河北省衡水中學(xué)高三下學(xué)期期中考試物理試題及答案

1、20132014學(xué)年度第二學(xué)期高三年級(jí)期中考試 理科綜合試卷（物理） 本試題卷共11頁(yè)，40題（含選考題）。全卷滿分300分。考試用時(shí)150分鐘。注意事項(xiàng)：1答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上。2選擇題的作答：每小題選出答案后，用2b鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。3非選擇題的作答：用黑色字跡簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。答在試題卷、草稿紙上無(wú)效。4選考題的作答：先把所選題目的題號(hào)在答題卡指定的位置用2b鉛筆涂黑?？忌鷳?yīng)根據(jù)自己選做的題目準(zhǔn)確填涂題號(hào)，不得多選。答題答在答題卡對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)，答在試題卷、草

2、稿紙上無(wú)效。5考生必須保持答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束，將試題卷和答題卡一并上交?？赡苡玫降南鄬?duì)原子質(zhì)量：h l c l2 n 14 o 16 mg 24 al 27 s 32 c1 35.5 fe 56 cu 64 i 127ba 卷（126分）二：選擇題。本題共8小題，每小題6分。14-18只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。19-21有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求的，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。14.以下有關(guān)物理學(xué)概念或物理學(xué)史說(shuō)法正確的有（）a牛頓發(fā)現(xiàn)的萬(wàn)有引力定律，卡文迪許用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出萬(wàn)有引力恒量的數(shù)值，從而使萬(wàn)有引力定律有了真正的實(shí)用價(jià)值。 b勻速圓周運(yùn)動(dòng)是速度大小不變的勻

3、變速曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向始終為切線方向 c行星繞恒星運(yùn)動(dòng)軌道為圓形，則它運(yùn)動(dòng)的周期平方與軌道半徑的三次方之比為常數(shù)，此常數(shù)的大小與恒星的質(zhì)量和行星的速度有關(guān) d奧斯特發(fā)現(xiàn)了電與磁間的關(guān)系，即電流的周?chē)嬖谥艌?chǎng)；同時(shí)他通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了磁也能產(chǎn)生電，即電磁感應(yīng)磁現(xiàn)象15近來(lái)，我國(guó)大部分地區(qū)都出現(xiàn)了霧霾天氣，給人們的正常生活造成了極大的影響。在一霧霾天，某人駕駛一輛小汽車(chē)以30m/s的速度行駛在高速公路上，突然發(fā)現(xiàn)正前方30m處有一輛大卡車(chē)以10m/s的速度同方向勻速行駛，小汽車(chē)緊急剎車(chē)，但剎車(chē)過(guò)程中剎車(chē)失靈。如圖a、b分別為小汽車(chē)和大卡車(chē)的vt圖象，以下說(shuō)法正確的是（ ）a因剎車(chē)失靈前小汽車(chē)已減速，

4、不會(huì)追尾 b在t=5s時(shí)追尾c在t=3s時(shí)追尾 d由于初始距離太近，即使剎車(chē)不失靈也會(huì)追尾16如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4：1，電壓表和電流表均為理想電表，r為熱敏電阻（溫度升高時(shí)其電阻減?。?，ro為定值電阻。當(dāng)原線圈接如圖乙所示的正弦交流電時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ）a電壓表v2的示數(shù)為vb原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為（v）cr處溫度降低時(shí)，電流表的示數(shù)變大，電壓表v2的示數(shù)變小dr處溫度升高時(shí)，變壓器原線圈的輸入功率增大172013年12月2日1時(shí)30分，嫦娥三號(hào)探測(cè)器由長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，首次實(shí)現(xiàn)月球軟著陸和月面巡視勘察。嫦娥三號(hào)的飛行軌道示意圖如圖

5、所示。假設(shè)嫦娥三號(hào)在環(huán)月段圓軌道和橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受到月球的萬(wàn)有引力。則以下說(shuō)法正確的是（） a若已知嫦娥三號(hào)環(huán)月段圓軌道的半徑、運(yùn)動(dòng)周期和引力常量，則可以計(jì)算出月球的密度b嫦娥三號(hào)由環(huán)月段圓軌道變軌進(jìn)入環(huán)月段橢圓軌道時(shí)，應(yīng)讓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火使其加速c嫦娥三號(hào)在動(dòng)力下降階段，其引力勢(shì)能減小d嫦娥三號(hào)在環(huán)月段橢圓軌道上p點(diǎn)的速度大于q點(diǎn)的速度18在2014年索契冬奧會(huì)中國(guó)代表團(tuán)收獲3金4銀2銅。在自由式滑雪比賽中，運(yùn)動(dòng)員在較高的雪坡上滑到某一弧形部位處，沿水平方向飛離斜坡，在空中劃過(guò)一段拋物線后，再落到雪坡上，如圖3所示，若雪坡的傾角為，飛出時(shí)的速度大小為v0則以下說(shuō)法 錯(cuò)誤 的是( )a運(yùn)動(dòng)員在

