河北省定州中学2018届高三(承智班)下学期期中考试物理试题Word版附详细答案

河北定州中学2017—2018学年度第二学期期中考试高三年级物理试卷一、选择题1．如图所示，一个质量为m的带负电小球（电荷量为q）以速度v0从距地面高为h的光滑水平平台上射入竖直向上的匀强磁场中（磁场紧靠平台右边缘），以地面上水平同右为x轴正方问，垂直纸面向里为y轴正方向、平台右边缘飞出点在地面上的投影为原点建立坐标系，小球的落地点的坐标为（0,h)，重力加速度为g，那么( ）A. 经时间t=B. 磁场的磁感应强度的大小为B=v=C. 小球的射入速度大小v=D. 小球的落地速度大小为2．节能的LED灯越来越普及，而驱动LED发光需要恒流源。

如图所示，电路中的电压表、电流表都是理想电表，电源是一个恒流源（该恒流源输出的电流大小方向都不变），在改变R2的过程中，电压表的读数为U，电流表A的读数为I，电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，它们的变化量的绝对值分别为ΔU、ΔI、ΔI1、ΔI2，以下说法正确的是( ）A. 11U R I =， 22U R I = B. 12U U I I ∆∆=∆∆ C.2U U I I ∆∆=∆∆ D. 当R 2= R 1时，滑动变阻器R 2消耗的电功率最大3．某同学在实验室里做如下实验，光滑竖直金属导轨(电阻不计)上端接有电阻R ，下端开口，所在区域有垂直纸面向里的匀强磁场，一个矩形导体框(电阻不计)和光滑金属导轨在整个运动中始终保持良好接触，矩形导体框的宽度大于两个导轨的间距，一弹簧下端固定在水平面上，弹簧涂有绝缘漆，弹簧和导体框接触时，二者处于绝缘状态，且导体框与弹簧接触过程无机械能的损失。

现将导体框在距离弹簧上端H 处由静止释放，导体框下落，接触到弹簧后一起向下运动然后反弹，直至导体框静止。

导体框的质量为m ，重力加速度为g ，则下列说法正确的是 ()A. 导体框接触到弹簧后，可能立即做减速运动B. 在接触弹簧前导体框下落的加速度为gC. 只改变下落的初始高度H ，导体框的最大速度可能不变D. 只改变R 的阻值，在导体框运动过程中系统产生的焦耳热会改变4．如图所示，固定在竖直面内的光滑绝缘圆环半径为R ，圆环上套有质量分别为m 和2m 的两个带电的小球A 、B(均可看作质点)，小球A 带正电，小球B 带负电，带电荷量均为q ，且小球A 、B 用一长为2R 的轻质绝缘细杆相连，竖直面内有竖直向下的匀强电场(未画出)，电场强度大小为E=mg q。

