2017合肥三模理综物理二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项符合题目要求，第18～21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．我国科学家潘建伟院士预言十年左右量子通信将“飞”入千家万户。

在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是()A．玻尔在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念B．爱因斯坦最早认识到了能量子的意义，提出光子说，并成功地解释了光电效应现象C．德布罗意第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念D．普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性答案B解析是普朗克把能量子引入物理学，A错；是玻尔第一次将量子观点引入原子领域，提出定态和跃迁的概念，C错；是德布罗意预言实物也具有波动性，D错；B说法正确。

选B。

15.为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的长方体流量计。

该装置由绝缘材料制成，其长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口。

在垂直于上下底面方向加一匀强磁场，前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极。

污水充满管口从左向右流经该装置时，接在M、N两端间的电压表将显示两个电极间的电压U。

若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是()A．M端的电势比N端的高B．电压表的示数U与a和b均成正比，与c无关C ．电压表的示数U 与污水的流量Q 成正比D ．若污水中正负离子数相同，则电压表的示数为0 答案 C解析 由左手定则可判断N 端聚集正电荷，M 端聚集负电荷，所以M 端电势比N 端低，A 错；对污水中任一带电微粒为研究对象，有q Ub ＝q v B ⇒U ＝b v B ，可见B 错；U ＝b v B ，Q ＝v bc 得U ＝BQc 可见U 与Q 成正比，C 对；电压表的示数是一稳定值不会是0，D 错。

选C 。

16．已知某交变电流在一个周期内的波形如图所示，则该电流通过一阻值为10 Ω的电阻时的发热功率是( )A ．16 WB ．18 WC ．22.5 WD ．28 W 答案 D解析 根据电流的热效应，在一个周期内交流电产生的热量Q ＝12×10×0.2×2 J ＋22×10×(0.5－0.2)×2 J ＝28 J ，所以发热功率P ＝Q t ＝28 J 1 s ＝28 W ，D 对。

选D 。

17．如图所示，两相邻有界匀强磁场的宽度均为L ，磁感应强度大小相等、方向相反，均垂直于纸面。

有一边长为L 的正方形闭合线圈向右匀速通过整个磁场。

用i 表示线圈中的感应电流，规定逆时针方向为电流正方向，图示线圈所在位置为位移起点，则下列关于i -x 的图象中正确的是( )答案C解析线圈匀速通过磁场，0～L阶段内电流大小恒定不变，A、B错；在L～2L阶段内由楞次定律可知电流方向与0～L阶段电流方向相反，D错，C对。

选C。

18．我国计划在2017年底采用“长征五号”新一代大推力运载火箭发射“嫦娥五号”探测器，有望重启月球“探亲”之旅。

假设火箭中有一质量为1 kg 的物体静止地放在台式测力计上，则在火箭加速上升的初始阶段，测力计的示数可能是()A．5 N B．10 N C．20 N D．25 N答案CD解析火箭加速上升的初始阶段，测力计对物体的作用力大于物体的重力，所以测力计的示数可能是20 N或25 N，选C、D。

19．某实验小组用图示装置探究影响平行板电容器电容的因素。

若两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。

实验中，假定极板所带电荷量不变，下列判断中正确的是()A．保持S不变，增大d，则C变小，θ变大B．保持S不变，增大d，则C变大，θ变小C．保持d不变，减小S，则C变小，θ变大D．保持d不变，减小S，则C变大，θ变小答案AC解析极板所带电荷量Q不变，由C＝εr S4kπd可知S不变，d增大，C减小，由C＝QU可知C减小，Q不变，则U增大，静电计指针偏角θ变大，A对，B错；保持d不变，减小S，则C减小，Q不变，U增大，θ变大，C对，D错。

选A、C。

20．如图所示，一小球套在倾角为37°的固定直杆上，轻弹簧一端与小球相连，另一端固定于水平地面上O点。

小球由A点静止释放，它沿杆下滑到达最低点C时速度恰为0。

A、C相距0.8 m，B是A、C连线的中点，OB连线垂直AC，小球质量为1 kg，弹簧原长为0.5 m，劲度系数为40 N/m，sin37°＝0.6，g 取10 m/s2。

则小球从A到C过程中，下列说法正确的是()A．小球经过B点时的速度最大B．小球在B点时的加速度为6 m/s2C．弹簧弹力对小球先做正功后做负功D．小球从A到B过程和从B到C过程摩擦力做功相等答案BD解析小球合外力等于0时速度最大，在B点时由于弹簧弹力为k(l－OB)＝40 N/m×(0.5－0.3) m＝8 N，方向垂直杆向上，重力垂直于杆的分力为mg cosθ＝1×10×0.8 N＝8 N，方向垂直于杆向下，所以小球在B点时合外力F＝mg sinθ＝1×10×0.6 N＝6 N，所以经过B点时速度不是最大，A错；此时加速度a＝Fm＝6 N1 kg＝6 m/s2，B对；在AB段弹簧弹力与小球位移夹角大于90°，所以做负功，BC段做正功，C错；A、C两点小球速度为0，由图形的对称性知AB过程和BC 过程摩擦力做功相等，D对。

