2017年开封市普通高中物理试卷

本试卷分选择题和非选择题两部分共18题，共100分。考试时间100分钟。考试结束后，只交答题卡。

第Ⅰ卷（选择题）

选择题部分：本题共8小题，每小题6分，其中第1~第5小题只有一个选项正确，第6小题~第8小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。

1. 在物理学的发展过程中,科学家们创造出了许多物理学研究方法,以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是(　　)

A.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了理想模型法

B.通过做大量实验后,胡克认为弹力一定与弹簧的形变量成正比

C.伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动。再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律,这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法

D.在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时,用点电荷来代替物体的方法叫微元法

2.若某一驾驶员在绿灯结束前3 s开始刹车,并不断加大制动力,结果在黄灯亮起时车刚好停在停止线外。下图中能反映这位驾驶员刹车过程的速度随时间变化关系的是(　　)

3.随着我国探月三步走计划的实现,将来有一天你会成功登上月球。如果你在月球上用手竖直向上抛出一个小铁球,由下列已知条件能求出你对小铁球所做功的是(　　)

A.卫星绕月球运动的周期T和轨道半径r及小铁球的质量

B.卫星绕月球运动的线速度v和轨道半径r及小铁球上抛的最大高度

C.卫星绕月球运动的角速度ω和轨道半径r及月球的半径、小铁球的质量和上抛的最大高度

D.卫星绕月球运动的角速度ω和轨道半径r及月球的质量和上抛的最大高度

4. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R点在等势面b上，据此可知(　　)

A.带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小

B.带电质点在P点的电势能比在Q点的小

C.带电质点在P点的动能大于在Q点的动能

D.三个等势面中，c的电势最高

5.如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒．当导体棒中的恒定电流I垂直于纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，正确的是(　　)

A．逐渐增大 B．逐渐减小

C．先增大后减小 D．先减小后增大

6. 如图甲所示,面积S=1 m2的导体圆环内通有垂直于圆平面向里的磁场,磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示(B取向里为正),以下说法正确的是(　　)

A.环中产生逆时针方向的感应电流

B.环中产生顺时针方向的感应电流

C.环中产生的感应电动势大小为1 V

D.环中产生的感应电动势大小为2 V

7.国家电网公司推进智能电网推广项目建设,拟新建智能变电站1400座。变电站起变换电压作用的设备是变压器,如图所示,理想变压器原线圈输入电压u=200
sin 100πt(V),电压表、电流表都为理想电表。则下列判断正确的是(　　)

A.输入电压有效值为200 V,电流频率为50 Hz

B.S打到a处,当变阻器的滑片向下滑动时,两电压表示数都增大

C.S打到a处,当变阻器的滑片向下滑动时,两电流表的示数都减小

D.若变阻器的滑片不动,S打到b处,电压表
和电流表
的示数都减小

8.如图甲所示,质量为m=1 kg的小物块放在长直水平面上,用水平细线紧绕在半径为R=0.2 m、质量为M=1 kg的薄壁圆筒上。t=0时刻,圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动,小物块的v—t图象如图乙,物块和地面之间的动摩擦因数为μ=0.2。则(　　)

A.圆筒转动的角速度满足ω= 5t

B.细线的拉力大小为2 N

C.细线拉力的瞬时功率满足P= 4t

D.在0∽ 2 s内,电动机做的功为8J

第Ⅱ卷（非选择题）

非选择题部分：包括必考题和选考题两部分。第9题∽第12题小题为必考题，每个试题考生必须作答。第13题∽第15题为选考题，考生根据要求做答。

（一）必考题（4题，共40分）

9.（7分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数,弹簧左端固定在挡板上,带有遮光条的小物块将弹簧压缩至C处,释放后物块与弹簧分离后通过P处光电计时器的光电门,小物块通过光电门P后停在水平面上某点B。已知当地重力加速度为g。

甲

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示,其读数d=　　　　　cm。?

(2)为了测量动摩擦因数,需要测量的物理量及其符号是　　　　,动摩擦因数μ=　　　　(用测量的量表示)。?

(3)改变弹簧压缩位置,释放木块进行多次测量后,为了减小实验误差,可采用图象法即通过画出较合理的图象来处理实验数据,你认为应该建立的坐标系为:纵坐标用物理量　　　　　,横坐标用物理量　　　　　 。?

