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河北省正定中学2016届高三上学期理综物理周练试题(12.19)


12.19 高三理科部理综物理试题 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分 300 分。考试时间 150 分钟。 可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 O-16 S-32 Cr-52 Fe-56

第Ⅰ卷

(选择题

共 126 分)

二、选择题:本题共 8 小题,每小题

6 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.如图所示,在光滑的水平地面上,有 A、B 两个质量相等的物体,中间用劲度系数为 k 的 轻质弹簧相连,在外力作用下运动,已知 F1>F2,当运动达到稳定时,弹簧的伸长量为( )

A.

F1 ? F2 F ? F2 B. 1 k 2k

C.

F1 ? F2 F ? F2 D. 1 2k k

15.质量为 2 kg 的物体,放在动摩擦因数为 μ =0.1 的水平面上,在水平拉力 F 的作用下, 由静止开始运动,拉力做的功 W 和物体发生的位移 x 之间的关系如图所示,g= 10 m/s .下列说法中正确的是(
2

)

A.此物体在 AB 段做匀加速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率为 15W B.此物体在 AB 段做匀速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率为 6W C.此物体在 AB 段做匀加速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率 为 6W D.此物体在 AB 段做匀速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率为 15W 16.在教学楼的楼梯口,有如图所示的 0、1、2、3 ? k 级台阶,每级台阶的长为 30cm ,高为

15cm ( g ? 10m / s 2 ).某同学从第 0 级台阶的边缘以 v0 ? 5m / s 水平抛出一小球(不计一切
阻力) ,则小球将落在第几级台阶上( A.7 级 B.8 级 C.9 级 ) D.10 级

17.如图所示,行星 A 绕 O 点沿逆时针方向做匀速圆周运动,周期为 T1 ,行星 B 绕 O 点沿顺 时针方向做匀速圆周运动,周期为 T2 .某时刻 AO、BO 刚好垂直,从此时刻算起,经多长时间 它们第一次相距最远 ( .. )

A.

T1T2 4(T2 ? T1 ) T1T2 4(T2 ? T1 )

B.

3T1T2 4(T2 ? T1 ) 3T1T2 4(T2 ? T1 )

C.

D.

18.如图所示为粮袋的传送装置,已知 AB 间长度为 L,传送带与水平方向的夹角为错误!未 找到引用源。 ,工作时逆时针运行速度为 v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为错误!未找到引 用源。 ,正常工作时工人在 A 点将粮袋轻放到运行中的传送带上,关于粮 袋从 A 到 B 的运动, 以下说法正确的是 (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) ( )

A.只要错误!未找到引用源。足够大,粮袋轻放在 A 时可能立刻与传送 带一起匀速运动 B.粮袋开始运动的加速度为错误!未找到引用源。 , 从 A 到 B 的时间可能等于错误!未找到 引用源。 C.无论错误!未找到引用源。和 L 值多大,粮袋的速度不可能超过错误!未找到引用源。 D.要使货物尽快到达 B 端,传送带的速度至少错误!未找到引用源。 19.阴极射线示波管的聚焦电场由电极 A1、A2 形成,实线为电场线,虚线为等势线,z 轴为该 电场的中心轴线,P、Q、R 为一个从左侧进入聚焦电场的电子运 动轨迹上的三点,则 A.电场中 A2 的电势高于电极 A1 的电势 B.电场中 Q 点的电场强度小于 R 点的电场强度 C.电子在 P 点处的动能大于 Q 点处的动能 D.电子从 P 到 R 的运动过程中,电场力对它一直做正功 20.如图所示,在光滑绝缘水平面上有一半径为 R 的圆,AB 是一条直径,空间有 匀强电场场强大小为 E,方向与水平面平行。在圆上 A 点有一发射器,以相同的 动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q 的小球, 小球会经过圆周上不同的点,在这些点中,经过 C 点的小 球的动能最大。 由于发射时刻不同时, 小球间无相互作用。 且∠ ? =30°,下列说法正确的是( )

