安徽省“皖南八校”2017届高三上学期12月联考物理试卷

安徽省“皖南八校”2017届高三上学期12月联考物理试卷

安徽省“皖南八校”2017届高三上学期12月联考物理试卷（解析版）‎ 一、选择题 ‎1．下列说法正确的是 A．汤姆孙发现电子从而提出了原子的核式结构模型 B．普朗克通过对光电效应现象的分析提出了光子说 C．极限频率越小的金属材料逸出功越大 D．现已建成的核电站发电的能量来自于重核裂变 ‎【答案】D ‎【解题思路】汤姆孙发现电子，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，选项A错误；爱因斯坦通过对光电效应现象的分析提出了光子说，选项B错误；根据可知极限频率越小的金属材料逸出功越小，选项C错误；现已建成的核电站发电的能量来自于重核裂变，选项D正确。答案为D。‎ 考点：物理学史 ‎【名师点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。‎ ‎2．-颗在赤道上空做匀速圆周运动运行的人造卫星，其轨道半径上对应的重力加速度为地球表面重力加速度的四分之一，则某一时刻该卫星观测到地面赤道最大弧长为（已知地球半径为R）‎ A．　　　　　B．‎ C．　　　　　D．‎ ‎【答案】A ‎【解题思路】根据；而地球表面，因为，解得r = 2R；则某一时刻该卫星观测到地面赤道的弧度数为，则观测到地面赤道最大弧长为，答案为A。‎ 考点：万有引力定律的应用 ‎【名师点睛】此题关键是知道卫星离地面的高度，然后根据几何关系求解某一时刻该卫星观测到地面赤道最大弧长。‎ ‎3．如图所示，竖直线OO/是等量异种电荷 + Q和-Q连线的中垂线，A、B、C的位置如图所示，且都处在一矩形金属空腔内．下列说法正确的是 A．A、B、C三点电势大小关系是ψA = ψC < ψB B．A、B、C三点电势大小关系是ψA = ψC > ψB C．金属空腔上的感应电荷在A、B、C三点场强方向均水平向右 D．金属空腔上的感应电荷在A、B、C三点场强大小关系是EB > EC > EA ‎【答案】D ‎【解题思路】空腔体内部各点的电势相同，选项A、B均错误；金属空腔内部各点的合场强为零，即两个点电荷的场强与感应电荷的场强等大反向，因两电荷在A、B、C三点形成的场强方向向右，故金属空腔上的感应电荷在A、B、C三点场强方向均水平向左，选项C错误；两电荷在A、B、C三点形成的场强关系是E/B > E/C > E/A；则金属空腔上的感应电荷在A、B、C三点场强大小关系是EB > EC > EA，选项D正确。答案为D。‎ 考点：静电感应 ‎【名师点睛】此题是静电感应问题；关键是知道在导体内部的合场强为零，即感应电荷在各点形成的场强与外界电场的场强等大反向关系。‎ ‎4．如图所示，两个初速度大小不同的相同粒子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，其中b粒子速度方向与屏OP垂直，α粒子速度方向与b粒子速度方向夹角θ = 45°．两粒子最后均打到屏上同一点Q上，不计重力．下列说法正确的是 A．a粒子带负电、b粒子带正电 B．a、b两粒子在磁场中飞行速度之比为：1‎ C．a、b两粒子在磁场中飞行的周期之比为2∶3‎ D．a、b两粒子在磁场中飞行的时间之比为1∶1‎ ‎【答案】B ‎【解题思路】根据题意作出两球运动的轨迹，如图，圆O1、O2分别为b、a的轨迹．由左手定则可知，a、b均带正电，选项A错误；若设OQ = 2R。则a粒子的运动半径为，b粒子的运动半径为R，根据可知，a、b两粒子在磁场中飞行速度之比为：1，选项B正确；根据可知，粒子运动的周期相同，选项C错误；因粒子a在磁场中的偏向角为；粒子a在磁场中的偏向角为；两粒子周期相同，可知a、b两粒子在磁场中飞行的时间之比为3∶2，选项D错误。答案为B。‎ 考点：带电粒子在磁场中的运动 ‎【名师点睛】此题是带电粒子在磁场中的运动问题；关键是画出粒子的运动轨迹图，结合几何关系求解；注意粒子的运动周期与粒子的速度无关。‎ ‎5．质量为0.2kg的物块在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，6s末撤去水平推力F，如图实线表示其运动的υ-t图象，其中经过点（4，0）的虚线是6s末υ-t图象的切线．（g取10m／s2）．