河北省衡水中学2017届高三下学期二模考试理科综合物理试题-Word版含答案

二、选择题：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，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分14．下列关于近代物理的说法正确的是A．玻尔理论成功解释了各种原子发出的光谱B．能揭示原子具有核式结构的事件是氢原子光谱的发现C．光电效应实验现象的解释使得光的波动说遇到了巨大的困难D．质能方程2Emc揭示了物体的能量和质量之间存在着密切的确定关系，提出这一方程的科学家是卢瑟福15．如图所示，圆柱体的A点放有一质量为M的小物体P，使圆柱体缓慢匀速转动，带动P从A点转到'A点，在这过程中P始终与圆柱体保持相对静止，那么P所受的静摩擦力的大小随时间的变化规律，可由下面哪个图表示16．图甲中理想变压器原副线圈的匝数比为12:5:1nn，电阻R=20Ω，12LL、为规格相同的两只小灯泡，1S为单刀双掷开关，原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示，现将1S接1，2S闭合，此时2L正常发光，下列说法正确的是A．输入电压u的表达式为202sin(50)VutB．只断开2S后，12LL、均正常发光C．只断开2S后，原线圈的输入功率将增大D．若1S换接到2后，R消耗的电功率为0.8W17．如图所示，以速度v将小球沿与水平方向成=37°角方向斜向上抛出，结果小球刚好能垂直打在竖直墙上，小球反弹会的速度方向水平，速度的大小为碰撞前速度大小的34，不计空气阻力，则反弹后小球的速度大小再次为v时，速度与水平方向夹角的正切值为A．34B．43C．35D．5318．如图甲所示，质量33.010mkg的“”形金属细框竖直放置在两水银槽中，“”形框的水平细杆CD长L=0.20m，处于磁感应强度大小10.1BT，方向水平向右的匀强磁场中，有一匝数n=300，面积20.01Sm的线圈通过开关S与两水银槽相连，线圈处于与线圈平面垂直，沿竖直方向的匀强磁场中，其磁感应强度2B随时间t变化的关系如图乙所示，t=0.22s时闭合开关S，细框瞬间跳起（细框跳起瞬间安培力远大于重力），跳起的最大高度h=0.20m，不计空气阻力，重力加速度210/gms，下列说法正确的是A．0~0.10s内线圈中的感应电动势大小为3VB．开关S闭合瞬间，CD中的电流方向由C到DC．磁感应强度2B的方向竖直向下D．开关S闭合瞬间，通过细杆CD的电荷量为0.03C19．2017年1月23日，我国首颗1米分辨率C频段多极化合成孔径雷达（SAS）卫星“高分三号”正式投入使用，某天文爱好者观测卫星绕地球做匀速圆周运动时，发现该卫星每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为弧度，已知引力常量为G，则下列说法正确的是A．卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为ltB．卫星绕地球做匀速圆周运动的角速度为2tC．地球的质量为32lGtD．卫星的质量为23tGl20．如图所示，两等量异种电荷在同一水平线上，它们连线的中点为O，竖直面内的半圆弧光滑绝缘轨道的直径AB水平，圆心在O点，圆弧的半径为R，C为圆弧上的一点，OC为竖直方向的夹角为37°，一电荷量为+q，质量为m的带电小球从轨道的A端由静止释放，沿轨道滚动到最低点时，速度2vgR，g为重力加速度，取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是A．电场中A点的电势为mgRqB．电场中B点的电势为2mgRqC．小球运动到B点时的动能为2mgRD．小球运动到C点时，其动能与电势能的和为1.6mgR21．如图所示，内壁光滑的圆轨道竖直固定在桌面上，一小球静止在轨道底部A点，现用小锤沿水平方向快速击打小球，击打后迅速移开，使小球沿轨道在竖直面内运动，当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球。