) (10 分)如图所示,光滑水平直轨道上放置长木板 B 和滑块 C,滑块 A 置于 B 的左 端,且 A、B 间接触面粗糙,三者质量分别为 mA =1kg 、mB = 2kg、 mC =23 kg .开始时 A、

B 一起以速度 v0 =10 m/s 向右运动,与静止的 C 发生碰撞,碰后 C 向右运动,又与竖直固 定挡板碰撞,并以碰前速率弹回,此后 B 与 C 不再发生碰撞.已知 B 足够长,A、B、C 最 终速度相等.求 B 与 C 碰后瞬间 B 的速度大小。

河北衡水中学 2017 届高三摸底联考(全国卷) 物理学科 评分细则、切题方案 一、评分细则 1、D 9、AD 分2分 13、(共 10 分,每空 2 分) 2、D 3、D 4、B 5、C 12、BC 6、A 7、B 8、C 1——8 题每题 4 分 9——12 题每题 4 分,部分得

10、BC

11、BD

(1)B; (2 分) (2); 分)

(2 分,答案正确即给

(3)C(2 分) (4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足(2 分) , 盘和重物的重力比细线的拉 力大或第二种情况下传感器的示数等于小车所受合外力(2 分,其它符合题意解释均给分) 14 、(共 6 分,每空 2 分) (1)b(2 分) (2)b(2 分) (3)a(2 分) 15( 14 分)

(2 分) (2 分)

(2)

(2)

(1 分)

(1 分) W=17J (其他正确解法均给分) 16、 (17 分)解析:⑴设小球最大摆角位置为 C,在整个过程中,小球受重力 mg、电场力 qE 和细线的拉力 T 作用,拉力 T 始终不做功,在小球由 A 运动至 C 的过程中,根据动能定理 有:qElsinθ -mgl(1-cosθ )=0-0 (2 分) (1 分)

解得:E=

=

=

(2 分)

⑵重力与电场力的合力大小为:F=

=

① (1 分)

其方向指向左下方,设与竖直方向成α 角,根据几何关系有:

tanα =

=

,即α =37°



(1 分)

当小球摆动至细线沿此方向,设为 B 位置时,小球对细线的拉力最大,则:T-F= (1 分) 小球在由 A 运动至 B 的过程中,根据动能定理有:



Fl(1-cosα )=

-0



(2 分)

根据牛顿第三定律可知,小球对细线的拉力为:T′=T



(1 分)由①②③④⑤式

联立解得:T′=

(1 分)

⑶当小球能完成完整的圆周运动时,需满足:F≤



(2 分)

根据动能定理有:-Fl(1+cosα )=

-



(2 分)

由 ⑥⑦式联立解得:v0≥ (其他正确解法均给分) 17.[物理——选修 3-3](15 分) (1)BCE(5 分) (2) (10 分) (a)以气缸为对象(不包括活塞)列气缸受力平衡方程:

(2 分)

p1 S ? Mg ? p0 S
解之得:

(3 分) (1 分)

p1 ? 3 ?105 Pa

(b)当活塞恰好静止在气缸缸口 AB 处时,缸内气体温度为 T2 ,压强为 p2

p2 S ? Mg ? p0 S

即缸内气体为等压变化。

(1 分)

对这一过程研究缸内气体,由状态方程得:

S ? 0.5l S ? l ? T1 T2

(3 分)

所以 T2 ? 2T1 ? 600K 故 t 2 ? (600 ? 273 ) ℃=327℃ 18. [物理——选修 3-4](15 分) (1)ABE(5 分) (2)

(1 分) (1 分)

19.[物理——选修 3-5](15 分) (1)ACE(5 分) (2)解:设碰后 B 速度大小为 vB,C 速度大小为 vC,以向右为正方向,由动量守恒定律 得: mB v0 = mCvC - mB vB ① (4 分) B、C 碰后,A、B 在摩擦力作用下达到共同速度,大小为 vC,由动量守恒定律得 mA v0-mB vB = -(mA + mB )vC ②(4 分)

代入数据,联立①②解得:vB = 7.25( m/s ) ③(2 分)

二、切题方案 共分为 7 个部分,每题一块。 13 10 分 14 6 分

15 14 分 16 17 分 17 15 分 18 15 分 19 15 分



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