河北省2018届高三（承智班）下学期期中考试物理试卷

一、多选题

1. 难度：困难

如图所示，一个质量为m的带负电小球（电荷量为q）以速度v₀从距地面高为h的光滑水平平台上射入竖直向上的匀强磁场中（磁场紧靠平台右边缘），以地面上水平同右为x轴正方问，垂直纸面向里为y轴正方向、平台右边缘飞出点在地面上的投影为原点建立坐标系，小球的落地点的坐标为（0,h)，重力加速度为g，那么（    ）

A. 经时间小球落地

B. 磁场的磁感应强度的大小为。

C. 小球的射入速度大小

D. 小球的落地速度大小为

2. 难度：困难

节能的LED灯越来越普及，而驱动LED发光需要恒流源。如图所示，电路中的电压表、电流表都是理想电表，电源是一个恒流源（该恒流源输出的电流大小方向都不变），在改变R₂的过程中，电压表的读数为U，电流表A的读数为I，电流表A₁的读数为I₁，电流表A₂的读数为I₂，它们的变化量的绝对值分别为ΔU、ΔI、ΔI₁、ΔI₂，以下说法正确的是(       ）

A. ，

B.

C.

D. 当R₂= R₁时，滑动变阻器R₂消耗的电功率最大

3. 难度：困难

某同学在实验室里做如下实验，光滑竖直金属导轨(电阻不计)上端接有电阻R，下端开口，所在区域有垂直纸面向里的匀强磁场，一个矩形导体框(电阻不计)和光滑金属导轨在整个运动中始终保持良好接触，矩形导体框的宽度大于两个导轨的间距，一弹簧下端固定在水平面上，弹簧涂有绝缘漆，弹簧和导体框接触时，二者处于绝缘状态，且导体框与弹簧接触过程无机械能的损失。现将导体框在距离弹簧上端H处由静止释放，导体框下落，接触到弹簧后一起向下运动然后反弹，直至导体框静止。导体框的质量为m，重力加速度为g，则下列说法正确的是    (    )

A. 导体框接触到弹簧后，可能立即做减速运动

B. 在接触弹簧前导体框下落的加速度为g

C. 只改变下落的初始高度H，导体框的最大速度可能不变

D. 只改变R的阻值，在导体框运动过程中系统产生的焦耳热会改变

4. 难度：困难

如图所示，固定在竖直面内的光滑绝缘圆环半径为R，圆环上套有质量分别为m和2m的两个带电的小球A、B(均可看作质点)，小球A带正电，小球B带负电，带电荷量均为q，且小球A、B用一长为2R的轻质绝缘细杆相连，竖直面内有竖直向下的匀强电场(未画出)，电场强度大小为E=。现在给小球一个扰动，使小球A从最高点由静止开始沿圆环下滑，已知重力加速度为g，在小球A滑到最低点的过程中，下列说法正确的是    (    )

A. 小球A减少的机械能等于小球B增加的机械能

B. 细杆对小球A和小球B做的总功为0

C. 小球A的最大速度为

D. 细杆对小球B做的功为mgR

5. 难度：困难

质量为m电量为的小滑块(可视为质点)，放在质量为M的绝缘长木板左端，木板放在光滑的水平地面上，滑块与木板之间的动障擦因数为，木板长为L，开始时两者都处于静止状态，所在空间存在范围足够大的一个方向竖直向下的匀强电场E，恒力F作用在m上，如图所示，则（    ）

A. 要使m与M发生相对滑动，只须满足

B. 若力F足够大，使得m与M发生相对滑动，当m相对地面的位移相同时，m越大，长木板末动能越大

C. 若力F足够大，使得m与M发生相对滑动，当M相对地面的位移相同时，E越大，长木板末动能越小

D. 若力F足够大，使得m与M发生相对滑动，E越大，分离时长本板末动能越大

6. 难度：困难

如图所示，处于竖直平面内的正六边形金属框架ABCDEF、可绕过C点且与平面垂直的水平轴自由转动，该金属框架的边长为L，中心记为O，用两根不可伸长、长度均为L的轻质细线将质量为m的金属小球悬挂于框架的A、E两个顶点并处于静止状态，现令框架绕转轴、沿顺时针方向缓慢转过90°角，已知重力加速度为g，在包括初、末状态的整个转动过程中下列说法正确的是(   )

A. 细线OA中拉力最大值为mg

B. 细线OE中拉力最大值为

C. 细线OA中拉力逐渐增大

D. 细线OE中拉力逐渐减小

7. 难度：困难

如图所示，A、B是质量分别为m和2m的小环，一半径为R的光滑半圆形细轨道，其圆心为O，竖直固定在地面上。轨道正上方离地高为h处固定一水平光滑长直细杆.杆与轨道在同一竖直平面内，杆上P点处固定一定滑轮，P点位于O点正上方。A套在杆上，B套在轨道上，一条不可伸长的轻绳通过定滑轮连接两环。两环均可看作质点，且不计滑轮大小与摩擦.现对A环施加一水平向右的力F，使B环从地面由静止开始沿轨道运动。则

