物理卷·2017届江苏省苏州市高三上学期期末考试（2017-01）

物理卷·2017届江苏省苏州市高三上学期期末考试（2017-01）

第一卷（选择题共41分）‎ 一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21分，每小题只有一个选项符合题意。‎ ‎1.造型夺目的“石头平衡艺术”作品不禁会让人叫绝，仅仅通过艺术家的双手去感触，便可掌握每一块石头的平衡点，不使用任何工具就能立石成型．如图所示，在水平地而上将两个形状不规则的石块a、b叠放在一起，保持平衡．下列说法正确的是 A．石块b对a的弹力一定等于a的重力 B．石块b和a的重心一定在同一竖直线上 C．石块b对a的作用力一定是竖直向上的 D．地面对石块b的支持力和b受到的重力是一对平衡力。‎ ‎2. 一个质点从静止开始沿直线做加速运动，速度v随位移ｘ变化的图线如图所示，则质点在此运动过程中加速度的大小 A．等于O B．保持不变 C．逐渐减小 D．逐渐增大 3. 某电场的等势线分布如图所示，对该电场下列说法正确的是 A．A点的电场强度方向沿该点的切线方向 B．A点的电场强度大于C点的电场强度 C．将电子从A点移到C点其电势能减少4eV D．将检验电荷q从A点移到B点外力一定做正功 ‎4. 如图所示，从地面上同一位置P点抛出两小球A、B，落在地面上同一点Q点．但A球运动的最高点比B球的高．空气阻力不计，在运动过程中下列说法正确的是 A．A球的加速度比B球的大 B. A球的飞行时间比B球的长 C. A、B两球在最高点的速度大小相等 D. A、B两球落回Q点时的机械能一定相同 ‎5.某同学用图示电路测量电阻Rx的阻值，当电压表的示数为4.8V时，电流表示数为,1.2mA．他发现根据这组数据得到的测量结果，和电阻Rx铭牌标记相差很大．仔细观电表表盘，了解到电压表内阻为6kΩ，则Rx的阻值应为 A.12 kΩ B.6.67 kΩ C.6kΩ D.4 kΩ ‎6.风洞实验是指在风洞中安置飞行器或其他物体模型，研究气体流动与其相互作用，以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种实验方法．某风洞空间能产生速度恒为v0的水平风,在其空中某一位置，以大小为v0的对地速度水平逆风射出一质量为m的物体，由于受到恒定的水平风力作用，经时间物体下落一段距离后其速度的水平分量大小仍为v0，方向与抛出时速度相反．设竖直方向阻力不计，则在这段时间内下列说法中正确的是 A. 水平风力对物体做负功 B．重力的功率先减小后增大 C．物体机械能减少 mg2t2‎ D．物体的动能增加量为 mg2t2‎ ‎7.如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图，此质谱仪由以下几部分构成：离子源、加速电场、睁电分析器、磁分析器、收集器．静电分析器通道中心线半径为R，通道内有均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为E；磁分析器中分布着方向垂直于纸面，磁感应强度为B的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行．由离子源发出一个质最为m、电荷量为q的正离子（初速度为零．重力不计），经加速电场加速后进入静电分析器．沿中心线MN做匀速圆周运动，而后由P点进入磁分析器中，最终经过Q点进入收集器，下列说法中正确的是 A．磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向内 B．加速电场中的加速电压U=ER C．磁分析器中圆心O2到Q点的距离d=‎ D．任何粒子若能到达P点,则一定能进入收集器 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分，每小题有多个选项符合题意，全不选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。‎ ‎8.“电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在医药、食品、化工等生产行业的产品封口环节中，如图所示为一手持式封口机，它的工作原理是：当接通电源时，内置线圈产生磁场，当磁感线穿过封口铝箔材料时，瞬间产生大量小涡流，致使铝箔自行快速发热，熔化复合在铝箔上的溶胶，从而粘贴在承封容器的封口处，达到迅速封口的目的．下列有关说法正确的是 A．封口材料可用普通塑料来代替铝箔 B．该封口机可用干电池作为电源以方使携带 C．