江苏省无锡市2017届高三物理上学期期末测试习题.pdf

1 专题课件 无锡市 2016 年秋学期高三期末考试试卷 物理 一单项选择题：本题共5 小题，每小题3 分，共计15 分。每小题只有一个 选项符合题意。 1. 如图， 物块静置于倾斜角为 的斜面上。 对物块施加一个垂直于斜面向下的恒 力F，斜面和物块均保持静止，地面受到的摩擦力大小为f。若将F大小不变 地改为沿斜面向上，斜面和物块仍保持静止，则地面受到的摩擦力大小为 A. fsin B.fcos C. ftan D. tan f 2. 据当代天文学2016 年 11 月 17 日报道，被命名为“开普勒11145123”的恒星距离地球5000 光年，其赤道直径和两极直径仅相差6 公里，是迄今为止被发现的最圆天体。若该恒星的体积 与太阳的体积之比约为k1，该恒星的平均密度与太阳的平均密度之比约为k2，则该恒星的表面 重力加速度与太阳的表面重力加速度之比约为 A. 2 3 1 kk B. 2 3 2 1 kk C. 3 1 2 k k D. 32 1 2 k k 3. 如图，交流电源的电动势有效值与直流电源的电动势相等，两电源的内阻均可忽略，三个灯泡是 完全相同的，分别与定值电阻、电感器和电容器相接。当S接 1 时三个灯泡的亮度相同，那么S 接 2 时 A.三个灯泡亮度相同 B.甲灯比乙灯亮，丙灯不亮 C.甲灯比乙灯暗，丙灯不亮 D.甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮 4. 如图，载货车厢通过悬臂固定在缆绳上，缆绳与水平方向夹角为， 当 缆绳带动车厢以加速度a匀加速向上运动时，货物在车厢中与车厢 相对静止，则货物与车厢的滑动摩擦系数至少为（假设滑动摩擦力 等于最大静摩擦力，重力加速度为g） A. cos sin ag a B. sin cos ag a C. cos- sin ag a D. sin- cos ag a 5. 一对相同的载流圆线圈彼此平行且共轴，通以同方向等大电流，在两线圈圆心连线上取A、B、C a 1 2 S R L C 甲 乙 丙 2 三点，使得AO1O1BBO2O2C，A、B两点的磁感应强度分别为BA和BB，若仅将线圈O2中电流反 向（大小不变），则C 点的磁感应强度大小变为BC，下列说法正确的是 A. BC=BB-BA，开始时A与 C磁场同向，后来A与 C磁场反向 B. BC=BB-BA，开始时A与 C磁场反向，后来A与 C磁场同向 C. BC=2BA-BB，开始时A与 C磁场同向，后来A与 C磁场反向 D. BC=2BA-BB，开始时A与 C磁场反向，后来A与 C磁场同向 二多项选择题：本题共4 小题，每小题4 分，共计 16 分。每小题有多个选项符合题意。全部选对 得 4 分，选对不全得2 分，错选或不答的得0 分。 6如图所示，在水平桌面上有个金属圆环，在它圆心正上方有一个条形磁铁（极性不明），当条形 磁铁下落时，可以判定 A.环将产生俯视逆时针的感应电流 B.环有缩小面积的趋势 C.环对桌面的压力将增大 D.磁铁将受到竖直向下的电磁作用力 7. 如图所示， 一束平行光垂直斜面照射，从斜面底部O以初 速度v0抛出一物块落到斜面上P点，不计空气阻力。则 A.物块做匀变速运动 B.物块速度最小时离斜面最远 C.物块在斜面上的投影匀速移动 D.物块在斜面上的投影匀变速移动 8. 如图所示， 一电场的电场线关于y 轴（沿竖直方向） 对称分布，O 、 M 、N是 y 轴上的三个点，且OM=MN， P点与 M点纵坐标相等。则 A.M 点的电势高于P点的电势 B.将负电荷由O点移动到 P 点，电势能增加 C.M、N两点间的电势差小于O 、M两点间的电势差 D.在 O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y 轴做匀加速直线运动 9. 