新《试卷》精品解析：河北省衡水中学2015届高三下学期期中考试理综物理试题解析（解析版）18.doc

二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求，第1921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分有选错的得0分。14下列关于物理学研究方法的叙述中正确的是A电学中引入了点电荷的概念，突出了带电体的带电量，忽略了带电体的质量，这里运用了理想化模型的方法B在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了假设法C用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电容，加速度都是采用比值法定义的D根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法【答案】D【解析】试题分析：点电荷的概念，突出了带电体的带电量，忽略了带电体的体积形状和大小，而不是忽略了带电体的质量，运用了理想化模型的方法，所以A项错误；在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微分法，而不是假设法，所以B项错误；电容的定义式是比值定义，加速度是牛顿第二定律的表达式，才是加速度的定义式也是比值定义，所以C项错误；根据速度定义式，当时间趋近于零时，表示瞬时速度，这里运用了极限思想，所以D项正确。考点：本题考查了物理方法的理解15一质点位于x= -2 m处，t=0时刻沿x轴正方向做直线运动，其运动的v-t图象如图所示。下列说法正确的是At=4 s时，质点在x=l m处B第3s内和第4s内，质点加速度的方向相反C第3s内和第4s内，合力对质点做的功相同D02 s内和04 s内，质点的平均速度相同【答案】A【解析】试题分析：时间在0-3s内，质点的速度为正方向，表示沿x轴正方向做直线运动，根据面积代表位移m，3s末质点运动到了x=2 m处，时间在3-4s内，质点的速度为负方向，表示表示沿x轴负方向做直线运动，位移大小为m，当t=4 s时，质点运动到x=l m处，所以A项正确；第3s内和第4s内v-t图象的斜率大小和方向都没有发生变化，所以质点的加速度不变，B项错误；第3s内速度在减小，合力对质点做负功，第4s内速度在反向增大，合力对质点做正功，所以C项错误；02 s内和04 s内，质点位移虽然相等但是所用时间不同，根据得出平均速度不同，所以D项错误。考点：本题考查了v-t图象的理解16宇宙间存在一些离其它恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统如图所示，三颗质量 均为m的星位于等边三角形的三个顶点，三角形边长为L，忽略其它星体对它们的引力作用，三星在同一平面内绕三角形中心O做匀速圆周运动，万有引力常量为G，下列说法正确的是A每颗星做圆周运动的角速度为B每颗星做圆周运动的加速度与三星的质量无关C若距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍，则周期变为原来的2倍D若距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍，则线速度变为原来的4倍【答案】C【解析】试题分析：三星中其中两颗对另外一颗卫星的万有引力的合力来提供向心力，由于是等边三角形，所以每个角都是，根据万有引力提供向心力，其中，得出，所以A项错误；根据，得出向心加速度的表达式，圆周运动的加速度与三星的质量有关，所以B项错误；根据，解出周期的表达式，距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍，周期为，所以C项正确；根据得出，若距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍，线速度不变，所以D项错误。考点：本题考查了天体的圆周运动中的三星问题17如图所示，倾角为的斜面体C置于水平地面上，一条细线一端与斜面上的物体B相连，另一端绕过质量不计的定滑轮与物体A相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O 点，细线与竖直方向成a角，A、B、C始终处于静止状态，下列说法正确的是A若仅增大A的质量，B对C的摩擦力一定减小B若仅增大A的质量，地面对C的摩擦力一定增大C若仅增大B的质量，悬挂定滑轮的细线的拉力可能等于A的重力D若仅将C向左缓慢移动一点，角将增大【答案】B【解析】试题分析：以物体B为研究对象，受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、细线的拉力和静摩擦力，由于物体A是静止的，细线的拉力大小等于物体A的重力大小，物体B重力沿斜面向下的分力与细线的拉力大小不确定，静摩擦力的方向和大小都不确定，当增大A的质量时，细线的拉力增大，物体B受到的静摩擦力大小和方向还是不确定，所以A项错误；以物体B和C整体为研究对象，整体受到斜向上的细线拉力、地面的支持力、两者物体的重力和地面对C水平向右的静摩擦力，细线拉力沿水平方向的分力大小等于地面对C静摩擦力的大小，若仅增大A的质量，则细线拉力增大，地面对C的摩擦力一定增大，所以B项正确；A、B、C始终处于静止状态，细线的拉力始终等于物体A的重力，增大物体B的质量不会影响细线的拉力，悬挂定滑轮的细线的拉力等于物体A细线拉力和物体B细线拉力的合力，它们之间的夹角不是，所以悬挂定滑轮的细线的拉力不可能等于A的重力，C项错误；若仅将C向左缓慢移动一点，以三个物体的系统为研究对象，天花板上的细线与竖直方向的夹角将会减小，所以D项错误。