2017哈三中三模理综物理

2017哈三中三模理综物理二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项符合题目要求，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，有选错的得0分。14．下列关于科学家在物理学发展过程中的贡献，说法正确的是()A．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在，指出光是一种电磁波B．安培提出在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流C．奥斯特发现了利用磁场产生电流的条件和规律D．玻尔提出任何物体都有波动性，宏观物体表现不明显，微观物体则表现很明显答案B解析是赫兹用实验证实了电磁波的存在，A错；奥斯特发现了电流周围存在磁场，C错；是德布罗意提出的物质的波动性，D错；B说法正确。选B。15．如图所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的已经充满电的平行板电容器内，仅在电场力的作用下，恰好沿下板的边缘飞出，已知平行板间距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行板的时间为t，则()A．在后eq\f(t,2)时间内，电场力对粒子做的功为eq\f(1,2)qUB．粒子在竖直方向下落前eq\f(d,4)和后eq\f(d,4)的过程中，电场力做功之比为1∶2C．在整个t时间内，电场力对粒子做功为qUD．在前eq\f(t,2)和后eq\f(t,2)时间内，粒子的动能增量之比为1∶3答案D解析带电粒子在平行板电容器内做类平抛运动，竖直方向是初速度为0的匀变速运动，在前后eq\f(t,2)内竖直方向的位移之比为1∶3，板间电场为匀强电场，电势均匀降低，所以后eq\f(t,2)时间内，电场力对粒子做功qeq\f(U,2)×eq\f(3,4)＝eq\f(3,8)qU，A错；在前后eq\f(d,4)过程中，电场力做功之比为1∶1，B错；在整个t时间内，电场力做功为qeq\f(U,2)，C错；粒子动能增量之比等于电场力做功之比，在前后eq\f(t,2)内，做功之比为1∶3，D对。选D。16．银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T，S1与O点的距离为r1，S1与S2间的距离为r，已知引力常量为G。由此可求出S1的质量为()A.eq\f(4π2r3,GT2)B.eq\f(4π2r2r1,GT2)C.eq\f(4π2r2r－r1,GT2)D.eq\f(4π2r\o\al(3,1),GT2)答案C解析S2星绕O点做圆周运动的向心力由S1、S2间的万有引力提供，有eq\f(Gm1m2,r2)＝m2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2(r－r1)⇒m1＝eq\f(4π2r2r－r1,GT2)，只有C对。选C。17．水平光滑地面上静置一个物体，若同时受到两个水平方向的外力F1、F2的作用，F1、F2与时间t的关系如图所示，则下列说法错误的是()A．全程物体所受合力冲量的最大值是25N·sB．物体的末速度为0C．10s时物体回到原出发点D．5s时该物体具有最大速度答案C解析分析物体的运动，物体在0～5s时间内做加速度减小的加速运动，当t＝5s时合外力为0，加速度为0，速度达到最大，D对；5～10s时间内，物体做加速度增大的减速运动，到10s时反向加速度最大，速度为0，离出发点最远，B对、C错；t＝5s时物体所受合外力的冲量最大为eq\f(10＋5,2)×5N·s－eq\f(5＋0,2)×5N·s＝25N·s，A对。选错误的为C。18．电压互感器、电流互感器是将大电压、大电流降为小电压、小电流并进行测量的变压器。如图所示，两个互感器在测量某输电电路中的电压和电流，在图中圆圈内a、b表示电压表或电流表，电压互感器的电压比为1000，电流互感器的电流比为10，电压表的示数为38V，电流表的示数为5A，则()A．线路输送电功率是1.9×104WB．线路输送电功率是1.9×106WC．a为电流表，b为电压表D．a为电压表，b为电流表答案BD解析电压互感器要并联接入电路，所以a是电压表，电流互感器要串联接入电路，所以b是电流表，C错、D对；电压表示数38V，电压互感器的电压比为1000，所以线路电压U＝38×103V，电流表示数5A，电流互感器的电流比为10，所以线路中电流I＝5×10A，线路的输送电功率P＝UI＝38×103×5×10W＝1.9×106W，A错、B对。