2016届河北省高三上学期期末考试物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

在冬奥会短道速滑项目中，运动员绕周长仅111米的短道竞赛．运动员比赛过程中在通过弯道时如果不能很好地控制速度，将发生侧滑而摔离正常比赛路线．图1中圆弧虚线Ob代表弯道，即正常运动路线，Oa为运动员在O点时的速度方向(研究时可将运动员看做质点)．下列论述正确的是(  )

A．发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心

B．发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需要的向心力

C．若在O发生侧滑，则滑动的方向在Oa左侧

D．若在O发生侧滑，则滑动的方向在Oa右侧与Ob之间

2. 难度：简单

如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、L/2为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断不正确的是（   ）

A．b、d两点处的电势相同

B．四点中c点处的电势最低

C．b、d两点处的电场强度相同

D．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小

3. 难度：困难

如图甲所示，在边长为a的正方形区域内，有以对角线为边界、垂直于纸面的两个匀强磁场，磁感应强度大小相同、方向相反，纸面内一边长为a的正方形导线框沿x轴匀速穿过磁场区域，t＝0时刻恰好开始进入磁场区域，以顺时针方向为导线框中电流的正方向，下列选项中能够正确表示电流与位移关系的是(  )

甲

4. 难度：困难

如图甲所示．质量为M的木板静止在光滑水平面上．一个质量为m的小滑块以初速度v₀从木板的左端向右滑上木板．滑块和木板的水平速度随时间变化的图象如图乙所示．某同学根据图象作出如下一些判断，正确的是(  )

A．滑块和木板始终存在相对运动

B．滑块始终未离开木板

C．滑块的质量小于木板的质量

D．木板的长度一定为

5. 难度：简单

如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为n₁∶n₂＝10∶1，原线圈接入电压u＝220sin 100πt(V)的交流电源，交流电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，定值电阻R₀＝10 Ω，可变电阻R的阻值范围为0～10 Ω，则(  )

A．副线圈中交变电流的频率为100 Hz

B．t＝0.02 s时，电压表的示数为0

C．调节可变电阻R的阻值时，电流表示数的变化范围为1.1～2.2 A

D．当可变电阻阻值为10 Ω时，变压器的输入电功率为24.2W

6. 难度：中等

探月工程三期飞行试验器于2014年10月24日2时在中国西昌卫星发射中心发射升空，最终进入距月球表面高为h的圆形工作轨道．设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则下列说法正确的是(    )

A．飞行试验器在工作轨道上的加速度为

B．飞行试验器绕月球运行的周期为

C．飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为

D．月球的平均密度为

7. 难度：中等

如图甲所示，固定斜面AC长为L，B为斜面中点，AB段光滑．一物块在恒定拉力F作用下，从最低点A由静止开始沿斜面上滑至最高点C，此过程中物块的动能E_k随位移x变化的关系图象如图乙所示．设物块由A运动到C的时间为t₀，下列描述该过程中物块的速度v随时间t、加速度大小a随时间t、加速度大小a随位移x、机械能E随位移x变化规律的图象中，可能正确的是(  )

8. 难度：简单

如图所示,AOB为一边界为圆的匀强磁场,O点为圆心,D点为边界OB的中点,C点为边界上一点,且CD∥AO。现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场(不计重力及粒子间的相互作用),其中粒子1从A点正对圆心射入,恰从B点射出,粒子2从C点沿CD射入,从某点离开磁场,则可判断(  )

A.粒子2在B、C之间某点射出磁场

B.粒子2必在B点射出磁场

C.粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为3∶2

D.粒子1与粒子2的速度偏转角度应相同

二、实验题

9. 难度：中等

某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度．

           

实验步骤如下：

①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；

②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示．在A端向右拉动木板，等弹簧秤读数稳定后，将读数记作F；

③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；实验数据如表所示：

G/N	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50	4.00
F/N	0.62	0.83	0.99	1.22	1.37	1.61

④如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端C处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度h；

⑤滑块由静止释放后开始运动，最终停在木板上D点(未与滑轮碰撞)，测量C、D间距离x.完成下列作图和填空：

(1)根据表中数据在给定的坐标纸(如图丙)上作出F－G图线．

(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ＝________(保留2位有效数字)

(3)滑块最大速度的大小v＝____________(用h、x、μ和重力加速度g表示．)

10. 难度：简单

LED绿色照明技术已经走进我们的生活。某实验小组要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约500Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同。

实验室提供的器材有：

A.电流表A₁(量程为0至50 mA，内阻R_A1约为3Ω)

B.电流表A₂(量程为0至3 mA，内阻R_A2＝15Ω)

C.定值电阻R₁＝697Ω

D.定值电阻R₂＝1985Ω

E.滑动变阻器R(0至20Ω)一只

F.电压表V(量程为0至12 V，内阻R_V＝1kΩ)

G.蓄电池E(电动势为12 V，内阻很小)

F.开关S一只

(1)如图所示，请选择合适的器材，电表1为________，电表2为________，定值电阻为________。（填写器材前的字母编号）

(2)将采用的电路图补充完整．

(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx＝__________________(填字母)，当表达式中的________(填字母)达到________，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为LED灯正常工作时电阻．（所填符号角标要与题中仪器名称符号角标一致，如A₁的示数为I₁ ，A₂的示数数为I₂）

