河北省衡水中学高三下学期三调（一模）考试理综物理试题（解析版）

第I卷（选择题共126分）二、选择题（本题共8个小题，每小题6分，14～18每小题只有一项符合题目要求；19～21每小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，有错选的得0分）14．下列说法不正确的是()A.法拉第最先引入“场”的概念，并最早发现了电流的磁效应现象B．互感现象是变压器工作的基础C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这应用了“微元法”D．电场强度和磁感应强度定义物理量的方法是比值定义法【答案】A【解析】试题分析：法拉第最先引入“场”的概念，奥斯特最早发现了电流的磁效应现象，选项A错误；变压器是根据电磁感应原理制成的，互感现象是变压器工作的基础，选项B正确；在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这应用了“微元法”，选项C正确；电场强度和磁感应强度定义物理量的方法是比值定义法，选项D正确；故选A.考点：物理学史；物理问题的研究方法.15.一质点在0～15s内竖直向上运动，其加速度一时间图像如图所示，若取竖直向下为正，g取10，则下列说法正确的是()A.质点的机械能不断增加B．在0～5s内质点的动能增加C．在10～15s内质点的机械能一直增加D．在t=15s时质点的机械能大于t=5s时质点的机械能【答案】D【解析】试题分析：在0-5s内，a=g=10m/s2，故物体只受重力作用，机械能守恒；在5-10s内，a=8m/s2，故物体除受重力外还受向上的力F1作用，根据mg-F1=ma可知F1=2m，由于F1做正功，故机械能增加；在10-15s内，a=12m/s2，故物体除受重力外还受向下的力F2作用，根据mg+F2=ma可知F2=2m，由于F2做负功，故机械能减小；故选项AC错误；在0～5s内质点的动能减小，选项B错误；由于物体向上做减速运动，故在10-15s内，的位移小于5-10s内的位移，故F1做的正功大于F2做的负功，故从5-15s内物体的机械能增加，即在t=15s时质点的机械能大于t=5s时质点的机械能，选项D正确；故选D.考点：牛顿第二定律及动能定理.16.截面为直角三角形的木块A质量为M，放在倾角为的斜面上，当=37时，木块恰能静止在斜面上，如图甲。现将改为30，在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B，如图乙，已知sin37=0.6，cos37=0.8，则()A.A、B仍一定静止于斜面上B．若M=4m，则A受到斜面的摩擦力为mgC．若M=2m，则A受到的摩擦力为mgD．以上说法都不对【答案】B【解析】试题分析：由题意可知，当θ=37°时，木块恰能静止在斜面上，则有：μMgcos37°=Mgsin37°；代入数据解得：μ=0.75．

现将θ改为30°，在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B，对A受力分析，则有：f′=μN′

N′=Mgcos30°；而F=mgsin30°；当f′＜mgsin30°+Mgsin30°，则A相对斜面向下滑动，当f′＞mgsin30°+Mgsin30°，则A相对斜面不滑动，因此A、B是否静止在斜面上，由B对A弹力决定，故A错误；若M=4m，则mgsin30°+Mgsin30°=Mg；而f′=μN′=0.75×Mgcos30°=Mg；因f′＞mgsin30°+Mgsin30°，A不滑动，A受到斜面的静摩擦力，大小为：mgsin30°+Mgsin30°=Mg=，故B正确，D错误；若M=2m，则mgsin30°+Mgsin30°=Mg；而f′=μN′=0.75×Mgcos30°=Mg；因f′＜mgsin30°+Mgsin30°，A滑动，A受到斜面的滑动摩擦力，大小为f′=μN′=0.75×Mgcos30°=Mg=mg，故C错误；故选：B．考点：物体的平衡17．如图所示，真空中等量同种正点电荷放置在M、N两点，在MN的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是()A．正电荷+q在c点电势能大于在a点电势能B．正电荷+q在c点电势能小于在a点电势能C．在MN连线的中垂线上，O点电势最高D．负电荷-q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度先减小再增大【答案】C【解析】考点：等量同种电荷的电场；电势能.18．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则()A.a的向心加速度等于重力加速度gB．在相同时间内b转过的弧长最长C．c在4小时内转过的圆心角是D．d的运动周期有可能是20小时【答案】B【解析】试题分析：因为b是近地卫星，故b的向心加速度等于重力加速度g，而a的向心加速度小于重力加速度，选项A错误；根据可知b的线速度最大，故在相同时间内b转过的弧长最长，选项B正确；因c的周期为24小时，则c在4小时内转过的圆心角是，选项C错误；因为d的轨道半径大于c，故周期大于c的周期24小时，故d的运动周期不可能是20小时，选项D错误；故选B.考点：万有引力定律的应用；同步卫星.19．如图是汽车运送圆柱形工件的示意图。图中P、Q、N是固定在车体上的压力传感器，假设圆柱形工件表面光滑，汽车静止不动时Q传感器示数为零，P、N传感器示数不为零。当汽车向左匀加速启动过程中，P传感器示数为零而Q、N传感器示数不为零。已知sin15=0.26，cos15=0.97，tan15=0.27，g=10。则汽车向左匀加速启动的加速度可能为()A.4B.3C.2D.1【答案】AB【解析】试题分析：当汽车向左匀加速启动过程中，P传感器示数为零而Q、N传感器示数不为零，受力分析如图:

竖直方向：FQ+mg=FNcos15°；水平方向：F合=FNsin15°=ma

联立解得：，故可能的为AB选项．考点：牛顿第二定律.20.现有甲、乙、丙三个电源，电动势E相同，内阻不同，分别为r甲，r乙，r丙。用这三个电源分别给定值电阻R供电，已知R=r甲＞r乙＞r丙，则将R先后接在这三个电源上的情况相比较，下列说法正确的是()A．接在甲电源上时，电源内阻消耗的功率最大B．接在甲电源上时，定值电阻R两端的电压最大C．接在乙电源上时，电源的输出功率最大D．接在丙电源上时，电源的输出功率最大【答案】AD【解析】试题分析：根据，由数学知识可知，当R=r时，Pr最大，故接在甲电源上时，电源内阻消耗的功率最大，选项A正确；因为，故接在甲电源上时，定值电阻R两端的电压最小，选项B错误；电源的输出功率为：，故当内阻r最小时，P上的功率最大，即接在丙电源上时，电源的输出功率最大，故选项D正确，C错误；故选AD.考点：电功率；全电路欧姆定律。21.如图所示，正方形导线框ABCD、abcd的边长均为L，电阻均为R，质量分别为2m和m，它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内。在两导线框之间有一宽度为2L、磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。开始时导线框ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合，导线框abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为L。现将系统由静止释放，当导线框ABCD刚好全部进入磁场时，系统开始做匀速运动。不计摩擦和空气阻力，则()A.两线框刚开始做匀速运动时轻绳上的张力FT=mgB．系统匀速运动的速度大小：C．两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热D．导线框abcd通过磁场的时间【答案】BC【解析】试题分析：导线框ABCD刚好全部进入磁场时磁通量不变，回路中没有感应电流，则线框ABCD只受重力和绳子拉力，做匀速运动，根据平衡条件：FT=2mg，故A错误；ABCD完全进入磁场后，abcd中开始产生感应电流，根据平衡条件：，得：，故B正确；两线圈等高时，速度仍为v，此时两线圈分别上升或下降2L，根据能量守恒：，得：，故C正确；abcd匀速运动完全进入磁场后不再有感应电流，不再受安培力，但ABCD开始穿出磁场，产生感应电流受安培力作用，当ABCD穿出磁场后不再有感应电流不再受安培力后abcd又开始穿出磁场产生感应电流受安培力，受力分析知系统始终匀速运动，故abcd通过磁场的时间，故D错误；故选：BC.考点：法拉第电磁感应定律；物体的平衡；安培力；能量守恒定律.第Ⅱ卷（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40题为选考题，考生根据要求作答）（一）必考题22.利用如下右图实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题。实验操作步骤如下：A．按实验要求安装好实验装置；B．使重物靠近打点计时器，接着先接通电源，后放开纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点；C．下面左图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点。分别测出若干连续点A、B、C……与O点之间的距离h1、h2、h3……(1)已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h2、h3，可得纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为____，减少的重力势能为______。(2)取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能和重力势能，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示和，根据测得的数据在图中绘出图线I和图线Ⅱ。已求得图线I斜率的绝对值为k1，图线Ⅱ的斜率的绝对值为k2。则可求出重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为______（用k1和k2表示）。【答案】（1）mgh2（2）【解析】考点：探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题。23.一课外小组同学想要测量一个电源的电动势及内阻。准备的器材有：电流表(0～200mA，内阻是12)，电阻箱R（最大阻值9.9），一个开关和若干导线。(1)由于电流表A．的量程较小，考虑到安全因素，同学们将一个定值电阻和电流表并联，若要使并联后流过定值电阻的电流是流过电流表的电流的2倍，则定值电阻的阻值R0=_______。(2)设计的电路图如下图。若实验中记录电阻箱的阻值R和电流表的示数I，并计算出得到多组数据后描点作出R-图线如图所示，则该电源的电动势E=______V，内阻r=_________。【答案】（1）6；（2）6；2【解析】试题分析：（1）由题意可知，设通过电流表的电流为I，则通过电阻R0的电流为2I；则；（2）R0与RA并联后的电阻为根据全电路欧姆定律：，变形可得：；由图线可知：4+r=6；，则r=2Ω；E=6V。考点：24.如图所示，光滑绝缘的正方形水平桌面边长为d=0.48m，离地高度h=1.25m。桌面上存在一水平向左的匀强电场（除此之外其余位置均无电场），电场强度E=l×l0N／C。在水平桌面上某一位置P处有一质量m=0.01kg，电量q=l×10C的带正电小球以初速v0=1m/s向右运动。空气阻力忽略不计，重力加速度g=10。求：(1)小球在桌面上运动时加速度的大小和方向？(2)P处距右端桌面多远时，小球从开始运动到最终落地的水平距离最大？并求出该最大水平距离？【答案】（1）1.0m/s2，水平向左；（2）距桌面右端处放入，有最大水平距离为【解析】试题分析：（1）对小球受力分析，受到重力、支持力和电场力，重力和支持力平衡，根据牛顿第二定律，有