下列说法正确的有 A．6s末物块速度方向改变 B．0～6s内物体平均速度比6～10s内物块平均速度小 C．物块与水平面间的动摩擦因数为0.1‎ D．水平推力F的最大值为0.9N ‎【答案】BD ‎【解题思路】6s末物块速度仍为正值，故速度方向没改变，选项A错误；若0～6s内物体做匀加速运动，故平均速度为3m/s，而由图线可知，物体在0～6s内的平均速度小于3m/s，而物体在6～10s内的平均速度等于3m/s，故0～6s内物体平均速度比6～10s内物块平均速度小，选项B正确；撤去外力后的加速度，根据可知物块与水平面间的动摩擦因数为0.15，选项C错误；物体的最大加速度为，根据牛顿第二定律，解得Fm = 0.9N，选项D正确。答案为BD。‎ 考点：牛顿第二定律的应用；υ-t图线 ‎【名师点睛】此题是对牛顿第二定律的应用及图线问题的考查；关键是能从υ-t图线中获取物体的运动特征，然后根据牛顿第二定律求解。‎ ‎6．如图所示，粗糙地面上有一倾角θ = 30°光滑斜面，斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）．初始时刻，小物块A、B处于同一高度并恰好处于静止状态．剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，斜面静止不动．则从剪断轻绳到物块着地，下列说法正确的是 A．物块A、B质量相等 B．物块A、B同时落地 C．地面受到斜面向左的摩擦力 D．两物块着地时重力的瞬时功率相同 ‎【答案】CD ‎【解题思路】开始时，由平衡知识可知：，解得，选项A错误；根据牛顿第二定律可知B的加速度为gsinθ．由，解得；对A，由h = gtA2，得，故物块不能A、B同时落地，选项B错误；剪断细线后，B沿斜面加速向下运动，加速度有水平向右的分量，故对斜面体和B的整体而言，地面对整体的摩擦力向右，故地面受到斜面向左的摩擦力，选项C正确；A落地的瞬时功率PA = mAgυA = mAg，，选项D正确。答案为CD。‎ 考点：牛顿第二定律；功率 ‎【名师点睛】考查机械能守恒定律的应用，掌握牛顿第二定律与运动学公式的理解，注意两者的质量不同，加速度也不同，但合力大小却相同的细节。‎ ‎7．半径为r带缺口的刚性金属网环在纸面上固定放置，在网环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板A、B连接，两板间距为d且足够宽，如图甲所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图乙所示．在平行金属板A、B正中间有质量未知、电荷量为q的带电液滴，液滴在0～0.1s处于静止状态，已知重力加速度为g．则以下说法正确的是 A．液滴带正电 B．液滴的质量为 C．第0.3s时液滴的运动方向改变 D．第0.4s时液滴距初始位置距离为0.08g（单位：米）‎ ‎【答案】ABD ‎【解题思路】根据楞次定律可知，在0～0.1s内线圈中产生的感应电动势下板为正，液滴处于平衡状态时，可知液滴带正电，选项A正确；在0～0.1s内线圈中产生的感应电动势；对液滴，解得，选项B正确；0.1-0.2s时电动势的方向发生改变，则液滴向下做加速运动，0.2-0.3s时电动势的方向不变，液滴继续向下加速运动，选项C错误；液滴向下运动的加速度为，解得a = 2g，0.1-0.3s内液滴向下加速运动的位移；在0.3s时刻液滴的速度υ = at = 2g×0.2m/s = 0.4gm/s；0.3s-0.4s内液滴运动运动，故位移x2 = vt = 0.4g（m），第0.4s时液滴距初始位置距离为0.08g（单位：米），选项D正确。答案为ABD。‎ 考点：带电粒子在电场中的运动；法拉第电磁感应定律 ‎【名师点睛】此题关键是搞清两板间的电压变化的规律，从而分析物体的运动规律；结合牛顿第二定律及运动公式求解。‎ ‎8．如图所示，一绝缘细线Oa下端系一轻质带正电的小球a（重力不计），地面上固定一光滑的绝缘1/4圆弧管道AB，圆心与以球位置重合．一质量为m、带负电的小球b由A点静止释放．小球a由于受到绝缘细线的拉力而静止，其中细线O'a水平，Oa悬线与竖直方向的夹角为θ．当小球b沿圆弧管道运动到以球正下方B点时对管道壁恰好无压力，在此过程中（a、b两球均可视为点电荷）‎ A．