A. 若缓慢拉动A环，B环缓慢上升至D点的过程中，F一直减小

B. 若缓慢拉动A环，B环缓慢上升至D点的过程中，外力F所做的功等于B环机械能的增加量

C. 若F为恒力，B环最终将静止在D点

D. 若F为恒力，B环被拉到与A环速度大小相等时，sin∠OPB=

8. 难度：困难

将一总电阻为1Ω，匝数n=4的线圈放在匀强磁场中，已知磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻其穿过线圈的磁通量按图示规律变化，则（　　）

A. 在0～8s内与8s～10s内线圈内的电流方向相同

B. 在0～8s内通过线圈导线截面的电荷量为8C

C. 在8s～10s线圈中感应电动势为1V

D. 现象中产生交变电流的有效值为2A

9. 难度：困难

如图所示，光滑“∏”形金属导体框平面与水平面的夹角为θ.两侧对称，间距为L，上端接入阻值为R的电阻。ab以上区域内有垂直于金属框平面磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m的金属棒MN与金属框接触良好，由图示位置以一定的初速度沿导轨向上运动，进入磁场区域后又继续上升一段距离但未碰及电阻R。已知金属棒上升、下降经过ab处的速度大小分别为v₁、v₂，不计金属框、金属样电阻及空气的理力。下列说法中正确的是

A. 金属棒上升时间小于下降时间

B. v₂的大小可能大于

C. 上升过程中电阻R产生的焦耳热较下降过程的大

D. 金属棒上升、下降经过ab处的时间间隔为

10. 难度：困难

建筑工人为了方便将陶瓷水管由高处送到低处，设计了如图所示的简易滑轨，两根钢管互相平行斜靠、固定在墙壁上，把陶瓷水管放在上面滑下。实际操作时发现陶瓷水管滑到底端时速度过大，有可能摔坏，为了防止陶瓷水管摔坏，下列措施可行的是

A. 在陶瓷水管内放置砖块

B. 适当减少两钢管间的距离

C. 适当增加两钢管间的距离

D. 用两根更长的钢管，以减小钢管与水平面夹角

11. 难度：困难

如图甲所示，静止在水平面上的等边三角形金属闭合线框，匝数n=10，总电阻，边长L=0.3m，处在两个半径均为r=0.1m的圆形匀强磁场中，线框顶点与右侧圆心重合，线框底边与左侧圆直径重合，磁感应强度垂直水平面向外， 垂直水平面向里， 随时间t的变化如图乙所示，线框一直处于静止状态，计算过程中近似取。下列说法正确的是（    ）

A. t=0时刻穿过线框的磁通量为0.5Wb

B. t=0.2s时刻线框中感应电动势为1.5V

C. 内通过线框横截面的电荷量为0.18C

D. 线框具有向左的运动趋势

12. 难度：困难

如图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道与光滑水平面相切，质量均为m的小球A、B与轻杆连接，置于圆轨道上，A与圆心O等高，B位于O的正下方，它们由静止释放，最终在水平面上运动。下列说法正确的是（    ）

A. 下滑过程中A的机械能守恒

B. 当A滑到圆轨道最低点时，轨道对A的支持力大小为2mg

C. 下滑过程中重力对A做功的功率一直增加

D. 整个过程中轻杆对B做的功为

13. 难度：困难

如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，平行板电容器中的带电液滴M处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，则（     ）

A. 带电液滴M一定带正电

B. R₄的滑片向上端移动时，电流表示数减小，电压表示数增大

C. 若仅将电容器下极板稍微向上平移，带电液滴M将向上极板运动

D. 若将开关S断开，带电液滴M将向下极板运动

14. 难度：困难

如图所示,在竖直放置的平行金属板AB之间加上恒定电压U,AB两板的中央留有小孔,在B的右侧有平行于极板的匀强电场E,电场范围足够大,感光板MN垂直于电场方向放置,第一次从小孔处从静止释放一个质子,第二次从小孔处从静止释放一个粒子,关于这两个粒子在电场中运动的判断正确的是(   ) 

A. 质子和粒子打到感光板上时的速度之比为2:1

B. 质子和粒子在电场中运动的时间相同

C. 质子和粒子打到感光板上时的动能之比为1:2

D. 质子和粒子在电场中运动的轨迹重叠在一起

15. 难度：困难

如图所示，空间存在水平方向的匀强电场。在竖直平面上建立平面直角坐标系，在坐标平面的第一象限内固定绝缘光滑的半径为R 的四分之一圆周轨道,轨道的两个端点在坐标轴上。一质量为m，带电量为+q的小球从轨道上端由静止开始滚下，已知电场强度，则（   ）

A. 小球在轨道最低点的速度大小为

B. 小球在轨道最低点时对轨道的压力大小为

C. 小球脱离轨道后，当速度竖直向下时所在点的位置坐标为（－R，2R）

D. 小球脱离轨道后，运动轨迹将经过（0，9R）这一点

二、单选题

16. 难度：困难

某静止的原子核发生核反应且帮放出能量Q.其方程为，并假设释放的能量全都转化为新核Y和Z的动能，测其中Z的速度为v，以下结论正确的是      （           ）