A. 电场的方向与 AC 间的夹角为 30° B. 电场的方向与 AC 间的夹角为 60°

1 qER 8 1 D. 小球在 A 点垂直电场方向发射,恰能落到 C 点,则初动能为 qER 4
C. 小球在 A 点垂直电场方向发射,恰能落到 C 点,则初动能为 21.在如图所示的电路中,圈①、②、③处可以接小灯或安培表或伏特表(均为理想电表) 三种元器件,电源电动势 ε 、 内阻 r 保持不变,定值电阻 R1>R2>R3 >R4>r, 小灯电阻 RL=R1, 以下说法正确的是 ( )

A.要使得路端电压最大,则应该①接小灯,②接电压表,③接电流表. B.要使得电源输出功率最大,则应该①接小灯,②接电压表,③接电流表. C.要使得电源总功率最大,则应该①接电流表,②接电压表,③接小灯. D.要使得闭合电路中电源效率最高,则应该①接小灯,②接电流表,③接电压表. 第 II 卷(非选择题共 174 分) 注意事项:第 II 卷,需用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答,在试题卷上作答,答案 无效 三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第 22-32 题为必考题,每个试题考生都必须作 答。第 33 题-第 40 题为选考题,考生根据要求作答。) (一)必考题(11 题,共 129 分) 22.某同学在做《研究匀变速直线运动》的实验中,所用电源频率为 50Hz。如图所示,取一 段实验纸带,从 0 点开始每 5 个点取一个计数点,分别记为 1、2、3、4,各计数点到 0 点的 距离已在图中标出。 则相邻计数点间的时间间隔为 m/s,根据数据可求得小车的加速度 a=
2

s, 小车到计数点 2 时的瞬时速度 v2=

m/s 。 (结果保留 2 位有效数字)

23.某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统由静止释放后机 械能是否守恒。实验前已经调整气垫导轨底座使之水平,且选定滑块从静止开始运动的过程 进行测量。

(1)如图乙所示,用游标卡尺测得窄遮光条的宽度 d=______cm;实验时将滑块从图示位置由
?2 静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间 ?t ? 1.2 ? 10 s,则在遮光条经过光

电门时滑块的瞬间速度为______m/s。 (计算结果保留两位有效数字) (2)若测出钩码质量为 m,滑块质量为 M,滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离为 s,则 通过比较________和

1 d ( m ? M )( ) 2 是否相等(用直接测出的物理量符号写出表达式,重力 2 ?t

加速度为 g)即可验证系统的机械能是否守恒。 24.某校举行托乒乓球跑步比赛,赛道为水平直道,比赛距离为 s。比赛时.某同学将球置于 球拍中心,以大小为 a 的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到 v0 时,再以 v0 做 匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球拍中心不动。比赛中,该同学在匀速直 线运动阶段保持球拍的倾角为 θ 0,如图所示,设球在运动中受到的空气阻
乒乓球

力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩 擦,球的质量为 m,重力加速度为 g。 (1)求在加速跑阶段球拍倾角 θ 随速度 v 变化的关系式;
v0 球拍

r

θ0

(2)整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为 v0,而球拍的倾角比 θ 0 大了 β 并保持不变,不计球 在球拍上的移动引起的空气阻力变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为 r 的下边

沿掉落,求 β 应满足的条件。

25.如图甲所示,边长为 L 的正方形区域 ABCD 内有竖直向下的匀强电场,电场强度为 E,与区 域边界 BC 相距 L 处竖直放置足够大的荧光屏, 荧光屏与 AB 延长线交于 O 点.现有一质量为 m, 电荷量为+q 的粒子从 A 点沿 AB 方向以一定的初速度进入电场,恰好从 BC 边的中点 P 飞出, 不计粒子重力.

