河北省唐山市2015届高三上学期期末考试 - 物理 - Word版含答案

2014－2015学年度高三年级期末考试

理科综合能力试题

本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）。共300分。 考生注意：

1．答题前，考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡

上粘贴 的条形码的―准考证号、姓名、考试科目‖与考生本人准考证号、姓名是否一致。

2．第I卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改

动，用橡皮擦干净后，再涂选其它答案标号。第II卷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。

3．考试结束后，监考员将试题卷、答题卡一并交回。

二、选择题：本题共8小题，每题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项

符合题目要求，19～21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，有错选的得0分。

14．关于物理学史，下列说法正确的是 A．奥斯特首先发现了电磁感应现象

B．楞次率先利用磁场产生了感应电流，并能确定感应电流的方向 C．法拉第研究了电磁感应现象，并总结出法拉第电磁感应定律 D．纽曼和韦伯先后总结出法拉第电磁感应定律

15．如图所示，理想变压器的a、b端加上一交流电压（电压有效值保持不变），副线圈c、d

端所接灯泡L恰好正常发光。此时滑线变阻器的滑片P位于图示位置。现将滑片下移（导线电阻不计），则以下说法中正确的是 A．灯仍能正常发光，原线圈输入电流变小 B．灯仍能正常发光，原线圈输入功率不变 C．灯不能正常发光，原线圈输入功率变大 D．灯不能正常发光，原线圈输入电压不变

16．卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，运动周期为T，地球半径为R，万有引力

常数为G，下列说法正确的是

2?RA．卫星的线速度大小为v=

T3?C．地球的平均密度为??

GT24?2R3B．地球的质量为M= 2GT4?2r3D．地球表面重力加速度大小为g=22

TR

17．如图所示，轻质弹簧的上端固定，下端与物体A相连，物体B与物体A之间通过

轻质不可伸长的细绳连接。开始时托住物体A，使A静止且弹簧处于原长，然后由静止释放A，从开始释放到物体A第一次速度最大的过程中，下列说法正确的有

A．A、B两物体的机械能总量守恒

B．B物体机械能的减少量一定等于A物体机械能的减少量

- 1 -

C．轻绳拉力对B物体做的功等于B物体机械能的变化 D．A物体所受合外力做的功等于A物体机械能的变化

18．如图所示，两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨宽度为

L，一端与电源连接。一质量为m的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好，金属棒

与导轨间的动摩擦因数为??3，在安培力的作用下，金属棒以v0的速度向3右匀速运动，通过改变磁感应强度的方向，可使流过导体棒的电流最小，此时磁感应强度的方向与竖直方向成 A．37o B．30o C．45o D．60o 19．甲乙两汽车同时同地出发，甲车做匀速运动，乙车做初速度为零的匀加

速直线运动，两车的位移与时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．t= l0s时，甲车追上乙车 B．乙车的加速度大小为lm/s2 C．t=5s时，两车速度相同 D．t=l0s时，两车速度相同

20．一带电荷量为+q、质量为m的带电粒子从O点以速率v0射入电场，运动到A点时速率

为2v0。现有另一电荷量为-2q、质量为m的粒子仍以速率v0从O点射入该电场，运动到B点时速率为2v0。若忽略重力的影响，带电粒子从O到A和从O到B的运动过程中 A．在O、A、B三点中，B点电势最高

B．在O、A、B三点中，A点电势最高 ， C．带电荷量为+q的粒子电势能的变化量大 D．两粒子的电势能变化量相等

21．如图所示，两端与定值电阻相连的光滑平行金属导轨倾斜放置，其中R1=R2=2R，导轨电

阻不计，导轨宽度为L，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B。导体棒ab的电阻为R，垂直导轨放置，与导轨接触良好。释放后，导体棒ab沿导轨向下滑动，某时刻流过R2的电流为I，在此时刻 A．重力的功率为6l2R B．金属杆ab消耗的热功率为4l2R

C．导体棒的速度大小为

2IR BL D．导体棒受到的安培力的大小为2BIL

第Ⅱ卷（共174分）

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个小题考生都必须做 答。第33题～第40题为选考题，考生根据要求做答。

（一）必考题

- 2 -

22．（8分）在一带有凹槽（保证小球沿斜面做直线运动）

的斜面底端安装一光电门，让一小球从凹槽中某位置由静止释放，调整光电门位置，使球心能通过光电门发射光束所在的直线，可研究其匀变速直线运动。实验过程如下： （1）首先用螺旋测微器测量小球的直径。如图所示，