b球所受的库仑力大小为3mg B．b球的机械能逐渐减小 C．水平细线的拉力先增大后减小 D．悬线Oa的拉力先增大后减小 ‎【答案】AC ‎【解题思路】电场力对b球不做功，故b球的机械能守恒，由机械能守恒定律可知，则小球运动到B点的速度；小球对管道无压力，则，解得F库 = 3mg，选项A正确，B错误；设小球A与a点连线与竖直方向的夹角为α，悬线Oa的拉力为T1，悬线O/a的拉力为T2，则对小球a，由正交分解法可得：；，当小球从A点向B点移动时，α 角变大，可知T1减小，选项D错误；解得，则当α从900减小到0时，T2先增加后减小，选项C正确，D错误。答案为AC。‎ 考点：力的平衡；动能定理 ‎【名师点睛】此题是静电和平衡问题的综合问题；关键是知道静电力对运动的电荷是不做功的，根据正交分解法来讨论两绳的受力变化情况。‎ ‎9．下列说法正确的是____。‎ A．已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，能估算出气体分子的大小 B．若两个分子只受到它们之间的分子力作用，当分子间的距离减小时，分子的动能一定增大 C．系统吸收热量时，它的内能不一定增加 D．根据热力学第二定律可知，热量不可能白发地从低温物体传到高温物体 E．气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁频繁碰撞引起的 ‎【答案】CDE ‎【解题思路】由于气体分子的间隙很大，仅由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，只能估算每个分子占据的空间体积，是不能估算该种气体分子大小的，选项A错误；分子力做功等于分子势能的减小量；若两个分子只受到它们间的分子力作用，在两分子间距离减小的过程中，如果是引力，分子的动能一定增大；如果是斥力，分子的动能一定减小，选项B错误；物体吸收热量时，可能同时对外做功，根据热力学第一定律，它的内能不一定增加，选项C正确；根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体而不引起其他变化，如电冰箱要耗电，选项D正确；容器中的气体对器壁的压强是由于大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起的，取决于分子的数密度和分子热运动的平均动能，故E正确；选CDE。‎ 考点：阿伏加德罗常数；分子力；热力学第二定律；气体的压强 ‎【名师点睛】本题考查了分子力做功与分子势能的关系、热力学第一定律、热力学第二定律、气体压强的微观意义等，知识点多，难度小，关键是多看书，记住知识点。‎ ‎10．频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚平行玻璃砖，单色光1、2在玻璃砖中折射角分别为30。和60。，其光路如图所示，下列说法正确的是　　。‎ A．射出折射光线1和2-定是平行光 B．单色光1的波长大于单色光2的波长 C．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度 D．图中单色光1、2通过玻璃砖所需的时间相等 E．单色光1从玻璃射到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃射到空气的全反射临界角 ‎【答案】ADE ‎【解题思路】根据几何知识可知，光线在玻璃砖上表面的折射角等于在下表面的入射角，由光路可逆性原理可知，出射光线的折射角等于入射光线的入射角，所以出射光线与入射光线，因此出射光线1与2相互平行．选项A正确；在上表面，单色光1比单色光2偏折厉害，则单色光1的折射率大，频率大，则单色光1的波长小．选项B错误；根据知，单色光1的折射率大，则单色光1在玻璃中传播的速度小．选项C错误；单色光1在玻璃中传播的速度小，而在玻璃中单色光1通过的路程比单色光2短．二者通过的时间将无法确定，选项D错误；根据知，单色光1的折射率大，则临界角小．故E正确。选ADE。‎ 考点：光的折射；全反射 ‎【名师点睛】解决本题的突破口在于根据光的偏折程度比较出折射率的大小，知道折射率、频率、波长、在介质中的速度等大小关系。‎ 二、实验题 ‎11．