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2017届河北省定州中学高三上学期周练(8.28)物理试题 含解析


河北省定州中学 2017 届高三上学期周练(8.28) 物理试题 一、单项选择题 1.关于磁场,下列说法正确的是 ( )

A.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针 S 极在此处的受力方向一致 B.磁场是看不见、摸不着、实际不存在的,是人们假想出来的一种物质 C.磁场是客观存在的一种特殊物质形态 D.磁场的存在与否决定于人的思想,想其有则有,想其无则无 【答案】C

考点:磁场 【名师点睛】此题考查对磁场的认识;要知道磁场是客观存在的物质,磁感线是为了描述磁场而假想的曲 线;磁场的方向是小磁针 N 极在此处的受力方向。 2.一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波,某时刻的波形如图所示.P 为介质中的一个质点,从该时刻开始的 一小段时间内,P 的速度 v 和加速度 a 的大小变化情况是

A.v 变小,a 变大 C. v 变大,a 变大 【答案】A 【解析】

B.v 变小,a 变小 D.v 变大,a 变小

试题分析:由题图可得,简谐横波沿 x 轴负方向传播,波形向左平移,则 P 质点在该时刻的运动方向沿 y 轴负方向运动,正远离平衡位置,位移增大,质点的速度 v 变小.由 a ? ? a 变大,故 A 正确.故选 A. 考点:波的图像 【名师点睛】只要掌握了质点的振动方向和波的传播方向之间的关系,就能知道质点的运动方向,从而确 定质点的位移的变化情况,进而确定速度和加速度的变化趋势。
-1-

kx ,知随着位移增大,加速度 m

3.如图所示,竖直平面内放一直角杆 MON,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数 μ =0.2,杆的竖直部分光滑。 两部分各套有质量均为 1 kg 的小球 A 和 B,A、B 球间用细绳相连。已知:OA=3 m,OB=4 m,若 A 球在水 平拉力的作用下向右移动速度为 2m/s 时,B 球的速度为( )

A.1.5 m/s 【答案】A 【解析】

B.3m/s

C.4 m/s

D.

8 m/s 3

试题分析:设细绳与竖直方向的夹角为 θ ,已知:OA=3m,OB=4m,解得:θ =37°;因绳子不可伸长,根 据运动的合成与分解,所以有 vBcos37°=vAsin37°因 vA=2m/s,解得:vB=1.5m/s,故选 A。 考点:运动的分解 【名师点睛】此题考查运动的合成与分解的应用,掌握矢量合成法则,注意分运动与合运动的确定是解题 的关键; 4.如图所示为两个弹簧振子的振动图象.下面的说法中正确的是

A.甲的振动能量是乙的 2 倍 C.乙的振动周期是甲的 2 倍 【答案】BCD 【解析】

B.甲的振动频率是乙的 2 倍 D.甲、乙的位移不可能同时达到正向最大值

试题分析:根据振动的能量公式 E=

1 2 kA ,由于两振子的劲度系数不确定,故不能比较两振子的能量关系, 2

选项 A 错误;由图像可知,乙的周期是甲周期的 2 倍,则甲的振动频率是乙的 2 倍,选项 BC 正确;因乙的 周期是甲周期的 2 倍,则甲、乙的位移不可能同时达到正向最大值,选项 D 正确;故选 BCD. 考点:振动图像 【名师点睛】此题考查了振动图象;要能从图像中直接得到振幅及周期的关系;知道振动的能量的关系式 E=

1 2 kA 。 2
-2-

5.如图为日光灯的电路图,以下说法正确的是: (



A. 日光灯的启动器是 装在专用插座上的,当日光灯正常发光时,取下启动器,会影响灯管发光 B. 如果启动器丢失,作为应急措施,可以用一小段带绝缘外皮的导线启动日光灯 C. 日光灯正常发光后,灯管两端的电压为 220V D. 镇流器在启动器中两触片接触时,产生瞬时高电压 【答案】B 考点:日光灯电路 【名师点睛】日光灯正常发光后.由于交流电不断通过镇流器的线圈,线圈中产生自感电动势,自感电动 势阻碍线圈中的电流变化,这时镇流器起降压限流的作用,使电流稳定在灯管的额定电流范围内,灯管两 端电压也稳定在额定工作电压范围内.由于这个电压低于启辉器的电离电压,所以并联在两端的启辉器也 就不再起作用了。 6.如图所示,在边长为 a 的正方形区域内有匀强磁场,磁感应强度为 B,其方向垂直纸面向外,一个边长 也为 a 的单匝正方形导线框架 EFGH 正好与上述磁场区域的边界重合,导线框的电阻为 R.现使导线框以周 期 T 绕其中心 O 点在纸面内匀速转动,经过

