物理卷·2017届浙江省余姚中学高三上学期期中考试（2016-11）

物理卷·2017届浙江省余姚中学高三上学期期中考试（2016-11）

浙江省余姚中学 2017 届高三上学期期中考试物理试题 一.单选题 1.下列单位中，属于国际单位制的基本单位的是（ ） A.克 B.千克 C.米/秒 D.牛顿 2.如图所示的电学器材中，属于电容器的是（ ） 3.关于摩擦力，下列说法正确的是（ ） A.相互压紧的粗糙物体间一定存在摩擦力 B.运动的物体一定受到滑动摩擦力 C.静止的物体一定受到静摩擦力 D.相互紧压的粗糙物体之间有相对滑动时，才受滑动摩擦力 4.在地质.地震.勘探.气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度 g 值，g 值可 由实验精确测得，近年来测 g 值的一种方法叫“对称自由下落法”，她是将测 g 转变为测长 度和时间，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中 O 点上抛小球又落到原处 的时间为 2T ，在小球运动过程中经过比 O 点高 H 的 P 点，小球离开 P 点到又回到 P 点所用 的时间为 1T ，测得 1T 、 2T 和 H，可求得 g 等于（ ） A. 2 2 2 1 8H T T B. 2 2 2 1 4H T T C.  2 8 2 1 H T T D.  2 2 14 H T T 5.如图，两个小球分别被两根长度不同的细绳悬于等高的悬点，现将细绳拉至水平后由静止 释放小球，当两个小球通过最低点时，两球一定有相同的（ ） A.速度 B.角速度 C.加速度 D.机械能 6.如图，光滑斜劈 A 上表面水平，物体 B 叠放在 A 上面，斜面光滑，AB 静止释放瞬间，B 的受力图是（ ） 7.如图，传送皮带的水平部分 AB 是绷紧的，当传送带不运转时，滑块从斜面顶端由静止期 下滑，通过 AB 所用时间为 1t ，从 B 端飞出时速度大小为 1v 。若皮带沿逆时针方向运转，滑 块同样从斜面顶端由静止起下滑，通过 AB 所用时间为 2t ，从 B 端飞出时速度大小为 2v ， 则（ ） A. 1 2t t ， 21v v B. 1 2t t ， 21v v C. 1 2t t ， 21v v D. 1 2t t ， 21v v 8. A、B 两个质点分别做匀速圆周运动，在相等时间内通过的弧长之比为 : 4:3A BS S  ， 转过的圆心角之比 : 3: 2A B   ，则下列说法在中正确的是（ ） A.它们的线速度之比 : 4:3A Bv v  B.它们的角速度之比 : 2:3A B   C.它们的周期之比 : 3: 2A BT T  D.它们的向心加速度之比 : 3: 2A Ba a  9.一个物体从距水平地面 H 高处自由下落，当其动能是重力势能的 2 倍时（以地面为零势能 面），物体的速度为（ ） A. gH B. 2 23 gH C. 2 33 gH D. 1 22 gH 10.如图，AOB 为夹角固定的 V 行槽，开始时槽板 OB 位于竖直平面内，光滑小球静置槽中， 槽板 OA 受到的压力为 AN ，槽板 OB 受到的压力为 BN ，在 V 形槽沿顺时针方向缓慢旋转 至 OB 水平的过程中（ ） A. AN 逐渐减小， BN 逐渐增大 B. AN 先增大后减小， BN 逐渐增大 C. AN 逐渐减小， BN 先增大后减小 D. AN 先增大后减小， BN 先增大后减小 11.如图所示电路中，滑动变阻器 R 的滑片 P 从 a 端滑到 b 端的过程中，两电表的示数变化 情况分别是（ ） A. 示数增大， 示数减小 B. 示数先减小后增大， 示数减小 C. 示数增大， 示数先增大后减小 D. 示数先减小后增大， 示数先增大后减小 12.一磁感应强度为 B 的匀强磁场方向水平向右，一面积为 S 的矩形线圈 abcd 如图所示放置， 平面 abcd 与竖直方向成 角，则穿过线圈平面的磁通量为（ ） A.0 B. BS C. cosBS  D. sinBS  13.电路中，某电子在电源内部从电源一端定向移动到另一端，在此过程中非静电力对该电 子做功为 W，该电子的电势能变化量为 pE ，则（ ） A. 0W  ， 0pE  B. 0W  ， 0pE  C. 0W  ， 0pE  D. 0W  ， 0pE  二.不定项选择题 14.