河北高三高中物理单元试卷带答案解析-VIP

河北高三高中物理单元试卷班级:___________姓名：___________分数：___________一、选择题1.极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子进入地极附近的大气层后，由于地磁场的作用而产生的。如图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动，旋转半径不断减小。此运动形成的原因可能是(

)．A．洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小B．介质阻力对粒子做负功，使其动能减小C．粒子的带电量减少D．南北两极的磁感应强度较强

2.如图甲所示理想变压器的原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为10∶1。原线圈接如图乙所示的正弦交流电，两个阻值均为11Ω的定值电阻串联接在副线圈两端(电压表均为理想电表)，则(

)

A．通过两电阻的交流电频率为5HzB．当t=1×10-2s时，电压表V1示数为零C．当t=1.5×10-2s时，电压表V2示数为11VD．原线圈的输人功率为44W3.如图所示是某同学站在力板传感器上做下蹲一起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线。由图线可知该同学(

)A．体重约为650NB．做了两次下蹲-起立的动作C．做了一次下蹲-起立的动作，且下蹲后约2s起立D．下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态

4.某物理兴趣小组利用电脑模拟卫星绕地球做匀速圆周运动的情景，当卫星绕地球运动的轨道半径为R时，线速度为v，周期为T。下列变换符合物理规律的是(

)A．若卫星轨道半径从R变为2R，则卫星运行周期从T变为2TB．若卫星运行周期从T变为8T，则卫星轨道半径从R变为4RC．若卫星轨道半径从R变为2R，则卫星运行线速度从v变为vD．若卫星运行线速度从v变为v，则卫星运行周期从T变为2T5.小明同学发现一只老鼠在地球仪表面缓慢爬行，他把老鼠看作质点，在竖直面内抽象出如图所示模型：ON水平，OM竖直。在老鼠由M缓慢爬向N的过程中，球体始终静止不动。在此过程中，下列说法正确的是(

)A．老鼠所受的合力逐渐增大B．地球仪对老鼠的摩擦力逐渐减小C．老鼠对地球仪的压力逐渐减小D．地面对地球仪的弹力逐渐增大

6.如图所示，一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中，以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动。ON与水平面的夹角为30°，重力加速度为g，且mg=Eq，则(

)A．电场方向竖直向上B．小球运动的加速度大小为gC．小球上升的最大高度为D．若小球在初始位置的电势能为零，则小球电势能的最大值为

7.现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用变化的磁场产生电场使电子加速的设备，它的基本原理如图所示。在上、下两个电磁铁形成的异名磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。上边为侧视图，下边为真空室的俯视图。如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动，则以下方法能够使电子加速的是(

)A．当电磁铁线圈中的电流方向与图示中方向一致时，减小电流B．当电磁铁线圈中的电流方向与图示中方向一致时，保持电流不变C．当电磁铁线圈中的电流方向与图示中方向相反时，增大电流D．当电磁铁线圈中的电流方向与图示中方向相反时，减小电流

8.如图所示，一根轻绳跨过定滑轮，两端分别系着质量为m1、m2的小物块，m1放在地面上，m2离地面有一定高度。当m2的质量发生变化时，m1上升的加速度a的大小也将随之变化。已知重力加速度为g，以下图象中能正确反映a与m2关系的是(

)

A．B．C．D．9.(13分)飞机静止在水平直跑道上，其起飞过程可分为两个连续的匀加速运动阶段。已知第一阶段飞机的加速度为a1，运动时间为t1，当第二阶段结束时，飞机刚好达到规定的起飞速度v。飞机起飞过程中，通过的总路程为s，求第二阶段飞机运动的加速度和时间。

10.(19分)如图甲所示，虚线MN上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，MN下方存在竖直向下的匀强磁场，两处磁场磁感应强度大小相等。相距L=1．5m的足够长的金属导轨竖直放置，导轨电阻不计。质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，金属棒的电阻Rab=Rcd=0.9Ω，ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75。现由静止释放cd棒，同时ab棒受方向竖直向上，大小按图乙所示变化的外力F作用而运动，经研究证明ab棒做初速度为零的匀加速运动，g取10m/s2。

(1)求磁感应强度B的大小和ab棒加速度的大小；

(2)已知在前2s内外力F做功为40J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；

(3)求cd棒达到最大速度所需的时间t0。

11.[物理一选修3—3](15分)

