物理卷·2017届江苏省如东高级中学、前黄高级中学、栟茶高级中学、马塘中学四校高三12月联考（2016-12）

物理卷·2017届江苏省如东高级中学、前黄高级中学、栟茶高级中学、马塘中学四校高三12月联考（2016-12）

‎ ‎ 一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个选项符合题意，选对得3分，错选或不答得0分。‎ ‎1.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用．下面列举的四种器件中，在工作时利用了电磁感应现象的是（　　）‎ A．回旋加速器 B．交流发电机 C．质谱仪 D．电动机 ‎2.小明平伸手掌托起小球，由静止开始竖直向上运动，直至将小球竖直向上抛出。下列对此现象分析正确的是（　　）‎ A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态 B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态 C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度 D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度 ‎3.一小球从空中由静止下落，设重物下落时所受的阻力与速度成正比，则下列图象中正确的是（　　）‎ ‎4.如图所示，某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A、B。A盘上有一信号发射装置P，能发射出水平红外线，P到圆心的距离为28cm．B盘上固定带窗口的红外线接收装置Q，Q到圆心的距离为16cm。P、Q转动的线速度相同，都是4πm/s。当P、Q正对P时发出的红外线恰好进入Q的接受窗口，则Q接受到红外线信号周期是（　　）‎ A．0.56s B．0.28s C．0.16s D．0.07s ‎5.如图所示的电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，P为其中的一个定点，将电键K闭合，电路稳定后将A板向下缓缓平移一小段距离，则下列说法正确的是（　　）‎ A．A、B两极板间场强变小 B．电阻R中有向上的电流 C．P点电势升高 D．A点电势升高 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选项符合题意，全选对的得4分，漏选得2分，错选或不选的得0分。‎ ‎6.如图所示是法拉第圆盘发电机的示意图．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别于圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，当圆盘旋转时，下列说法正确的是（　　）‎ A．实验中流过电阻R的电流是由于圆盘内产生涡流现象而形成的 B．若从上往下看，圆盘顺时针转动，则圆盘中心电势比边缘要高 C．实验过程中，穿过圆盘的磁通量发生了变化，产生感应电动势 D．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则有电流沿a到b的方向流动流经电阻R ‎7.如图所示一卫星沿椭圆轨道绕地球运动，其周期为24小时，A、C两点分别为轨道上的远地点和近地点，B为椭圆短轴和轨道的交点．则下列说法正确的是（　　）‎ A．卫星从A运动到B和从B运动到C的时间相等 B．卫星运动轨道上A、C间的距离和地球同步卫星轨道的直径相等 C．卫星在A点的机械能比经过C点时机械能小 D．卫星在A点的加速度比地球同步卫星的加速度小 ‎8.如图所示电路中，电源电动势为E，内阻r.闭合电键S，电压表示数为U,电流表示数为I, 在滑动变阻器R2的滑片P由a端滑到b端的过程中（ ）‎ A．U先变大后变小 B．I先变大后变小 C．U与I的比值先变小后变大 D．U变化量与I变化量的比值不变 ‎9.如图所示，作用于轻绳端点A竖直向下的拉力F,通过跨在光滑小滑轮的轻绳拉一处在较远处的物体B（初始位置绳与水平方向的夹角很小），使物体沿水平面向右匀速滑动，直到接近滑轮下方，在此过程中（　　）‎ A．绳端A的速度逐渐减小 B．绳端拉力F逐渐增大 C．物体B对地面的压力逐渐减小 D．绳端拉力F的功率逐渐减小 二、简答题：本题共2小题（第10、11题）共计18分，请将解答写在答题卡相应位置。‎ ‎10.（8分）在暗室中用如图所示装置做“测定重力加速度”的实验。实验器材有：铁架台、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪．具体实验步骤如下：‎ ‎①在漏斗内盛满清水，调节螺丝夹子，让水滴以一定的频率一滴一滴的落下．‎ ‎②用频闪仪发出的白色闪光将水滴照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴悬在空中.