6、空中經(jīng)歷的時(shí)間是b運(yùn)動(dòng)員的落點(diǎn)與起飛點(diǎn)的距離是c運(yùn)動(dòng)員的落點(diǎn)與起飛點(diǎn)間豎直高度是d.運(yùn)動(dòng)員落回雪坡時(shí)的速度大小是19假設(shè)在某電場(chǎng)中沿x軸方向上，電勢(shì)與x 的距離關(guān)系如圖所示，其中x4x3=x6x5?，F(xiàn)有一個(gè)電子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用移動(dòng)，則下列關(guān)于電場(chǎng)和電子能量說(shuō)法正確的是（ ）a區(qū)域x3x4內(nèi)沿x軸方向的電場(chǎng)強(qiáng)度均勻減小bx6x7內(nèi)沿x軸方向場(chǎng)強(qiáng)為零c若電子從電勢(shì)為2v的x1位置向右移動(dòng)到電勢(shì)為2v的x7位置，為了通過(guò)電勢(shì)為3v的x2位置，電子至少應(yīng)具有1ev的初動(dòng)能d電子在區(qū)域x3x4內(nèi)沿x軸方向所受電場(chǎng)力大于區(qū)域x5x6內(nèi)沿x軸方向所受電場(chǎng)力20如圖所示，傾角為的光滑斜面下端固定一絕緣輕

7、彈簧，m點(diǎn)固定一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球q。整個(gè)裝置處在場(chǎng)強(qiáng)大小為e、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中?，F(xiàn)把一個(gè)帶電量為+q的小球p從n點(diǎn)由靜止釋放，釋放后p沿著斜面向下運(yùn)動(dòng)。n點(diǎn)與彈簧的上端和m的距離均為s0。p、q以及彈簧的軸線ab與斜面平行。兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)和點(diǎn)電荷，彈簧的勁度系數(shù)為k0，靜電力常量為k。則( )ea小球p返回時(shí)，不可能撞到小球q b小球p在n點(diǎn)的加速度大小為 c小球p沿著斜面向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，其電勢(shì)能一定減少d當(dāng)彈簧的壓縮量為時(shí)，小球p的速度最大21如圖所示，acd、efg為兩根相距l(xiāng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌，它們被豎直固定在絕緣水平面上，cdgf面與水平面成角。兩導(dǎo)軌所

8、在空間存在垂直于cdgf平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b。兩根質(zhì)量均為m、長(zhǎng)度均為l的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，兩金屬細(xì)桿的電阻均為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。當(dāng)ab以速度v1沿導(dǎo)軌向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以速度v2向下勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g。以下說(shuō)法正確的是 ( )a回路中的電流強(qiáng)度為bab桿所受摩擦力為mgsinccd桿所受摩擦力為d與v1大小的關(guān)系為mgcos卷（共174分）三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第22題第32題為必考題，每個(gè)小題考生都必須做答。第33題第40題為選考題，考生根據(jù)要求做答。（一）必考題（11題共129分

9、）22（6分）物理小組的同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)定重力加速度，實(shí)驗(yàn)器材有：底座、帶有標(biāo)尺的豎直桿、光電門(mén)1和2組成的光電計(jì)時(shí)器（其中光電門(mén)1更靠近小球釋放點(diǎn)），小球釋放器（可使小球無(wú)初速釋放）、網(wǎng)兜。實(shí)驗(yàn)時(shí)可用兩光電門(mén)測(cè)量小球從光電門(mén)1運(yùn)動(dòng)至光電門(mén)2的時(shí)間t，并從豎直桿上讀出兩光電門(mén)間的距離h。（1）使用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑如圖所示，則小球直徑為_(kāi)cm。（2）改變光電門(mén)1的位置，保持光電門(mén)2的位置不變，小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)2的速度為v，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速度g，則h、t、g、v四個(gè)物理量之間的關(guān)系為h=_。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖線，若圖線斜率的絕對(duì)值為k，根據(jù)圖線可求出重力加