(1)其他条件不变,增大电场强度使粒子恰好能从 CD 边的中点 Q 飞出,求粒子从 Q 点飞出时 的动能. (2)现将电场分成 AEFD 和 EBCF 相同的两部分, 并将 EBCF 向右平移一段距离 x(x≤L), 如图乙 所示.设粒子打在荧光屏上位置与 O 点相距 y,请求出 y 与 x 的关系.

35. (15 分) 【物理—物理 3-5】 (1) 氢原子第 n 能级的能量为 En= 2,其中 E1 为基态能量。当氢原子由第 4 能级跃迁到第 2 能 ν 级时, 发出光子的频率为 ν 1; 若氢原子由第 2 能级跃迁到基态, 发出光子的频率为 ν 2, 则 ν =________。 (2)光滑水平轨道上有三个木块 A、 B、 C, 质量分别为 mA=3m、 mB= mC=m, 开始时 B、C 均静止,A 以初速度向右运动,A 与 B 相撞后分开,B 又与 C 发生碰撞并粘在一起,此后 A 与 B 间的距离保持不变。求 B 与 C 碰撞前 B 的速度大小。
v0 A B C
1 2

E1 n

答案 14. C15. D16. C17. A18. BC19. AD20. AC21. CD 22. 0.1 0. 19 0.20

23. (1)0.48;0.40; (2)mgs 24. (1)在匀速运动阶段,有 mgtanθ 0=kv0 得 k=

mgtanθ v0

0

乒乓球 r v0 球拍

(2)加速阶段,设球拍对球的支持力为 N′,有

N′sinθ -kv=ma N′cosθ =mg
得 tanθ = + tanθ

θ0

a v g v0

0

(3)以速度 v0 匀速运动时,设空气阻力与重力的合力为 F,有 F= cosθ

mg

0

球拍倾角为 θ 0+β 时, 空气阻力与重力的合力不变, 设球沿球拍面下滑的加速度大 小为 a′,有

Fsinβ =ma′
设匀速跑阶段所用时间为 t,有

s v0 t= - v0 2a
1 2 球不从球拍上掉落的条件 a′t ≤r 2 得 sin ? ?

2r cos ? 0 s v g ( ? 0 )2 v0 2a
L 1 Eq 2 ? ? ? t ,得 2 2 m

25. (1)粒子在电场内做类平抛运动,水平方向:L=v0t,竖直方向:

v0 ?

EqL m

(2)其他条件不变,增大电场强度,从 CD 边中点 Q 飞出与从 BC 边中点 P 飞出相比,水平位移 减半,竖直位移加倍,根据类平抛运动知识 y ? 强度为原来 8 倍,电场力做功为 W1=8EqL 粒子从 CD 边中点 Q 飞出时的动能

1 2 at ,x ? v 0 t ,则加速度为原来 8 倍,电场 2

E k1 ?

1 17 mv 0 2 ? W1 ? EqL 2 2

(3)将 EBCF 向右平移一段距离 x, 粒子在电场中的类平抛运动分成两部分, 在无电场区域做匀 速直线运动,轨迹如图所示,

tan?1 ?

vy v0

?

1 (vy 为出电场 AEFD 时竖直方向的速率) 2
x 2

y1 ? xtan?1 ?

tan?2 ?

vy ? v0

? 1 (vy′为出电场 EBCF 时竖直方向的速率)

y2=(L-x)tanθ 2=L-x

y ? y1 ? y 2 ? L / 2 ?
答案:(1)

3 1 L? x 2 2
(2)

EqL m

17 EqL 2

(3) y ?

3 1 L? x 2 2

35.(1)

1 (2)设 AB 碰撞后,A 的速度为,B 与 C 碰撞前 B 的速度为,B 与 V 碰撞后粘在一 4

起的速度为,由动量守恒定律得 对 A、B 木块: mAv0 ? mAvA ? mBvB 对 B、C 木块: mB vB ? (mB ? mC )v 由 A 与 B 间的距离保持不变可知 ① ②

vA ? v
联立①②③式,代入数据得 vB ?



6 v0 5




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