高三物理下学期周练试题(承智班,5.15)(2021年整理)

河北省定州市2017届高三物理下学期周练试题（承智班，5.15）
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2016—2017学年第二学期高三承智班物理周练试题(5.15）
一、选择题
1．如图甲所示,正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示．t=0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的方向水平向左为正．则下面关于感应电流i和cd所受安培力F随时间t变化的图象正确的是（）
A。

B.
C. D。

2．如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中，导轨间距为L，导轨右端接有阻值为R的电阻。

一根质量为m，电阻为r的金属棒垂直导轨放置，并与导轨接触良好。

现使金属棒以某初速度向左运动，它先后经过位置a、b后，到达位置c 处刚好静止.已知磁场的磁感应强度为B,金属棒经过a、b处的速度分别为v1、v2，a、b间距离
等于b、c间距离，导轨电阻忽略不计.下列说法中正确的是（）
A. 金属棒运动到a处时的加速度大小为
B. 金属棒运动到b处时通过电阻R的电流方向由Q指向N
C。

金属棒在a→b与b→c过程中通过电阻R的电荷量相等
D。

金属棒在a处的速度v1是其在b处速度v2的倍
3．如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速度为v0,小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上，工件与乙之间的动摩擦因数为μ。

乙的宽度足够大，重力加速度为g,则（）
A. 若乙的速度为v0，工件在乙上侧向( 垂直于乙的运动方向)滑过的距离s=
B. 若乙的速度为 2v0,工件从滑上乙到在乙上侧向滑动停止所用的时间不变
C。

若乙的速度为 2v0，工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v=
D. 保持乙的速度 2v0不变，当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复。

若每个工件的质量均为m，除工件与传送带之间摩擦外，其他能量损耗均不计，驱动乙的电动
机的平均输出功率=mgμv0
4．如图所示,一轻质弹簧左端固定，右端系一小物块，物块与水平面的最大静摩擦力和滑动摩擦力都为f，弹簧无形变时，物块位于O点.每次都把物块拉到右侧不同位置由静止释放，释放时弹力F大于f，物体沿水平面滑动一段路程直到停止。

下列说法中正确的是()
A。

释放时弹性势能等于全过程克服摩擦力做的功
B。

每次释放后物块速度达到最大的位置保持不变
C. 物块能返回到O点右侧的临界条件为F〉3f
D。

物块能返回到O点右侧的临界条件为F>4f
5．如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图，此质谱仪由以下几部分构成:离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器。

静电分析器通道中心线半径为R,通道内有均匀辐射电场,在中心线处的电场强度大小为E；磁分析器中分布着方向垂直于纸面,磁感应强度为B的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行。

由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零,重力不计),经加速电场加速后进入静电分析器,沿中心线MN做匀速圆周运动，而后由P点进入磁分析器中，最终经过Q点进入收集器。

下列说法中正确的是()
A。

磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向内
B. 加速电场中的加速电压U=ER/2
C. 磁分析器中圆心O2到Q点的距离d=
D。

任何离子若能到达P点,则一定能进入收集器
6．某同学采用如图所示的装置来研究光电效应现象．某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象．闭合开关S,在阳极A和阴极K之间加反向电压,通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表显示的电压值U称为反向截止电压．根据反向截止电压，可以计算出光电子的最大初动能E km．现分别用频率为和的单色光照射阴极,测量到的反向截止电压分别为和，设电子质量为m，电荷量为e，则下列关系式中不正确的是( ）
A。

频率为ν1的单色光照射阴极K时光电子的最大初速度
B. 阴极K金属的逸出功W=h-e
C。

阴极K金属的极限频率
D。

普朗克常量
7．如图所示，在以直角坐标系xOy的坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直xOy所在平面指向纸面里的匀强磁场。

一带电粒子由磁场边界与x 轴的交点A处,以速度v0沿x轴负方向射入磁场,粒子恰好能从磁场边界与y轴的交点C处,沿y轴正方向飞出磁场之后经过D点，D点的坐标为（0，2r）,不计带电粒子所受重力.若磁场区域以A点为轴在xoy平面内顺时针旋转45°后，带电粒子仍以速度v0沿x轴负方向射入磁场，飞出磁场后经过y=2r直线时，以下说法正确的是：
A。