(1)(6分)下列说法正确的是(

)A．热现象的微观理论认为，构成物体的各个分子的运动都是无规则的、带有偶然性的，但大量分子的运动却有一定的规律B．从微观角度看，一定量气体压强的大小跟两个因素有关：一个是气体分子的最大速率，一个是分子的数目C．某些物质在不同条件下能够生成不同的晶体，如金刚石是晶体，石墨也是晶体，但组成它们的微粒均是碳原子D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化E．物体吸收热量同时对外做功，内能一定不变

12.[物理一选修3—4](15分)

(1)(6分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波刚好传到P点，波形如图中的实线所示，t+0.6s时波刚好传到Q点，波形如图中虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，以下说法正确的是(

)

A．这列波的波速为150m/sB．这列波的频率为0.8HzC．质点a在这段时间内通过的路程一定小于30cmD．质点c在这段时间内通过的路程为20cmE．t+0.5s时刻，质点b、P的位移相同

13.[物理一选修3—5](15分)

(1)(6分)下列说法中正确的是(

)A．原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱B．光电效应实验揭示了光的粒子性C．原子核经过一次α衰变后，核子数减少4个D．重核的裂变过程总质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损E．电子的衍射实验证实了物质波的假设是正确的

二、实验题1.(6分)某兴趣小组通过物块在斜面上运动的实验，探究“合外力做功和物体速度v变化的关系”。实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W∞；②W∞v；③W∞v2。

他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，每次实验物体都从不同位置处由静止释放。

(1)实验中是否需要测出木板与水平面的夹角?

。

(2)同学们设计了以下表格来记录实验数据。其中L1、L2、L3、L4……，代表物体分别从不同高度处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4……，表示物体每次通过Q点的速度。

实验次数1234……LL1L2L3L4……vv1v2v3v4……

他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L-v图象，由图象形状得出结论：W∞v2。

他们的做法是否合适，并说明理由?

。

(3)在此实验中，木板与物体间摩擦力大小

(选填“会”或“不会”)影响得出的探究结果。

2.(9分)电压表V1的量程为2V，内阻约为2kΩ。现要较准确测量其内阻RV，实验室提供的器材如下：

电流表A：量程0.6A，内阻约0．1Ω

电压表V2：量程5V，内阻约为5kΩ

定值电阻R1：阻值30Ω

定值电阻R2：阻值3kΩ

滑动变阻器R3：最大阻值100Ω，最大电流1．5A

电源E：电动势6V，内阻约0．5Ω

开关S，导线若干．

(1)某同学设计了如甲图所示的电路，拟测出电压表V1两端的电压和流过电压表V1的电流，再计算出RV。该方案实际上不可行，其最主要原因是

；

(2)请你从上述器材中选择必要的器材，在图乙所示虚线框中设计一个可行的实验电路图，并标出所选器材的相应字母代号；

(3)根据第(2)问设计的电路图，用实验测得的物理量表示电压表V1的内阻RV=

。

河北高三高中物理单元试卷答案及解析一、选择题1.极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子进入地极附近的大气层后，由于地磁场的作用而产生的。如图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动，旋转半径不断减小。此运动形成的原因可能是(

)．A．洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小B．介质阻力对粒子做负功，使其动能减小C．粒子的带电量减少D．南北两极的磁感应强度较强

【答案】：BD

【解析】：由于地球周围存在大气层，高能带电粒子流向两极做螺旋运动，洛伦兹力不做功，介质阻力对粒子做负功，使其动能减小，选项A错误B正确；由qvB=mv2/R得，R=mv/qB，旋转半径不断减小的原因是南北两极的磁感应强度较强，选项C错误D正确。

2.如图甲所示理想变压器的原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为10∶1。原线圈接如图乙所示的正弦交流电，两个阻值均为11Ω的定值电阻串联接在副线圈两端(电压表均为理想电表)，则(

)

A．通过两电阻的交流电频率为5HzB．当t=1×10-2s时，电压表V1示数为零C．当t=1.5×10-2s时，电压表V2示数为11VD．原线圈的输人功率为44W【答案】：C

【解析】：由如图乙所示的正弦交流电图象可知，交变电流的周期0.02s，频率50Hz，通过两电阻的交流电频率为50Hz，选项A错误；交流电压表示数是交变电流的有效值，变压器副线圈电压22V，无论何时，电压表V1示数为零都为220V，电压表V2示数都为11V，选项B错误C正确；变压器输出电流为I=U/R=1A，输出功率22W，原线圈的输人功率为22W，选项D错误.