如图，对离地一定高度的物体施加一个竖直向上的拉力，物体在竖 v O t 3 R O l 直方向上运动，其速率- 时间关系大致图线如图，以地面为零势能面，忽略空气阻力，物体的机 械能随运动距离的变化关系大致图线可能是下图中的 三简答题：本题共2 小题，共计18 分。请将解答填写在答题卡相应的位置。 10. （10 分） 电阻率的倒数称为电导率，是反映物质导电特性的 物理量。某同学利用如图电路研究一定温度下自来水的电导 率。其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上 加有阀门以控制管内水量，玻璃管两端接有导电活塞( 活塞 电阻可忽略 ) ，右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动。R1和 R2分别是滑动变阻器和电阻箱，S1和 S2分别是单刀开关和单刀双掷开关，A为电流表。 （1）将 S2拨向接点1，接通 S1，调节R1，使电流表指针偏转到适当位置，记下此时的读数I； 然后将S2拨向接点2，调节 R2，使，记下此时R2的读数为R0，则此时自来水的电阻值 为R= ； （2）要研究电导率，可用如图游标卡尺的 部分（选填“A”、“ B”、“ C”）测量玻璃 管内径，其内径为 mm，进而确定水柱的横截面积。 （3）实验中将玻璃管充满自来水，玻璃管内径为d，改变水柱长度l，测得对应的电阻R。作出 R-l关系如图，若此图线的斜率为k，则该温度下自来水的电导率为_ _。 E E E E O x O x O x O x A B C D 2 1 S2 A R2 R1 S1 4 11. （8 分）如图，装有两个光电门的木板固定在水平 桌 面上，带有窄遮光片（宽度为d）的滑块被一端固 定 的弹簧经压缩后弹开，依次经过两光电门。光电门 有 两种计时功能， 既可以记录遮光片到达两光电门的 时 间差t，又可以分别记录在两光电门处的遮光时间tA和 tB。（在本题各次实验中，滑块运动 到 A前已脱离弹簧） （1）遮光片经过A时的速度大小为_（选用d、t、tA或tB表示） （2）利用实验中测出的d、tA、tB和 AB间距s，写出滑块与木板间的动摩擦因数表达式= _ （重力加速度为g） （3）将光电门A 固定，调节B的位置，每次 都使物块将弹簧压到同一位置O 后由静止释 放， 记录各次t值并测量 AB间距s， 作出s/t-t 关系图线如图， 该图线纵轴截距的物理意义是 _ ， 利用该图线可以求得滑块与木板间的 动摩擦因数为= _ （取重力加速度 g=9.8m/s 2，结果保留两位有效数字） 四计算题： 本题共 5 小题，共计 71 分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。 只写出最后答案的不能得分。有数值的题，答案中必须明确写出数值和单位。 12. （12 分）如图，t=0 时，水平桌面上质量为m=1kg 的滑块获得v0=2m/s 的水平向右初速度，同时 对滑块施加一个水平向左的恒定拉力，前2s 内滑块的速度 - 时间关系图线如图。 （1）求前 2s 内滑块的位移大小和方向； （2）分别求滑块所受拉力和摩擦力大小； （3）若在t=2s 时将拉力撤去，则撤力后滑块还能滑行多远距离？ 图（ a） F v0 图（b） v/m · s -1 2 O -0.8 t/s 2 1 5 13. （12 分）如图电路，电源电动势为E=3V，两个定值电阻阻值R1=R2=2，电源内阻r=1，电容 器的电容值是C=20F。电键全部闭合时，一颗带电油滴恰能在极板间静止。取重力加速度 g=10m/s 2，求 （1）极板的带电量大小； （2）电源的效率； （3）断开开关S2时（认为电容器充放电过程极快完成） 液滴的加速度的大小和方向。 14. （15 分）如图，足够长的光滑导轨固定在水平面内，间距L=1m ，电阻不计，定值电阻R=1.5 。 