带电粒子仍将垂直经过y=2r的这条直线
B。

带电粒子将与y=2r的直线成45︒角经过这条直线
C. 经过y=2r直线时距D的距离为
D. 经过y=2r直线时距D的距离为
8．如图（甲)，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上.现使小球在竖直平面内做圆周运动,到达某一位置开始计时,取水平向右为正方向，小球的水平分速度v x随时间t的变化关系如图(乙）所示.不计空气阻力,下列说法正确的是
A。

在t1时刻小球通过最低点
B。

图(乙)中S1面积的数值为0.8m
C。

图(乙)中S1和S2的面积不相等
D。

图线第一次与横轴的交点对应小球的速度为4m/s
9．如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角,M、P两端接一电阻为R 的定值电阻,电阻为r的金属棒ab垂直导轨放置,其他部分电阻不计。

整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。

时对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F,使金属棒由静止开始沿导轨向上运动,通过定值电阻R的电荷量q随时间的平方变化的关系如图乙所示。

下列关于穿过回路的磁通量、金属棒的加速度a、外力F、通过
电阻R的电流I随时间t变化的图象中正确的是
A. B.
C。

D.
10．为了测量化工厂的污水排放量，技术人员在排污管末端安装了流量计(流量Q为单位时间内流过某截面流体的体积）。

如图所示,长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c,左、右两端开口，所在空间有垂直于前后面、磁感应强度大小为B的匀强磁场,在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，测得M、N间电压为U，污水流过管道时受到的阻力大小是,k为比例系数，L为污水沿流速方向的长度，为污水的流速。

则
A. 污水的流量
B. 金属板M的电势不一定高于金属板N的电势
C。

电压U与污水中离子浓度无关
D. 左、右两侧管口的压强差
11．如图所示，倾角α=45°的固定斜面上,在A点以初速度ν0水平抛出质量为m的小球，落在斜面上的B点，所用时间为t，末速度与水平方向夹角为θ．若让小球带正电q(q〉0)，在两种不同电场中将小球以同样的速度ν0水平抛出,第一次整个装置放在竖直向下的匀强电场中，小球在空中运动的时间为t1，末速度与水平方向夹角为θ1，第二次放在水平向左的匀强电场中,小球在空中运动的时间为t2，末速度与水平方向夹角为θ2，电场强度大小都为E=mg/q，g为重力加速度，不计空气阻力．则下列说法正确的是
A. B。

C。

D. 若斜面足够长，小球都能落在斜面上12．如图所示，水平面上相距l=0。

5m的两根光滑平行金属导轨MN和PQ，他们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有最大阻值为6.0Ω的滑动变阻器R，导体棒ab电阻r=1Ω,与导轨垂直且接触良好,整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B =0。

4T，滑动变阻器滑片处在正中间位置,ab在外力F作用下以v=l0m/s的速度向右匀速运动，以下判断正确的是
A. 通过导体棒的电流大小为0.5A，方向由b到a
B. 导体棒受到的安培力大小为1N，方向水平向左
C。

外力F的功率大小为1W
D. 若增大滑动变阻器消耗的劝率，应把滑片向M端移动
13．两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置，顶端接一电阻R,导轨所在的平面与匀强磁场垂
直；将一金属棒与下端固定的轻弹簧的上端栓接,金属棒和导轨接触良好,重力加速度为g，如图所示．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则
A. 金属棒在最低点的加速度小于g
B. 回路中产生的总热量大于金属棒重力势能的减少量
C. 当弹簧弹力等于金属棒的重力时，金属棒下落速度最大
D。

金属棒第一次下降过程中通过电阻R的电荷量，比第一次上升过程的多
14．如图所示，体积相同的小铁球（如图中黑色球所示）和小塑料球（如图中白色球所示）分别用细线系于两个带盖的盛水的瓶子中，当两瓶和车一起加速向右运动时，会发生的现象最接近图中的哪一种情景（ )
A。

B。

C。

D。

15．如图，在水平面（纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a点接触，构成“V”字型导轨。

空间存在垂直于纸面的均匀磁场.用力使MN向右匀速运动，从图示位置
开始计时，运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触.下列关于回路中电流i、穿过三角形回路的磁通量Φ、MN上安培力F的大小、回路中的电功率P与时间t的关系图线。