选B、D。19．如图所示，初始时A、B两木块在水平方向的外力作用下被挤压在竖直墙面上处于静止状态，A与B、B与墙面之间的动摩擦因数都为μ＝0.1，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两木块质量相等，都为1kg，当外力F变为下列不同值时，关于A、B之间的摩擦力f1，B与墙壁之间的摩擦力f2的大小，下列说法中正确的是(g＝10m/s2)()A．当F＝100N时，f1＝5N，f2＝10NB．当F＝300N时，f1＝10N，f2＝20NC．当F＝0时，f1＝f2＝0D．当F＝50N时，f1＝0，f2＝5N答案ABC解析当F＝100N时，A、B相对静止沿墙面下滑，此时f2＝μF＝0.1×100N＝10N，A、B整体向下的加速度a＝eq\f(2mg－f2,2m)＝5m/s2，再隔离分析A物体的受力有a＝eq\f(mg－f1,m)⇒f1＝5N，方向向上，A对；当F＝300N时，A、B静止，墙面对B的摩擦力等于A、B的重力之和f2＝20N，A静止，A、B间摩擦力f1＝10N，B对；当F＝0时，A、B均做自由落体运动，A与B、B与墙之间均无摩擦力，C对；当F＝50N时，A、B相对静止下滑，此时f2＝μF＝5N，A、B整体的加速度a＝eq\f(2mg－f2,2m)＝7.5m/s2，再分析A的受力有a＝eq\f(mg－f1,m)⇒f1＝2.5N，D错。选A、B、C。20．如图所示，直角斜面体P的边长关系为BC＝2AB，C端与地面上固定障碍物E的距离s＝s1，P在水平推力F＝F1作用下与小球Q一起向右运动，此时Q与AD和AC边均接触。当P撞到E时瞬间停止运动，之后Q做平抛运动，直接落到斜面上(或是水平地面上)时速度与水平方向成45°角(不计一切摩擦)，以下说法正确的是()A．当F＝F2>F1时，AC边对小球Q的作用力增大B．当F＝F2>F1时，AD边对小球Q的作用力增大C．当F＝F1时，Q一定是直接落在斜面上D．当s＝s2<s1时，重复上述过程，Q会平抛直接落在E的右侧答案BC解析小球Q与P一起向右运动，Q所受AC边的支持力与AC垂直，竖直方向上的分力等于Q的重力不变，AC边的支持力不变，与推力大小无关，A错；当F＝F2>F1时，小球随P向右的加速度变大，AD边对小球Q向右的作用力增大，B对；当F＝F1时，小球的速度与水平方向的夹角α＝45°，tanα＝1，而斜面的倾角满足tanθ＝eq\f(1,2)，两者间满足tanα＝2tanθ，这是小球平抛落到斜面上时速度与水平夹角与位移与水平夹角之间的关系，说明小球落到斜面上，C对；当s＝s2<s1时，其他条件不变，小球加速时间减小，小球平抛的速度也减小，小球会落到斜面上，不会落到E的右侧，D错。选B、C。21．如图所示，直角支架固定于地面放置，通过轻绳连有两个滑环A、B，已知它们的质量mA＝1kg，mB＝9kg，水平杆粗糙，竖直杆光滑，轻绳长L＝25cm，整个装置初始时静止，现用水平恒力F将A球向右拉动，使θ角由37°增大到53°，A环的速度达到1m/s，则在拉动过程中(g＝10m/s2)()A．拉力F一定大于260NB．绳对B做的功为8JC．系统机械能共增加了9.5JD．A球的机械能增加0.5J答案AD解析A环速度由0达到1m/s，重力势能没变，所以机械能增加ΔEA＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×1×12J＝0.5J，D对；当A的速度vA＝1m/s时，B环的速度vB＝eq\f(vAcos37°,sin37°)＝eq\f(4,3)m/s，B环上升的高度为Δh＝Lcos37°－Lcos53°＝0.25×(0.8－0.6)m＝0.05m，由功能原理知绳对B做的功为W＝eq\f(1,2)mBveq\o\al(2,B)＋mBgΔh＝eq\f(1,2)×9×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4,3)))2J＋9×10×0.05J＝12.5J，B错；系统的机械能共增加ΔE＝ΔEB＋ΔEA＝12.5J＋0.5J＝13J，C错；如果没有摩擦，由功能原理知F·Δh＝ΔE⇒F＝eq\f(ΔE,Δh)＝eq\f(13J,0.05m)＝260N，现在有摩擦，所以拉力F一定大于260N，A对。选A、D。三、非选择题：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题：共129分。