质量m=0.25kg 、长度L=1m 、电阻r=0.5 的导体棒AB静置在导轨上。现对导体棒施加一个平 行于导轨、大小为F=1.25N 的恒力，使得导体棒由静止开始运动。当棒运动到虚线位置时速度 达到v0=2m/s。虚线右侧有一非匀强磁场，导体棒在里面运动时，所到位置的速度v（单位 m/s） 与该处磁感应强度B（单位 T）在数值上恰好满足关系 2 2 1 B v， 重力加速度g取 l0m/s 2。 （1）求导体棒刚进入磁场时，流经导体棒的电流大小和方向； （2）导体棒在磁场中是否做匀加速直线运动？若是，给出证明 并求出加速度大小；若不是，请说明理由； （3）求导体棒在磁场中运动了t=1s 的时间内，定值电阻R上 产生的焦耳热。 15. （16 分）如图，质量为m=1kg 的小滑块（视为质点）在半径为R=0.4m 的 1/4 圆弧 A端由静止开 始释放，它运动到B 点时速度为2vm/s。当滑块经过B 后立即将圆弧轨道撤去。滑块在光滑 水平面上运动一段距离后，通过换向轨道由C点过渡到倾角为=37°、长s=1m的斜面 CD上， CD之间铺了一层匀质特殊材料，其与滑块间的动摩擦系数可在01.5 之间调节。 斜面底部 D点与光滑地面平滑相连，地面上一根轻弹簧一端固定在O点，自然状态下另一端恰好在D点。 认为滑块通过C 和D 前后速度大小不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取g=10m/s 2 ， sin37 °=0.6 ，cos37°=0.8 ，不计空气阻力。 （1）求滑块对B点的压力大小以及在AB上克服阻力所做的功； （2）若设置=0，求质点从C 运动到 D 的时 R1 R2 S1 S2 S3 E，r C B O D A R 6 间； （3）若最终滑块停在D点，求 的取值范围。 16. （16 分）如图甲，平面直角坐标系中，0xl、0y2l的矩形区域中施加一个如图乙所示的 交变磁场（B0和T0未知），磁场方向向里为正。一个比荷为c的带正电的粒子从原点O以初速 度v0沿+x方向入射，不计粒子重力。 （1）若粒子从t=0 时刻入射，在t 2 0 T 的某时刻从点（l， 2 l ）射出磁场，求B0大小； （2）若 cl v B 0 0 2 ，且粒子从0t 2 0 T 的任一时刻入射时，粒子离开磁场时的位置都不在y 轴上，求T0的取值范围； （3）若 cl v B 0 0 2 ，在xl的区域施加一个沿-x方向的匀强电场，粒子在t=0 时刻入射，将在 T0时刻沿 +x方向进入电场，并最终从（0，2l）沿 -x方向离开磁场，求电场强度的大小以及粒子 在电场中运动的路程。 无锡市 2016 年秋学期高三期末考试参考答案与评分标准 高三物理 一、二选择题 题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案D A C B A BC AD ABC CD 三、简答题 10. （1）电流表读数为IR0（各 2 分）（ 2）A 20.30 （各 2 分）（3） 2 4 dk （2 分） 11. （1） A t d （ 2 分）（2） gs t d t d BA 2 22 （2 分） y o x l 2l B B0 t o -B0 2 0 T 2 30T 0 T 0 2T 7 （3）挡光片经过光电门A时的速度 0.24 （0.23-0.25均可）（各2 分） 四计算题 12. 解：（ 1）位移大小6 .08 .01 2 1 21 2 1 sm （2 分） 方向与初速度方向相同。