考点：本题考查了物体的平衡问题18如图所示为小型旋转电枢式交流发电机，电阻r=l 的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电路连接，滑动变阻器R的最大阻值为6，滑动片P位于滑动变阻器距下端处，定值电阻R1=2，其他电阻不计，线圈匀速转动的周期T=0.02s。闭合开关S，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转动过程中理想电压表示数是5V。下列说法正确的是A电阻R1消耗的功率为WB002 s时滑动变阻器R两端的电压瞬时值为零C线圈产生的电动势e随时间t变化的规律是(V)D线圈从开始计时到s的过程中，通过R1的电荷量为C【答案】D角速度为，图中线圈的位置是垂直中性面的位置，线圈产生电动势的瞬时表达式（V），所以C项错误；通过回路干路上的电量为，线圈从开始计时到s的过程中，线圈磁通量的变化量为Wb，C，通过R1的电荷量是干路电荷量的一半，C，所以D项正确。考点：本题考查了交流电知识的理解19两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，下列说法不正确的是Aq1为正电荷，q2为负电荷BCC点的电场强度为零D将一带负电的检验电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功【答案】BD【解析】试题分析：根据正电荷远离场源电荷电势降低，靠近负电荷电势逐渐降低，可以得出q1为正电荷，q2为负电荷，A项错误；图象切线斜率表示电场强度，C点切线的斜率为零，电场强度为零，所以C项错误；C点由两个电荷产生的电场强度叠加而成，两电荷产生的场强大小相等方向相反，可以得出，所以B项正确；带负电的检验电荷从N点移到C点电势升高，电场力对电荷做正功，从C点移到D点电势降低，电场力对电荷做负功，电场力先做正功后做负功，所以D项正确。考点：本题考查了电场的性质和电势图象20如图甲所示，在水平地面上固定一竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为0.1 kg的木块A相连，质量也为0.1 kg的木块B叠放在A上，A、B都静止。在B上作用一个竖直向下的力F使木块缓慢向下移动，力F大小与移动距离x的关系如图乙所示，整个过程弹簧都处于弹性限度内。下列说法正确的是A木块下移0.1m过程中，弹簧的弹性势能增加2.5 JB弹簧的劲度系数为500 N/mC木块下移0.1 m时，若撤去F，则此后B能达到的最大速度为5 m/sD木块下移0.1 m时，若撤去F，则A、B分离时的速度为5 m/s【答案】BC【解析】试题分析：乙图图象的面积代表力F做的功为2.5J，木块下移0.1m过程中，弹簧的弹性势能增加量等于重力势能的减小量与外力做功之和，弹性势能的增量应该大于2.5J，所以A项错误；木块缓慢向下移动属于动态平衡状态，外力增大到50N时，弹力又增大50N，弹簧又压缩了0.1m，根据胡克定律，得到N/m，所以B项正确；B能达到的最大速度时加速度等于零，若撤去F后，两木块再次反弹会初始位置时，速度达到最大，初始位置为初状态，再次回到初始位置为末状态，初末状态的弹性势能和重力势能相等，外力做的功转化为两物体的动能，代入数值计算m/s，所以C项正确；两物体的分离条件是两物体的速度加速度相等，两者间没有弹力，两者速度为5m/s时，物体回到了初始位置，两者之间的弹力为mg=1N不等于零，所以D项错误。考点：本题考查了力和运动的应用来源:ZXXK21如图所示，倾角为的平行金属导轨宽度L，电阻不计，底端接有阻值为R的定值电阻，处在与导轨平面垂直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。有一质量m，长也为L的导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导体棒的电阻为r，它与导轨之间的动摩擦因数为，现让导体棒从导轨底部以平行斜面的速度v0向上滑行，上滑的最大距离为s，滑回底端的速度为v，下列说法正确的是A把运动导体棒视为电源，其最大输出功率为B导体棒从开始到滑到最大高度的过程所用时间为C导体棒从开始到回到底端产生的焦耳热为来源:学#科#网Z#X#X#KD导体棒上滑和下滑过程中，电阻R产生的焦耳热相等【答案】AC【解析】试题分析：运动导体棒切割磁感线产生感应电动势相当于电源，初始时刻的速度最大，产生的电动势最大，感应电流就最大，电阻R相等于外电路，所以最大输出功率为，A项正确；导体棒上升过程中速度减小，安培力在变化，导体棒受到的合力是变力，并不是匀减速运动，平均速度不能用，所以时间不等于，因此B项错误；从底部开始到再次回到底部全过程应用动能定理，得出，所以C项正确；对上升过程应用动能定理，下降过程应用动能定理，电阻R产生的焦耳热不相等，所以D项错误。考点：本题考查了电磁感应中运动和能量的综合应用三、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，每个试题考生都必须作答第33题。第40题为选考题，考生根据要求作答22（6分）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，小车牵引纸带打下一系列的点，如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H、I是计数点，每相邻两计数点间还有4个点没有标出，打点计时器使用频率f=50Hz的交流电源。