竖直放置的肥皂膜在阳光照耀下，由于前后表面反射光通过的路程不同，形成两列相干 光，薄膜上会呈现出彩色条纹，若一肥皂膜由于受重力和液体表面张力的共同影响，其竖直 方向的截面如图甲所示，则光通过该肥皂膜产生的干涉条纹与下列哪个图基本一致（ ） 15.两列波速相同的简谐横波沿 x 轴相向传播，实现波的频率为3Hz ，振幅为10cm ，虚线波 的振幅为 5cm ， 0t  时，两列波在如图所示区域内相遇，则（ ） A.两列波在相遇区域内会发生干涉现象 B.实现波和虚线波的频率之比为3: 2 C. 1 6t s 时， 9x m 处的质点实际振动方向向上 D. 1 12t s 时， 4x m 处的质点实际位移大小 12.5y cm 16. 如 图 所 示 的 电 路 中 ， 理 想 变 压 器 原 . 副 线 圈 的 匝 数 比 1 2: 22:5n n  ， 电 阻 1 2 25R R   ，D 为理想二极管，原线圈接  220 2 sin100U t V 的交流电，则（ ） A.交流电的频率为100Hz B.通过 1R 的电流为 2 2A C.通过 2R 的电流为 2A D.变压器的输入功率为150W 三.非选择题 17.图甲为某同学用力传感器取探究弹簧的弹力和伸长量的关系的实验情景，用力传感器竖 直向下拉上端固定于铁架台的轻质弹簧，读出不同拉力下的标尺刻度 x 及拉力大小 F（从电 脑中直接读出）。所得数据记录在下列表格中： （1）从图乙读出刻度尺上的刻度值为 cm ； （2）根据所测数据，在图丙坐标纸上作出 F 与 x 的关系图像； （3）由图像求出该弹簧的劲度系数为 /N m ，弹簧的原长为 cm（均保留三位有 效数字）。 18.小明同学利用图示器材探究电路规律： （1）断开电建 S，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆档，此时读数为 20 ，此时测得的是 的阻值； （2）将旋转开关指向直流电流档，闭合电建 S，将滑片从最左端缓慢移动到最右端，发现 该过程中读数最大为320mA ，则移动过程中读数变化情况是（ ） A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小 （3）将旋转开关指向直流电压档，闭合电建 S 后移动滑动头，发现该过程中电流表读数最 大为1.2V ，结合前两问条件可知，该电源电动势为 V（结果保留两位小数）。 19 如图 1 所示，足够长的固定斜面倾角为 ，一小物块从斜面底端开始以初速度 0v 沿斜面 向上运动，若 0 12 /m sv  ，则经过 2s 后小物块达到最高点，多次改变 0v 的大小，记录下 小物块从开始运动到最高点的时间 mt ，作出 0mt v 图像，如图 2 所示，（g 取 210 /m s ）， 则： （1）若斜面光滑，求斜面倾角 ； （2）更换另一倾角 30   的斜面，当小物块以 0 12 /m sv  沿斜面向上运动时，扔经过 2s 到达最高点，求它回到原来位置的速度大小； （3）更换斜面，改变斜面倾角 ，得到的 0mt v 图像斜率为 k，则当小物块以初速度 0v 沿 斜面向上运动时，求小物块在斜面上运动的总时间为多少？ 20.如图所示，一小球从 A 以某一水平向右的初速度出发，沿水平直线轨道运动到 B 点后， 进入半径 10R cm 的光滑竖直圆形轨道，圆形轨道间不相互重叠，即小球离开圆形轨道后 可继续向 C 点运动，C 点右侧有一壕沟，C、D 两点的竖直高度 0.8h m ，水平距离 1.2s m ， 水平轨道 AB 长为 1 1mL  ，BC 长为 2 3mL  ，小球与水平轨道间的动摩擦因数 0.2  ， 重力加速度 210 /g m s ，则： （1）若小球恰能通过圆形轨道的最高点，求小球在 A 点的初速度？ （2）为使小球能进入壕沟，求小球在 A 点初速度的范围。 21.如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。 （1）将图中所缺导线补接完整。 （2）如果在闭合电建时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电建后，将原线圈 迅速插入副线圈时，电流计指针将 ；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速 向左移动时，电流计指针将 （选填：“右偏”或“左偏”）。 