A. Y原子核的速度大小为。

B. Y原子核的动能是Z原子核的动能的倍

C. Y原子核和Z原子核的质量之和比X原子核的质量大号（c₁，为光速）

D. Y和Z的结合能之和一定大于X的结合能

17. 难度：困难

如图所示，a、b两个带电小球，质量分别为m_a、m_b，用绝缘细线悬挂，细线无弹性且不会被拉断。两球静止时，它们距水平地面的高度均为h、绳与竖直方向的夹角分别为α和β（α<β）.若同时剪断细线ac和bc，空气阻力不计，两球电量不变，重力加速度为g。则下列说法正确的是（             ）

 

A. a球先落地，b球后落地

B. 落地时，a、b两球的动能之和等于（m_a+m_b）gh

C. 整个运动过程中，a、b系统的机械能不守恒，但系统的动量守恒

D. 整个运动过程中，库伦力对a和b两球的冲量大小相等

18. 难度：困难

如图所示，质量为M的斜面体放在粗糙的水平面上，物体A和B通过细线跨过定滑轮相连，不考虑滑轮的摩擦和质量，斜面与A和B间都没有摩擦，细线与斜面平行。在图示情况下都静止不动，细线的张力为T，斜面体对地面的压力为N，斜面体与地面的摩擦力为f。如果将A和B位置对换且A和B都没达地面上时；，斜面体依然静止，细线的拉力为T₁，斜面体对地面的压力为N₁，斜面体与地面的摩擦力为f₁，那么  （      ）

A. T>T₁，f₁> f

B. N₁>N，T=T₁

C. T₁=T，f₁不为零，f=0

D. N₁=N，f₁=f≠0

19. 难度：困难

如图所示，间距为L的足够长的平行金属导轨固定在斜面上，导轨一端接入阻值为R的定值电阻，t=0时，质量为m的金属棒由静止开始沿导轨下滑，t=T时，金属棒的速度恰好达到最大值vm，整个装置处于垂直斜面向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，金属棒及导轨的电阻不计，下列说法正确的是(   )

A. 时，金属棒的速度大小为

B. 0～T的过程中，金属棒机械能的减少量等于R上产生的焦耳热

C. 电阻R在0～内产生的焦耳热小于～T内产生的焦耳热

D. 金属棒0～内机械能的减少量大于～T内机械能的减少量

20. 难度：困难

如图甲所示，轻杆一端与质量为1kg、可视为质点的小球相连，另一端可绕光滑固定轴在竖直平面内自由转动，现使小球在竖直平面内做圆周运动，经最高点开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度v随时间t的变化关系如图乙所示，A、B、C三点分别是图线与纵轴、横轴的交点、图线上第一周期内的最低点，该三点的纵坐标分别是1、0、-5。g取10m/s²，不计空气阻力，下列说法正确的是

A. 轻杆的长度为0.5m

B. 小球经最高点时，杆对它的作用力方向竖直向上

C. B点对应时刻小球的速度为13m/s

D. 曲线AB段与坐标轴所围图形的面积为0.5m

三、实验题

21. 难度：中等

某同学要测量一只未知电阻的阻值。

（1）他现用多用电表粗测该电阻的阻值，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图甲所示，为了使多用电表测量的结果更准确，需要进行的操作是：换用__________（填“×1”或“×100”）档，再进行___________（填“机械”或“欧姆”）调零，重新测量。

（2）若粗测待测电阻的阻值约为1100Ω；为了精确测量该电阻的阻值，实验室提供了以下的实验器材：

电流表A₁（量程10mA，内阻r₁=5Ω）

电流表A2（量程15mA，内阻r₂约为5Ω）；

定值电阻R0：阻值为2000Ω；

电源E（电动势约为10V，内阻r约为1Ω）；

单刀双掷开关S，导线若干；

实验要求能多测几组数据，请在乙图方框中画出实验原理图_____________。

（3）根据设计的实验电路图，该同学已连接好了部分实物如图丙所示，请完善实物连接，要求闭合电键前滑动变阻器滑片移到图中所在位置________。

（4）实验中需要直接测量的物理量有_____________，用测得的量和已知的量的字母表示待测电阻R_x的计算公式R_x=________________。

四、解答题

22. 难度：困难

如图所示，在竖直平面内建立平面直角坐标系xOy，y轴正方向竖直向上．在第一、第四象限内存在沿x轴负方向的匀强电场，其大小E1＝；在第二、第三象限内存在着沿y轴正方向的匀强电场和垂直于xOy平面向外的匀强磁场，电场强度大小E2＝，磁感应强度大小为B.现将一质量为m、电荷量为q的带正电小球从x轴上距坐标原点为d的P点由静止释放．

(1) 求小球从P点开始运动后，第一次经过y轴时速度的大小；

(2) 求小球从P点开始运动后，第二次经过y轴时的坐标；

(3) 若小球第二次经过y轴后，第一、第四象限内的电场强度变为E′1＝，求小球第三次经过y轴时的坐标．