2018年河北高考物理壓軸試題【含答案】

18．如圖4所示，由粗細(xì)均勻的電阻絲制成的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框向右勻速運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)方向垂直金屬框平面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度d=2L。從ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到金屬框全部穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間變化的圖像如圖5所示，其中正確的是

19.如圖6所示，將銅片懸掛在電磁鐵的兩極間，形成一個(gè)擺。在電磁鐵線圈未通電時(shí)，銅片可以自由擺動(dòng)，忽略空氣阻力及轉(zhuǎn)軸摩擦的作用。當(dāng)電磁鐵通電后，電磁鐵兩極間可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，忽略磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)。關(guān)于通電后銅片的擺動(dòng)過(guò)程，以下說(shuō)法正確的是

A．由于銅片不會(huì)受到磁鐵的吸引，所以銅片向右穿過(guò)磁場(chǎng)后，還能擺至原來(lái)的高度

B．銅片進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間，銅片一定立即減速

C．銅片在進(jìn)入和離開磁場(chǎng)時(shí)，由于電磁感應(yīng)，均有感應(yīng)電流產(chǎn)生

D．銅片進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程，離開磁場(chǎng)的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程

20．中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)2017年10月10日宣布，由已故科學(xué)家南仁東總負(fù)責(zé)建設(shè)的被譽(yù)為“中國(guó)天眼”的世界最大的單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)了6顆新的脈沖星, 一舉實(shí)現(xiàn)了中國(guó)在脈沖星發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域“零的突破”。

脈沖星，就是高速自轉(zhuǎn)的中子星，脈沖的周期其實(shí)就是中子星的自轉(zhuǎn)周期。中子星不致因自轉(zhuǎn)而瓦解存在一個(gè)最小周期T0。已知中子星和原子核密度的數(shù)量級(jí)相同，原子核半徑的數(shù)量級(jí)是10-15m，原子核質(zhì)量的數(shù)量級(jí)是10-26kg，萬(wàn)有引力常量G=6.67×10-11N?kg-2?m2。則最小周期T0的數(shù)量級(jí)最接近于

A．102s? ? ????????????? ? B. 10-2s?? ????????????? ????????????? C.????????????? 10-4s????????????? ????????????? D. 10-6s

21．(18分)(1)利用“油膜法估測(cè)分子直徑”實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了構(gòu)建分子模型的物理思想，應(yīng)用了通過(guò)對(duì)宏觀量的測(cè)量來(lái)間接測(cè)量微觀量的方法。

①某同學(xué)進(jìn)行了下列操作：

A．取一定量的無(wú)水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液。測(cè)量一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V

B．將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地?cái)U(kuò)展為形狀穩(wěn)定的油酸薄膜

C．向淺盤中倒入約2cm深的水，將痱子粉均勻地撒在水面上

D．將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上計(jì)算出油酸膜的面積S

E．將玻璃板蓋到淺水盤上，用彩筆將油酸膜的輪廓畫在玻璃板上

正確操作的合理順序是?????????? 。(填字母代號(hào))。

②若該同學(xué)計(jì)算出滴在水面上油酸酒精溶液中純油酸的體積為V，測(cè)得單分子油膜的面積為S，則油酸分子的直徑D=?????? 。

(2)物理課上同學(xué)們通過(guò)實(shí)驗(yàn)“研究平拋運(yùn)動(dòng)”。

①甲組同學(xué)利用圖7所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)描點(diǎn)畫出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。

以下是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些做法，其中合理的有????? 。

A．安裝斜槽軌道，使其末端保持水平

B．斜槽軌道必須光滑

C．每次小球應(yīng)從同一位置由靜止釋放

D．為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，描繪的點(diǎn)可以用折線連接

②實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，在軌跡上取一些點(diǎn)，以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖8中y-x2圖象能說(shuō)明平拋小球運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是????? 。

③

驗(yàn)證軌跡是符合y=ax2的拋物線后，根據(jù)圖9中y-x圖象M點(diǎn)的坐標(biāo)值，可以求出a=＿＿＿＿m-1，小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=＿＿＿＿m/s。(重力加速度為g=10m/s2)

④乙組同學(xué)為了得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡采用圖10所示裝置，為了得到穩(wěn)定的細(xì)水柱，不受瓶?jī)?nèi)水面高低的影響，應(yīng)選擇????????? 。

⑤丙組同學(xué)用手機(jī)數(shù)碼攝像功能來(lái)記錄平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，每秒可拍攝幾十幀照片，用它拍攝小球從水平桌面飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)的幾張連續(xù)照片。用數(shù)學(xué)課上畫函數(shù)圖象的方格黑板做背景，通過(guò)圖像處理，就可以記錄小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中每隔相同時(shí)間的位置，如圖11所示。請(qǐng)從圖片中獲取數(shù)據(jù)，分析、論證平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