3.如图所示是某同学站在力板传感器上做下蹲一起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线。由图线可知该同学(

)A．体重约为650NB．做了两次下蹲-起立的动作C．做了一次下蹲-起立的动作，且下蹲后约2s起立D．下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态

【答案】：AC

【解析】：由图线可知该同学体重约为650N，选项A正确；下蹲时先失重后超重，起立时先超重后失重，选项C正确BD错误。

4.某物理兴趣小组利用电脑模拟卫星绕地球做匀速圆周运动的情景，当卫星绕地球运动的轨道半径为R时，线速度为v，周期为T。下列变换符合物理规律的是(

)A．若卫星轨道半径从R变为2R，则卫星运行周期从T变为2TB．若卫星运行周期从T变为8T，则卫星轨道半径从R变为4RC．若卫星轨道半径从R变为2R，则卫星运行线速度从v变为vD．若卫星运行线速度从v变为v，则卫星运行周期从T变为2T【答案】：AB

【解析】：由万有引力等于向心力，G=mrω2，ω=2π/T，解得T=2π，若卫星轨道半径从R变为2R，则卫星运行周期从T变为2T，选项A正确；若卫星运行周期从T变为8T，则卫星轨道半径从R变为4R，选项B正确；由万有引力等于向心力，G=mv2/r，解得v=，若卫星轨道半径从R变为2R，则卫星运行线速度从v变为v/，选项C错误；若卫星运行线速度从v变为v，轨道半径从R变为4R，卫星运行周期从T变为8T，选项D错误。

5.小明同学发现一只老鼠在地球仪表面缓慢爬行，他把老鼠看作质点，在竖直面内抽象出如图所示模型：ON水平，OM竖直。在老鼠由M缓慢爬向N的过程中，球体始终静止不动。在此过程中，下列说法正确的是(

)A．老鼠所受的合力逐渐增大B．地球仪对老鼠的摩擦力逐渐减小C．老鼠对地球仪的压力逐渐减小D．地面对地球仪的弹力逐渐增大

【答案】：C

【解析】：老鼠缓慢爬行，可认为处于平衡状态，老鼠所受的合力为零，地面对地球仪的弹力不变，选项AD错误；在老鼠由M缓慢爬向N的过程中，地球仪对老鼠的摩擦力逐渐增大，老鼠对地球仪的压力逐渐减小，选项B错误C正确。

6.如图所示，一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中，以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动。ON与水平面的夹角为30°，重力加速度为g，且mg=Eq，则(

)A．电场方向竖直向上B．小球运动的加速度大小为gC．小球上升的最大高度为D．若小球在初始位置的电势能为零，则小球电势能的最大值为

【答案】：BD

【解析】：带电小球沿ON在竖直面内做匀变速直线运动，所受合外力方向沿直线ON，电场方向向上偏左，选项A错误。根据mg=Eq可知电场力与重力夹角为120°，合力等于mg，小球运动的加速度大小为g，小球沿ON方向运动的距离为，上升的最大高度为，选项B正确C错误。若小球在初始位置的电势能为零，由小球电势能与机械能之和保持不变可得：=Ep+mg，则小球电势能的最大值为Ep=，选项D正确。

7.现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用变化的磁场产生电场使电子加速的设备，它的基本原理如图所示。在上、下两个电磁铁形成的异名磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。上边为侧视图，下边为真空室的俯视图。如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动，则以下方法能够使电子加速的是(

)A．当电磁铁线圈中的电流方向与图示中方向一致时，减小电流B．当电磁铁线圈中的电流方向与图示中方向一致时，保持电流不变C．当电磁铁线圈中的电流方向与图示中方向相反时，增大电流D．当电磁铁线圈中的电流方向与图示中方向相反时，减小电流

【答案】：D

【解析】：电子沿逆时针方向运动，使电子加速，在上、下两个电磁铁形成的异名磁极之间要产生顺时针方向的感应电场。由楞次定律，当电磁铁线圈中的电流方向与图示中方向一致时，增大电流；当电磁铁线圈中的电流方向与图示中方向相反时，减小电流，均可在上、下两个电磁铁形成的异名磁极之间要产生顺时针方向的感应电场，选项D正确。