(4)若已经测得物块与水平面间的动摩擦因数为μ,物体质量为m,重力加速度为g,只需再测出另一物理量即可测出弹簧的弹性势能,写出其物理量及其符号　　　　 ,写出弹性势能的表达式　　　　。?

10.(8 分)在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学所测的金属导体的形状如图甲所示,其横截面为空心的等边三角形,外等边三角形的边长是内等边三角形边长的 2 倍,内三角形为中空。为了合理选用器材设计测量电路,他先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻,指针如图乙,则读数应记为　　　　Ω。?

现利用实验室的下列器材,精确测量它的电阻 R,以便进一步测出该材料的电阻率 ρ:

A.电源E(电动势为3 V,内阻约为1 Ω)

B.电流表
(量程为0∽0.6 A,内阻r1 约为1 Ω)

C.电流表
(量程为0∽0.6 A,内阻r2=5 Ω)

D.最大阻值为10 Ω的滑动变阻器R0

E.开关S,导线若干

(1)请在图丙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图。

(2)先将R0调至最大,闭合开关S,调节滑动变阻器R0,记下各电表读数,再改变R0进行多次测量。在所测得的数据中选一组数据,用测量量和已知量来计算R时,若
的示数为I1,
的示数为I2,则该金属导体的电阻 R=　　　　。?

(3)该同学用直尺测量导体的长度为L,用螺旋测微器测量了外三角形的边长 a。测边长a时,螺旋测微器读数如图丁所示,则a=　　　 mm。用已经测得的物理量 R、L、a 等可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ=　　　　。?

11.（10分）如图所示，QB段是半径为R＝1m的光滑圆弧轨道，AQ段是长度为L＝1m的粗糙水平轨道，两轨道相切于Q点，Q在圆心O的正下方，整个轨道位于同一竖直平面内．物块P的质量m＝1kg(可视为质点)，P与AQ间的动摩擦因数μ＝0.1，若物块P以速度v0从A点滑上水平轨道，到C点又返回A点时恰好静止．(取g＝10m/s2)求：

(1)v0的大小；

(2)物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力．

12.(15分)如图所示,竖直平面内的空间中,有沿水平方向、垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在磁场中建立竖直的平面直角坐标系xOy,在x<0的区域内有沿x轴负向的匀强电场,电场强度大小为E,在x>0的区域内也存在匀强电场(图中未画出)。一个带正电的小球(可视为质点)从x轴上的N点竖直向下做匀速圆周运动至P点后进入x<0的区域,沿着与水平方向成α=30°角斜向上做直线运动,通过x轴上的M点,求:(重力加速度为g,不计空气阻力)

(1)小球运动速度的大小。

(2)在x>0的区域内所加的电场强度的大小。

(3)小球从N点运动到M点所用的时间。

13. [物理——选修3-3]（12分）

⑴（4分）以下说法中正确的是 。

（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得3分，选对3个得4分，每选错1个扣2分，最低得分0分）

A．从微观角度看，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，另一个是分子的数目

B．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

C．当分子间相互作用表现为斥力时，分子间距离越大，则分子势能越大

D．物体吸收热量同时对外做功，内能可能不变

E．氢气和氮气的温度相同时，它们分子的平均速率不同

⑵（8分）如图所示，两侧粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，左端封闭，右端开口。开始时左管内空气柱长20cm，两管水银面等高，温度不变，大气压强为P0=75cmHg。管内气体可视为理想气体。

（ⅰ）若右管足够长，从右侧管口缓慢加入水银，左管内气柱长变为15cm，求加入水银的长度；

（ⅱ）若左、右管管口等高，用厚度不计的活塞从右管管口缓慢推入，仍使左管内气柱长变为15cm，若过程中没有漏气现象，求活塞推入的深度。

14. [物理——选修3-4]（12分）

⑴（4分）关于电磁波谱，下列说法中正确的是 。（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得3分，选对3个得4分，每选错1个扣2分，最低得分0分）

A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变

B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高

C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射

D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线

E．在电磁波谱中，无线电波一般可用于通信

⑵（8分）如图所示，横截面为矩形ABCD的玻璃砖竖直放置在水平面上，其厚度为d，AD面镀有水银。用一束与BC成450角的细激光向下照射在BC面上，在水平面上出现两个光斑，距离为
，求玻璃砖的折射率。

15. [物理——选修3-5]（12分）

⑴（4分）下列说法正确的是 。

（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得3分，选对3个得4分，每选错1个扣2分，最低得分0分）

A．居里夫妇发现了铀和含铀矿物的天然放射现象

B．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大。

C．德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性。

D．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成.