10、速度大小為_(kāi)。23. （8分）硅光電池是太陽(yáng)能電池的一種，某同學(xué)為了測(cè)定該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路。圖中與a1串聯(lián)的定值電阻的阻值為r0，電流表視為理想電表，在一定強(qiáng)度的光照下進(jìn)行下述實(shí)驗(yàn)（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出電流表a1、a2的值i1、i2。為了作出此電池的ui曲線，需要計(jì)算出電路的路端電壓u，則u_（用題中所給字母表示）根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出該硅光電池的ui圖象如圖乙所示，該電池的電動(dòng)勢(shì)e=_v，在流過(guò)電流表a2的電流小于200ma的情況下，此電池的內(nèi)阻r_；若將該硅光電池兩端接上阻值為6的電阻，此時(shí)對(duì)應(yīng)的電池內(nèi)阻r_。24（14分）如圖所示，

11、從a點(diǎn)以v0=4m/s的水平速度拋出一質(zhì)量的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)時(shí)，恰好沿切線方向進(jìn)入光滑圓弧軌道bc，經(jīng)圓孤軌道后滑上與c點(diǎn)等高、靜止在粗糙水平面的長(zhǎng)木板上，圓弧軌道c端切線水平。已知長(zhǎng)木板的質(zhì)量m=4kg,a、b兩點(diǎn)距c點(diǎn)的高度分別為h=0.6m、h=0.15m，r=0.75m，物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。求：（1）小物塊運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向；（4分）（2）小物塊滑動(dòng)至c點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧軌道c點(diǎn)的壓力；（保留兩位有效數(shù)字）（5分）（3）長(zhǎng)木板至少為多長(zhǎng)，才能保證小物塊不滑出長(zhǎng)木板？（5分） 25（19分）如圖所示，在坐標(biāo)系坐標(biāo)原點(diǎn)o處有一

12、點(diǎn)狀的放射源，它向平面內(nèi)的軸上方各個(gè)方向發(fā)射粒子，粒子的速度大小均為，在的區(qū)域內(nèi)分布有指向軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為，其中與分別為粒子的電量和質(zhì)量；在的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，為電場(chǎng)和磁場(chǎng)的邊界為一塊很大的平面感光板垂直于平面且平行于軸，放置于處，如圖所示觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)恰好無(wú)粒子打到板上（不考慮粒子的重力及粒子間的相互作用），求：（1）粒子通過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)邊界時(shí)的速度大小及距y軸的最大距離;（5分）（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（5分）（3）將板至少向下平移多大距離才能使所有的粒子均能打到板上？（5分）此時(shí)ab板上被粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度（4分）34【物理選修3-4】（15分）(1)（6

13、分）一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，t=0時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)p恰在波峰，質(zhì)點(diǎn)q恰在平衡位置且向上振動(dòng)。再過(guò)02s，質(zhì)點(diǎn)q第一次到達(dá)波峰，則正確的是 a波沿x軸正方向傳播 b波的傳播速度為30msc質(zhì)p的振動(dòng)位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為d1s末質(zhì)點(diǎn)p的位移為零e0至09s時(shí)間內(nèi)p點(diǎn)通過(guò)的路程為0.9m（2）（9分）如圖所示， mn為豎直放置的光屏，光屏的左側(cè)有半徑為r、折射率為的透明半球體，o為球心，軸線oa垂直于光屏，o至光屏的距離。位于軸線上o點(diǎn)左側(cè)處的點(diǎn)光源s發(fā)出一束與oa夾角=60的光線射向半球體，求光線從s傳播到達(dá)光屏所用的時(shí)間。（已知光在真空中傳播的速度為c。）35【物理選修3-5】

14、（15分）(1)（6分）下列說(shuō)法中正確的是 。a.粒子散射實(shí)驗(yàn)是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)b.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外還具有動(dòng)量c.根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢(shì)能增大，核外電子的運(yùn)動(dòng)速度減小。d.正負(fù)電子對(duì)湮滅技術(shù)是一項(xiàng)較新的核物理技術(shù)。一對(duì)正負(fù)電子對(duì)湮滅后生成光子的事實(shí)說(shuō)明質(zhì)量守恒定律是有適用范圍的e的半衰期是5天，12g經(jīng)過(guò)15天后還有1.5g未衰變(2)（9分）如圖所示，在光滑水平地面上有一固定的擋板，擋板左端固定一個(gè)輕彈簧?，F(xiàn)有一質(zhì)量m=3kg，長(zhǎng)l=4m的小車(chē)ab（其中為小車(chē)的中點(diǎn)，