方向：水平向左

（2）球先向右减速，假设桌面足够长，减为零的过程，有，大于桌面边长，故小球一直减速；设球到桌面右边的距离为x1，球离开桌面后作平抛运动的水平距离为x2，则x总=x1+x2

由v2-v02=-2ax1

代入得

；设平抛运动的时间为t，根据平抛运动的分位移公式，有

h＝gt2

代入得t=0.5s

水平方向，有x2＝vt＝0.5

故

x总＝x1+0.5令y＝则

x总＝，故，当y＝，即x1＝时，水平距离最大，最大值为：xm＝，即距桌面右端处放入，有最大水平距离为。考点：牛顿第二定律；平抛运动.25．如图所示，两块平行金属极板MN水平放置，板长L=lm，间距d=m，两金属板间电压UMN=1×104V；在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域，正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场，三角形的上顶点A与上金属板M平齐，BC边与金属板平行，AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点；正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场，已知A、F、G处于同一直线上，B、C、H也处于同一直线上，AF两点距离为m。现从平行金属极板MN左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子，粒子质量m=3×l0kg，带电量q=+l×10C，初速度v0=1×l0m／s。求：(1)带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向？(2)若带电粒子进入三角形区域ABC后垂直打在AC边上，求该区域的磁感应强度?(3)接第(2)问，若要使带电粒子由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面，求B2至少应为多大？【答案】（1）；垂直于AB方向出射．（2）（3）【解析】试题分析：（1）设带电粒子在电场中做类平抛运动的时间为t，加速度为a，

则：解得：

竖直方向的速度为：vy＝at＝×105m/s

射出时速度为：

速度v与水平方向夹角为θ，，故θ=30°，即垂直于AB方向出射．

（2）带电粒子出电场时竖直方向的偏转的位移，即粒子由P1点垂直AB射入磁场，

由几何关系知在磁场ABC区域内做圆周运动的半径为

由知：

（3）分析知当轨迹与边界GH相切时，对应磁感应强度B2最大，运动轨迹如图所示：

由几何关系得：

故半径

又故所以B2应满足的条件为大于．考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.（二）选考题（共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分）33.略34.[物理——一选修3-4]（15分）(1)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t+0.6s时刻，这列波刚好传到Q点，波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是_________。（填入正确选项前的字母，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.这列波的波速为16.7m／sB．这列波的周期为0.8sC．质点c在这段时间内通过的路程一定等于30cmD．从t时刻开始计时，质点a第一次到达平衡位置时，恰好是t+s这个时刻E．当t+0.5s时刻，质点b、P的位移相同【答案】BDE【解析】试题分析：这列波的波速为，选项A错误；这列波的周期为，选项B正确；在此时间内，质点c振动一个周期，则质点c在这段时间内通过的路程一定等于2A=20cm，选项C错误；从t时刻开始计时，质点a第一次到达平衡位置时，波向前传播的距离是，需要的时间是，选项D正确；在t时刻，因波沿x轴正方向传播，所以此时质点P是向上振动的，经0.5秒后，P是正在向下振动（负位移），是经过平衡位置后向下运动0.1秒；而质点b是正在向上振动的（负位移），是到达最低点后向上运动0.1秒，因为0.2秒等于，可见此时两个质点的位移是相同的．故E正确；故选BDE.考点：机械波的传播；波的图像.(2)如图所示，一等腰直角三棱镜放在真空中，斜边BC长度为d，一束单色光以60°的入射角从AB侧面的中点D入射，折射后从侧面AC射出，不考虑光在AC面的反射。已知三棱镜的折射率n=，单色光在真空中的光速为c，求此单色光通过三棱镜的时间？【答案】【解析】试题分析：单色光在AB面上发生折射，光路图如图．

根据折射定律得，，，代入解得，α=45°，光线射到AC面上时入射角为45°，从AC射出三棱镜．根据几何知识得知，DE∥BC，而且DE=BC=d

光在三棱镜传播的速度为

所以此单色光通过三棱镜的时间考点：光的折射定律.35.[物理一选修3-5]（15分）(1)以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的有___________。（填入正确选项前的字母，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之