E．赫兹在实验时无意中发现了一个使光的微粒理论得以东山再起的重要现象——光电效应。

（2）（8分）卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子。发现质子的核反应为：
。已知氮核质量为mN=14.00753u，氧核的质量为mO=17.00454u，氦核质量mHe=4.00387u，质子(氢核)质量为mp=1.00815u。(已知：1uc2=931MeV，结果保留2位有效数字)

求：① 这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应？相应的能量变化为多少？

② 若入射氦核以v0=3×107m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核。反应生成的氧核和质子同方向运动，且速度大小之比为1:50。求氧核的速度大小。

高三物理试题参考答案

一、选择题(每题6分，共48分)

1. C 2．D 3. C 4. D 5. D 6. AC 7.AD 8. AD

二、实验题（15分）

9. (1)0.420　(2)挡光条宽度d,通过光电门时间t,光电门到物块停止处的距离x　
　 (3)
　　

（每空2分，共8分）

10. (1) 5.663(5.661-5.665)　(1分)

(2) ×1 (2分) (3)电路图如图所示　(2分) (4)　10欧姆(2分)

三、计算题（32分）

11.（14分） (1)物块P从A到C又返回A的过程中，由动能定理

－μmg·2L＝0－mv （3分） 解得v0＝＝2m/s （2分）

(2)设物块P第一次刚通过Q点时的速度为v，在Q点轨道对P的支持力为FN，由动能定理和牛顿第二定律有：

－μmgL＝mv2－mv （2分）

FN－mg＝m （2分） 解得：FN＝12N （1分）

由牛顿第三定律可知，物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力大小为12N，方向竖直向下。（1分）

(3)物体从P到Q的过程是匀减速直线运动，由题意可得：

a=μg=1m/s2 （1分） 由L=v0t+at2 （1分）

可得 t=2-
=0.6s（1分）

12. （18分） (1) 带电小球做直线运动时的受力情况如图所示

由受力图得qE2=mgtan 30°　(2分)

mg=qvBcos 30°　(2分)

联立得v=　(2分)

(2) 小球在x > 0的区域内做匀速圆周运动,则带电小球所受电场力应与所受重力相平衡

qE1=mg　(2分) 解得E1=
E　(2分)

(3)小球的运动轨迹如图2所示,由几何关系可知∠OPO'=α=30°,

∠NO'P=120°　(1分)

由匀速圆周运动特点,可知小球做圆周运动的半径R=
=　(1分)

由几何知识可知,线段MP=
=
R　(1分)

带电小球做直线运动的时间t1=
=
=　(1分)

带电小球做圆周运动的周期T=
=
　(1分)

所以小球做圆周运动从N到P所用的时间t2=
=　(1分)

则带电小球从N点到M 点所用的时间t=t1+t2=
。　(2分)

四、选考题

13. ⑴（5分）BDE

⑵（10分）（1）初态：P1=P0 V1=L1S V2=L2S

P1 L1 S= P2 L2 S (3分) P2 =100cmHg (2分)

解得h=25cm (2分) 设加入的水银柱长为x，x=2（L1-L2）+h (1分)

解得x=35cm (2分)

14. [物理——选修3-4]（15分）

⑴（5分）ABE

⑵（10分）

作出光束传播的光路图，设光在E点折射角为α，则由几何关系和反射定律可知光在BC面的反射角为450，光在AD面的入射角和反射角为α(1分)

光束射出玻璃砖时在BC面的入射角为α，折射角为450，BC面的反射玻璃砖的厚度为d，则EG=HI=2dtanα (2分)

由几何关系可知平行光与水平面成450角，HJ=HI=2dtanα(2分)

HJ=
(2分),则α=300(1分)

由折射定律得 n=
=
(2分)

15. [物理——选修3-5]（15分）

⑴（5分）BCE

⑵（10分）1. Δm =mN + mHe- mO -mp = - 0.00129u (2分)

ΔE=Δm c2= -1.20MeV (2分)

故这一核反应是吸收能量的反应，吸收的能量为1.20MeV (1分)

mHe v0=mH vH+ mOvO (2分) 又因vO: vH =1:50 (2分)

解得：vO =1.8×106m/s (1分)

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