2013-2014学年河北省高三下学期二调考试理科综合物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。下列表述符合物理学史实的是（      ）

A．库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究

B．法拉第发现电流的磁效应，这和他坚信电和磁之间一定存在着联系的哲学思想是分不开的

C．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证

D．安培首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究

2. 难度：中等

“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星(同步卫星)和30颗非静止轨道卫星组成，30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星的高度约为21500Km，同步卫星的高度约为36000Km，下列说法正确的是（    ）

A．同步卫星的向心加速度比中轨道卫星向心加速度大

B．同步卫星和中轨道卫星的线速度均小于第一宇宙速度

C．中轨道卫星的周期比同步卫星周期小

D．赤道上随地球自转的物体向心加速度比同步卫星向心加速度大

3. 难度：中等

某质点做直线运动，运动速率的倒数1/v与位移x的关系如题图所示，关于质点运动的下列说法正确的是（    ）

A．质点做匀加速直线运动

B．1/v –x图线斜率等于质点运动加速度

C．四边形AA′B′B面积可表示质点运动时间

D．四边形BB′C′C面积可表示质点运动时间

4. 难度：中等

如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R₁＝20 Ω，R₂＝30Ω，C为电容器。已知通过R₁的正弦交流电如图乙所示，则(      )

A.交流电的频率为0.02Hz

B.原线圈输入电压的最大值为200 V

C.电阻R₂的电功率约为6.67 W

D.通过R₃的电流始终为零

5. 难度：中等

如图所示，凹槽半径R=30cm，质量m=1kg的小物块在沿半径方向的轻弹簧挤压下处于静止状态。已知弹簧的劲度系数k=50N/m，自由长度L=40cm，一端固定在圆心O处，弹簧与竖直方向的夹角为37°。取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则（    ）

A．物块对槽的压力大小是15N

B．物块对槽的压力大小是13N

C．槽对物块的摩擦力大小是6N

D．槽对物块的摩擦力大小是8N

6. 难度：中等

如图甲所示，静止在水平地面上的物体A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面间的最大静摩擦力F_fm的大小与滑动摩擦力大小相等，则t₁---t₂时间内（  )

A.t₁时刻物块的速度为零

B.t₂时刻物块的加速度最大

C.t₃时刻物块的动能最大

D.t₁～t₃时间内F对物块先做正功后做负功

7. 难度：中等

在如图(a)所示的电路中，R₁为定值电阻,R₂为滑动变阻器。闭合电键S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示。则（    ）

A．图线甲是电压表V₂示数随电流变化的图线

B．电源内电阻的阻值为10Ω

C．电源的最大输出功率为3.6W

D．滑动变阻器R₂的最大功率为0.9W

8. 难度：中等

利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度。其中2为力敏传感器，3为数字电压表，5为底部长为L的线框。当外界拉力作用于力敏传感器的弹性梁上时，数字电压表上的读数U与所加外力F成正比，即U=KF，式中K为比例系数。用绝缘悬丝把线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用软细铜丝连接线框与电源。当线框中电流为零时，输出电压为U₀ ；当线框中电流为I时，输出电压为U ，则磁感应强度的大小为 （     ）

A.

B.

C.

D.

二、实验题

9. 难度：中等

（8分）如图， “验证变力做功的动能定理”的实验装置放置在水平桌面上，两块磁铁分别安装于力传感器和小车对应位置，且同性磁极相对，两挡光片宽均为1cm。

（1）让小车向力传感器方向运动，挡光片a经过光电门传感器时测得此时小车速度v₀，同时触发力传感器以及位移传感器工作，磁力对小车做    功（选填“正”或“负”），挡光片b（a、b间距为5cm）经过光电门时再次测得此时小车的速度v_t，同时（实际有一定延时）触发传感器停止工作。

（2）计算机上显示出F-s图像，图像中的        即为此过程变力做功W。

（3）某同学测得小车及车上传感器、磁铁等总质量m＝0.180kg，v₀＝0.341m/s，v_t＝0.301m/s，则小车动能的变化量ΔE_k＝        J（保留两位有效数字），他选取如右图所示的选择区域后，计算机自动计算出变力做功W，发现W与ΔE_k相差较大，其主要原因是        。