为了“测量当地重力加速度g的值和木块与木板间的动摩擦因数μ”，某同学设计了如下实验方案：‎ 第一步：他把带有定滑轮的木板的有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板做匀速运动，如图甲所示。‎ 第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，如图乙所示．然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带．打出的纸带如丙图：‎ 试回答下列问题：‎ ‎（1）已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为T，OA、AB、DE、EF间距分别为x1、x2、x3、x4，根据纸带求木块下滑的加速度a = ____。‎ ‎（2）已知质量m、M，加速度a，则当地的重加速度g = ____。‎ ‎（3）已知质量m、M和长木板的倾角θ，则木块与木板间的动摩擦因数μ = ____‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解题思路】（1）根据△x = aT2可知：；，则；‎ ‎（2）（3）由题意；，解得；‎ 考点：测量当地重力加速度g的值和木块与木板间的动摩擦因数μ ‎【名师点睛】此题是测定重力加速度和动摩擦因数的实验；关键是搞清实验的原理；能根据牛顿第二定律列出在两种情况下的方程，联立即可解答。‎ ‎12．有一个待测电阻R的阻值约为7.5Ω，现要精确测量该待测电阻的阻值．有下列器材供选用：‎ A．电压表（0～3V，内阻未知）‎ B．电流表（0～3A，内阻约为0.5Ω）‎ C．电流表（0～100mA，内阻为4.0Ω）‎ D．定值电阻R0 = 1.0Ω E．滑动变阻器（10Ω，2A）‎ F．滑动变阻器（1kΩ，0.5A）‎ G．学生电源（直流4V），还有电键一个，导线若干 ‎（1）实验中所用电流表应选用　　，（填“B”或“C”）。‎ ‎（2）实验中所用滑动变阻器选用　 ，（填“E”或“F”）‎ ‎（3）实验时要求精确测量待测电阻R的值，测量电压从零开始多取几组数据，请在虚线方框中画出满足实验要求的测量电路图。‎ ‎（4）某同学根据实验得到某组数据为电压表示数为1.60V，电流表示数为40.0mA，由此数据可得待测电阻Rx = 　　Ω．（结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】（1）C（2）E（3）如图；（4）7.2Ω ‎【解题思路】（1）电路中可能出现的最大电流，可见电流表B的量程过大，直接用电流表C量程过小；故可用该电流表C与定值电阻并联，此时改装成的电流表量程为；‎ ‎（2）滑动变阻器要用分压电路，选用阻值较小的E；‎ ‎（3）电路图如图所示：‎ ‎（4）当电流表示数为40.0mA时，此时通过Rx的电流；Rx两端电压为：；则待测电阻 考点：伏安法测电阻 ‎【名师点睛】此题是关于伏安法测电阻的问题；关键是对仪器的选择，电流表的量程大小不适当，故应该选择电表的改装问题。‎ 三、计算题 ‎13．如图所示，木块m2静止在高h = 0.45m的水平桌面的最右端，木块m1静止在距m2左侧s0 = 6.25m处．现木块m1在水平拉力F作用下由静止开始沿水平桌面向右运动，与m2碰前瞬间撤去F，m1和m2发生弹性正碰．碰后m2落在水平地面上，落点距桌面右端水平距离s = l．2m．已知m1 = 0.2kg，m2 = 0.3kg，m1与桌面的动摩擦因素为0.2．（两个木块都可以视为质点，g = 10m／s2）求：‎ ‎（1）碰后瞬间m2的速度是多少？‎ ‎（2）m1碰撞前后的速度分别是多少？‎ ‎（3）水平拉力F的大小？‎ ‎【答案】（1）4m/s（2）5m/s；-1m/s（3）0.8N ‎【解题思路】（1）m2做平抛运动，则：h = gt2；‎ s = υ2t；‎ 解得υ2 = 4m/s ‎（2）碰撞过程动量和能量守恒：m1υ = m1υ1 + m2υ2‎ m1υ2 = m1υ12 + m2υ22‎ 代入数据解得：υ = 5m/sυ1 = -1m/s ‎（3）m1碰前:υ2 = 2as 代入数据解得：F = 0.8N 考点：动量守恒定律；能量守恒定律；牛顿第二定律的应用 ‎【名师点睛】此题关键是搞清两个物体的运动特征,分清物理过程；用动量守恒定律和能量守恒定律结合牛顿定律列出方程求解。