可能正确的是
A。

B。

C。

D.
16．如图甲所示的水平装置中，cd杆原来静止,右边正方形线框中有图示方向的磁场。

当右边正方形线框中磁场按图乙所示的规律变化时，关于a、b两点电势高低及cd杆的运动方向的判定，正确的是
A. a点电势高，cd杆向右运动
B。

a点电势高，cd杆向左运动
C。

b点电势高，cd杆向右运动
D. b点电势高,cd杆向左运动
17．图示为一直角棱镜的横截面，∠bac＝90°，∠abc＝60°。

一平行细光束从O点沿垂直于
bc面的方向射入棱镜.若ab、ac面两面中，其中一个面有光线射出，一个面无光线射出，则下列判断正确的是:该直角棱镜的折射率可能为
A。

棱镜的折射率可能为1。

8，ac面有光线射出
B. 棱镜的折射率可能为1.8，ab面有光线射出
C。

棱镜的折射率可能为2.2,ac面有光线射出
D. 棱镜的折射率可能为2.2，ab面有光线射出
18．如图甲所示，两根足够长，电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面的夹角为37°，下端接有阻值为1.5Ω的电阻R。

虚线MN下侧有与导轨平面垂直、磁感应强度大小为0.4T 的匀强磁场.现将金属棒ab从MN上方某处垂直导轨由静止释放,金属棒运动过程中始终与导轨保持良好接触，已知金属棒接入电路的有效阻值为0。

5Ω，金属棒运动的速度—时间图像如图乙所示,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2，下列判断正确的是
A. 金属棒的质量为0。

2kg
B. 0~5s内系统产生的热量为20J
C. 0~5s内通过电阻R的电荷量为5C
D。

金属棒匀速运动时,ab两端的电压为1V
19．如图甲所示,间距为L的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，轨
道左侧连接一定值电阻R．垂直导轨的导体棒ab在水平外力F作用下沿导轨运动，F随t变化的规律如乙图所示。

在0～t0时间内,棒从静止开始做匀加速直线运动.乙图中t0、F1、F2为已知,棒和轨道的电阻不计.则
A. 在t0以后，导体棒一直做匀加速直线运动
B。

在t0以后，导体棒先做加速，最后做匀速直线运动
C. 在0~t0时间内,导体棒的加速度大小为
D。

在0～t0时间内，通过导体棒横截面的电量为
20．如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板．从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场正对着圆心O射入带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m,不考虑粒子重力，关于粒子的运动，以下说法正确的是( )
A. 粒子在磁场中通过的弧长越长时间也越长
B。

出磁场的粒子其出射方向的反向延长线也一定过圆心0
C. 出磁场的粒子一定能垂直打在MN上
D。

只要速度满足v＝，入射的粒子出射后一定垂直打在MN上
二、实验题
21．为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞（碰撞过程中没有机械能损失)，某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球，按下述步骤做了如下实验：
①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2,且m1>m2．
②按照如图所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端．
③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置．
④将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞,记下小球m
和小球m2在斜面上的落点位置．
1
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为L D、L E、L F．
根据该同学的实验，回答下列问题：
（1)小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的_______点,m2的落点是图中的_____点．
（2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式_________________说明碰撞中动量是守恒的．（3）用测得的物理量来表示，只要再满足关系式_____________说明此碰撞过程是弹性碰撞．三、计算题
22．如图所示,两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为L，电阻不计，水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。

导体棒a与
b的质量均为m,电阻值分别为R a＝R,R b＝2R.b棒放置在水平导轨上足够远处，a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放．运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直,重力加速度为g.
（1)求a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向；
（2）求最终稳定时两棒的速度大小；
(3)从a棒开始下落到最终稳定的过程中，求b棒上产生的内能．
参考答案
1．AC
【解析】AB、0～2s内，磁场的方向垂直纸面向里，且逐渐减小，根据楞次定律，感应电流的
方向为顺时针方向，为正值；根据法拉第电磁感应定律，为定值，则感应电流为定值；在2~3s内，磁感应强度方向垂直纸面向外，且逐渐增大,根据楞次定律，感应电流方向为顺时针方向,为正值，大小与0～2s内相同．在3~4s内，磁感应强度垂直纸面向外，且逐渐减小，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针方向，为负值，大小与0～2s内相同．在4～6s内，磁感应强度方向垂直纸面向里，且逐渐增大，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针方向，为负值，大小与0～2s内相同．故A正确、B错误；
C、在0～2s内，磁场的方向垂直纸面向里，且逐渐减小，电流恒定不变，根据F A=BIL，则安培力逐渐减小，cd边所受安培力方向向右，为负值．0时刻安培力大小为F=2B0I0L．在2s～3s 内,磁感应强度方向垂直纸面向外，且逐渐增大,根据F A=BIL，则安培力逐渐增大，cd边所受安培力方向向左，为正值，3s末安培力大小为B0I0L．在2～3s内，磁感应强度方向垂直纸面向外,且逐渐增大，则安培力大小逐渐增大,cd边所受安培力方向向右，为负值，第4s初的安培
力大小为B0I0L．在4～6s内,磁感应强度方向垂直纸面向里，且逐渐增大，则安培力大小逐渐增大，cd边所受安培力方向向左，6s末的安培力大小2B0I0L．故C正确，D错误.
故选：AC。