T T 导线框转到图中虚线位置,则在这 时间内:( 8 8

)

A.顺时针方向转动时,感应电流方向为 E→F→G→H→E

-3-

B.平均感应电动势大小等于

8(3 ? 2 2)a 2 B T
16a 2 B 9T

C.平均感应电动势大小等于

D.通过导线框横截面的电荷量为 【答案】BD

(3 ? 2 2)a 2 B R

OC ?

1 2 a , OA ? a ,AB=AC; 根据几何关系找出有磁场穿过面积的变化△s=(3 ?2 2 ) a 2 , 解得: 2 2

E?

8(3 ? 2 2 )a 2 B ,故 B 正确,C 错误.通过导线框横截面的电荷量 T

q ? It ?
故选 BD.

E 8(3 ? 2 2 )a 2 B T (3 ? 2 2 )a 2 B ,故 D 正确. t? ? ? R 8 R T ?R

考点:法拉第电磁感应定律;楞次定律 【名师点睛】此题考查了法拉第电磁感应定律以及楞次定律的应用;对于感应电流方向的判断要按照步骤 解决.结合几何关系能够找出有效面积的变化。 7.如图所示,重力 G=20N 的物体,在动摩擦因数为 0. 1 的水平面上向左运动,同时受到大小为 10N 的, 方向向右的水平力 F 的作用,则物体所受摩擦力大小和方向是: ( )

A.20N,水平向左 【答案】B 【解析】

B.2N,水平向右

C.10N,水平向左

D.12N,水平向右

试题分析:物体在水平面上向左运动,受到水平面滑动摩擦力方向向右.物体对水平面的压力大小 N 等于
-4-

物体的重力 G,则摩擦力大小为 f=μ N=μ G=0.1×20N=2N.方向水平向右,故选 B。 考点:摩擦力 【名师点睛】解答此题要知道滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反,不能头脑简单认为摩擦力方向与 水平力 F 的方向相反,是水平向左;物体对水平面的压力大小 N 等于物体的重力 G,由 f=μ N 求解摩擦力 大小。 8.一汽车质量为 3×10 kg,它的发动机额定功率为 60kW,它以额定功率匀速行驶时速度为 120km/h,若 汽车行驶时受到的阻力大小不变,下列说法中错误 的是 .. A、汽车行驶时受到的阻力的大小为 1.8×10 N B、汽车消耗功率为 45kW 时,若其加速度为 0.4m/s 则它行驶的速度为 15m/s C、汽车以 54km/h 的速度匀速行驶时消耗的功率为 30kW D、若汽车保持额定功率不变从静止启动,汽车启动后加速度将会越来越小 【答案】C 【解析】 考点:功率 【名师点睛】应明确动力机械有以恒定功率启动和以恒定加速度启动两种方式,讨论时需用到 P=Fv、 F-f=ma,特别是匀速时应满足 P=fvm ,然后讨论即可. 二、实验题 9.为了测定一个“6.3V、1W”的小电珠在额定电压下较准确的电阻值,可供选择的器材有: A.电流表(0~3A,内阻约 0.04Ω ) B.毫安表(0~300mA,内阻约 4Ω ) C.电压表(0~10V,内阻 10KΩ ) D.电压表(0~3V,内阻 10KΩ ) E.电源(额定电压 6V,最大允许电流 2A) F.电源(额定电压 9V,最大允许电流 1A) G.可变电阻(阻值范围 0~10Ω ,额定电流 1A) H.可变电阻(阻值范围 0~50Ω ,额定功率 0.5W) I.导线若干根,电键一个. (1)为使测量安全和尽可能准确,应选用的器材是 . (用字母代号填写)
2 3 3

(2)请画出电路图.并把图中所示实物图用线连接起来.

-5-

【答案】 (1)BCFGI; (2)电路图和实物图如图所示. 【解析】

(2)由于小电珠电阻较小,满足

RV Rx > ,因此电流表应使用外接法,从(1)可知滑动变阻器采用分 Rx RA

压接法,作出电路图,根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示.