‎ ‎③通过竖直固定在边上的米尺读出各个水滴被照亮时对应的刻度．‎ ‎④采集数据进行处理．‎ ‎（1）实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是： ．‎ ‎（2）某同学实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz，读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如图，则第8个水滴的速度v8= m/s；根据数据测得当地重力加速度g= m/s2（结果均保留三位有效数字）．‎ ‎（3）实验中存在误差的主要原因有（至少写出两条）：‎ ‎① ． ② .‎ ‎11.（10分）在“测电池的电动势和内阻”的实验中，测量对象为一节新的干电池。‎ ‎（1）用图（a）所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器，发现电压表变化不明显，原因是 ，从而影响测量值的精确性。‎ ‎（2）为了提高实验的精确度采用（b）所示电路，提供器材：‎ A．量程3V和15V的双量程电压表V B．量程0.6A和3A的双量程电流表A C．定值电阻R0（R0=1.5Ω）‎ D．滑动变阻器R1（0～10Ω）‎ E．滑动变阻器R2（0～200Ω）‎ F．开关S和一些导线．‎ ‎①图（b）电路中，加接电阻R0有两方面的作用：一是方便实验操作和数据测量；‎ 二是 .‎ ‎②为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用 （填R1或 R2）．‎ ‎③用笔画线代替导线在图（c）中完成实物连接图．‎ ‎④实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，并在给出的U-I坐标系中画出U-I图线如图（d）所示，则新干电池的内阻r= Ω（结果保留两位有效数字）．‎ 三、计算题：本题共5小题，共47分。解答应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。‎ ‎12.（12分）如图所示，一根跨越一固定的水平光滑细杆的柔软、不可伸长的轻绳，绳子总长为3L ‎,细杆O点离地高为2L,两端各系一个质量不等的小球A和B，已知球B的质量为m0.球A置于地面上，球B被拉到与细杆同样的高度的水平位置，在绳恰被拉直时从静止释放小球B。假设小球A始终未离开地面，空气阻力不计，重力加速度大小为g.‎ ‎（1）小球B下落到最低点过程中重力的瞬时功率大小如何变化；‎ ‎（2）当B球下落到绳子与竖直方向成600角时重力的瞬时功率多大；‎ ‎（3）若小球B达到竖直位置时，A球与地面压力恰好为零，则小球A的质量是小球B质量的几倍.‎ ‎13.（14分）如图所示，在倾角为300足够长的光滑绝缘斜面的底端A点固定一电荷量为Q的正点电荷，在离A距离为S0的C处由静止释放某正电荷的小物块P（可看做点电荷）。已知小物块P释放瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g。已知静电力常量为k，重力加速度为g，空气阻力忽略不计。‎ ‎（1）求小物块所带电荷量q和质量m之比；‎ ‎（2）求小物块速度最大时离A点的距离S；‎ ‎（3）若规定无限远电势为零时，在点电荷Q的电场中，某点的电势可表示成（其中r为该点到Q的距离）。求小物块P能运动到离A点的最大距离Sm.‎ ‎14.（15分）如图一直导体棒质量为m=1kg、长为L=0.1m、电阻为r=1Ω，其两端放在位于水平面内间距也为L=0.1m的足够长光滑平行导轨上，且接触良好；距棒左侧L0=0.1m 处两导轨之间连接一阻值大小可控制的负载电阻R，导轨置于磁感应强度大小为B0=1×102T,方向垂直于导轨所在平面向下的均强磁场中，导轨电阻不计，开始时，给导体棒一个平行于导轨向右的初速度v0=10m/s。 ‎ ‎（1）若负载电阻R=9Ω，求导体棒获得初速度v0的瞬间产生的加速度大小和方向；‎ ‎（2）若要导体棒在磁场中保持速度v0=10m/s做匀速运动，则磁场的磁感应强度B随时间应如何变化；写出磁感应强度B满足的函数表达式.‎ ‎（3）若通过控制负载电阻R的阻值使棒中保持恒定的电流强度I=10A。求在棒的运动速度由10m/s减小至2m/s的过程中流过负载电阻R的电量q以及R上产生的热量QR.‎ ‎15.（15分）如图所示，在直角坐标系xoy的第三、四象限区域内存在两个有界匀强磁场，匀强磁场I分布在x轴和MN之间，方向垂直纸面向外，PQ边界下方分布足够大垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ，MN、PQ均与x轴平行，C、D分别为磁场边界MN、PQ和y轴的交点，且OC=CD=L．在第二象限存在沿x轴正向的匀强电场．一质量为m带电量为+q的带电粒子从电场中坐标为（-L，-2L）的A点以速度v0沿y负方向射出，恰好经过原点O处射入磁场区域I（粒子的重力忽略不计）。　