选B、D。

21．如图所示，一足够长的斜面体静置于粗糙水平地面上，一小物块沿着斜面体匀速下滑，现对小物块施加一水平向右的恒力F，当物块运动到最低点之前，下列说法正确的是()A．物块与斜面体间的弹力增大B．物块与斜面体间的摩擦力增大C．斜面体与地面间的弹力不变D．斜面体与地面间的摩擦力始终为0答案ABD解析加力F后，物块与斜面体间的弹力增大F sinθ，θ为斜面倾角，A对；物块与斜面体间的摩擦力增大μF sinθ，B对；分析斜面体的受力，竖直方向上，由于摩擦力和压力都变大，所以斜面体对地的作用力大于物块的重力，C错；未加力F时，物块匀速下滑，说明μ＝tanθ，加水平力F后，斜面体在水平方向受力有(mg cosθ＋F sinθ)sinθ＝μ(mg cosθ＋F sinθ)·cosθ，所以斜面体与地面间的摩擦力不存在，为0，D对。

选A、B、D。

三、非选择题：共174分。

第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。

第33～38题为选考题，考生根据要求作答。

(一)必考题：共129分。

22．(6分)某兴趣小组设计了一个寻求碰撞前后不变量的实验。

实验器材有：打点计时器、低压交流电源(f＝50 Hz)、纸带、刻度尺、表面光滑的平直金属轨道、带撞针的小车甲、带橡皮泥的小车乙、天平。

该小组实验的主要步骤有：A．用天平测出甲的质量m1＝0.50 kg，乙的质量m2＝0.25 kgB．更换纸带重复操作三次C．接通电源，并给甲车一定的初速度v甲D．将平直轨道放在水平桌面上，在其一端固定打点计时器，连接电源E．将小车甲靠近打点计时器放置，在车后固定纸带，将小车乙静止地放在平直轨道中间位置(1)上述实验步骤合理的顺序为________。

(2)从打下的纸带中，选取比较理想的一条，如下图所示，请补充完成下表(均保留两位有效数字)。

(3)根据以上数据寻找出碰撞前后不变量的表达式为______________。

答案(1)ADECB(2分)(2)(2分)(3)m甲v甲＋m乙v乙＝(m甲＋m乙)v共或m甲v甲＝(m甲＋m乙)v共(2分)解析(1)先进行实验准备测物体质量A，放置轨道D、摆放物体E，然后进行实验C ，重复实验B ，所以合理顺序为ADECB 。

(2)AC 段是碰撞前甲车的运动，打点时间间距为0.02 s ，所以v 甲＝3 m/s ，vm ＝6.0，m v ＝1.5，m v 2＝4.5；FH 段是碰撞后甲、乙整体的运动情况，所以v 甲乙＝4×10－20.02 m/s ＝2 m/s ，vm ＝2.7，m v ＝1.5，m v 2＝3.0。

(3)通过数据分析，可得不变量的表达式为m 甲v 甲＝(m 甲＋m 乙)v 共或m 甲v 甲＋m 乙v 乙＝(m 甲＋m 乙)v 共。

23．(9分)某同学设计了一个“测定电源电动势和内阻”的实验，可供选择的器材如下：A ．待测干电池一节B ．电流表A(量程为0～60 mA ，内阻为R A ＝18 Ω)C ．电压表V(量程为0～3 V ，内阻R V 约3 kΩ)D ．滑动变阻器R 1(0～5 Ω)E ．滑动变阻器R 2(0～30 Ω)F ．定值电阻R 3(阻值为2 Ω)G ．定值电阻R 4(阻值为10 Ω)(1)为完成实验，滑动变阻器应该选________，定值电阻应该选________(填写器材后面的代号)；(2)请完善图a 中的电路图；(3)根据图b 中已描的点画出U -I 图象，由图象得该电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω(结果保留三位有效数字)。

答案(1)R2R3(各1分)(2)如图甲所示(3分)(3)画图线如图乙所示(2分) 1.47(1.45～1.49) 1.05(1.00～1.20)(各1分)解析(1)一节干电池电动势为1.5 V，电流表最大量程60 mA，所以起限流作用的滑动变阻器用30 Ω的R2，改变滑动变阻器阻值，为保护电流表，可用2 Ω 的R3并联分流。

(2)电压表测路端电压，结合(1)中分析，电路图见答案。

(3)让图中各点均匀分布在直线两侧作图，由U＝E－Ir可知纵截距E＝1.47 V，内阻r＝1.05 Ω。

24．(12分)如图所示，在xOy 平面内，有一以O 为圆心、R 为半径的半圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直坐标平面向里，磁感应强度大小为B 。

位于O 点的粒子源向第二象限内的各个方向连续发射大量同种带电粒子，粒子均不会从磁场的圆弧边界射出。

粒子的速率相等，质量为m 、电荷量为q (q >0)，粒子重力及粒子间的相互作用均不计。

(1)若粒子带负电，求粒子的速率应满足的条件及粒子在磁场中运动的最短时间；(2)若粒子带正电，求粒子在磁场中能够经过区域的最大面积。

解析 (1)粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力q v B ＝m v 2r ①(1分) 据题意得几何关系r ≤R2②(2分) 解得v ≤qBR2m ③(1分)又粒子在磁场中做圆周运动的周期 T ＝2πmqB ④(1分)通过比较所有粒子在磁场中运动的轨迹可得，沿y 轴正向射入磁场中的粒子在磁场中运动时间最短，则t ＝T2⑤(2分)由④⑤得t ＝πmqB。