（1 分） （2）0-1s 内加速度大小2 1 1 1 t v am/s 2（1 分） F+f=ma1（1 分） 1-2s 内加速度大小 8 .0 2 2 2 t v a m/s 2（1 分） F-f=ma2（1 分） 联立解得F=1.4N（1 分） f=0.6N （1 分） （3）撤去拉力后，加速度大小为6 .0 3 m f a m/s 2 （1 分） 还能滑行 15 8 2 3 2 2 3 a v sm=0.53m （2 分） 13解：（ 1）回路电流1 1 rR E IA（ 1 分） 电容器两板间电压2 1 IRUV （1 分） 电容器带电 5 104CUQC（2 分） （ 2）电源输出功率2IUPW （1 分） 电源总功率3IEP 总 W （ 1 分） 电源效率7 .66%100 总 P P % （2 分） （3）设油滴带电q，极板间距d 开始时，mg d U q（1 分） 后来mamg d E q（1 分） 解得5am/s 2 （1 分）竖直向上（ 1 分） 14. 解：（ 1）当v0=2m/s 时，B0=0.5T （1 分） 感应电动势E0= B0Lv0=1V（1 分） 感应电流0.5 0 0 rR E IA （1 分）方向由 B向 A（1 分） 8 （2）速度为v时，磁感应强度为B 感应电动势E= BLv，感应电流 rR E I，安培力FA= BIL 得到 rR vLB FA 22 （ 2分） 由题，B 2v=0.5T2m/s，则安培力 FA=0.25N，导体棒所受合力F合=F-FA=1N，为恒力，所以做匀加 速直线运动。（2 分，合理即给分） 由F合=ma，可得a=4m/s 2 （1 分） （3）t=1s 时，导体棒的速度6 0atvv m/s（1 分） t=1s 内，导体棒的位移4 2 1 2 0 attvsm （ 1 分） 由动能定理， 2 0 2 2 1 2 1 mvmvWFs 克安 （1 分） 由功能关系，QW克安（1 分） 定值电阻R上的焦耳热Q rR R QR（1 分） 代入数据，QR=0.75J （1 分） 15. 解：（ 1）在 B点， R v mmgF 2 （1 分）解得F=20N（1 分） 由牛顿第三定律，F=20N （ 1 分） 从 A到 B，由动能定理， 2 2 1 mvWmgR（1 分） 得到W=2J（1 分） （2）在 CD间运动，有mamgsin（ 1 分）加速度6singam/s 2（1 分） 匀变速运动规律 2 2 1 atvts（1 分）取合理根，得 3 1 ts（1 分） （3）最终滑块停在D点有两种可能： a、滑块恰好能从C下滑到 D。 则有 2 1 2 1 0cossinmvsmgsmg，得到 1=1 （2 分） b、滑块在斜面CD和水平地面间多次反复运动，最终静止于D点。 当滑块恰好能返回C： 2 1 2 1 02cosmvsmg 得到 1=0.125 （1 分） 当滑块恰好能静止在斜面上，则有cossin 2mg mg，得到 2=0.75 （1 分） 所以，当 0.125 0.75 ，滑块在 CD和水平地面间多次反复运动，最终静止于D点。（2 分） 综上所述， 的取值范围是0.125 0.75 或 3=1。（1 分） 9 16. 解：（ 1）在磁场中， R v mBqv 2 0 00 （1 分） 由几何关系，有 222 ) 2 ( l RlR，解得lR 4 5 （2 分） 因此 cl v B 5 4 0 0 （1 分） （2）粒子运动的半径为R=l/2，临界情况为粒子从t=0 时刻入射，并且轨迹恰好与y 轴相切， 如图。 圆周运动的周期 00 2 v l qB m T（1 分） 由几何关系， 2 0 T t内，粒子转过的圆心角为 6 5 （1 分） 对应运动时间TTt 12 5 2 6 5 1 （2 分） 应满足 1 t 2 0 T 联立可得 0 0 6 5 v l T（2 分） （3）运动轨迹如图。 由题， 0 0 2 2 1 T qB m 得到 0 0 2v l T（ 1 分） 在电场中，maqE（1 分）往返一次用时 a v t 0 2 （ 1 分） 应有 0 ) 2 1 (Tnt（1 分） 可得 cln v E )12( 8 2 0 ，（n=0，1，2）（ 1 分） 运动路程 8 )12( 2 22 1 0 lnt vx，（n=0，1，2）（ 2 分） 10