考点:付安法测电阻 【名师点睛】本题考查了实验器材的选择,设计实验电路图、连接实物电路图,要掌握实验器材的选择原 则,确定滑动变阻器与电流表接法是正确设计实验电路的关键,当电压与电流从零开始变化时,滑动变阻 器应采用分压接法。 10.某物理兴趣小组的同学利用实验探究电池的电动势和内阻,实验的主要操作如下: ①先用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势, 这样测出的电动势比真实值___ (选填“偏大”或“偏 小”) . ②若按图(甲)所示接好电路进行实验,记下电阻箱和电压表对应的一系列读数 R、U ,并将数据记录在 下表中.第 2 次实验中,电阻箱的示数如图(乙)所示,此时电阻箱接入电路的电阻是 实验次数 1 0.80 2 1.07 3 1.30 4 1.47 5 1.80
-6-

Ω;

6 2.27

1 -1 /(V ) U

1 -1 /(Ω ) R

0.2

0.8

1.0

1.5

2.0

③图(丙)是根据上表中的数据,在坐标纸上画出的 电压表的示数分别是 R、U 时,电池电动势 E=

1 1 — 图象.若忽略电压表内阻的影响,当电阻箱、 U R
(用 U、R、r 表示) ;

④根据图象可知:电池的电动势 E=________V,内阻 r=________Ω .(结果保留三位有效数字) 【答案】①偏小 ② 2 ③ E ? U ? 【解析】 试题分析::①用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势,考虑到电压表的内阻,知电压表的示数为 外电压,小于电动势,所以测出的电动势比真实值偏小. ②由图示电阻箱可知,电阻箱的阻值为 2×1Ω =2Ω .

U r ④1.55~1.75, 1.26~1.40 R

-7-

U U r ,则电源电动势的表达式为 E ? U ? r . R R 1 1 U 1 r 1 1 ? ? ? , 由 ? 图 象 可 知 , 截 距 b=0.6 , 则 电 源 电 动 势 : ④由 E ?U ? r ,可得: U R R U E R E 1 1 2.20 ? 0.60 r E? ? ? 1.67? ,图象斜率 k ? ? 0.8 , k ? ,电源内阻 r=kE=0.8×1.67≈1.34Ω b 0.6 2.0 E
③在闭合电路中,电源电动势: E ? U ? Ir ? U ? 考点:测量电源的电动势和内阻 【名师点睛】关于测量电源的电动势和内阻,关键掌握其实验的原理,设法找到 根据图线的斜率和截距进行分析。 三、计算题 11.如图,绝缘光滑斜面倾角 θ =37 ,在区域 I 内有垂直于斜面向上的匀强磁场,区域Ⅱ内有垂直于斜面 向下的匀强磁场,磁感应强度大小均为 B=1T,宽度均为 d=0.4m,MN 为两磁场的分界线.质量为 0.06kg 的矩形线框 abcd, 边长分别为 L=0. 6m 和 d=0. 4m, 置于斜面上端某处, ab 边与磁场边界、 斜面底边平行. 由 静止释放线框,线框沿斜面下滑,恰好匀速进入区域 I,已知线框的总电阻 R=0.5Ω .
0

1 1 ? 的函数关系,然后 U R

(1)求 ab 边在区域 I 内运动时,线框的速度 v0 的大小; (2)求当 ab 边刚进入区域Ⅱ时,线框的发热功率 P; (3)将 ab 边进入区域Ⅱ时记为 t=0 时刻,为使线框此后能以大小为 0.4m/s 方向沿斜面向上的加速度做 匀变速运动,需在线框上施加一沿斜面方向的外力,求 t=0 时的外力 F; (4)请定性画出(3)的情景中,t=0 之后外力 F 随时间 t 变化的图像. 【答案】 (1) v0 ? 0.5m / s (2) 0.72W (3) 1.056 N (4)如图所示; 【解析】
0 2 2 试题分析: (1)由 mgsin37 ? BIL ? B L
2

v0 R

解得 v0 ? 0.5m / s (2)ab 边刚过 MN 时 I ?

