物理卷·2018届山西省高三阶段性测评（晋豫省际大联考）（四）（12月）（2017-12）

物理卷·2018届山西省高三阶段性测评（晋豫省际大联考）（四）（12月）（2017-12）

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分 ‎1．下列说法正确的是 A．电源是通过非静电力做功把电能转化为其他形式的能的装置 B．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值 C．英国物理学家法拉第最早引入了电场的概念，并提出用电场线表示电场 D．牛顿设计了理想斜面实验，得出力不是物体产生运动的原因 ‎1C【解析】电源是通过非静电力做功把其他形式的能量转化为电能的装置，A错误；库仑提出了库仑定律，但最早实验测得元电荷e的数值的不是库仑，B错误；英国物理学家法拉第最早引入了电场的概念，并提出用电场线表示电场，C正确；伽利略设计了理想斜面实验，得出力不是物体产生运动的原因，D错误。‎ ‎2．如图所示，水平地面上有一石块用轻绳系一氢气球，在水平风力作用下处于静止状态，假设空气密度均匀，下列说法正确的是 A．若剪断轻绳，气球将沿水平风力风险做匀加速直线运动 B．若风速逐渐增大，小石块受到地面施加的摩擦力逐渐增大后不变 C．若风速逐渐增大，气球会连通石块一起离开地面 D．若风速逐渐增大，小石块受到地面施加的摩擦力不变 ‎2B【解析】若剪断轻绳，气球将沿绳拉力反方向做匀加速直线运动，A错误；在石块滑动前，当风力增大时，所受的摩擦力增大，当石块滑动后，石块受到的摩擦力保持不变，B正确D错误；由于风力沿水平方向，当风力增大时，不影响整体在竖直方向上的受力，石块不会离开地面，C错误；‎ ‎3．铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若火车的质量为m，则 A．若火车转弯时速度小于，内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B．若火车转弯时速度大于，内轨对内侧车轮轮缘有挤压 C．若火车转弯时速度小于，铁轨对火车在垂直于轨道平面的支持力等于mgcosθ D．若火车转弯时速度小于，铁轨对火车在垂直于轨道平面的支持力大于mg/cosθ ‎3A【解析】根据，解得，若火车转弯时速度小于，内轨对内侧车轮轮缘有挤压，A正确B错误；，则，当时，铁轨对火车在垂直于轨道平面的支持力小于，CD错误；‎ ‎4．如图所示，空间有两个等量的异种点电荷M、N固定在水平面上，虚线POQ为MN连线的中垂线，一负的试探电荷在电场力的作用下从P点运动到Q点，其轨迹为图中的实线，轨迹与MN连线的交点为A。则下列叙述正确的是 A．电势 B．电势 C．电场强度 D．电场强度 ‎4A【解析】试探电荷做曲线运动，电场力指向轨迹的凹侧，因为试探电荷带负电，所以电荷M带正电，电荷N带负电，根据等量异种点电荷电场线的分布特点可知，a、b两点对称，场强大小相等，又a、b两点处的电场线分布比P点处的密，故a、b两点处的场强大于P点处的场强，又沿着电场线方向电势逐渐降低，故A正确；BCD错误；‎ ‎5．如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小的管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B带你脱离后做平抛运动，后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰，相碰点C与B带你的水平距离是0.9m，已知半圆形管道的半径R=1m，小球可看做质点且其质量为m=1kg，，则 A．小球从B点平抛后经0.15s与斜面相碰 B．小球从B点平抛后经0.3s与斜面相碰 C．小球经过管道B点时，受到管道的支持力大小是2N D．小球经过管道B点时，受到管道的压力大小是2N ‎5B【解析】根据平抛运动的规律，B点与C点的水平距离为，小球在C点的竖直分速度，水平分速度，联立可得t=0.3s，，A错误B正确；在B点设管道对小球的作用力方向向下，根据牛顿第二定律可得， ，解得，符号表示管道对小球的作用力为支持力，CD错误；‎ ‎6．如图所示，已知电源电动势为6V，内阻为1Ω，保护电阻，‎ 下列说法正确的是 A．当电阻箱R读数为0Ω，保护电阻消耗的电功率最大 B．当电阻箱R读数为1Ω，保护电阻消耗的电功率最大 C．当电阻箱R的读数为1Ω，电阻箱R消耗的电功率最大 D．当电阻箱R的读数为0.5Ω，电阻箱R消耗的电功率最大 ‎6．