现在给小球一个扰动，使小球A 从最高点由静止开始沿圆环下滑，已知重力加速度为g ，在小球A 滑到最低点的过程中，下列说法正确的是 ( )A. 小球A 减少的机械能等于小球B 增加的机械能B. 细杆对小球A 和小球B 做的总功为0C. 小球AD. 细杆对小球B 做的功为mgR5．质量为m 电量为q +的小滑块(可视为质点)，放在质量为M 的绝缘长木板左端，木板放在光滑的水平地面上，滑块与木板之间的动障擦因数为μ，木板长为L ，开始时两者都处于静止状态，所在空间存在范围足够大的一个方向竖直向下的匀强电场E ，恒力F 作用在m 上，如图所示，则（ ）A. 要使m 与M 发生相对滑动，只须满足()F mg Eg μ>+B. 若力F 足够大，使得m 与M 发生相对滑动，当m 相对地面的位移相同时，m 越大，长木板末动能越大C. 若力F 足够大，使得m 与M 发生相对滑动，当M 相对地面的位移相同时，E 越大，长木板末动能越小D. 若力F 足够大，使得m 与M 发生相对滑动，E 越大，分离时长本板末动能越大6．如图所示，处于竖直平面内的正六边形金属框架ABCDEF 、可绕过C 点且与平面垂直的水平轴自由转动，该金属框架的边长为L ，中心记为O ，用两根不可伸长、长度均为L 的轻质细线将质量为m 的金属小球悬挂于框架的A 、E 两个顶点并处于静止状态，现令框架绕转轴、沿顺时针方向缓慢转过90°角，已知重力加速度为g ，在包括初、末状态的整个转动过程中下列说法正确的是( )A. 细线OA中拉力最大值为mgB. 细线OEC. 细线OA中拉力逐渐增大D. 细线OE中拉力逐渐减小7．如图所示，A、B是质量分别为m和2m的小环，一半径为R的光滑半圆形细轨道，其圆心为O，竖直固定在地面上．轨道正上方离地高为h处固定一水平光滑长直细杆．杆与轨道在同一竖直平面内，杆上P点处固定一定滑轮，P点位于O点正上方．A套在杆上，B套在轨道上，一条不可伸长的轻绳通过定滑轮连接两环．两环均可看作质点，且不计滑轮大小与摩擦．现对A环施加一水平向右的力F，使B环从地面由静止开始沿轨道运动．则A. 若缓慢拉动A环，B环缓慢上升至D点的过程中，F一直减小B. 若缓慢拉动A环，B环缓慢上升至D点的过程中，外力F所做的功等于B环机械能的增加量C. 若F为恒力，B坏最终将静止在D点D. 若F为恒力，B环被拉到与A环速度大小相等时，sin∠OPB＝R h8．将一总电阻为1Ω，匝数n=4的线圈放在匀强磁场中，已知磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻其穿过线圈的磁通量按图示规律变化，则A. 在0~8s内与8s~10s内线圈内的电流方向相同B. 在0~8s 内通过线圈导线截面的电荷量为8CC. 在8s~10s 线圈中感应电动势为1VD. 现象中产生交变电流的有效值为2A9．如图所示，光滑“∏”形金属导体框平面与水平面的夹角为θ.两侧对称，间距为L ，上端接入阻值为R 的电阻。

ab 以上区域内有垂直于金属框平面磁感应强度为B 的匀强磁场。

质量为m 的金属棒MN 与金属框接触良好，由图示位置以一定的初速度沿导轨向上运动，进入磁场区域后又继续上升一段距离但未碰及电阻R 。

已知金属棒上升、下降经过ab 处的速度大小分别为v 1、v 2，不计金属框、金属样电阻及空气的理力。

下列说法中正确的是A. 金属棒上升时间小于下降时间B. v 2的大小可能大于22sin mgR B L θ C. 上升过程中电阻R 产生的焦耳热较下降过程的大D. 金属棒上升、下降经过ab 处的时间间隔为12sin v v g θ+ 10．建筑工人为了方便将陶瓷水管由高处送到低处，设计了如图所示的简易滑轨，两根钢管互相平行斜靠、固定在墙壁上，把陶瓷水管放在上面滑下。

实际操作时发现陶瓷水管滑到底端时速度过大，有可能摔坏，为了防止陶瓷水管摔坏，下列措施可行的是A. 在陶瓷水管内放置砖块B. 适当减少两钢管间的距离C. 适当增加两钢管间的距离D. 用两根更长的钢管，以减小钢管与水平面夹角11．如图甲所示，静止在水平面上的等边三角形金属闭合线框，匝数n=10，总电阻 2.5R =Ω，边长L=0.3m ，处在两个半径均为r=0.1m 的圆形匀强磁场中，线框顶点与右侧圆心重合，线框底边与左侧圆直径重合，磁感应强度1B 垂直水平面向外， 2B 垂直水平面向里， 12B B 、随时间t 的变化如图乙所示，线框一直处于静止状态，计算过程中近似取3π=。

下列说法正确的是（ ）A. t=0时刻穿过线框的磁通量为0.5WbB. t=0.2s 时刻线框中感应电动势为1.5VC. 00.3s ~内通过线框横截面的电荷量为0.18CD. 线框具有向左的运动趋势12．如图所示，半径为R 的竖直光滑圆轨道与光滑水平面相切，质量均为m 的小球A 、B 与轻杆连接，置于圆轨道上，A 与圆心O 等高，B 位于O 的正下方，它们由静止释放，最终在水平面上运动。