8.如图所示，一根轻绳跨过定滑轮，两端分别系着质量为m1、m2的小物块，m1放在地面上，m2离地面有一定高度。当m2的质量发生变化时，m1上升的加速度a的大小也将随之变化。已知重力加速度为g，以下图象中能正确反映a与m2关系的是(

)

A．B．C．D．【答案】：D

【解析】：对质量为m1、m2的小物块组成的系统，由牛顿第二定律，m2g-m1g=(m1+m2)a，解得a=

m2-m1，能正确反映a与m2关系的是图D。

9.(13分)飞机静止在水平直跑道上，其起飞过程可分为两个连续的匀加速运动阶段。已知第一阶段飞机的加速度为a1，运动时间为t1，当第二阶段结束时，飞机刚好达到规定的起飞速度v。飞机起飞过程中，通过的总路程为s，求第二阶段飞机运动的加速度和时间。

【答案】见解析

【解析】解：设飞机在第二阶段运动的加速度为a2，时间为t2。

飞机第一阶段结束时的运动速度：

①（2分）

运动距离:

②（2分）

起飞速度：

③（2分）

第二阶段的距离：

④（2分）

总距离：

⑤（1分）

联立①到⑤式，可得：

⑥（2分）

⑦（2分）

点评：此题考查匀变速直线运动规律的应用。

10.(19分)如图甲所示，虚线MN上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，MN下方存在竖直向下的匀强磁场，两处磁场磁感应强度大小相等。相距L=1．5m的足够长的金属导轨竖直放置，导轨电阻不计。质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，金属棒的电阻Rab=Rcd=0.9Ω，ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75。现由静止释放cd棒，同时ab棒受方向竖直向上，大小按图乙所示变化的外力F作用而运动，经研究证明ab棒做初速度为零的匀加速运动，g取10m/s2。

(1)求磁感应强度B的大小和ab棒加速度的大小；

(2)已知在前2s内外力F做功为40J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；

(3)求cd棒达到最大速度所需的时间t0。

【答案】(1)B＝1.2T，

(2)；

(3)2s

【解析】和ab棒加速度的大小；由动能定理及其相关知识列方程解出两金属棒产生的总焦耳热；运用摩擦定律、安培力、闭合电路欧姆定律、速度公式等列方程求出cd棒达到最大速度所需的时间t0。

解：（1）（7分）经过时间t，金属棒ab的速率：（1分）

此时，回路中的感应电流：

（1分）

（1分）

对金属棒ab，由牛顿第二定律得：

（1分）

（1分）

由以上各式整理得：

在图线上取两点：t1=0，F1=11N；

t2=2s，F2=14.6N

代入上式得：

（1分）

B＝1.2T

（1分）

（2）（6分）在2s末金属棒ab的速率：

（1分）

所发生的位移：

（1分）

由动能定理得：

（2分）

（1分）

联立解得：

（1分）

（3）（6分）cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当cd棒所受重力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大，此时有：

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）

整理得：（1分）

11.[物理一选修3—3](15分)

(1)(6分)下列说法正确的是(

)A．热现象的微观理论认为，构成物体的各个分子的运动都是无规则的、带有偶然性的，但大量分子的运动却有一定的规律B．从微观角度看，一定量气体压强的大小跟两个因素有关：一个是气体分子的最大速率，一个是分子的数目C．某些物质在不同条件下能够生成不同的晶体，如金刚石是晶体，石墨也是晶体，但组成它们的微粒均是碳原子D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化E．物体吸收热量同时对外做功，内能一定不变

【答案】：ACD

【解析】：热现象的微观理论认为，构成物体的各个分子的运动都是无规则的、带有偶然性的，但大量分子的运动却有一定的规律，选项A正确；从微观角度看，一定量气体压强的大小跟两个因素有关：一个是气体分子的平均速率，一个是单位体积内分子的数目，选项B错误；某些物质在不同条件下能够生成不同的晶体，如金刚石是晶体，石墨也是晶体，但组成它们的微粒均是碳原子，选项C正确；内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化，选项D正确；物体吸收热量同时对外做功，内能可能变化，选项E错误。

(2)(9分)某同学将广口瓶开口向上放入77℃热水槽中，待热平衡后，用一个剥去蛋

壳的熟鸡蛋(最粗处横截面略大于瓶口横截面，鸡蛋体积远小于广口瓶容积)恰好封住瓶口，如图所示。当热水槽中水温降低时，鸡蛋缓慢下落，水温降至42℃时,观察到鸡蛋即将落入瓶中。已知大气压强P0=1．0×105Pa，瓶口面积S=1．0×10-3m2，熟鸡蛋重力为G=0．50N。求：