则小球直径d= cm。 （2）让小球从凹槽上某位置由静止释放，并通过光电门。用刻度尺测量小球释放位置到

光电门的距离x，光电门自动记录小球通过光电门的时间?t，可计算小球通过光电门的瞬时速度表达式为v= 。（小球直径用d表示） （3）改变小球的释放位置重复（2），可得到多组距离x、速度v。现将多组x、v、v2对

应记录在下面的表格中。

（4）根据上表数据，在坐标纸上适当选取标度和横轴、纵轴对应的物理量，做出小球运动的线性关系图。

（5）根据所做图象求得小球运动的加速度a=__ m/s2（保留两位小数）。 23．（7分）现有两相同的某型号多用表，一同学在研究性学习过程中想获得10V量程直流电

压档的内阻和×lk欧姆档的内部电源的电动势，已知×lk欧姆档中央刻度线对应的数据为15。为完成实验，进行了如下操作： （1）将甲多用表档位旋钮拨到10V电压档，将乙多用表档位旋钮拨到×lk欧姆档； （2）应将甲多用表的红表笔与乙多用表的 （填―红‖或―黑‖）表笔连接，在将另

外两表笔连接； （3）在连接两多用表表笔之前应对乙多用表进行的操作为 ： （4）两多用表连接后，两表读数分别为6．0V和30k?，可知10V量程直流电压档的内阻为

k?,×lk欧姆档的内部电源的电动势为 V。

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24．（14分）固定的倾角为37O的光滑斜面，长度为L=lm，斜面顶端放置可视为质点的小物

体，质量为0．8kg，如图所示。当水平恒力较小时，物体可以沿斜面下滑，到达斜面底端时撤去水平恒力，物体在水平地面上滑行的距离为S。忽略物体转弯时的能量损失，研究发现S与F之间的关系如图所示。已知g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8，求： （1）物体与地面间的动摩擦因数∥；

（2）当F=3N时，物体运动的总时间（结果可以用根式表示）。

25．（18分）如图所示，在边长为L的正方形区域ABCD内，存在沿AD方向的匀强电场，

质量均为m，带电量分别为+q和-q的两粒子，同时由A、C两点沿AB和CD方向以速率v0进入正方形区域，两粒子在区域的正中心相遇。若将区域中的电场换为垂直纸面向外的匀强磁场，两粒子同时由A、B两点沿平行于AB方向进入区域，速度大小仍为v0，两粒子也在区域的正中心相遇，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，求： （1）匀强电场的电场强度E； （2）匀强磁场的磁感应强度B;

（3）若上述电场和磁场同时存在，两粒子先后由A点沿AC方向进入场区，速度大小仍

为v0，要求粒子能够沿直线到达C点，正方形区域内需另加一平行于纸面的匀强电场E?，求E?的大小和方向（方向用与AB方向夹角的正切值表示）。

（二）选考题

共45分，请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号涂黑，按所涂题号评分；多涂多答，按所涂的首题进行评分；不涂，按本选考题的首题进行评分。 33．【物理——选修3-3】（1 5分） （1）（6分）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是 A．所有晶体沿各个方向的光学性质都相同 B．非晶体沿各个方向的物理性质都相同

C．在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性

D．物质是晶体还是非晶体，是绝对的，不可能相互转化 E．有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体

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（2）（9分）如图所示，粗细均匀、导热性能良好、装有适量水银的U型管竖直放置，左

端封闭一定质量的理想气体，气柱长l= 32cm，两管中水银面等高。现向右管中加入长?l=9cm的水银柱（与右管内原有水银无空隙接触）。环境温度不变，大气压强P0= 75cmHg。求稳定后左管内气体的压强。 34．【物理——选修3-4】（1 5分） (1)（6分）如图所示，a、b是水平绳上的两点，相距42

厘米，一列正弦波沿绳传播，方向从a到b，每当a点经过平衡位置向上运动时，b点正好到达上方最大位移处，则此波的波长可能是 ( ) A．1 68厘米 B．56厘米 C．42厘米 D．33．6厘米 E．24厘米 （2）（9分）直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，∠B=30o，CA的延长线上S点有

一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示。光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等。已知光在真空中的传播速