分析纸带可知，小车在运动的过程中，先做匀加速直线运动，加速度大小a=_后做匀速运动，速度大小v=_m/s。（结果均保留两位有效数字）【答案】3.0 1.4【解析】试题分析：从A点到E点为匀加速段，打点计时器的周期为0.02s，每相邻两计数点间还有4个点没有标出，每相邻两个计数点的周期s，根据逐差法求解加速度；小车从F点到I点为匀速段，根据平均速度公式，题中要求保留两位有效数字所以速度为。考点：本题考查了匀变速直线运动的规律和数据处理能力来源:23（9分）如图甲所示是测量阻值约几十欧的未知电阻的原理图，R1是电阻箱（099.9），R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源（电动势12V，内阻忽略不计）。在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大，具体实验步骤如下：闭合S，调节滑动变阻器R和电阻箱R1，使A2示数I2=0.20A，记下此时电阻箱的阻值R1和A1的示数I1；重复步骤且使A2示数仍为I2=0.20A，测量多组R1和I1值；将实验测得的数据在坐标纸上描点，如图乙所示。根据实验回答以下问题：（1）现有四只供选用的电流表：A电流表（03 mA，内阻为2.0 ） B电流表（03 mA，内阻未知）C电流表（00.3 A，内阻为l0） D电流表（00.3 A，内阻未知）请根据实验过程判断A1应选用_，A2应选用_（填写选项字母）。（2）在图乙中的坐标纸上画出R1与的关系图。来源:（3）根据以上实验数据得出=_。【答案】 （1）D C （2）（3） 【解析】试题分析：（1）根据题意电流表A2的示数为0.2A，A、B的量程不够，所以选C或者选D，根据实验原理并联部分电压相等得出，可以看出是通过图象的斜率来求出未知电阻，所以电流表A2的内阻需要知道，A2应选用C，由于未知电阻约几十欧，电阻箱最大也是几十欧，两个电流表的电流大小差不多，所以A1应选用D；（2）在乙图中用直尺将坐标纸上的点连接成平滑的直线，远离直线的点舍去，如图所示（3）通过所描绘的图象取出其中两点求出斜率，根据原理，代入数值得出。考点：本题考查了电表的选择、作图能力和数据的处理能力24（13分）如图所示，一质量m=0.75kg的小球在距地面高h=10m处由静止释放，落到地面后反弹，碰撞时无能量损失。若小球运动过程中受到的空气阻力f大小恒为2.5N，g=l0。求：（1）小球与地面第一次碰撞后向上运动的最大高度；（2）小球从静止开始运动到与地面发生第五次碰撞时通过的总路程。【答案】（1）5m （2）28.75m【解析】试题分析：（1）设小球与地面第一次碰撞后向上运动的高度为h2，从开始静止释放到第一次碰撞后运动的高度h2的过程，由动能定理可得：解得：（2）设小球与地面第二次碰撞后向上运动的距离为h3，从第一次碰撞后运动的高度h2处静止下落到第二次碰撞后向上运动的距离h3的过程，由动能定理可得：解得：同理可得物块从静止开始运动到与挡板发生第五次碰撞时走过的总路程考点：本题考查了力与运动和动能定理25（19分）如图所示，在xoy平面内以O为圆心、R0为半径的圆形区域I内有垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v0从A（R0，0）点沿x轴负方向射入区域I，经过P（0，R0）点，沿y轴正方向进入同心环形区域，为使粒子经过区域后能从Q点回到区域I，需在区域内加一垂直于纸面向里的匀强磁场。已知OQ与x轴负方向成30角，不计粒子重力。求：（1）区域I中磁感应强度B0的大小；（2）环形区域的外圆半径R至少为多大；（3）粒子从A点出发到再次经过A点所用的最短时间。【答案】（1）（2）（3）【解析】试题分析：（1） 设在区域I内轨迹圆半径为r1，由图中几何关系可得：r1=R0，由洛伦兹力提供向心力可得解得（2）设粒子在区域中的轨迹圆半径为r2，部分轨迹如图所示，由几何关系可知：由几何关系得即（3）轨迹从A点到Q点对应圆心角，要仍从A点射入，需要满足，m、n属于自然数，即取最小整数m=4，n=9由圆周运动规律可得：， 代入数据得考点：本题考查了带电粒子在磁场中的运动 （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作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应题号右边框涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每科按所做的第一题计分。33【物理选修3-3】（15分）（1）下列说法中正确的是_（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甲图中，两个分子从很远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变小后变大B乙图中，在测量油酸分子直径时，可把油膜厚度视为分子直径C丙图中，食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性D丁图中，猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，气体对外界做功E戊图中，电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递（2）气缸高为h=lm（气缸厚度可忽略不计），固定在水平面上，气缸中有质量m=6kg、横截面积为S=10 cm的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体，已知大气压强为p0=l×l0Pa，当温度为t=27时，气柱长为:L0=04 m。