A【解析】保护电阻消耗的电功率为，因为和r是常量，而R是变力，所以R最小时，最大，A正确B错误；当即时电阻箱消耗的电功率最大，CD错误；‎ ‎7．如图所示，可视为质点的小球A和B用一根长为0.2m的轻杆相连，两球质量相等，开始时两小球置于光滑的水平面上，并给两小球一个2m/s的初速度，经一段时间两小球滑上一个倾角为30°的光滑斜面，不计球与斜面碰撞时的机械能损失，，两小球从开始到速度减小为零的过程中，下列判断正确的是 A．杆对小球A做负功 B．小球A的机械能守恒 C．杆对小球B做正功 D．小球B速度为零时距水平面的高度为0.15m ‎7．【解析】将小球A、B看做一个系统，设小球的质量均为m，最后小球B上升的高度为h，根据机械能守恒定律有，解得h ‎=0.15m，D正确；以小球A为研究对象，由动能定理有，可知W>0，可见杆对小球做正功，AB错误；由于系统机械能守恒，故小球A增加的机械能等于小球B减小的机械能，杆对小球B做负功，C错误；‎ ‎8．如图所示，在y轴右侧存在与xoy平面垂直且范围足够大的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，位于坐标原点的粒子源在xoy平面内发射出大量完全相同的带负电粒子，所有粒子的初速度大小均为，方向与x轴正方向的夹角分布在-60°~60°范围内，在x=l处垂直x轴放置一荧光屏S。已知沿x轴正方向发射的粒子经过了荧光屏S上y=-l的点，则 A．粒子的比荷为 B．粒子的运动半径一定等于2l C．粒子在磁场中运动时间一定不超过 D．粒子打在荧光屏S上亮线的长度大于2l ‎8．C【解析】沿x轴正方向发射的粒子经过了荧光屏S上y=-l的点，由几何知识可知，粒子轨道半径r=l，B错误；由牛顿第二定律可得，解得，A错误；而且此情况粒子在磁场中转过的圆心角最大，为，对应运动时间最长，，C正确；其他方向粒子打在荧光屏S上的纵坐标的绝对值一定小于l，D错误；‎ ‎9．如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态，现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使得物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图乙所示（），下列结论正确的是 A．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态 B．弹簧的劲度系数为750N/cm C．物体的质量为2kg D．物体的加速度大小为5m/s2‎ ‎9CD【解析】物体与弹簧分离时，弹簧的弹力为零，轻弹簧无形变，A错误；从图中可知，解得m=2kg，，所以CD正确；弹簧的劲度系数，B错误；‎ ‎10．如图所示，带正电的金属滑块质量为m，电荷量为q，放在粗糙绝缘水平面上，水平面上方有水平向右的匀强电场，电场强度大小为，如果在A点给的滑块一个向左的大小为v的初速度，运动到B点速度恰好为零，AB的距离为x，则下列说法正确的是 A．滑块运动到B点后将返回向A运动，来回所用时间相同 B．滑块运动到B点后将返回向A运动，到A点时速度大小仍为v C．A、B两点间电势差为 D．滑块与绝缘水平面间的动摩擦因数为 ‎10CD【解析】由A点到B点过程，滑块加速度为，由B到A过程，滑块加速度为，而位移大小相同，所以运动时间不可能相同，A错误；滑块返回A点时速度大小不可能等于滑块在A点的初速度，B错误；根据，可得C正确；根据，解得，D正确；‎ ‎11．火星探测器升空后，先在近地轨道上以线速度v环绕地球飞行，再调整速度进入地火转移轨道，最后再一次调整速度以线速度在火星表面附近环绕飞行，若认为地球和火星都是质量分别均匀的球体，已知火星与地球的半径之比为1：2，密度之比为5：7，设火星与地球表面重力加速度分别为和g，下列结论正确的是 A． B． C． D．‎ ‎11．BC【解析】在天体表面附近，重力与万有引力近似相等，，，联立解得，所以，A错误B正确；探测器在天体表面飞行时，万有引力充当向心力，即，联立解得，所以，C正确D错误；‎ ‎12．有一根质量为m、长度为d的通有水平向里的电流I的导体棒，被长度为L的轻质绝缘细线悬挂在天花板上，处于静止，此时在此空间加上竖直向下的匀强磁场，若保持导体棒中的电流I始终不变，细线偏离竖直方向的夹角最大为60°，则 A．磁场的磁感应强度大小为 B．磁场的磁感应强度大小为 C．在导体棒摆动过程中细线上拉力最大为 D．在导体棒摆动过程中细线上拉力最大为 ‎12．