通过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点，已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，若在第一次击打过程中小锤对小球做功1W，第二次击打过程中小锤对小球做功2W，先后两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能，则12WW的值可能为A．13B．23C．1D．2三、非选择题（一）必考题22．某同学用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，该装置由水平长木板及固定在木板一端的硬币发射器组成，硬币发射器包括支架、弹片及弹片释放装置，释放弹片可将硬币以某一初速度弹出。已知一元硬币和五角硬币与长木板间动摩擦因数相同，主要实验步骤如下：①将一元硬币置于发射槽口，释放弹片将硬币发射出去，硬币沿着长木板中心线运动，在长木板中心线的适当位置取一点O，侧出硬币停止滑动时硬币右侧到O点的距离。再从同一位置释放弹片将硬币发射出去，重复多次，取该距离的平均值记为1x，如图乙所示；②将五角硬币放在长木板上，使其左侧位于O点，并使其直径与中心线重合，按步骤①从同一位置释放弹片，重新弹射一元硬币，使两硬币对心正碰，重复多次，分别测出两硬币碰后停止滑行时距O点距离的平均值2x和3x，如图丙所示。（1）为完成该实验，除长木板，硬币发射器，一元及五角硬币，刻度尺外，还需要的器材为__________；（2）实验中还需要测量的物理量为_____________，验证动量守恒定律的表达式为_________________________（用测量物理量对应的字母表示）。23．某同学利用下列器材测量两节干电池的电动势和内阻。A．待测干电池两节B．电压表12VV、，量程均为3V，内阻很大C．定值电阻0R（阻值未知）D．电阻箱RE．导线和开关（1）根据如图甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图。（2）实验之前，需要利用该电路测出定值电阻0R的阻值，先把电阻箱R调到某一阻值1R，再闭合开关，读出电压表12VV、的示数分别为1020UU、，则0R=______（用1020UU、、1R表示）。（3）若测得0R=1.2Ω，实验总条件电阻箱R，读出相应的电压表12VV、的多组数据12UU、，描绘出12UU图像如图并所示，则两节干电池的总电动势E=_______V，总内阻r=_______Ω。23．如图所示为一皮带传送装置，其中AB段水平，长度4ABLm，BC段倾斜，长度足够长，倾角为=37°，AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接（图中未画出圆弧），传送带以v=4m/s的恒定速率顺时针运转。现将一质量m=1kg的工件（可看做质点）无初速度地放在A点，已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度210/gms，求：（1）工件从A点开始至第一次到达B点所用的时间t；（2）工件从第一次到达B点至第二次到达B点的过程中，工件与传送带间因摩擦而产生的热量Q。25．如图所示，三角形AQC是边长为2L的等边三角形，P、D分别为AQ、AC的中点，在水平线QC下方是水平向左的匀强电场。区域I（梯形PQCD）内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，区域II（三角形APD）内有垂直纸面向里的匀强磁场，区域III（虚线PD以上，三角形PAD以外）有垂直纸面向外的匀强磁场，区域II、III内磁感应强度大小均为5B，一带正电的粒子从Q点正下方、距离Q点为L的O点以某一初速度射出，在电场力作用下从QC边中点N以速度0v垂直QC射入区域I，接着从P点垂直AQ射入区域III，此后带电粒子经历一系列运动后又以原速率返回O点，粒子重力忽略不计，求：（1）该粒子的比荷qm；（2）电场强度E及粒子从O点射出时的初速度v的大小；（3）粒子从O点出发到再次到O点的整个运动过程所经历的时间t。（二）选考题33．【物理选修3-3】下列说法正确的是__________A．一定质量的理想气体体积增大时，其内能一定减少B．气体的温度降低，某个气体分子热运动的动能可能增加C．当水面上方的水正确达到饱和状态时，水中不会有水分子飞出水面D．