河北省衡水中学2017届高三下学期第二次摸底考试理综物理试题

第I卷（选择题共126分）

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。

14．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

15．质量为m、电荷量为+Q的带电小球A固定在绝缘天花板上。带电小球B，质量也为m，在空中水平面内的同一圆周上绕0点做半径为R的匀速圆周运动，如图所示。已知小球A、B间的距离为R，重力加速度为g，静电力常量为k。则（  ）

A．小球B和C一定带同种电荷

B．小球B转动的线速度为

C．小球B所带的电荷量为

D．A、B两球间的库仑力对B球做正功

16．如图所示，一理想变压器绕有三个线圈，分别为原线圈1和副线圈2、3，理想电流表接在原线圈的输入电路上，且原线圈1中接人稳定的交流电。若将一定值电阻接在副线圈2的输入端b，此时电流表的示数为I；若将该定值电阻接在副线圈3的输入端cd，此时电流表的示数为4I。由上可知两副线圈2、3的匝数之比为（  ）

A．1：8  B．1：4  C．1：3  D.1：2

17．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，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0。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

18．下列说法正确的是（  ）

A．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

19．在光滑绝缘的水平桌面上有三个质量均为m的小球A、D、C，其中只有A球带有电荷，带电荷量为+q，其余两球均不带电。这三个小球的初始位置如图所示，即A与D、D与C之间的距离均为L，A与C之间的距离为L。已知水平桌面上存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现给A球一个水平面内的初速度，使其在磁场中运动，其经过时间t1与D球发生碰撞，碰撞后结合在一起继续在水平桌面内做匀速圆周运动，又经过时间t2与C球发生碰撞，碰撞后三个小球结合在一起继续在水平桌面内做匀速圆周运动，又经过时间t3，三球恰好第一次经过A球运动的初始位置，不计小球之间碰撞的时间，下列判断正确的是（  ）

A．A球的初速度，方向与AD边成30°角

B．A球的初速度，方向与AC边垂直

C．t1=t2

D．t1+t2=

20．北京时间2016年10月17日7时49分，“神舟十一号”载人飞船，在酒泉卫星发射中心发射升空后准确进入近地轨道，顺利将2名航天员送上太空。在一场太空万里大追踪后，“神舟十一号”飞船与已在轨飞行一个多月的“天宫二号”空间实验室于10月19日凌晨成功实现交会对接，航天员景海鹏和陈冬入驻“天宫二号”空间实验室，开始了为期30天的太空驻留生活。这也是我国迄今为止时间最长的一次载人飞行。如图所示，在“神舟十一号”飞船发射前，“天宫二号”空间实验室就已进入高度为393公里（约为地球半径的，地球半径为R）的近圆对接轨道等待交会对接，已知“天宫二号”空间实验室在对接轨道上时的周期为T0，地球同步卫星距地面高度约为地球半径的5倍，引力常量为G，则下列说法正确的是（  ）

A．地球同步卫星的周期为

B．由题中已知条件可以求出地球质量为

C．“神舟十一号”飞船应在近圆对接轨道加速才能与“天宫二号”对接

D．对接前，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室通过A点时，“神舟十一号”飞船的加速度等于“天宫二号”空间实验室的加速度

21．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

第二部分（非选择题共174分）

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（11题，共129分）

22．（5分）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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（含挡光片）和小球b的质量m、mb；

C．在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，、b瞬间被弹开，向相反方向运动；

E．记录滑块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、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）

23．（10分）某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验，以下是实验中可供选用的器材：              ^

A．待测小灯泡（额定功率为6W，额定电流为0.5A）；

B．电流表（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）；

C．电压表（量程0～5V，内阻约5kΩ）；

D．电压表（量程0～15V，内阻约15kΩ）；

E．滑动变阻器（最大阻值50Ω）；

F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ）；

G．直流电源（电动势15V，内阻可忽略）；

H．开关一个，导线若干。

实验中调节滑动变阻器，小灯泡两端电压可以在零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流。

（1）实验中为了更准确测量、方便调节，电压表应选用       ，滑动变阻器应选用       。（均填写仪器前面的字母）

（2）请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图。

（3）图示是该研究小组测得小灯泡的I－U关系图线。由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而       （填“增大”“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为6V时，其灯丝电阻值约为      Ω（保留两位有效数字）

24．（14分）如图甲所示，斜面上存在一有理想边界的匀强磁场，磁场方向与斜面垂直。在斜面上离磁场上边界0.36m处由静止释放一单匝矩形金属线框，线框底边和磁场边界平行，金属线框与斜面间的动摩擦因数=0.5。整个线框进入磁场的过程中，机械能E和位移s之间的关系如图乙所示。已知E0—E1=0.09J，线框的质量为0.1kg，电阻为0.06Ω，斜面倾角=37°，磁场区域的宽度d=0.43m，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）线框刚进入磁场时的速度大小v1；