AC【解析】导体棒静止时细线与竖直方向夹角为θ，细线与竖直方向夹角最大为2θ=60°，根据平衡有，解得，A正确B错误；类比重力场可知导体棒在经过平衡位置时细线上拉力最大，设为，重力和安培力的合力为，经过平衡位置时速度大小设为v，应用动能定理有，应用向心力公式，解得，C正确D错误；‎ 二、实验题 ‎13．用如图甲所示的实验装置研究弹簧的弹力与形变量之间的关系，弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为，在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如表：‎ ‎（1）请根据表中数据在图乙中作图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与的差值。‎ ‎（2）由图可知弹簧的劲度系数为_____N/m，通过图和表可知砝码盘的质量为_______g，（结果保留两位有效数字，重力加速度取）‎ ‎13、（1）如图（2）4.9；10‎ ‎14．某实验小组研究多用电表的使用。‎ ‎（1）该小组通过一个多用电表的欧姆档直接测量某电压表（量程为10V）的内阻（大约为几十千欧），该多用电表刻度盘上电阻刻度的中间值为15。欧姆档的选择开关拨至_______（选填“×1k”或“×100Ω”）档，先将红、黑表笔短接调零后，选用图甲中___________（选填“A”或“B”）方式连接。‎ ‎（2）该小组采用图乙所示的电路进行实验，来测量多用电表“×1k”档内部电池的电动势E，‎ ‎①请将图丙中的实物连连接完整；‎ ‎②接通开关，改变滑动变阻器的阻值，得到多用电表和量程为300μA微安表的示数分别如图丁所示，多用电表和微安表的读数分别为________Ω和________μA；‎ ‎③由以上信息可知多用电表“×1k”档内部电池的电动势为_______V（保留两位有效数字）。‎ ‎14、（1）×1k；A（2）①如图②；243（241~244）③9.0（或8.9）‎ 三、计算题 ‎15．如图所示，一根结实的轻绳穿过固定在天花板上的内壁光滑的弯曲细钢管，两端分别栓着一个小球A和B。当小球A在水平面内做匀速圆周运动时，小球A到管口的绳长为l，轻绳与竖直方向的夹角θ=60°，此时小球B恰好静止。重力加速度为g，求：‎ ‎（1）小球A和B的质量之比；‎ ‎（2）小球A转动的周期。‎ ‎15、【解析】（1）设细绳的拉力为F，小球B处于平衡状态有 在竖直方向上，小球A处于平衡状态，有，联立解得 ‎（2）对于小球A，细绳拉力的水平分量提供圆周运动的向心力，有，，又，则小球A转动的周期 ‎16．如图所示，AB为光滑的水平面，BC是倾角为α 的足够长的光滑斜面，斜面体固定不同，AB、BC间用一小段光滑圆弧轨道相连，一条长为L的俊宇柔软链条开始是静止地放在ABC面上，其一端D至B的距离为L-a，其中a未知，现自由释放链条，当链条的D端滑到B点时链条的速率为v，求a。‎ ‎16．【解析】设链条质量为m，可以认为始末状态的重力势能变化是由L-a段下降引起的 高度减少量 该部分的质量为 由机械能守恒定律可得，解得 ‎17．如图所示，在空间内建立平面直角坐标系，第I象限存在大小为的匀强电场，方向和x轴成45°角，第II角象限存在匀强电场，方向沿y轴负方向，第III象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第IV象限有一个矩形有界磁场，，方向垂直纸面向里，图中未画出，一个带正电的离子，其比荷，以初速度从y轴上A点处垂直电场方向射入第I象限，后经x轴正向上的某点B垂直于x轴进入第IV象限，在第IV象限中经过矩形有界磁场偏转，从y轴上的C点（0，-1m）垂直于y轴进入第III象限。求：（离子重力不计）‎ ‎（1）B点坐标；‎ ‎（2）矩形有界磁场的最小面积；‎ ‎（3）离子从C点开始到第三次经过x轴负半轴的时间。‎ ‎17．【解析】（1）把电场力和传送带分别沿x、y轴分解，‎ ‎，，解得B点坐标 ‎（2）离子在第IV象限中做匀速圆周运动，，，解得 由于离子在IV象限中磁感应强度方向垂直坐标平面向里，而后垂直-y轴进入第III象限，所以粒子在IV象限转过270°，由几何关系可知矩形有界磁场的最小面积为 ‎（3）粒子在第III象限做圆周运动，，解得 周期 粒子在第III象限先在磁场中转四分之一圆进入第II象限的匀强电场，匀减速再在反方向匀加速回到第III象限的匀强磁场中向左做匀速圆周运动转过半圆第三次进过-x轴 粒子在磁场中运动的时间 在电场中运动的时间 总时间为 ‎ ‎