15、部分粗糙，部分光滑）一質(zhì)量為m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），放在車(chē)的最左端，車(chē)和小物塊一起以4m/s的速度在水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng)，車(chē)撞到擋板后瞬間速度變?yōu)榱?，但未與擋板粘連。已知車(chē)部分的長(zhǎng)度大于彈簧的自然長(zhǎng)度，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，小物塊與車(chē)部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，重力加速度取10m/s2。求：（1）小物塊和彈簧相互作用的過(guò)程中，彈簧具有的最大彈性勢(shì)能；（2）小物塊和彈簧相互作用的過(guò)程中，彈簧對(duì)小物塊的沖量；（3）小物塊最終停在小車(chē)上的位置距端多遠(yuǎn)。物理部分14. a 15. c 16：d 17：c 18：d 19： bd 20：ab 21： cd22.【答案】（1）1.170 （2

16、） （3）2k【解析】試題分析：（1）由游標(biāo)卡尺的計(jì)數(shù)規(guī)則進(jìn)行計(jì)數(shù)，小球的直徑為；（2）不考慮空氣阻力，將小球看做是從2到1的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故有；（3）將關(guān)系式改寫(xiě)為，所以可知在圖像中，斜率的絕對(duì)值，故可求出重力加速度為2k；考點(diǎn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)23. （7分） i1r0 (1分) 2.9 （2分）； 4.0 （2分） 5.6 （2分）【解析】從該硅光電池的ui圖象可知電動(dòng)勢(shì)為2.9v，由（0ma ,2.9v）與（200ma ,2.1v）兩點(diǎn)的此電池的內(nèi)阻為4.0。從該硅光電池的ui圖象與電阻為6.0的導(dǎo)體的伏安特性曲線的交點(diǎn)可求出此時(shí)對(duì)應(yīng)的電池內(nèi)阻24.【答案】（1）5m/s，方向與水

17、平面的夾角為37（2）47n（3）2.8m【解析】物塊做平拋運(yùn)動(dòng)：hh =gt2 （1分）設(shè)到達(dá)c點(diǎn)時(shí)豎直分速度為vy：vygt（1分）=5m/s（1分）方向與水平面的夾角為：tan vy / v03/4，即 =37 （1分）從a至c點(diǎn)，由動(dòng)能定理得mgh =（2分）設(shè)c點(diǎn)受到的支持力為fn，則有fnmg = （1分）由上式可得v2=m/s fn = 47 n （1分）根據(jù)牛頓第三定律可知，物塊m對(duì)圓弧軌道c點(diǎn)的壓力大小為47.3n（1分）由題意可知小物塊m對(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力f = 1mg =5n （1分）長(zhǎng)木板與地面間的最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力f = 2(m+m)g=10n （1分）因f

18、 f ，所以小物塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)木板靜止不動(dòng)（1分）小物塊在長(zhǎng)木板上做勻減速運(yùn)動(dòng)，至長(zhǎng)木板右端時(shí)速度剛好為0則長(zhǎng)木板長(zhǎng)度至少為l=2.8m （2分）25【答案】（1）（2）（3）【解析】試題分析：（1）根據(jù)動(dòng)能定理： （1分）可得： （1分）初速度方向與軸平行的粒子通過(guò)邊界時(shí)距軸最遠(yuǎn)，由類(lèi)平拋知識(shí)： 解得： （3分）（2）根據(jù)上題結(jié)果可知：，對(duì)于沿x軸正方向射出的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與x軸正方 向夾角： （1分）易知若此粒子不能打到ab板上，則所有粒子均不能打到ab 板，因此此粒子軌跡必與ab板相切，可得其圓周運(yùn)動(dòng)的半徑： （2分）又根據(jù)洛倫茲力提供向心力： （1分）可得： （1分）（3）由分析可知沿x軸負(fù)方向射出的粒子若能打到ab板上，則所有粒子均能打到板上。其臨界情況就是此粒子軌跡恰好與ab板相切。 （2分）由分析可知此時(shí)磁場(chǎng)寬度為原來(lái)的， （2分）則：板至少向下移動(dòng) （1分）沿x軸正方向射出的粒子打在ab板的位置粒子打在ab板區(qū)域的右邊界由幾何知識(shí)可知：板上被粒子打中區(qū)域的長(zhǎng)度： （4分）考點(diǎn)：考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)34(1)（9分）【答案】abd(2）（9分）解：光從光源s射出經(jīng)半球體到達(dá)光屏的光路如圖。光由空氣射向半球體，由折射定律，有 1分解得 1分在中，由正弦定理得解得 1分光