2．BC
【解析】A、金属棒运动到a处时，有, ，，则得安培力
由牛顿第二定律得加速度，A错误；
B、金属棒运动到b处时，由右手定则判断知，通过电阻的电流方向由Q到N，B正确;
C、金属棒在a→b过程中，通过电阻的电荷量,同理，在b→c的过程中，通过电阻的电荷量，由于,可得,C正确；
D、在b→c的过程中,对金属棒运用动量定理得: , 而
，解得：
同理,在a→c的过程中，对金属棒运用动量定理得：，而,解得：:
，因，因此，D错误;
故选BC.
3．CD
【解析】当乙的速度为v时，工件相对乙的速度与y轴方向的夹角为α
工件受到的摩擦力与二者相对速度的方向相反，如图所示。

A、若乙的速度为v0,甲刚滑上乙时，工件相对乙运动的速度为，
工件受到摩擦力的大小为f=μmg，沿x轴方向，根据牛顿运动定律和运动学公式
，
解得工件在乙上垂直于乙的运动方向滑行的距离,A错误；
B、若乙的速度为v, 甲刚滑上乙时，
沿x轴方向，根据牛顿运动定律和运动学公式：
，
乙的速度不同, 角不同，工件从滑上乙到在乙上侧向滑动停止所用的时间不同，B错误;
C、工件在乙上停止侧向滑动时与乙相对静止，有相同的速度,v=，C正确;
D、保持乙的速度 2v0不变，甲刚滑上乙时,工件相对乙运动的速度为，最后与乙相对静止，相对速度为零，受到与相对速度相反的摩擦力，根据牛顿第二定律:
工件滑动的时间：,
相对滑行的距离：，
此过程产生的内能：
此过程动能的增量：
根据能量转化与守恒定律，传送带对工件做功的功率:
驱动乙的电动机的平均输出功率=mgμv0，D正确。

故选CD。

4．BD
【解析】A、物体最后停下来的位置不一定是原长,最后还有弹性势能，释放时的弹性势能只有一部分克服摩擦力做功，A错误；
B、物块速度达到最大的位置是弹簧弹力与摩擦力平衡的位置，所以速度达到最大的位置保持不变，B正确;
CD、设物块刚好能返回到O点，物块在最左端受到的弹力是F1，物块在向左运动的过程可看作一个简谐运动,物块在向右运动的过程也可看作一个简谐运动,根据简谐运动的对称性，在最大位移处恢复力大小相等,
向左运动:
向右运动：
联立得：F=4f，C错误、D正确.
故选BD。

5．B
【解析】A、进入静电分析器后，正离子顺时针转动，所受洛伦磁力指向圆心，根据左手定则，磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向外,A错误;
B、离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有
设离子进入静电分析器时的速度为v,离子在加速电场中加速的过程中,由动能定理有:
由①②解得,B正确；
D、由B项解析可知：，与离子质量、电量无关。

离子在磁分析器中做匀速圆周运动，
由牛顿第二定律有得：=，故C错误；
由题意可知，圆周运动的轨道半径与电荷的质量和电量有关，能够到达P点的不同离子，半径不一定都等于d，不一定能进入收集器，D错误。