‎ ‎14．如图甲所示，倾角θ = 30°‎ 的光滑斜面足够长，一轻质弹簧下端与斜面底部的挡板固定，A、B两木块叠放在轻弹簧上端，且静止在斜面上．已知木块A、B质量分别为0.84kg和0.80kg，弹簧的劲度系数k = 100N/m，若在木块A上施加一个平行于斜面向上的力F，使A由静止开始以0.25m/s2的加速度沿斜面向上做匀加速运动．以木块A的的初位置为坐标原点，沿斜面向上建立x轴，力F与木块A沿斜面向上运动的位移x的关系如图乙所示．（g = 10m/s2）求：‎ ‎（1）开始时弹簧压缩量x1；‎ ‎（2）图乙中x0、F1和F2的值；‎ ‎（3）木块A、B由静止开始匀加速运动到恰好分离的过程中，弹簧的弹性势能变化量。‎ ‎【答案】（1）8.2×10-2m（2）F1 = 0.41N；F2 = 4.41N（3）-0.248J ‎【解题思路】（1）对AB整体初始位置由平衡关系可得：（mA + mB）gsinθ = kx1‎ 代入数据可知：x1 = 8.2×10-2m ‎（2）AB恰要分离时，对A由牛顿第二定律：F2-mAgsinθ = mAa 代入数据可得：F2 = 4.41N 对AB整体由牛顿第二定律可知：F2 + kx-（mA + mB）gsinθ = （mA + mB）a 代入数据解得：x1 = 4.2×10-2m x0 = x1-x = 4.0×10-2m AB刚开始运动时，F1 + kx1-（mA + mB）gsinθ = （mA + mB）a 代入数据解得：F1 = 0.41N ‎（3）对AB由静止开始到分离由动能定理：‎ 由运动学知道：分离时υ2 = 2ax0‎ 代入数据可知：‎ 考点：动能定理及牛顿定律的应用 ‎【名师点睛】本题考查了胡克定律、牛顿第二定律及动能定理的综合运用，知道A、B分离时，A、B的作用力为零，分离前加速度相同。‎ ‎15．如图所示，某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面100cm不变，因上部混有少量的空气使读数不准，当气温为27℃时，实际大气压为76cmHg，而该气压计读数为70cmHg．求：‎ ‎①若气温为27℃时，该气压计中水银柱高度为64cm，则此时实际气压为多少cmHg?‎ ‎②在气温为-3℃时，该气压计中水银柱高度变为73cm，则此时实际气压应为多少cmHg?‎ ‎【答案】（1）73cmHg（2）79cmHg ‎【解题思路】（1）根据平衡知识得：‎ 上部混有少量的空气压强为：P1 = 76-70 = 6cmHg 上部混有少量的空气体积：V1 = （100-70）S = 30cm•S 若在气温为27℃时，用该气压计测得的气压读数为64cmHg，‎ 空气体积：V2 = （100-64）S = 36cm•S 气体温度不变，根据玻意而定律得：P1V1 = P2V2‎ P2 = 5cmHg P0′ = 68 + 5 = 73cmHg ‎（2）T1 = 273 + 27 = 300K V3 = （100-73）S = 27cm•S T3 = 273-3 = 270K 根据气体状态方程得：‎ 代入数据解得：P3 = 6cmHg P0″ = 73 + 6 = 79cmHg 考点：理想气体的状态变化方程 ‎【名师点睛】解决本题关键是分析出空气柱的初末状态参量，判断变化过程中做何种变化，选择合适的气体实验定律列式求解，再根据平衡求出实际大气压强即可。‎ ‎16．如图所示，实线是某列横波在O时刻的波形图，虚线是0.25s时刻的波形图．振幅为2cm，已知0时刻x = lm处的质点正在向y轴负方向运动．求：‎ ‎①波的最大周期；‎ ‎②波在最大周期情况下，写出2.5m处的质点振动位移为cm的可能时刻。‎ ‎【答案】①②，n = 0,1,2,3．．．．．．．，n = 0,1,2,3．．．．．．。‎ ‎【解题思路】①由题意可知，波向左传播，波长为4m；‎ 当n = 0时，最大周期 ‎②由波形图可知，2.5m处的质点0时刻位移为-cm，沿y轴正方向振动，则经过位移为 cm的时刻有：，n = 0,1,2,3．．．．．．。‎ ‎，n = 0,1,2,3．．．．．．。‎ 考点：机械波的传播 ‎【名师点睛】此题是关于机械波的传播问题；关键是能从波形图中找到两个时刻传播的距离关系；利用波形的平移法判断波的传播方向．根据时间与周期的关系，分析质点的运动状态。‎ ‎ ‎