‎ ‎（1）求第二象限匀强电场场强E的大小;‎ ‎（2）要使粒子不能进入磁场区域Ⅱ，则区域Ⅰ内磁场的磁感应强度B1大小是多少；‎ ‎（3）若粒子恰从C点射出磁场区域Ⅰ，然后经过磁场Ⅱ能再次回到原点O，问磁场区域Ⅱ的磁感应强度B2大小为多少.‎ ‎16.（15分）如图所示，质量为m=2kg带电量为q=+2×10-3C的小物块A与质量不计的绝缘木板B 叠放在水平面上，A位于B的最左端且与竖直固定于地面上的挡板P相距S0=3m，已知A与B间的动摩擦 因数为，B与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A与挡板相撞没有机械能损失，且A带电量始终保持不变。整个装置处在大小为 方向水平向右的匀强电场中，现将A、B同时由静止释放，重力加速度g取10m/s2。求：‎ ‎（1）A、B释放时，物块A的加速度大小；‎ ‎（2）若A与挡板不相碰，木板的最小长度L0;‎ ‎（3）若木板长度为L=0.8m，整个过程木板运动的总路程S.‎ 参考答案 一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个选项符合题意，选对得3分，错选或不答得0分。‎ ‎1. B 2. D 3. D 4. A 5. C 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选项符合题意，全选对的得4分，漏选得2分，错选或不选的得0分。‎ ‎6. BD 7.BD 8.AD 9.ACD ‎10. （1）频闪仪频率等于水滴滴落的频率 （2分） （2）2.27 （2分） 9.72 （2分）‎ ‎（3）由于空气阻力对水滴的作用，水滴不是严格的自由落体；或者滴水的频率改变了，或数据读数不准确 等，（2分）‎ ‎11. （1）电源内阻太小 （2分） （2）①保护电路中电源和电流表的安全（2分） ② R1 （2分） ③如图所示 （2分） ④0.29 （2分）‎ ‎12.解：（1）B球刚开始时速度为零，重力的瞬时功率为零，到最低点时速度水平与重力垂直，重力的瞬时功率也为零，故瞬时功率先变大后减小。 （3分）‎ ‎（2）下落过程中机械能守恒： （1分）‎ 重力的瞬时功率为： （1分）‎ 解得： （2分）‎ ‎（3）对A球此时： （1分）‎ 对B球 由牛顿第二定律： （1分） ‎ 由机械能守恒定律： （1分）‎ 得： 故A球的质量是B球质量的3倍 （2分）‎ ‎13.解：（1）对小物块受力分析：受重力、电场力.由牛顿第二定律得： （2分）‎ 解得： （2分）‎ ‎（2）当合力为零时速度最大即： （3分）‎ 解得： （2分）‎ ‎（3）当运动到最远点是速度为零，由能量守恒定律得： （3分）‎ 解得： （2分）‎ ‎14.解：（1）由法拉第电磁感应定律： （1分）‎ 根据闭合电路欧姆定律： （1分） 安培力表达式：‎ 根据牛顿第二定律： （1分）‎ 代入数据解得： （1分）‎ ‎（2）若要导体棒在磁场中保持速度v0=10m/s做匀速运动，则说明导体棒不受安培力，也就没有感应电流，可知磁通量的变化量为零，则： （3分）‎ 代入数据解得： （2分）‎ ‎（3）由电量定义： ‎ 因为电流保持不变，那么导体棒做匀减速运动，运动的时间为： （1分） ‎ 根据牛顿第二定律： （1分）‎ 安培力表达式： ‎ ‎ （1分）‎ 由能量守恒定律： （2分）‎ 代入数据解得： （1分）‎ ‎15.解： ‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，则有 ‎ 水平方向： （1分）‎ ‎ 竖直方向: （1分）‎ 根据牛顿第二定律： （1分）‎ 以上联立解得： （1分）‎ ‎（2）设粒子到原点时水平分速度为 ： ‎ 则粒子进入磁场时合速度大小为 （1分） 方向与y轴负向成45° （1分） ‎ 粒子进入区域Ⅰ做匀速圆周运动，如图所示由几何知识可得粒子圆周运动的半径为：（1分）‎ 由洛伦兹力充当向心力，则有: （1分）‎ 以上联立解得： （1分）‎ 故粒子不能进入磁场区域Ⅱ必须满足： （2分）‎ ‎（3）由几何知识（如图所示）可得粒子在区域Ⅱ中圆周运动的半径为： （1分） ‎ 由洛伦兹力充当向心力，则有: （2分）‎ 以上联立解得： （2分）‎ ‎16.解：（1）A和B一起匀加速运动，由牛顿第二定律： （2分）‎ 代入数据解得： （2分）‎ ‎（2）当B木板与挡板P相碰时速度： （1分）‎ 木板B与挡板P撞后停止，物块A继续滑动加速，由牛顿第二定律： ‎ 代入数据解得: （1分）‎ 当A恰好滑到挡板P处停止时有： （1分）‎ 距离关系为： （1分）‎ 代入得： 即木板最小长度为1米 （1分）‎ ‎（3）因为L小于L0，故物块与挡板碰撞，然后原速返回，与木板B共同反向匀减速运动，直到速度为零，‎ 再共同加速向右滑动，不断往复，最终A、B都最终停在挡板P处。‎ 物块A和木板B间产生的热量： （1分）‎ 木板与水平面间产生热量： （1分）‎ 整个过程由能量守恒定律: （2分）‎ 代入数据得： （2分）‎ ‎ ‎