封口过程中温度过高，可适当减小所通电流的频率来解决 ‎0．该封口机适用于玻璃、塑料等多种材质的容器封口但不适用于金属容器 ‎9．如图甲所示，一长度l未知的轻杆，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量m未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动．小球通过最高点时，轻杆对小球的弹力F与其速度平方v2的关系如图乙所示，已知重力加速度为g．下列说法正确的是 A. 轻杆长度l=‎ B．小球质量m=‎ C. 当v2＜a时．轻杆中的弹力表现为向下的拉力 D. 仅换用长度较短的轻杆做实验，图线b点的位置不变 ‎10.2016年10月19日凌晨，“天宫二号”和“神舟十一号”在离地高度为393公里的太空相约，两个比子弹速度还要快8倍的空中飞行器安全无误差地对接在一起，假设“天宫二号”与“神舟十一号”对接后绕地球做匀速圆周运动，己知同步轨道离地高度约为36000公里，则下列说法正确的是 A．为实现对接，“神舟十一号”应在离地高度低于393公里的轨道上加速，逐渐靠近“天宫二号”‎ B．“比子弹快8倍的速度”大于7.9x1O3m/s C．对接后运行的周期小于24h D．对接后运行的加速度因质量变大而变小 ‎11．如图所示，一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1：n2=10:1，接线柱a、b与正弦交流电源相连，电压u＝311sin100tV．变压器右侧部分为一火警系统原理图．其中R1为定值电阻，R2为热敏电阻（电阻随温度升高而减小），图中电表均为理想电表．当R2所在处出现火情时，下列说法正确的是 A. 电压表vl示数等于22V B．电压表v2的示数变大 C．电流表A的示数变大 D．定值电阻R1的功率变大 ‎12.如图所示，轻质弹簧左端固定，置于场强为E水平向左的匀强电场中．一质量为电荷量为＋q的绝缘物块（可视为质点），从距弹簧右端L1处由静止释放后向左运动，弹簧被压缩到最短时物体离释放点的距离为L2，设物块与水平面间动摩擦因数为，重力加速度为g,则从物块释放到弹黄压缩至最短的过程中，下列说法正确的是 A．物块动能的最大值为（qE-）L2‎ B．物块与弹簧组成的系统机械能一直增大 C. 弹簧弹性势能的最大值为（qE-）L2‎ D.若物块能弹回，则向右运动过程中最大速度的位置和向左运动时在同一点 第二卷（非选择题共79分）‎ 三、简答题：本题共2小题，共计20分。请将解答填写在答题卡相应的位置。‎ ‎13.（10分）如甲图所示，气垫导轨上滑块的质量为M，钩码的质量为m（与钩码相连的滑轮质量和摩擦不计），遮光条宽度为d．两光电门间的距离为L．气源开通后滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门的时间为△t1和△t2，取当地的重力加速度为g ‎(l）用游标卡尺测得遮光条宽度的读效如图乙所示，遮光条宽度d为 mm ‎(2）用上述装置侧量滑块加速度的表达式为 （用已知量符号表示）.‎ ‎(3) 用上述装置探究滑块质量M一定时，加速度a与合外力F的关系．先调节气垫导轨，让滑块能自由匀速滑动，再挂上钩码进行实验：改变钩码的质量，测得多组实验数据（拉力传感器读数F和滑块加速度a）；以F为横坐标，以加速度a为纵坐标描绘图像．实验中未能保证所挂钩码的质量m远小于滑块质量M, 则描绘出的图像大致形状如图丙中的 （选填“(a)”“(b)"）图所示．‎ ‎(4）用上述装置研究系统（含滑块、钩码）机械能守恒，若运动过程中系统机械能守恒，则满足的关系式是 （用己知量符号表示）若测试过程中发现系统动能增加量总是大于钩码重力势能的减少量，可能的原因是 。‎ ‎14.（10分）某课外兴趣小组在探究有关电路问题时设计了如图甲的电路，实验器材：‎ 电压表V1量程为0-3V，内阻Rv1约为3kΩ：‎ 电压表V2量程为0-15V，内阻Rv2约为10kΩ：‎ 电流表A量程为0-0.6A，内阻RA约为3.0Ω 热敏电阻RT：滑动变限器R1电源（电动势E、内阻r)；开关、导线若干 该兴趣小组按照电路图连接好电路后，闭合开关，通过改变滑动变阻器阻值，记录不同情况下多组电压表V1示数U1、电压表V2示数U2和电流表的示数I.‎ ‎（1）该兴趣小组首先进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实脸．在I-U坐标系中，将各组Ul、I的数值标记在相应位置，描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线．