故选B。

【名师点睛】
根据左手定则，可知磁分析器中匀强磁场方向；根据离子在静电分析器中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，根据动能定理电场力做的功等于离子的动能，联立可求加速电压；电场中圆周运动的轨道半径与电荷的质量和电量无关，磁场中圆周运动的轨道半径与电荷的质量和电量有关，可知能够到达P点的不同离子，不一定能进入收集器。

6．C
【解析】A、加上反向电压后有 mv m 2 =Uq，频率为ν1的单色光照射阴极K时光电子的最大初速度，A正确；
B、根据光电效应方程hv= mv m 2 +W， mv m 2 =Uq，联立求解得W=h—e，B正确；CD、根据光电效应方程: ，，
联立求解得:极限频率，C错误；
普朗克常量，D正确；.
本题选择不正确的，故选C。

7．BD
【解析】
A、以速度v0沿x轴负方向射入磁场,粒子恰好能从磁场边界与y轴的交点C处，带电粒子的轨迹半径等于r。

旋转磁场后，带电粒子的轨迹如图，四边形AOE构成菱形，所以经过y=2r的这条直线时与线不垂直,A错误；
B、由图可知,CE与垂直，与OA平行，OA与x轴成45°,所以CE与y=2r的直线成45°，B正确；
CD、E到y轴的距离,E到y=2r的这条直线的距离
，C距D的距离为，C错误、D正确。

故选BD。

8．B
【解析】A、由图知,在t3时刻小球水平速度最大且向左，所以t3时刻小球经过最低点，A错误；
BC、小球在竖直平面内自由转动,只有重力做功，机械能守恒,则有：，
带入数据得：，解得：L=0。

8m，
由小球的运动情况可知，S1和S2的面积等于杆长且相等，则图乙中S1面积的数值为0。

8m，故B正确，C错误；
D。

从t1时刻到图线第一次与横轴的交点的过程中,根据动能定理得: ，解得：，故D错误。

故选：B。

【名师点睛】
小球在竖直平面内自由转动，只有重力做功，机械能守恒，经过最低点时速度最大，根据动能定理求出杆长，图象中S1和S2的面积等于杆长。

图线第一次与横轴的交点是小球经过圆心高度的位置，根据动能定理求出速度.
9．C
【解析】由图看出,q=kt2，则 ,即通过R的感应电流随时间t增大，根据法拉第电磁感应定律得知,穿过回路的磁通量是非均匀变化的，Φ—t应是曲线．故A错误．设金属棒长为
L．由乙图象得，，k是比例系数．知加速度不变,故B错误;由牛
顿运动定律知F-F安—mgsinθ=ma，知，v随时间均匀增大，其他量保持不变，故F随时间均匀增大，故C正确；通过导体棒的电流，I—t图象为过原点直线，故D错误;故选C.
点睛:对于图象问题一定弄清楚两坐标轴的含义,尤其注意斜率、截距的含义，对于复杂的图象可以通过写出两坐标轴所代表物理量的函数表达式进行分析.
10．CD
【解析】A、污水的流速:v=U/cB,则流量Q=vbc=Bu/B，A错误；
B、根据左手定则，知负离子所受的洛伦兹力方向向下，则向下偏转,N板带负电，M板带正电,则M板的电势比N板电势高，B错误；
C、最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有: ,解得：U=vBc，与离子浓度无关，C正确；
D、污水的流速：v=U/cB，污水流过该装置时受到阻力：，为使污水匀速通过该装置,左、右两侧管口应施加的压力差等于污水流过该装置时受到阻力, ,
，D正确.
故选CD.
【名师点睛】
根据左手定则判断洛伦兹力的方向,从而得出正负离子的偏转方向，确定出上下表面电势的高低．最终离子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡,根据平衡求出两极板间的电压，在压力和阻力作用下处于平衡,求出流量的大小.
11．AB
【解析】A、在向下的电场中运动时，粒子受到的电场力，故向下的合力大于重力,因此向下的加速度大于重力加速度,则根据平抛运动规律可知，，并且小球一定打在斜面上，则一定有:；
当粒子在水平电场中运动时，电场强度大小都为，则电场力，故电场力与重力的合力方向沿斜面方向；可知，根据运动的合成和分解规律可知,物体的合速度不会越过斜面方向,所以物体一定不会落在斜面上；由于竖直方向仍为自由落体运动,但下落高度大于第一次下落的高度，故物体，由于合速度与水平方向的夹角一定小于45°,则可知速度方向与水平。