2017届山西省三区八校高三第二次模拟考试理科综合物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图，真空中 a、b、c、d 四点共线且等距。先在 a 点固定一点电荷+Q，测得 b 点场强大小为 E。若再将另一等量异种点电荷-Q 放在 d 点时，则（    ）

A. b 点场强大小为    B. c 点场强大小为

C. b 点场强方向向右    D. c 点电势比 b 点电势低

2. 难度：中等

如图，正方形导线框abcd的边长为L=10cm，线框平面位于竖直平面内，上下两边处于水平状态．当它从某高处落下时通过一匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面，线框的ab边刚进入磁场时，由于安培力的作用使得线框恰能匀速运动．已知磁场的宽度h=4L，线框刚进入磁场时的速度v₀=2.5m/s．那么若以向下为力的正方向，则线框通过磁场区域过程中所受安培力的图象可能是以下四图中的（　　）

A.     B.

C.     D.

3. 难度：中等

如图所示，粗糙水平地面上的长方体物块将一重为 G 的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上，现用 水平向右的拉力 F 缓慢拉动长方体物块，在圆球与地面接触之前，下面的相关判断正确的是（ ）

A. 球对墙壁的压力逐渐减小

B. 地面对长方体物块的支持力逐渐增大

C. 地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大

D. 水平拉力 F 逐渐减小

4. 难度：中等

在匀强磁场中有一不计电阻的单匝矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的 正弦交流电，把该交流电输入到图乙中理想变压器的 A、B 两端。图中的电压表和电流表均为理想交流电表，为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），为定值电阻。下列说法正确的是（    ）

A. 在图甲的t=0.01s时刻，矩形线圈平面与磁场方向平行

B. 变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为

C. R_t处温度升高时，电压表V₁示数与V₂示数的比值变大

D. R_t处温度升高时，电压表V₂示数与电流表A₂示数的乘积可能变大、也可能变小，而电压表V₁示数与电流表A₁示数的乘积一定变小

5. 难度：中等

如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0 时刻，将一金属小球从弹簧正上方某 一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹篱上升到一定高度 后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F 随时间 t 变化 的图象如图乙所示，则(   )

A. 时刻小球动能最大

B. 时刻小球动能最大

C. ～这段时间内，小球的动能先增加后减少

D. ～这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能

6. 难度：压轴

如图所示，相距为 d 的两水平线 和分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度 为 B，正方形线框 abcd 边长为 L（L<d）、质量为 m，电阻为 R。将线框在磁场上方高 h 处由静止释放， ab 边刚进入磁场和穿出磁场时的速度恰好相等。则在线框全部穿过磁场的过程中（ ）

A. ab 边刚进入磁场时 ab 两端的电势差为

B. 感应电流所做功为 mgd

C. 感应电流所做功为 2mgd

D. 线框最小速度为

二、不定项选择题

7. 难度：中等

已知能使某种金属发生光电效应的光子的最小频率为ν0。一群氢原子处于量子数 n＝4 的激发态，这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光，且氢原子从量子数 n＝3 的激发态跃迁到量子数 n＝2 的能量状态时向外辐射频率为ν0 的光子。下列说法正确的是（    ）

A. 这些氢原子向外辐射的光子频率有 6 种

B. 当照射光的频率ν 大于时，若增大，则逸出功增大

C. 当用频率为 2的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为 h

D. 当照射光的频率ν 大于 时，若光强增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍

三、选择题

8. 难度：中等

如图所示，质量分别为和的木块 A 和 B 之间用一轻质弹簧相连，然后将它们静置于一底端 带有挡板的光滑斜面上，其中 B 置于斜面底端的挡板上，设斜面的倾角为θ,弹簧的劲度系数为 k。现用一平行于斜面的恒力 F 拉木块 A 沿斜面由静止开始向上运动，当木块 B 恰好对挡板的压力为零 时，木块 A 在斜面上运动的速度为 v，则下列说法正确的是（ ）

A. 此时弹簧的弹力大小为 m1gsinθ

B. 拉力 F 在该过程中对木块 A 所做的功为 F(+)gsinθ/k

C. 弹簧在该过程中弹性势能增加了 F(+)gsinθ/k—1/2mv²

D. 木块 A 在该过程中重力势能增加了 (+)g²（sinθ）²/k

四、实验题

9. 难度：中等

一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四 边形定则．

①如图（a），在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶______时电子秤的示数 F；

②如图（b），将三细线、、的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉 A 和水壶杯带上．水平拉开细线，在白纸上记下结点 O 的位置、___________和电子秤的示数；