三、计算题

11. 难度：简单

如图所示，质量为m的小物块(可视为质点)，用长为l的轻细线悬于天花板的O点．足

够长的木板AB倾斜放置，顶端A位于O点正下方，与O点的距离为2l，木板与水平面间的夹角θ=30˚．整个装置在同一竖直面内．现将小物块移到与O点同高的P点(细线拉直)，由静止释放，小物块运动到最低点Q时剪断细线，重力加速度为g，求：

(1)剪断细线时，小物块速度的大小；

(2)小物块在木板上的落点到木板顶端A的距离及与木板接触前瞬间的速度．

12. 难度：简单

如图所示，在xOy平面的第一象限内，分布有沿x轴负方向的场强的匀强电场，第四象限内分布有垂直纸面向里的磁感应强度B₁=0.2 T的匀强磁场，第二、三象限内分布有垂直纸面向里的磁感应强度B₂的匀强磁场。在x轴上有一个垂直于y轴的平板OM，平板上开有一个小孔P，P处连接有一段长度d=lcm内径不计的准直管，管内由于静电屏蔽没有电场。y轴负方向上距O点cm的粒子源S可以向第四象限平面内各个方向发射a粒子，假设发射的a粒子速度大小均为2×10⁵m/s，此时有粒子通过准直管进入电场, 打到平板和准直管管壁上的a粒子均被吸收。已知a粒子带正电，比荷为，重力不计，求：

(1) a粒子在第四象限的磁场中运动时的轨道半径和粒子从S到达P孔的时间；

(2) 除了通过准直管的a粒子外，为使其余a粒子都不能进入电场，平板OM的长度至少是多长？

(3) 经过准直管进入电场中运动的a粒子，第一次到达y轴的位置与O点的距离；

(4) 要使离开电场的a粒子能回到粒子源S处，磁感应强度B₂应为多大？

四、填空题

13. 难度：中等

下列说法正确的是      （填入正确选项前的字母。选对一个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分；每选错1个扣3分，最低得分0分）

A. 气体的压强等于器壁单位面积上所受气体分子平均作用力的大小

B. 当某一密闭容器自由下落时，容器中气体的压强不会变为零

C. 气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大

D. 气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大

E. 在“用油膜法测分子直径”的实验中，能否得到理想的油膜轮廓，滴液体时的高度是一个很重要的因素。高度太高，实验不易成功

五、计算题

14. 难度：简单

如图所示，两端封闭的粗细均匀的U形管中封闭了一段水银柱,U形管左右两端各有一段空气柱。U形管由静止自由下落时，左侧的空气柱长度L₁=10cm，右侧空气柱长度L₂=20cm，左右两侧的水银柱的高度差为5cm。如果U形管改为匀速下落，则左右两侧的水银柱的高度差为3cm。试求自由下落时两侧的空气柱的压强。

六、填空题

15. 难度：简单

如图所示，实线和虚线分别为一列沿x轴传播的简谐横波在t₁=0、t₂=0.02s两个时刻的波形图象，已知t₂-t₁<T/2（T为该波的周期），下列说法正确的是          。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．波沿着x轴负方向传播

B．波的传播速度是100m/s

C．在t₂-t₁=0．02s时间内，x=24m的质点运动的路程为

D．在t=0.4s时刻，x=4m的质点的速度最大

E．在t=1．6 s时刻，x=64m的质点加速度为零

七、计算题

16. 难度：简单

如图所示，将一等腰直角棱镜ABC截去棱角ADE，使其截面DE平行于底面BC，可制成“道威棱镜”，这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射。已知棱镜玻璃的折射率n＝，棱边长cm，cm，一束平行于底边BC的单色光从DE边上的M点射入棱镜，求：

（i）光线进入“道威棱镜”时的折射角；

（ii）通过计算判断光线能否从BC边射出；

（ⅲ）光线在棱镜中传播所用的时间。

八、选择题

17. 难度：简单

下列说法正确的是_ ___      （填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）。

A．图甲中，当弧光灯发出的光照射到锌板上时，与锌板相连的验电器铝箔有张角，证明光具有粒子性。

B．图乙为某金属在光的照射下，光电子最大初动能 与入射光频率v的关系图象，当入射光的频率为2v₀时，产生的光电子的最大初动能为E

C．图丙中，用从n=2能级跃迁到n=l能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂，不能发生光电效应

D．丁图中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知，若D和E能结合成F，结合过程一定会释放能量

E．图戊是放射性元素发出的射线在磁场中偏转示意图，射线c是粒子流，它产生的机理是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的

九、计算题

18. 难度：简单

如图所示，足够长的木板A和物块C置于同一光滑水平轨道上，物块B置于A的左端，A、B、C的质量分别为m、2m和3m，已知A、B一起以v₀的速度向右运动，滑块C向左运动，A、C碰后连成一体，最终A、B、C都静止，求：

（i）C与A碰撞前的速度大小

（ii）A、C碰撞过程中C对A到冲量的大小．