22. (16分)在圖12所示的平行板器件中，電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度相互垂直。具有某一水平速度的帶電粒子，將沿著圖中所示的虛線穿過(guò)兩板間的空間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，具有其他速度的帶電粒子將發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這種器件能把具有某一特定速度的帶電粒子選擇出來(lái)，叫作速度選擇器。已知粒子A(重力不計(jì))的質(zhì)量為m,帶電量為+q；兩極板間距為d；電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。求：

(1)帶電粒子A從圖中左端應(yīng)以多大速度才能沿著圖示虛線通過(guò)速度選擇器？

(2)若帶電粒子A的反粒子(-q, m)從圖中左端以速度E/B水平入射，還能沿直線從右端穿出嗎？為什么？

(3)若帶電粒子A從圖中右端兩極板中央以速度E/B水平入射，判斷粒子A是否能沿虛線從左端穿出，并說(shuō)明理由。若不能穿出而打在極板上．請(qǐng)求出粒子A到達(dá)極板時(shí)的動(dòng)能？

23．(18分)為北京冬奧會(huì)做準(zhǔn)備的標(biāo)準(zhǔn)U型池場(chǎng)于2017年12月在河北省張家口市密苑云頂樂(lè)園建成并投入使用，它填補(bǔ)了我國(guó)此項(xiàng)運(yùn)動(dòng)奧運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)施和場(chǎng)地的空白。如圖13所示為某單板滑雪U型池的比賽場(chǎng)地，比賽時(shí)運(yùn)動(dòng)員在U形滑道內(nèi)邊滑行邊利用滑道做各種旋轉(zhuǎn)和跳躍動(dòng)作，裁判員根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的騰空高度、完成的動(dòng)作難度和效果評(píng)分。圖14為該U型池場(chǎng)地的橫截面圖，AB段、CD段為半徑R=4m的四分之一光滑圓弧雪道，BC段為粗糙的水平雪道且與圓弧雪道相切，BC長(zhǎng)為4.5m，質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員(含滑板)以5m/s的速度從A點(diǎn)沿切線滑下后，始終保持在一個(gè)豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)U型雪道從D點(diǎn)豎直向上飛出，經(jīng)t=0.8s恰好落回D點(diǎn)，然后又從D點(diǎn)返回U型雪道。忽略空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，g=10m/s2。求：

(1)運(yùn)動(dòng)員與BC雪道間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(2)運(yùn)動(dòng)員首次運(yùn)動(dòng)到圓弧最低點(diǎn)C點(diǎn)時(shí)對(duì)雪道的壓力；

(3)運(yùn)動(dòng)員最后靜止處距離B點(diǎn)的距離。

24． 麥克斯韋電磁理論認(rèn)為：變化的磁場(chǎng)會(huì)在空間激發(fā)一種電場(chǎng)，這種電場(chǎng)與靜電場(chǎng)不同，稱為感生電場(chǎng)或渦旋電場(chǎng)。

在如圖15甲所示的半徑為r的圓形導(dǎo)體環(huán)內(nèi)，存在以圓環(huán)為邊界豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系為B=kt(k>0且為常量)。該變化的磁場(chǎng)會(huì)在空間產(chǎn)生圓形的渦旋電場(chǎng)，如圖乙所示，渦旋電場(chǎng)的電場(chǎng)線與導(dǎo)體環(huán)具有相同圓心的同心圓，同一電場(chǎng)線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相同，方向沿切線。導(dǎo)體環(huán)中的自由電荷就會(huì)在感生電場(chǎng)的作用下做定向運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，或者說(shuō)導(dǎo)體中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，渦旋電場(chǎng)力充當(dāng)非靜電力，其大小與渦旋電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E關(guān)系滿足

。

(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)導(dǎo)體環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε；

(2)在15乙圖中以圓心O為坐標(biāo)原點(diǎn)，向右建立一維x坐標(biāo)軸，推導(dǎo)在x軸上各處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E與x之間的函數(shù)表達(dá)式，在圖16中定性畫出E-x圖像；

(3)圖15丙為乙的俯視圖，去掉導(dǎo)體環(huán)，在磁場(chǎng)圓形邊界上有M、N兩點(diǎn)，MN之間所夾的小圓弧恰為整個(gè)圓周的1/6；將一個(gè)帶電量為+q的帶電小球沿著圓弧分別順時(shí)針、逆時(shí)針從M移動(dòng)到N，求渦旋電場(chǎng)力分別所做的功。在此基礎(chǔ)上，對(duì)比渦旋電場(chǎng)和靜電場(chǎng)，說(shuō)明渦旋電場(chǎng)中為什么不存在電勢(shì)的概念。

2018年河北高考物理壓軸試題答案

13. B?? 14. C?? 15. C?? 16. A?? 17. C?? 18. D?? 19. C?? 20. C

21. (18分)

(1)①　　ACBED……2分　　　　　②　V/S ……2分

(2)①AC……2分　　 ②C ……2分??? ③5.0……2分? 1.0 ……2分? ? ④A……2分

⑤以左上頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，各點(diǎn)坐標(biāo)分別為點(diǎn)1(2，1)、點(diǎn)2(6，4)、點(diǎn)3(10，11)、點(diǎn)

3

總結(jié)

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