如图乙中曲线所示．为了减小实验误差，应将导线c端接在 (选填“a”或“b”)点；为了让所描绘的曲线左侧尽可能完整一些，应选用最大阻值适当 （选填“大”或“小”)一些的滑动变阻器R；‎ ‎(2）运用（l）中接好的电路，再进行测量电源电动势和内阻的实验．将U2和I的数据也描绘在I-U坐标系中，如图乙中直线所示．根据图像分析可知，电源的电动势E= V，内电阻r= Ω：（计算结果保留两位有效数字）‎ ‎(3)小组成员在实验过程中发现，当滑动变阻器R的滑片滑至最左端时，电压表V1恰好满偏，经过分析可知电流表A内阻RA= Ω.‎ 四、计算题：本题共4小题，共计59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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎15.（14分）江苏省公安厅交警总队组织沿江8市交警部门组建了无人机执法小分队，今年国庆期间，利用无人机灵活机动的特点，进行低空巡查和悬停抓拍交通违法行为．如图所示，为一架小型四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，无人机连同装备的质量为m=2kg，其动力系统所能提供的最大作用力为F0=36N,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N.g取l0m/s2．求：‎ ‎(1）无人机悬停在距地面某一高度处进行抓拍时，动力系统提供的作用力Fl多大：‎ ‎(2）无人机在地面上从静止开始，以较大作用力竖直向上起飞，到达离地高度为 h=12m的位里所需要的时间t为多少；‎ ‎（3）无人机现由悬停抓拍改做低空巡查，从静止开始以a=3 m/s2的加速度沿水平线做匀加速直线运动，在此过程中其动力系统所提供的作用力F2．‎ ‎16.(14分）如图所示，"n”金属导轨水平放置，宽为L=0.50m，电阻大小不计．在导轨间长d=0.8m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=2.0T．质量m=4.0kg、电阻R0＝0.05Ω的金属棒CD水平置于导轨上，与轨道之间的动摩擦因数为0.25，初始位置与磁场区域的左边界相距s=0.2m，用一根轻质绝缘的细绳水平绕过定滑轮与CD捧相连．现用一个恒力F＝50N竖直向下作用于细绳A端，CD棒由静止开始运动，运动过程中CD棒始终保持与导轨垂直，g取10 m/s2．求：‎ ‎(1) CD棒刚进入磁场时所受的安培力的大小；‎ ‎(2) CD棒通过磁场的过程中流其横截面的电量q；‎ ‎(3) CD棒在磁场中运动的过程中电路中所产生的焦耳热Q.‎ ‎17.（15分）现有固定的光滑直杆AB和光滑弧管道BC，两者在B处相切并平滑连接，O为圆心．O、A在同一条水平线上，OC竖直，管道BC的半径为R=0.5m．所对应的圆心角为530．一中间穿孔，直径略小于管道BC内径，质量为m的小球，穿在直杆AB上．用绕过在O点的定滑轮的细线一端和小球相连，另一端与质量为M物块相连．将小球由A点静止释放，当小球运动到B处时使细线断裂，小球进入管道继续运动．且到达C点时速度恰好为零．已知sin530=0.8．g取10 m/s2．求：‎ ‎(1）小球运动到B点时的速度vB；‎ ‎(2）物块和小球质量的比值；‎ ‎(3）在其他条件不变的情况下，若仅改变=7，则小球运动到C点时对管道的作用力．‎ ‎18.（16分）如图所示，半径r=0.5m的圆形匀强磁场区域与x轴相切于坐标系的原点O.磁感应强度B=210-3T，方向垂直于纸面向外．在x=1m和x=2m之间的区域内有方向沿y轴正方向的匀强电场区域，电场强度E=1.5×103 N/C。在x=3 m处的x轴上方有一与y轴平行且足够长的荧光屏，在O点处有一个粒子源， 能沿纸面各个方向发射质量m=1.6×10-28kg、带电量q=1.6×10-19C且速率相同的粒子，恰能从磁场最右侧的A点离开磁场，不计粒子的重力和空气的阻力及粒子间的相互作用力。 ‎ ‎(l）求这些拉子磁场中运动的速度；‎ ‎（2）求这些粒子打在荧光屏上的范围（用位置坐标表示）；‎ ‎（3）若没有荧光屏，粒子射出电场后即进入某种不导电的介质中运动，其所受介质阻力与速率成正比，比例系数k＝1.6×10-21N·s/m．求粒子在该介质中运动的轨迹长。（电量不变）‎ 苏州市2017届高三调研测试物理参考答案 第一卷（选择题共41分）‎ 一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21分，每小题只有一个选项符合题意。‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ 答案 C D B B A D B 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分，每小题有多个选项符合题意，全不选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。‎ 题号 ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 CD BD AC ACD BC 第二卷（非选择题 共79分） 三、简答题：本题共2小题，共计20分。请将解答填写在答题卡相应的位置。‎ ‎13.(10分）(1)3.05‎ ‎ (2)a=‎ ‎(3) (a)‎ ‎(4）mgL=(M+m)()‎ 调节导轨时右端过高 ‎14.(10分)（1）a ； 大 (2)6.0 ；5.0 (3) 2.5‎ 四．计算题：本题共4小题，共计59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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎15．(14分）(l）无人机悬停时处于二力平衡状态，有F1=mg 代入得F1=20N ‎（2）无人机竖直向上做匀加速直线运动 由牛顿运动定律得F合-mg-f=ma 代入得a=6m/s2;‎ 由运动学公式得h=：‎ 代入得t=2s ‎(3）无人机沿水平方向做匀加速直线运动Fx-f=ma 在竖直方向处于二力平衡FY＝mg 且F2=‎ 代人得动力系统所提供的作用力F2=10‎ 又有tana=Fy/FX=2，则F2的方向与水平夹arctan2度角斜向上 ‎16.(14分)（1）金属棒进入磁场前做匀加速直线运动 由牛顿第二定律得：F-mg=ma 代入得a=10 m/s2‎ 由运动学公式得：v2＝2as 代入得 v=2 m/s 由感应电动势E=BLv 感应电流I=‎ 安培力F安=BIL 得金属棒进入磁场时安培力F安=40N ‎（2）q==16C ‎（3）金属棒进入磁场后，满足F＝mg+F安 金属棒所受合力为零，由上知，金属棒在磁场中受力平衡，做匀速直线运动 电路中电流为恒定电流I＝40A 在磁场中运动所用时间t＝，则t=0.4s 由焦耳定律得Q=I2Rt 代入得CD棒在磁场中运动的过程中回路中所产生的焦耳热Q=32J ‎17.（15分）(1）绳子断裂后，小球独自从B点运动到C点 由机械能守恒定律得：m=mgR(1-cos530)‎ 代入得：vB=2m/s ‎(2)绳子断裂时小球速度与绳垂直，由速度分解知识得，此时M速度为O 由系统机械能守恒得：Mg(-R)-mgRcos530=mvB2+0‎ 解得：‎ ‎（3）小球由A点运动到B点过程机械能守恒 Mg(-R)-mgRcos530=mvB2+0‎ 小球B到C点过程机城能守恒 -mgR(1-cos53o)=mvC2+mvB2‎ 在C点对小球用牛顿第二定律：N+mg=m 解得：N= m或Mg 由牛顿第三定律得，小球对管的作用力大小为或Mg 方向竖直向上 g=l0 m/s2代入也可以 ‎18．(16分）(l）由题意可知：‎ 粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R＝r=0.5m 由Bqv=‎ 代入得粒子磁场中运动的速度v＝1×106 m/s ‎(2）所有射出磁场的粒子速度方向都和x轴平行．如图所示，因为粒子运动圆轨迹和磁场圆的交点O、C以及两圆的圆心O1O2组成的是菱形，所以，CO2和y轴平行．‎ 只要能说明v和x轴平行就可得分．‎ 粒子沿x轴正方向的粒子沿轴以v0垂直电场射入在电场中的加速度大小：‎ a= m/s2‎ 粒子穿出电场时t2=10-6s Vy=at2=1.5101210-6=1.5106 m/s tana===1.5‎ 在磁场中侧移y1=t22=10122=0.75m 飞出电场后粒子做匀速直线运动y2==1=m 故y=y1+y2=0.75m +1.5m=2.25m.则打在屏上的坐标为（3,2.25）‎ 接近沿x轴负方向射出的粒子经磁场偏转后从坐标为（0，1）的点平行于x轴方向射向电场，直至打在屏上的侧位移大小与上面的粒子相同，故该粒子打在屏上的坐标为（3，3.25)‎ 故带电粒子打在荧光屏上的区域为（3，2.25）至（3，3.25).‎ ‎(3)在运动方向某一瞬时应用牛顿第二定律有：‎ kv1=ma1‎ kv1=m（在这里是速度大小的变化）.‎ ‎ kl=mv1-0及 = =6 m/s l=m