22．(6分)如图装置可验证动量守恒定律，实验中使用两个半径相等的刚性小球1和2(它们的碰撞可近似认为弹性碰撞)。(1)实验中为了使碰撞后两个小球均向右飞出，则两个小球质量关系为：________。A．入射小球质量m1等于被撞小球质量m2B．入射小球质量m1小于被撞小球质量m2C．入射小球质量m1大于被撞小球质量m2(2)实验中，直接测量小球的速度是很困难的，可以通过仅测量小球平抛运动的水平位移来间接的解决这一问题。为了使小球飞出后的水平位移可代替小球碰前、碰后的速度，为此需要满足：________。A．小球m1每次可以不由静止从S释放B．斜槽SA右端切线方向要水平C．斜槽SA要光滑(3)图中O点为小球抛出点在地面上的垂直投影，实验前用天平测量两个小球质量分别为m1和m2。实验时先让入射小球m1多次从斜槽上S位置由静止释放，找到其平均落点为P，测出平抛水平位移OP。再分别找出两球碰后的平均落点M、N，测出OM和ON。若两球碰撞前后动量守恒，则其表达式可表示为______________(用题中测量的物理量表示)。答案(1)C(2分)(2)B(2分)(3)m1·OP＝m1·OM＋m2·ON(2分)解析(1)由碰撞中两刚性小球动量守恒、能量守恒知m1＝m2，速度交换；m1<m2，m1反弹；m1>m2，两者均向右方向运动，所以A、B错，C对。选C。(2)这个实验是利用平抛运动在水平方向上为匀速直线运动规律，所以可用水平位移代替小球速度，为了保证小球飞出轨道做平抛运动，SA右端切线应水平，B对；A做法错误，C做法不必要。(3)据动量守恒，m1v＝m1v1＋m2v2，m1·eq\f(OP,t)＝m1·eq\f(OM,t)＋m2·eq\f(ON,t)，表达式可表示为m1·OP＝m1·OM＋m2·ON。23．(9分)某同学想要描绘标有“3V,1.8W”小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量准确，绘制曲线完整，可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：电源(电动势4.5V，内阻约为1Ω)电压表V(量程0～3V，内阻约为3kΩ)电流表A(量程0～200mA，内阻等于20Ω)滑动变阻器R1(0～10Ω，额定电流为2A)定值电阻R2(阻值为2kΩ)定值电阻R3(阻值为10Ω)(1)请从上面电路图中选择符合本实验的电路图：________。(2)上问中电路图里的定值电阻R，需要从所给器材中选择定值电阻________。(3)该同学描绘的小灯泡伏安特性曲线如图所示，若将两只相同的灯泡并联后与电动势为3V，内阻为2.5Ω的电源组成闭合回路，则每只小灯泡实际消耗的功率为________W(结果保留三位有效数字)。答案(1)D(3分)(2)R3(3分)(3)0.400～0.450(3分)解析(1)小灯泡内阻较小，所以电流表用外接法，由于小灯泡额定电流I＝eq\f(P,U)＝eq\f(1.8W,3V)＝0.6A，而电流表量程为0～200mA，所以要用分流电阻与电流表并联，综上所述只有D对。选D。(2)由于分流电流是电流表电流的2倍，所以选用阻值为电流表内阻(20Ω)一半的定值电阻R3(阻值10Ω)。(3)设每只灯泡流过的电流为I，则电源路端电压U＝E－2×I×r＝3－5I，在题图象上做出U＝3－5I的图象与灯泡的伏安特性曲线交于(0.34A,1.3V)点，所以每只小灯泡的功率P＝1.3×0.34W＝0.442W。24．(14分)如图所示，在一竖直的光滑管道中的地面上固定一轻质弹簧，上端拴接一质量为m1＝2.0kg的物体A，将A物体下端与管道底端用细线连接，此时弹簧被压缩了0.20m、弹簧的弹性势能Ep为54J。质量为m2＝1.0kg的物体B从距A正上方H0＝1.8m处自由下落并与A相碰，碰撞时间极短，碰后A、B一起运动但不粘连；碰撞发生的同时将细线烧断。(g＝10m/s2)(1)求A、B碰后瞬间的速度大小；(2)求碰后B相对A的初始位置能够上升的最大高度。解析(1)B下降H0过程中：veq\o\al(2,0)＝2gH0①A和B碰撞瞬间动量守恒：m2v0＝(m1＋m2)v1②则A和B碰后瞬间速度大小为：v1＝eq\f(m2v0,m1＋m2)③得到：v1＝2m/s④(2)A和B碰后一起向下运动压缩弹簧再反弹，A、B分离时弹簧处于原长，设此时A、B速度大小为v2，A、B系统能量守恒得：eq\f(1,2)(m1＋m2)veq\o\al(2,1)＋Ep＝(m1＋m2)gH1＋eq\f(1,2)(m1＋m2)veq\o\al(2,2)⑤其中H1＝0.2m，之后B竖直上抛到最高点，设上升的最大高度为H2，veq\o\al(2,2)＝2gH2⑥得H2＝1.8m所以B相对A的初始位置能够上升的最大高度为H＝H1＋H2＝2.0m⑦(其中①②④⑥⑦各2分，③1分，⑤3分，共计14分)25．