河北省武邑中学2017届高三下学期期中考试理科综合物理

二、选择题
14.教科书这样表述牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止，其中“改变这种状态”指的是改变物体的（ ） A.加速度 B.速度 C.位置 D.受力
15.质量为m 的小物块，在与水平方向成α角的恒力F 作用下，沿光滑水平面运动，物块运动过程中通过A 点和B 点的速度分别为A v 和B v （A 、B 未在图中标出），其加速度为a ，F 对物块所做的功为W ，F 对物块的冲量为I ，以下结论正确的是（ ）
A.2
2
112
2
B A m m v v = B.22
1122B A W m m v v =
- C.B A I m m v v =- D.F a m
= 16.恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到8
10K 时可以发生“氦燃烧”，核反应方程可以表示为4824b a He X Be γ+→+，84Be 是一种不稳定的粒子，半衰期为
6
2.610s -⨯，以下说法正确的是（ ）
A.核反应方程中X 的质子数为4
B.该核反应伴随质量亏损
C.6克84Be 经6
5.210s -⨯衰变了4克 D.84Be 的比结合能小于42He 的比结合能 17.如图所示，一光滑
1
4
圆弧轨道BC 竖直放置，轨道圆心A 与轨道端点C 在同一竖直线上，D 到AC 两点的距离相等。

从A 点水平抛出一小球1，同时再从A.B 两点由静止释放同样的小球2和3，小球1恰击中D 点，以下说法正确的有（ ）
A.1、3两球可能在D 点相碰
B.1球可能垂直撞击圆弧
C.1、2
两球在空中运动的时间之比为
D.因1球初速度未知，1、2两球直接碰到D、C两点的速率之比无法计算
18.如图所示，在示波器下方有一根与示波器轴线平行放置的通电直导线，直导线中的电流方向向右，在该电流的影响下，关于示波器中的电子束的下列说法正确的是（示波器内两个偏转电场的偏转电压都为零，不考虑地磁场的影响）（）
A.电子束将向下偏转，电子的速率保持不变
B.电子束将向外偏转，电子的速率逐渐增大
C.电子束将向上偏转，电子的速率保持不变
D.电子束将向里偏转，电子的速率逐渐减小
19.如图所示，在光滑水平面内有一正方形区域存在水平向右的匀强磁场和水平向左的匀强电场，一带电小球从底边中点以不同速度垂直射入该区域，不考虑小球的电量变化，以下说法正确的有（）
A.小球一定做匀变速运动
B.小球可能做匀速直线运动
C.小球对水平面的压力越来越大
D.小球通过该正方形区域的时间与小球初速度成正比
20.如图甲所示，一交流发电机向远距离的理想变压器输电，输电线等效电阻
11
R=Ω，变压
器匝数比1
22 1
n
n
=，发电机感应电动势随时间变化图像如图乙所示，交流电压表示数为1V，
25.5
R=Ω，则（）
A.2R 两端的电压为12V
B.发电机输出功率为23W
C.通过2R 的交流电流频率为50Hz
D.图像上对应的0.01s 时刻，通过发电机中线圈的磁通量变化率最大
21.如图所示，足够长的光滑金属导轨MN.PQ 平行放置，且多倾斜着与水平面成夹角θ，在导轨的最上端M.P 之间接有电阻R ，不计其他电阻，导体棒ab 从导轨的最底端冲上导轨，当没有磁场时，ab 上升的最大高度为H ，若存在垂直导轨平面的匀强磁场时，ab 上升的最大高度为h ，两次运动过程中ab 都与导轨保持垂直，且初速度都相等，关于上述情景，下列说法不正确的是（ ）
A.两次上升的最大高度相比较为H h <
B.有磁场时导体棒所受合力的功大于无磁场时合力的功
C.有磁场时，电阻R 产生的焦耳热为2
01
2
m v D.有磁场时，ab 上升过程的最小加速度为sin g θ 三.非选择题 （一）必考题
22.某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验。

（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在（选填“水平”或“竖直”）方向。

（2）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F 与弹簧长度x 的关系图线，由图线可得弹簧的原长0x =cm ，劲度系数k =/N m ，他利用本实验原理把弹簧做成一把弹簧秤，当示数如图丙所示时，该弹簧伸长的长度x ∆=cm 。

23.对于“测定电源的电动势和内电阻”这个实验：
（1）1R 为定值电阻且阻值未知，判断下列图中能测出电源电动势的是，能测出电源内电阻的是（选填图的编号）；
（2）实验电路图如图（3）所示，已知12R =Ω，以2U 为横坐标，作出相应图线，见图（4），则电源电动势E =V ，内阻r =Ω。

24.如图所示，在直角坐标系的第Ⅰ象限分布着场强3
5/10E V m =⨯，方向水平向左的匀强电场，其余三象限分布着垂直纸面向里的匀强磁场，现从电场中()0.5,0.5M 点由静止释放一比荷为
4
2/10q C kg m
=⨯、不计重力的带正电微粒，该微粒第一次进入磁场后将垂直通过x 轴。

（1）求匀强磁场的磁感应强度；
（2）带电微粒第二次进入磁场时的位置坐标。

25.如图，半径0.3R m =的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B 和圆心O 的连线与水平方向间的夹角30θ=，另一端点C 为轨道的最低点，其切线水平。