（2）线框从开始进入至完全进入磁场所用的时间t；

（3）线框穿越磁场的整个过程中电功率的最大值。

25．（18分）如图所示，一传送带与水平面的夹角=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=，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。

 （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一题作答。如果多答，则每学科按所答的第一题计分。

33．【物理—选修3—3】（15分）

（1）（5分）根据热学知识，下面说法正确的是      。（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1个扣3分，最低得分为0分）

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

（1）（10分）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当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）

34．【物理一选修3—4】（15分）

（1）（5分）图示为振幅、频率相同的两列横波相遇时形成的干涉图样，实线与虚线分别表示的是波峰和波谷，图示时刻，M是波峰与波峰的相遇点。已知两列波的振幅均为A。下列说法中正确的是      。（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．图示时刻位于M处的质点正向波传播的方向移动

B．P处的质点始终处在平衡位置

C．从图示时刻开始经过四分之一周期，P处的质点将处于波谷位置

D．从图示时刻开始经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置

E．M处的质点为振动加强点，其振幅为2A

（2）（10分）如图所示，有一玻璃砖的截面，其上面的部分是半径为R的半圆，下面是边长为2R的正方形，在玻璃砖的两侧面距离R处，分别放置和侧面平行的足够大的光屏，已知玻璃砖的临界角为30°。一束光线按图示方向从左侧光屏的P点射出，过M点射入玻璃砖，恰好经过半圆部分的圆心O，且∠MOA=45°，光在真空中的传播速度为c。

①求玻璃砖的折射率；

②求光从P点发出到第一次传播到光屏上所用的时间。

河北衡水中学2016～2017学年度

高三下学期理综第二次摸底考试参考答案

22．（1）2.550（2分）

（2）（1分） （2分）

23．（1）D E（每空2分）

（2）如图所示（3分）

注：滑动变阻器连结方式正确2分，电流表连接正确1分

（3）增大（1分） 16 （2分）

24．解：（1）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力所做的功，机械能均匀减小，因此安培力为恒力，线框匀速进入磁场

在未进入磁场前有：=gsin37°—gcos37°=2m/s2（1分）

V12=2s1 （1分）

解得：v1=1.2m/s （2分）

（2）设线框的侧边长为s2，即线框进入磁场过程运动的距离为s2

根据功能关系，除重力之外的力所做的功等于物体机械能的变化，所以：

ΔE=Wf2十WA=（f+FA）s2 （1分）

因为是匀速运动，所以f+FA=mgsin37°=0.6N（l分）

解得：s2=0.15m（1分）

（1分）

（3）线框刚出磁场时的速度最大，线框电功率最大，设此时的速度为v2，

则有（2分）

由v22=v12+2(d-s2)（1分）

根据线框匀速进入磁场时FA+mgcos37°=mgsin37°（1分）

（1分）

解得：Pm=0.43W（1分）

25．解：（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1，有：mgsin+mgcos=m1（1分）

解得1=8m/s2（1分）

其速度减小到v1=2m/s所用的时间：t1==0.25s（1分）

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2，有：

mgsin－mgcos=m2（1）

解得：2=2m/s2 （1分）

小物块减速到0所用的时间：t2==1s（1分）

又t=t1+t2 （1分）

解得：t=1.25s（1分）

（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2=2m/s2，有：

2a2x=v2（1分）

解得：v=m/s=2.6m/s（1分）

（3）小物块向上减速的第一阶段，相对位移大小：（1分）

小物块向上减速的第二阶段，相对位移大小：（1分）

小物块向下加速阶段，相对位移大小：（1分）

（1分）

解得：（1分）

故所求内能： （1分）

33.【物理—选修3—3】

（1）ADE（5分）

（2）解：①以封闭气体为研究对象，初始状态：p1=p0-gh1=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：（2分）

代入数据解得：T2=395.2K（2分）

即t2=122.2°C。 （1分）

②对于封闭气体，末状态：p3=p0+gh=100cmHg，

由理想气体状态方程有：（2分）

代人数据解得：T2=550K（2分）

即t2=277℃（1分）

34．【物理—选修3—4】

（1）BDE（5分）

（2）解：①设玻璃砖的折射率为n，则（2分）

解得：n=2（1分）

②由于光射到玻璃砖的平面上时的人射角均为i=45°>C=30°，则射到平面上的光线发生全反射，其光路图如图所示。（2分）

由几何知识可得，光在玻璃砖和光屏之间传播的距离：x1=2(2-1)R，

传播的时间：（2分）

光在玻璃砖内传播的距离：x2=4R+2R，

传播的时间：（2分）

其中：

光从p点发出到第一次传播到光屏上所用的时间.t=t1+t2

解得：（1分）