(18分)如下图所示，两根无限长的光滑导轨M、N水平放置，间距为L＝0.5m；所在空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B1＝0.8T；导轨上放置一质量为m1＝0.12kg的金属棒，金属棒及导轨电阻不计；左端接有一电阻R＝2Ω，R的两端通过导线与一对水平放置的金属板P、Q相连，如图左侧所示。水平放置的金属板P、Q间距d＝0.5m，板间有磁感应强度大小为B2、方向为垂直纸面向里的匀强磁场。现给金属棒m1一个水平向右的恒力F，使棒由静止开始水平运动，一段时间后，棒开始做匀速直线运动，这段时间内通过电阻R的电荷量为q＝4C，此后在左侧P板的小孔S1正上方h＝0.2m处由静止释放一比荷为1.25C/kg的带电微粒(大小忽略不计)，微粒进入P、Q两板间后，恰能做匀速圆周运动，与上方P板相碰时没有机械能损失且不会碰到下方的Q板。求：(不计空气阻力，g＝10m/s2)(1)金属棒m1匀速直线运动后P、Q两板间的电压以及金属棒匀速运动时速度的大小；(2)金属棒m1从静止到刚好匀速时，电阻R产生的焦耳热；(不计左侧金属板P、Q间储存的电磁能)(3)若带电微粒恰能到达P板的小孔S2正上方h处的C点，S1、S2两孔间距为2m，求磁感应强度B2的大小必须满足的条件。解析(1)带电微粒进入PQ板间，恰能做匀速圆周运动，说明粒子受到的重力和电场力平衡：eq\f(qU,d)＝mg①得U＝eq\f(mgd,q)＝4V②金属棒m1匀速运动时：E＝U＝B1Lv0③得v0＝10m/s④(2)m1从静止到匀速运动时，由能量守恒定律得：Fs＝QR＋eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,0)⑤当m1匀速时F＝F安＝B1ImL⑥Im＝eq\f(Em,R)＝eq\f(B1Lv0,R)⑦m1从静止到匀速运动时，q＝eq\x\to(I)t＝eq\f(\x\to(E),R)·t⑧eq\x\to(E)＝eq\f(B1Ls,t)⑨s＝eq\f(qR,B1L)⑩解得：QR＝10J⑪(3)带电微粒自由下落过程中：mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)⑫微粒在磁场B2中做匀速圆周运动：qB2v1＝eq\f(mv\o\al(2,1),r)⑬由题意得：2nr＝Ls1s2⑭且满足r<d⑮解得：B2＝1.6n其中n＝(3,4,5,6…)⑯(⑤⑯各2分，其余各1分，共计18分)(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。33．[物理——选修3－3](15分)(1)(5分)下列说法正确的是________。(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。每错选1个扣3分，最低得分为0分)A．人类的大脑，视网膜等组织中都含有液晶结构，它同时具有液体和晶体的某些特征B．将水滴滴在质量较好的手机屏幕钢化玻璃膜上，水滴会呈现出球形，这是因为水滴与玻璃膜上的化学涂层不浸润及液体表面张力所导致的C．水的饱和汽压会随着温度的升高而变小D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能不可能相同E．晶体熔化时从外界吸收热量，但是温度可能不升高(2)(10分)如图所示，一矩形玻璃容器内部横截面积为S＝100cm2，封闭有一定量的理想气体，气柱长度为53cm，上方活塞质量为m＝4kg，下方汞柱长度为19cm，整个装置处于静止状态。若使容器以5m/s2的加速度向上加速，当活塞稳定后，求：(容器及其内部物体温度始终不变，不计摩擦，外界大气压强为p0＝1.0×105Pa，即76厘米汞柱，g取10m/s2)①活塞相对于玻璃管的位置是上升还是下降？移动的距离是多少？②玻璃容器底部承受的压力变化了多少？答案(1)ABE(5分)(2)见解析解析(1)水的饱和汽压随温度的升高而升高，C错；内能是所有分子动能与分子势能的总和，所以内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同，D错；其他说法