C 点右侧的光滑水平面上紧挨C 点静止放置一处于锁定状态的木板，木板质量0.3M kg =，上表面与C 点等高，
木板中央放置了一个静止的质量0.1m kg =的物块。

质量00.1kg m =的物块从平台上A 点以
2/m s v
=的速度水平抛出，恰好从轨道的B 端沿切线方向进入轨道。

已知两物块与木板间的
动摩擦因数均为0.1μ=，两物块体积很小，都可视为质点，取210/g m s =，求（结果不是整数的，以小数表示）：
（1）物体到达B 点时的速度大小B v ； （2）物块经过C 点时与轨道间弹力的大小；
（3）质量为0m 的物块滑到木板中央与m 发生碰撞并粘在一起，此时木板接触锁定，则木板长度满足什么条件，才能保证物块不滑离木板。

（二）选考题
33.【物理——选修3-3】 （1）下列说法正确的是
A.物体的内能是指物体内所有分子的动能和势能的总和
B.一定质量的0C 的水凝结为0C 冰时，分子平均动能不变，分子势能减少
C.通电时电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的
D.“用油膜法估测分子大小”实验中配置的油酸酒精溶液长时间放置酒精挥发不会影响实验结果
E.一定质量的理想气体吸收热量，它的内能可能不变
（2）内壁光滑的导热气缸竖直放置，用质量不计.横截面积为4
2
210
m
-⨯的活塞封闭了一定质
量的气体，先在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积逐渐变为原来的一半，接着边在活塞上方缓缓倒上沙子边对气缸加热，使活塞位置保持不变，直到气体温度达到177C ，（外界环境温度为27C ，大气压强为5
1.010Pa ⨯，210/g m s =）。

（1）求加热前倒入多少质量的沙子？ （2）求整个过程总共倒入多少质量的沙子？
-图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化过程。

（3）在p T
34.【物理——选修3-4】
（1）一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a.b.c为三个质元，a正向上运动，由此可知，该波沿x轴方向传播，c正向运动；该时刻以后，三个质点中，最先到达平衡位置。

（2）在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面是边长为a的等边三角形，如图所示。

有一半径为r的圆柱形平行光束
垂直入射到圆锥的地面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合，已知玻璃的折射率n
空气中的传播速度为c，求：
（i）光束在桌面上形成的光斑半径R；
（ii）光束在玻璃上传播的时间t。

参考答案：
14、B 15、B 16、B 17、C 18、C 19、BCD 20、BC 21、ABC
22、（1）竖直（2）4 50 6
23、（1）（1）（2）（1）（2）2.5 0.5
24、设微粒质量为m，带电量为q，第一次进入磁场时速度为v0，磁感应强度为B，在磁场中运动轨道半径为R，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，有几何关系：
代入数值解得： 1.0y m =
微粒第二次进入磁场的位置坐标为01.0（，）。

25、（1）设物体经过B 点的速度为B v ，则由平抛规律可得到：0sin B v v θ= 解得：4/B m s v =
（2）设物体经过C 点的速度c v ，由机械能守恒得到：
()22
000111sin3022
B c
gR m v m m v ++= 根据牛顿第二定律得到：2
00c
N g R m v m F -=，解得：289.33
N N N F =≈
（3）设两物块碰撞前，0m 的速度为1v ，粘在一起的速度为2v 物块0m 在于碰撞前，由动能定理：22
001011222
C L g
m m v m v μ-=- 发生碰撞时，由动量守恒定律：()0201m v m v m =+ 两物块与模板相对滑动至共速3v ，由动量守恒定律：
()()0
203m m M m
v m v +=++
由能量守恒，()()()22
0020311222
L m g m m M m m v m v μ+=+-++ 联立解得：75
3.323
L m m =
=。

33.【物理——选修3-3】 （1）ABE
（2）（i ）气体做等温变化，21
2
v v =
，1
p p
=，12
g S
m p
p
=+ 2
121
V V p p =，5
2
1
2 2.010Pa p p ==⨯，()1
2
1
20g S N p p m =-=，1
2kg m
=
（ii ）气体做等体积变化，227327300K T =+=，3273177450K T =+=
323
2
p p T T
=，
5
3
3.010kg p
=⨯，()23
1
40g S N p p m =-=，2
4kg m
=
一共倒入了4kg 的砂子。

（iii ）如图所示：
34.【物理——选修3-4】 （1）正，下，b
（2）（i ）设玻璃的临界角为C ，根据1
sin C n
=
，得到：45C
= 光线垂直圆锥底面BC 射入玻璃时，直线传到AB 面，由几何关系可知入射角60i
= 由于6045i C >>=，所以光线会在AB 面上发生全反射 光路如图所示：
由几何关系知道，反射光线恰好垂直AC 面射出
由几何关系可知，2AE r =，在AEG ∆中，由于30AEG AGE ∠=∠=，则2AG AE r == 所以，由旋转对称性可知光束在桌面上形成的光斑半径2R r =。

（ii ）由于AEH ∆为等边三角形，所以EF AN =，故光线在玻璃中的传播距离始终为： sin 60L DE EF NM AN AM a =+=+=
=
其余入射点的光线在玻璃种的传播距离类似证明均为L
光线在玻璃中的传播时间
L
t
v
=，而
c
n
v
=
联立解得：
sin606
na
t
c
==。