2 BLv0 2 ?1? 0.6 ? 0.5 ? A ? 1.2 A R 0.5

线框的发热功率: PA ? I 2 R ? 1.22 ? 0.5W ? 0.72W

-8-

2 BLv0 4 B 2 L2v0 (3)t=0 时, FA ? 2 BIL ? 2 BL ? ? 4mgsin370 , ma ? FA ? mgsin370 ? F R R

F ? FA ? mgsin370 ? ma ? 3mgsin370 ? ma ? 3? 0.06 ?10 ? 0.6N ? 0.06 ? 0.4N ? 1.056N ,沿斜面向
下.

t=0 时,F=1.056N,沿斜面向下, t=2.5s 时,F=-1.824N,沿斜面向上, 突变后 F=-0.744N,沿斜面向上,ab 出区域 II 前后:F=-0.924N 突变为-0.384N. 设 t=t3 时刻 ab 边恰好出区域 II,-0.4=0.5t3可求出 t3≈3.14s,此刻速度约为 0.75m/s,

1 2 ×0.4×t3 , 2

F?

B 2 L2 (v0 ? at ) ? mg sin 370 ? ma ,此过程 ma ? FA ? mg sin 370 ? F ,因为 FA 随时间线性变化,所 R

以 F 也随时间 t 线性变化, F ? 1.056 N ,沿斜面向下 0.25s.

ab 边再次回到分界线 MN, t ' ? 2 此时 FA ?

v0 0.5 ? 2? s ? 2.5s , a 0.4

4 B 2 L2v0 ? 4mgsin370 ,沿斜面向下. R
-9-

F ? FA ? mg sin370 ? ma ? 5mg sin370 ? ma ? 5? 0.06 ?10 ? 0.6N ? 0.06 ? 0.4N ? 1.824N ,沿斜面向
上. 考点:法拉点电磁感应定律;牛顿第二定律的应用 【名师点睛】此题是电磁感应的力电综合题目;注意导体切割磁感线运动时,要抓住受力平衡及能量的转 化及守恒的关系进行分析判断; 在分析能量关系时一定要找出所有发生变化的能量, 增加的能量一定等于 减少的能量。 12.如图所示,一质量为 m=1.0×10 kg、带电荷量为 q=1.0×10 C 的小球,用绝缘细线悬挂在水平向 右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向成 60°角。小球在运动过程中电荷保持不 变,重力加速度取 g=10 m/s 。
2 -2 -6

(1)判断小球带何种电荷; (2)求电场强度 E 的大小; (3)若在某时刻将细线突然剪断,求小球运动的加速度 a。 【答案】 (1)负电; (2) 3 ×10 N/C; (3)20 m/s ;速度方向为与竖直方向夹角为 60°斜向左下。
5 2

考点:牛顿第二定律;电场强度 【名师点睛】对于涉及物体运动的问题,两大分析:受力情况分析和运动情况分析是基础,尤其是 “剪断 细线”这类问题,要分析初速度与合外力的方向,要培养这方面的基本功。 13.如图所示,长为 6m 的导体 AB 在磁感强度 B=0.1T 的匀强磁场中,以 AB 上的一点 O 为轴,沿着顺时针 方向旋转。角速度 ω =5rad/s,O 点距 A 端为 2m,求 AB 的电势差。

【答案】-3V 【解析】 试题分析: 由于法拉第电磁感应定律 ε =Blv 适用于导体平动且速度方向垂直于磁感线方向的特殊情况。 将
- 10 -

转动问题转化为平动作等效处理。因为 v=ω l,可以用导体中点的速度的平动产生的电动势等效于 OB 转动 切割磁感线产生的感应电动势。
v中BO ? v0 ? vB BO ? ? 2 2 BO ? ? 4( V ) 2

? BO ? B BOv中BO ? B BO

UBO = UB -UO = ε
同理
v中AO ?

BO

=4(V)

v0 ? v A AO ? ? 2 2
AO ? ? 1(V) 2

? BO ? B AOv中AO ? B AO

UAO = UA- UO= ε

AO

=1(V)

UAB =UA - UB=(UA- UO)- (UB- UO)=UAO- UBO = 1-4=-3(V)
考点:法拉第电磁感应定律 【名师点睛】本题考查了求电势差,由 E=BLv 求出感应电动势,然后求出两点间的电势差;注意转动切割 时要用金属棒中点的线速度来计算电动势.

- 11 -

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