10. 难度：困难

（7分）某同学对有故障的电热毯进行探究，图（a）是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线片连接，图（b）为测试电路实物图，A、B为测试表笔，电压表和电流表均可视为理想电表。

（1）断开K₁，用测试电路在1和1′之间检测得知电热线无故障，然后测得电热线的U-I曲线如图（c）所示。可求得此电热线的电阻为        Ω。

测试点	3和3′	1和1′	1和3	1和2′	2′和3′
电表指针有无偏转	电压表	有	有	无	有	无
电流表	无	有	有	无	有

（2）在答题卷虚线框内画出与图（b）对应的电路原理图。

（3）为了进一步检查故障，该同学闭合开关K₁和K₂，用表笔A和B分别对图（a）中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示。由此测试结果可判断出电路有断路，位置在        （在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中选填一项）。

三、计算题

11. 难度：中等

（14分）如图所示，长为l、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置，上端管口水平，且水平部分管口长度忽略不计，质量为m的小球可在直管内自由滑动，用一根轻质光滑细线将小球与另一质量为M的物块相连，M＝3m。开始时小球固定于管底，物块悬挂于管口，小球、物块均可视为质点。将小球释放，小球在管口的转向过程中速率不变。试求：

（1）物块落地前瞬间的速度大小；

（2）小球做平抛运动的水平位移；（M落地后绳子一直松弛）

（3）有同学认为，若取M＝km，则k足够大时，能使小球平抛运动水平位移的大小最大达到绳长l，请通过计算判断这种说法是否正确。

12. 难度：困难

（18分）如图所示，两根与水平面成θ＝30°角的足够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为L＝1m，导轨底端接有阻值为0.5的电阻R，导轨的电阻忽略不计。整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度B＝1T。现有一质量为m＝0.2 kg、电阻为0.5的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为M＝0.5 kg的物体相连，细绳与导轨平面平行。将金属棒与M由静止释放，棒沿导轨运动了2 m后开始做匀速运动。运动过程中，棒与导轨始终保持垂直接触。（取重力加速度g=10m/s²）求：

（1）金属棒匀速运动时的速度；

（2）棒从释放到开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热；

（3）若保持某一大小的磁感应强度B₁不变，取不同质量M的物块拉动金属棒，测出金属棒相应的做匀速运动的v值，得到实验图像如图所示，请根据图中的数据计算出此时的B₁；

改变磁感应强度的大小为B₂，B₂＝2B₁，其他条件不变，请在坐标图上画出相应的v—M图线，并请说明图线与M轴的交点的物理意义。

四、选择题

13. 难度：中等

（6分）在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=10 m/s，已知在t=0时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x=5m处。下列说法中正确的是     （填入正确选项前的字母。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分。每错1个扣3分，最低得分为0分）。

A．这列波的波长为4m  

B．这列波的振幅为20cm

C．这列波的频率为2.5Hz  

D．波源起振方向沿y轴正方向

E．再经过0.2s的时间，质点a到达质点b现在所处的位置

五、计算题

14. 难度：中等

（9分）（2013云南昆明题改编）如图所示，ABC为一透明材料 做成的柱形光学元件的横截面，该种材料折射率n=2，AC为一半径为R的圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形，在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射入圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，求这部分光照射圆弧AC的弧长。

六、选择题

15. 难度：中等

（6分）一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是（填入正确选项前的字母。选对1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，最低得分为0分）。

A．只增大入射光的频率，金属逸出功将减小

B．只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将不变

C．只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大

D．只增大入射光的频率，光电子逸出所经历的时间将缩短

E．只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将增多

七、计算题

16. 难度：中等

（9分）如图所示，圆弧轨道与水平面平滑连接，轨道与水平面均光滑，质量为m的物块B与轻质弹簧拴接静止在水平面上，弹簧右端固定，质量为3m的物块A从圆弧轨道上距离水平面高h处由静止释放，与B碰撞后推着B一起运动但与B不粘连。求：

  

I．弹簧的最大弹性势能；

II．A与B第一次分离后，物块A沿圆弧面上升的最大高度。