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的E．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使分子直径计算结果偏大（2）如图甲所示，玻璃管竖直放置，AB段和CD段分别为两段长25cm的水银柱，BC段为长10cm的理想气体，D到玻璃管底端为长12cm的理想气体。已知大气压强为75cmHg，玻璃管的导热性能良好，环境的温度不变。将玻璃管旋转180°倒置，经过足够长时间后，水银未从玻璃管流出，求：①玻璃管倒置后BC段气体的长度；②玻璃管倒置后D到玻璃管底端封闭气体的长度。34．【物理选修3-4】（1）下列说法正确的是__________A．弹簧振子的回复力由弹簧的弹力提供B．单摆振动的周期一定等于它的固有周期C．机械波从一种介质进入另一种介质，如果波速变大，那么波长一定变大D．在干涉现象中，振动加强的点的位移有时可能比振动减弱的点的位移小E．发生多普勒效应时，波源发出的波的频率并没有发生变化（2）如图所示为半圆形玻璃柱的截面图，半圆形玻璃柱半径为R，平行于直径AB的单色光照射在玻璃柱的圆弧面上，其中一束光线经折射后恰好通过B点，已知玻璃柱对单色光的折射率为3①求该束光线到AB的距离；②试说明入射光线经折射后，直接照射到CB段弧面上的折射光线不可能在CB段弧面上发生全反射。参考答案14C：波尔理论成功解释了氢原子发光的现象，但对于稍微复杂一定的原子如氦原子，波尔理论都无法解释其发光现象，故波尔理论有它的局限性，A错误；卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，B错误；光电效应实验现象说明了光具有粒子性，从而使得光的波动说遇到了巨大困难，C正确；爱因斯坦的质能方程揭示了物体的能量和质量之间存在密切的关系，D错误；15A：物体P一共受到三个力的作用，竖直方向的重力G，沿半径方向向外的支持力NF，沿切线方向的静摩擦力fF，圆柱体缓慢移动，所以物块P在任意位置所受合外力为零，对三个力进行分解，得到sinfFmg，从A转动到'A的过程中先变小后增大，所以fF按照正弦变化规律先减小后增大，故A正确；16D：从图中可看出该交流电的最大值为202V，周期为0.02s，根据交变电流的电动势随时间的变化规律sinmeEt，其中2T，可知输入电压202sin(100)Vut，A错误；只断开2S副线圈中电压不变，两灯泡的总电压不变，总电阻增加，流过灯泡的电流减小，12LL、不能正常发光，故B错误；只断开2S，副线圈中电压不变，电路总电阻增加，总电流减小，副线圈功率减小，理想变压器输入功率等于输出功率，故原线圈的输入功率减小，故C错误；根据理想变压器原副线圈电压之比1212::UUnn，可知副线圈电压的有效值为4V，若1S接到2，副线圈的电压仍不变，根据2UPR可得电阻消耗的电功率为0.8W，故D正确。17B：小球斜向上抛出垂直打在墙上，逆向可视为平抛运动，设打在墙上的速度为0v，则0cos37vv，反弹后以034v抛出，当速度为v时，03cos4vv，联立解得3cos5，故4tan3，B正确；18BD：由图像可知0~0.10s内0.01BSWb,0~0.10s线圈中额感应电动势大小0.01300V=30V0.1Ent，A错误；由题意可知细杆CD所受安培力方向竖直向上，由左手定则可知电流方向为C→D，由安培定则可知感应电流的磁场方向竖直向上，由图示图像可知，在0.20~0.25s内穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律可得磁感应强度2B方向竖直向上，故B正确C错误；对细框由动量定理得1BILtmv，细框竖直向上做竖直上抛运动22vgh，电荷量qIt，解得q=0.03C，D正确；19AC：由圆周运动公式可得llrvt，，该卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有22GMmvmrr，解得32lMGt，AC正确；20AC：取无穷远处电势为零，则最低点处电势为0，小球从A点运动到最低点过程中，由动能定理可得212AOmgRqUmv，解得AOmgRUq，而0AOAU，所以AmgRq，A正确；由对称性可知AOBOUU，即00AB