度为c，BD=2d，∠ASD=15o。求：

I．玻璃砖的折射率； II．SD两点间的距离。 35．【物理——选修3-5】（1 5分） (1)（6分）下列关于近代物理内容的说法正确的有

A．原子核发生一次?衰交，原子核减少一个中子和一个质子

B．卢瑟福通过?粒子散射实验提出原子核由质子和中子组成

C．一束光照射到某种金属上，没有发生光电效应现象，是因为这束光的频率较低 D．压力和温度不会影响到放射性元素的半衰期

E．波尔认为，氢原子由高能量状态跃迁到低能量状态时，原子能量减少 (2)（9分）质量为m1的物体A以某一速度值由斜面底端冲上斜面，恰能到达斜面顶端，

如图所示。将质量为m2的物体B放置在斜面上某点，且处于静止状态，物体B到斜面顶端的距离为斜面长度的1/4，A物体再次以相同的初速度冲上斜面， A、B发生弹性碰撞后，艿物体刚好能够到达斜面顶端。两物体可视为质点，且二者与斜面间的动摩擦因数相同。求A、B两物体的质量比m1：m2。

物理答案

A卷：14．C 15．A 16．D 17．C 18．B 19．BC 20．AD 21．BC B卷：14．D 15．A 16．D 17．C 18．B 19．BC 20．AD 21．BD 22（1）0.9349～0.9354cm（2分） （2） （5）5.00m/s2(4.95～5.05均给分) （2分）

d（2分） （4）图略（2分） ?t- 5 -

23(2)黑（1分） （3）两表笔短接调零（2分） （4）30kΩ(2分)，9V(2分) 24.解：

(1) 当F2 = 0N时，s = 6.0m ,由动能定理得： mgLsinθ – μmgs =0 (3分) ∴ μ= 0.1 (2分)

(2) 当F3 = 3N时，由牛顿第二定律 mgsinθ - F3 cosθ = ma1 (2分)

由L=

1 a1t12得 (1分) 26 s (1分) 3物体在斜面上的运动时间t1 =

由v = a1t1 (1分) 水平面上由牛顿第二定律μmg = ma2 (1分) v = a2t2 (1分) 可得t2 =

6 s (1分)

物体运动的总时间为t = t1+ t2 =

436 s (1分)

25.解：（1）由题意知粒子在电场中做类平抛运动，沿初速度方向和电场力方向的位移大小均为

L，则 2L = v 0t (2分) 21L = at2 (2分) 22qE = ma (1分)

24mv0∴ E = (1分)

qL（2）由题意知粒子在磁场中做匀速圆周运动，半径为 r =

L (2分) 22mv0由牛顿第二定律得：qv0B = (2分)

r∴ B =

2mv0 (1分) qL(3)粒子应做匀速直线运动，受力如图所示，其中θ= 45°，设E′与AB方向夹角为α， y qE′sinα = qE + qv0B sinθ (2分)

qE′ qE′cosα = qv0B cosθ (2分) ∴ tanα = 22+1 (1分)

θ 225?22mv0E′ = (2分)

qLα o x qv0B qE

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（负电荷同理可得） 33(1)BCE（6分）

(2) 初态两管水银面等高，封闭气体的压强P1?P0 （2分）

加入水银后，假设左侧水银面上升xcm，则右侧水银面上升（Δl - x）cm，

此时左侧封闭气体压强为P2=P0+(Δl - 2x) （2分）

由玻意耳定律 P0l?(P0??l?2x)(l?x) （2分） 解得 x=2cm，x=72cm(舍) （2分） 稳定后压强P2=P0+(Δl - 2x)=80cmHg （1分） 34(1)BE（6分）

(2) Ⅰ．由几何关系可知入射角i=45°，折射角r=30°，（2分）

n?sini （2分） sinrS 可得 n?2 （1分）

c （1分） nA C D 30° B Ⅱ．在玻璃砖中光速 v?光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有

SDBDsin30?? （2分） cv可得 SD = d （1分）

35（1）CDE（6分） (2)两物体向上滑行时，

mgsin???mgcos??ma （2分）

二者加速度相同，二者刚好能滑到斜面顶端 由v?2a2L，可知m1碰前的速度与m2碰后的速度相等 （2分） 4在碰撞过程中，设碰前m1的速度和碰后m2的速度为v，碰后m1的速度为v1

m1v?m1v1?m2v （2分）

1112m1v2?m1v1?m2v2 （2分） 222由以上两式可得

m1:m2=1:1 （1分）

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