①温度为42℃时广口瓶内的气体压强；

②当熟鸡蛋即将落入瓶中时受到瓶口的阻力。

（2）(9分)

解：①（5分）广口瓶内的空气状态为：

p1=p0=1.0×105Pa，

T1=273K+77K=350K.，

T2=273K+42K=315K.，

根据查理定律得：

（3分）

得

×1.0×105Pa=0.9×105Pa

（2分）

②（4分）当熟鸡蛋缓慢时，根据力的平衡，有：G+p0S=p2S+f

（2分）

即：f=G+（p0-p2）S=[0.50+（1.0×105-0.9×105）×1.0×10-3]N=10.5N

（2分）

12.[物理一选修3—4](15分)

(1)(6分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波刚好传到P点，波形如图中的实线所示，t+0.6s时波刚好传到Q点，波形如图中虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，以下说法正确的是(

)

A．这列波的波速为150m/sB．这列波的频率为0.8HzC．质点a在这段时间内通过的路程一定小于30cmD．质点c在这段时间内通过的路程为20cmE．t+0.5s时刻，质点b、P的位移相同

【答案】：CDE

【解析】：这列波的波速为v==

m/s=50m/s，选项A错误；这列波的波长为λ=40m，频率为f=v/λ=1.25Hz，周期T=1/f=0.8s，选项B错误；由于质点a向上运动，在0.6s这段时间内通过的路程一定小于3个振幅，一定小于30cm，选项C正确；t+0.2s时波传到c点，质点c在这段时间内通过的路程为2个振幅，为20cm，选项D正确；画出t+0.5s时刻波形图，可以看出t+0.5s时刻，质点b、P的位移相同，选项E正确。

(2)(9分)如图所示是一透明的圆柱体的横截面，其半径R=20em，折射率n=，AB是一条直径。今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体，已知真空中光速为c=3．0×108m／s。

①求光在圆柱体中的传播速度；

②入射光中有两条光线折射后恰好过B点，求这两条光线间的距离．

解：①(3分)光在圆柱体中的传播速度

（3分）

②（6分）设光线PC经折射后经过，光路图如图所示

由折射定律有：

（2分）

又由几何关系有：

（1分）

解得

（1分）

关于直线AB的对称光线QE经折射后也必定过B点，所以，

直线PC与直线QE之间的距离：d=2·Rsinα＝20cm

（2分）

13.[物理一选修3—5](15分)

(1)(6分)下列说法中正确的是(

)A．原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱B．光电效应实验揭示了光的粒子性C．原子核经过一次α衰变后，核子数减少4个D．重核的裂变过程总质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损E．电子的衍射实验证实了物质波的假设是正确的

【答案】：BCE

【解析】：波尔理论很好地解释了氢原子光谱，选项A错误；光电效应实验揭示了光的粒子性，选项B正确；原子核经过一次α衰变后，核子数减少4个，选项C正确；重核的裂变过程有质量亏损，总质量减小，轻核的聚变过程有质量亏损，选项D错误；电子的衍射实验证实了物质波的假设是正确的，选项E正确。

(2)(9分)如图所示，一质量为m的长木板B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为M的滑块A(可视为质点)，m<M，A、B间的动摩擦因数为。现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B。设重力加速度为g。求：

①A、B最后的速度大小和方向；

②长木板B向右运动到离出发点最远时，滑块A的速度大小和此过程所经历的时间。

（2）(9分)

解：①(4分)最后A、B获得相同的速度，设此速度为，

由动量守恒定律得：

（2分）

解得：，方向向左

（2分）

②（5分）长木板B向右运动到离出发点最远时，速度为零，设此时小滑块的速度为，

由动量守恒定律得：

（2分）

得：

（1分）

设这一过程经历的时间为t,以长木板B为研究对象、向左为正方向，

由动量定理得：

（1分）

解得：

（1分）

二、实验题1.(6分)某兴趣小组通过物块在斜面上运动的实验，探究“合外力做功和物体速度v变化的关系”。实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W∞；②W∞v；③W∞v2。

他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，每次实验物体都从不同位置处由静止释放。

(1)实验中是否需要