现用竖直向上的拉力F缓慢拉动活塞，求：来源:学.科.网Z.X.X.K若拉动活塞过程中温度保持为27，活塞到达缸口时拉力F的大小；若活塞到达缸口时拉力大小为80 N，此时缸内气体的温度。【答案】（1）BCE（2）96N 375K【解析】试题分析：（1）甲图中，两个分子从很远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子力相互作用的合力先变大后变小再反向变大，所以A错误；在测量油酸分子直径时，当油膜不再扩大时，油膜厚度视为单分子球形薄膜，油膜厚度视为分子直径，所以B项正确；食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，所以C项正确；猛推木质推杆，外界对气体做正功，密闭的气体内能增加，温度升高，分子平均动能增大，体积减小分子密度增大，压强变大，所以D项错误；冰箱制冷的过程实质上是利用氟利昂在冰箱内汽化吸收大量的热量，然后在冰箱外液化放出大量的热量，使冰箱内温度降低，此过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，E项正确。（2）初态静止时，对活塞受力分析可得：，活塞刚到缸口时，由理想气体方程可得：得，对活塞受力分析，由平衡条件可得：；温度升高活塞刚到缸口时，对活塞受力分析，由平衡条件可得：，由理想气体方程可得：，计算得出。考点：本题考查了热学基本知识和理想气体方程34【物理选修3-4】（15分）（1）如图甲所示为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=l m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，如图乙所示为质点Q的振动图象，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）。 At=0.15s时，质点Q的加速度达到正向最大 Bt= 0.15s时，质点P的运动方向沿y轴负方向 Ct= 0.25s时，质点P的动能在减少 D从t=0.10 s到t= 0.25s，该波沿x轴负方向传播了6m E从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为15 cm（2）如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体，一束细光束由真空沿着径向与AB成角射人，对射出的折射光线的强度随角的变化进行记录，得到的关系如图乙所示，如图丙所示是这种材料制成的器具，左侧是半径为R的半圆，右侧是长为8R，高为2R的长方体，一束单色光从左侧A'点沿半径方向与长边成37角射入器具。已知光在真空中的传播速度为c，求： 该透明材料的折射率； 光线穿过器具的时间。【答案】（1）BCE（2）【解析】试题分析：（1）从乙图中可以看出t=0.10s时，Q点将要向位移的正方向运动，可以判断出这列波向x轴的正方向传播，所以D项错误；t=0.15s时，Q点运动到了正向位移的最大值，加速度也达到了最大值，方向是沿y轴的负方向，所以A项错误；t= 0.15s时，P点运动到了平衡位置并且向y轴的负方向运动，所以B项正确；t= 0.25s时，P点从y轴的负方向正好经过平衡位置，将要向y轴的正方向运动，位移在增大，加速度在增大，速度在减小，动能减小，所以C项正确；从t=0.10s到t=0.25s，经过了，走过的路程为3个振幅，每个振幅5cm，质点P通过的路程为15 cm，所以E正确。（2）由图乙可知，时，折射光线开始出现，说明此时对应的入射角应是发生全反射的临界角，即，折射率；因为临界角是，光线在玻璃砖中刚好发生3次全反射，光路图如图所示，则光程，光在器具中的传播速度，光在器具中的传播时间。考点：本题考查了振动图象、波动图象和折射率35【物理选修3-5】（15分）（1）下列说法正确的是_（填正确答案标号。+6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如图乙所示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，当入射的频率为2v0时，产生的光电子的最大初动能为EC图丙中，用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图戊是放射线在磁场中偏转示意图，射线c是粒子流，它是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的（2）如图所示，甲车质量为M，装满海绵的乙车总质量也为M，两车都静止在光滑的水平面上，甲乙两车高度差为h，甲车右侧到乙车上O点的水平距离为s。现甲车上质量也为M的运动员从甲车边缘水平向右跳出，刚好落到乙车的O点并相对乙车静止，重力加速度为g，求：甲车最终速度的大小；运动员与乙车相互作用过程中损失的机械能。【答案】（1）ABD（2） 运动员跳离后做平抛运动，可得：，联立可得：；运动员与乙车相互作用过程中在水平方向上动量守恒，设最后二者共同的速度为，则，运动员与乙车相互作用过程中损失的机械能。考点：本题考查了原子物理和动量守恒定律