③如图（c），将另一颗墙钉 B 钉在与 O 同一水平位置上，并将 拴在其上．手握电子秤沿着②中的方向拉开细线，使____________和三根细线的方向与②中重合，记录电子秤的示数；

④在白纸上按一定标度作出电子秤拉力 F、、的图示，根据平行四边形定则作出、的合力 F′的图示，若________________________，则平行四边形定则得到验证．

10. 难度：困难

图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置图，下面一些实 验步骤：

A.用天平测出重物和夹子的质量

B.把打点计时器用铁夹固定在放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同 一竖直面内

C.把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态

D.将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物 的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态

E.接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，再断开电源

F.用秒表测出重物下落的时间

G.更换纸带，重新进行实验

（1）对于本实验，以上不必要的两个 步骤是____________

（2）图乙为实验中打出的一条纸带，O 为打出的第一个点，A、B、C 为从适当位置开始选取的三个 连续点（其它点未画出），打点计时器每隔 0.02s 打一个点，若重物的质量为 0.5kg，当地重力加速 度取 g=9.8m/s²，由图乙所给的数据算出（结果保留两位有效数字）：

①从 O 点下落到 B 点的过程中，重力势能的减少量为_________J；

②打 B 点时重物的动能为    _________J。

五、简答题

11. 难度：困难

如图所示，间距为 L、电阻不计的足够长双斜面型平行导轨，左导轨光滑，右导轨粗糙， 左、右导轨分别与水平面成α、β角，分别有垂直于导轨斜面向上的磁感应强度为 B1、B2 的匀强磁场，两处的磁场互不影响。质量为 m、电阻均为 r 的导体棒 ab、cd 与两平行导轨垂直放置且接触良 好。ab 棒由静止释放，cd 棒始终静止不动。求：

（1）ab 棒速度大小为 v 时通过 cd 棒的电流大小和 cd 棒受到的摩擦力大小。

（2）ab 棒匀速运动时速度大小及此时 cd 棒消耗的电功率。

12. 难度：中等

（20 分）如图所示，在 xOy 坐标系中有虚线 OA，OA 与 x 轴的夹角 θ=30⁰，OA 与 y 轴之间的区域 有垂直纸面向外的匀强磁场，OA 与 x 轴之间的区域有沿 x 轴正方向的匀强电场，已知匀强磁场的磁 感应强度 B=0.25 T，匀强电场的电场强度 E=5×10⁵ N/C。现从 y 轴上的 P 点沿与 y 轴正方向夹角的方向以初速度射入一个质量 kg、电荷量C 的带电粒子，粒子经过磁场、电场后最终打在 轴上的 Q 点，已知 P 点到 O 的距离为m(带电粒子的重力忽略不计)。求：

(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径；

(2)粒子从 P 点运动到 Q 点的时间；

(3)Q 点的坐标．

六、多选题

13. 难度：中等

关于近代物理学的结论中，下列说法正确的是___________

A．结合能越小表示原子核中的核子结合的越牢固

B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的

C．一个氘核（ ）与一个氚核（）聚变生成一个氦核（）的同时，放出一个中子

D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小， 原子总能量也减小

E．质子．中子．α粒子的质量分别是 ，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是

七、简答题

14. 难度：中等

高铁的开通给出行的人们带来了全新的旅行感受，大大方便了人们的工作与生活。高铁每列车组由七节车厢组成，除第四节车厢为无动力车厢外，其余六节车厢均具有动力系统，设每节车厢的 质量均为 m，各动力车厢产生的动力相同，经测试，该列车启动时能在时间 t 内将速度提高到 v，已知运动阻力是车重的 k 倍。求：

(i)列车在启动过程中，第五节车厢对第六节车厢的作用力；

(ii)列车在匀速行驶时，第六节车厢失去了动力，若仍要保持列车的匀速运动状态，则第五节车厢 对第六节车厢的作用力变化多大？

八、多选题

15. 难度：中等

下列说法正确的是_____(填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对3 个得 5 分；每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分)

A．如果用紫光照射某种金属发生光电效应，改用绿光照射该金属一定发生光电效应

B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一

C．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散 射后波长变长

D．某放射性原子核经过 2 次α衰变和一次β衰变，核内质子数减少 4 个 E．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，原子的电势能减小。

九、简答题

16. 难度：中等

如图，三棱镜的顶角为 60°，在三棱镜两侧对称位置上放置焦距均为f=30.0cm的两个完全相同的凸透镜 和    ．若在的前焦面上距主光轴下方y=14.3cm处放一单色点光源S，已知其像S′与S对该光学系统是左右对称的．试求该三棱镜的折射率．