22.如图所示，M.N 为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到最大值 mU 之间的各种竖直。静止的带电粒子电荷量为 q ，质量为 m（不计重力），从点 P 经电场加 速后，从小孔 Q 进入 N 板右侧的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外，CD 为磁场边界 上的一绝缘板，它与 N 板的夹角为 45   ，孔 Q 到板的下端 C 的距离为 L，当 M.N 两板间 电压取最大值 mU 时，粒子恰垂直打在 CD 板上，求： （1）当 M.N 两板间电压取最大值 mU 时，粒子射入磁场的速度 1v 的大小； （2）匀强磁场的磁感应强度 B 的大小； （3）粒子在磁场中运动的最长时间 mt ； （4）CD 板上可能被粒子打中区域的长度 S。 23.相距 1.5L m 的足够长金属导轨竖直放置，质量为 1 1kgm  的金属棒 ab 和质量为 2 0.27kgm  的金属棒 cd 均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图（a）所示， 虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相 同，ab 棒光滑，cd 棒与导轨间动摩擦因数为 0.75  ，两帮总电阻为1.8 ，导轨电阻不 计。 0t  时刻起，ab 棒在方向竖直向上，大小按图（b）所示规律变化的外力 F 作用下， 由静止沿导轨向上匀加速运动，同时也由静止释放 cd 棒。 （1）求磁感应强度 B 的大小和 ab 棒加速度大小； （2）已知在 2s 内外力 F 做功 40J ，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热； （3）①判断 cd 棒的运动过程，②求出 cd 棒达到最大速度所对应的时刻 1t ，③在图（c）中 画出前 5 秒内 cd 棒所受摩擦力 cdf 随时间变化的图像。 24.如图，甲车上表面光滑，质量 3kgm 甲 ，右端放一个质量为 1m kg 的小物体（可以 看成质点），甲车和小物体静止在光滑水平面上，乙车质量为 4kgm 乙 ，以5 /m s 的速度 向左运动，与甲车碰撞后甲车获得 4 /m s 的速度，小物体滑到乙车上，若乙车上表面粗糙而 且足够长，则： ①乙车与甲车碰撞后，乙车的速度为多大？ ②最终小物体在乙车上相对静止时的速度为多少？小物体在乙车上表面相对滑行的过程中， 小物体受到的合外力的冲量 I 合 多大？ 参考答案： 1、B 2、C 3、D 4、A 5、C 6、B 7、A 8、A 9、C 10、C 11、B 12、C 13、 A 14、B 15、BCD 16、CD 17、（1）  63.60 63.55 63.65 （2）如图所示： （3）  24.8 24.0 25.0 ；  55.2 55.0 55.5 18、（1） 2R （2）A；（3）1.48 19、（1）由图可知： 2 20 12 6/2 / m m s m sa v t    根据牛顿第二定律： 2sin sin 6 /mg ma a g m s     可得：sin 0.6a g    ，则 37   。 （2）根据牛顿第二定律： 1sin30 cos30mg mg ma   1 2 1sin30 cos 0 5 3 /3 6m sg ga        上升过程中： 2 0 1 1 12 2 mvs a   下降过程中： 2sin30 cos30mg mg ma   2 2sin30 cos30 /4g g m sa     由此可得： 22 4 6 /t s m sv a  。 （3）由题意可知： 0 1m k a t v   ，可知： 1a k  由于物体在斜面上上升过程中： sin cosa g g    ，可得： 1 tancoskg    讨论：（a）当 tan  ，即 1 2 sink g  ，物块上滑到最高点后不会下滑，则 0t kv 。 （b）当 tan  ，即 1 2 sink g  ，物块到最高点后会下滑，则 1 0kt v 上升的位移为 2 0 1 0 1 1 2 2s kv t v  下滑时： 1 sin cosg ga     与 sin cosa g g    联立得： 1 12 sin 2 sing a g ka      则： 2 0 2 0 1 122 12 1 2 sin 12 sin ks k kgg k v t va       1 2 0 0 0 1 112 sin 1 2 sin 1k k kkg kgt t t v v v             总 20、（1）小球恰能通过最高点 2 mg R vm= 由 B 到最高点 2 2  21 1 ( )2 2B mv mg Rv =m 由 A→B： 2 2 1 1 1 2 2B AmgL m mv v = 解得：在 A 点的初速度 3 /Av m s 。 （2）若小球恰好到达 C 处，从 A 到 C 的过程中，根据动能定理： kfW E △ 即：   2 1 2 1 1+ =0 2mg mvL L  解得： 1 4 /v m s ，若小球恰能越过壕沟时，设小球到达 C 点时的速度为 cv 根据平抛运动公式： 21 2h gt ， cs tv 从 A 到 C 的过程中，根据动能定理： kfW E △ 即：   2 2 1 2 2 1 1+ = 2 2cmg m mv vL L  解得： 2 5 /m sv  所以当 4 / 5 /Am s m sv  时，小球能进入壕沟。 21、（1）如图所示： （2）右 右 22、（1）M、N 两板间电压取最大值 mU 时，粒子恰垂直打在 CD 板上，所以圆心在 C 点， 如图所示： 设此时粒子运动轨迹半径为 1r ，CH QC L  即半径 1 Lr  ，由： 2 1 1 2mq mU v ，可得： 1 2 mv g m U 又因为： 1 1 1 2 q B mv v r  ，得 2 2 mmB q U L  。 （2）打在 QE 间的粒子在磁场中运动的时间最长，均为半个周期 由 2 2r mT v qB    ， 2m Tt  ，得： 2 2 2m m m q Lt U  （3）设粒子在磁场中运动的轨迹与 CD 板相切于 K 点，此轨迹的半径为 2r ，设圆心为 A 在 AKC△ 中， 2 2 sin 45 L r r    解得:  2 2 1 Lr   ,即  2 2 1KC Lr   所以 CD 板上可能被粒子打中的区域的长度 s HK 即  1 2 2 2s Lr r    （或 2 2 2 s L  ）。 23、（1）经过时间 t ，金属棒 ab 的速率 v at ，此时，回路中的感应电流为 R vE R BLI   对金属棒 ab，由牛顿第二定律得 1 1F BIL m g m a   由以上各式整理得 2 2 1 1 B LF m a m g aR t = 在图线上取两点： 1 0t  ， 1 11F N ； 2 2t s ， 2 14.6F N 代入上式得 21 /a m s ， 1.2B T 。 （2）在 2s 末金属棒 ab 的速率 2 /tv at m s  ，所发生的位移 21 22S at m= = 由动能定律得 1 2 1 1 2F tW m gS W m v  安 = ，又 Q W 安 联立以上方程，解得： 2 21 140 1 10 2 1 182 2 2F tQ W mgs m Jv           。 （3）①cd 棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当 cd 棒所受重力与滑动摩擦力相等时，速 度达到最大；然后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动。 ②当 cd 棒速度达到最大时，有： 2 Ngm F 又： NF F 安 ， =BILF 安 = mBLEI R R v ， 1m av t ，整理可以得到： 2 2 21 2gR s a mt B L   。 ③ cdf 随时间变化的图像如图（c）所示： 24、①甲、乙碰撞过程动量守恒，设向左为正方向，根据动量守恒定律得： m v m v m v  乙 乙 甲 甲 乙 乙 ， 代入数据得： 2 /v m s 乙 。 ②小物体 m 在乙上滑动至有共同速度 v，对小物体与乙车运用动量守恒定律得： m v m m v  乙 乙 乙（ ) 解得： 1.6 /v m s ，对小物体应用动量定理：I P mv 合 △ ，代入数据得 1.6I N m 合 。