下列说法正确的是（ ）A. 下滑过程中A 的机械能守恒B. 当A 滑到圆轨道最低点时，轨道对A 的支持力大小为2mgC. 下滑过程中重力对A 做功的功率一直增加D. 整个过程中轻杆对B 做的功为12mgR 13．如图所示的电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，开关S 闭合后，平行板电容器中的带电液滴M 处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，则（ ）A. 带电液滴M一定带正电B. R4的滑片向上端移动时，电流表示数减小，电压表示数增大C. 若仅将电容器下极板稍微向上平移，带电液滴M将向上极板运动D. 若将开关S断开，带电液滴M将向下极板运动14．如图所示,在竖直放置的平行金属板AB之间加上恒定电压U,AB两板的中央留有小孔,在B的右侧有平行于极板的匀强电场E,电场范围足够大,感光板MN垂直于电场方向放置,第一次从小孔处从静止释放一个质子,第二次从小孔处从静止释放一个粒子,关于这两个粒子在电场中运动的判断正确的是( )A. 质子和粒子打到感光板上时的速度之比为2:1B. 质子和粒子在电场中运动的时间相同C. 质子和粒子打到感光板上时的动能之比为1:2D. 质子和粒子在电场中运动的轨迹重叠在一起15．如图所示，空间存在水平方向的匀强电场。

在竖直平面上建立平面直角坐标系，在坐标平面的第一象限内固定绝缘光滑的半径为R的四分之一圆周轨道,轨道的两个端点在坐标轴上。

一质量为m，带电量为+q的小球从轨道上端由静止开始滚下，已知电场强度，则（）A. 小球在轨道最低点的速度大小为B. 小球在轨道最低点时对轨道的压力大小为C. 小球脱离轨道后，当速度竖直向下时所在点的位置坐标为（－R ，2R ）D. 小球脱离轨道后，运动轨迹将经过（0，9R ）这一点16．某静止的原子核发生核反应且帮放出能量Q.其方程为B DF A C E X Y Z →+，并假设释放的能量全都转化为新核Y 和Z 的动能，测其中Z 的速度为v ，以下结论正确的是 （ ）A. Y 原子核的速度大小为E v C。

B. Y 原子核的动能是Z 原子核的动能的D F 倍 C. Y 原子核和Z 原子核的质量之和比X 原子核的质量大号1Q c （c 1，为光速） D. Y 和Z 的结合能之和一定大于X 的结合能 17．如图所示，a 、b 两个带电小球，质量分别为m a 、m b ，用绝缘细线悬挂，细线无弹性且不会被拉断。

两球静止时，它们距水平地面的高度均为h 、绳与竖直方向的夹角分别为α和β（α<β）.若同时剪断细线ac 和bc ，空气阻力不计，两球电量不变，重力加速度为g 。

则下列说法正确的是（ ）A. a 球先落地，b 球后落地B. 落地时，a 、b 两球的动能之和等于（m a +m b ）ghC. 整个运动过程中，a 、b 系统的机械能不守恒，但系统的动量守恒D. 整个运动过程中，库伦力对a 和b 两球的冲量大小相等18．如图所示，质量为M 的斜面体放在粗糙的水平面上，物体A 和B 通过细线跨过定滑轮相连，不考虑滑轮的摩擦和质量，斜面与A 和B 间都没有摩擦，细线与斜面平行。

在图示情况下都静止不动，细线的张力为T ，斜面体对地面的压力为N ，斜面体与地面的摩擦力为f 。

如果将A 和B 位置对换且A 和B 都没达地面上时；，斜面体依然静止，细线的拉力为T 1，斜面体对地面的压力为N 1，斜面体与地面的摩擦力为f 1，那么 （ ）A. T>T 1，f 1> fB. N 1>N ，T=T 1C. T 1=T ，f 1不为零，f=0D. N 1=N ，f 1=f≠019．如图所示，间距为L 的足够长的平行金属导轨固定在斜面上，导轨一端接入阻值为R 的定值电阻，t=0时，质量为m 的金属棒由静止开始沿导轨下滑，t=T 时，金属棒的速度恰好达到最大值vm ，整个装置处于垂直斜面向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，金属棒及导轨的电阻不计，下列说法正确的是( )A. 2T t 时，金属棒的速度大小为2m v B. 0～T 的过程中，金属棒机械能的减少量等于R 上产生的焦耳热C. 电阻R 在0～2T 内产生的焦耳热小于2T ～T 内产生的焦耳热 D. 金属棒0～2T 内机械能的减少量大于2T ～T 内机械能的减少量 20．如图甲所示，轻杆一端与质量为1kg 、可视为质点的小球相连，另一端可绕光滑固定轴在竖直平面内自由转动，现使小球在竖直平面内做圆周运动，经最高点开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度v随时间t的变化关系如图乙所示，A、B、C三点分别是图线与纵轴、横轴的交点、图线上第一周期内的最低点，该三点的纵坐标分别是1、0、-5。