物理卷·2017届江苏省丹阳高级中学高三上学期期初考试（2017-02）

物理卷·2017届江苏省丹阳高级中学高三上学期期初考试（2017-02）

江苏省丹阳高级中学 2016-2017 学年度第二学期期初考试 高 三 物 理 2017.2 命题人：李汉平 审核人：邵崇富 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。 1．下列图片显示的技术中，属于防范静电危害的是 2．质量为 0.5 kg 的物体在水平面上以一定的初速度运动，如图 a、b 分别表示物体不受拉 力和受到水平拉力作用的 v－t 图像，则拉力与摩擦力大小之比为 A．1∶2 B．3∶2 C．3∶1 D．2∶1 3．如图甲所示，高楼上某层窗口违章抛出一石块，恰好被曝光时间（光线进入相机镜头 的时间）为 0.2s 的相机拍摄到，图乙是石块落地前 0.2s 时间内所成的像（照片已经放 大且风格化），每个小方格代表的实际长度为 1.5m，忽略空气 阻力，g 取 10m/s2，则 A．石块水平抛出初速度大小约为 225 m/s B．石块将要落地时的速度大小约为 7.5 m/s C．图乙中像的反向延长线与楼的交点就是石块抛出的位置 D．石块抛出位置离地高度约为 28m 4．在匀强磁场中，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图乙所示，产生的 交变电动势随时间变化规律的图像如图甲所示，已知发电机线圈内阻为 1.0Ω，外接一 只电阻为 9.0Ω的灯泡，则 A．电压表 V 的示数为 20V B．电路中的电流方向每秒改变 5 次 C．灯泡实际消耗的功率为 36W D．电动势随时间变化的瞬时值表达式为 e=20cos5πtV 5．如图（甲）所示，一根粗绳 AB 的长度为 l，其质量均匀分布，在水平外力 F 的作用下， 沿水平面做匀加速直线运动．绳上距 A 端 x 处的张力 T 与 x 的关系如图（乙）所示．下 列说法中正确的是 A．粗绳可能受到摩擦力作用 B．粗绳一定不受摩擦力作用 C．可以求出粗绳的质量 D．可以求出粗绳运动的加速度 二、多项选择题：本大题共 4 小题，每小题 4 分，共计 16 分。每小题有多个选项．．．．符合题 意。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不选的得 0 分。 6．信使号水星探测器按计划将在今年陨落在水星表面。工程师通过向后释放推进系统中 的高压氦气来提升轨道，使其寿命再延长一个月，如图所示，释放氦气前，探测器在 贴近水星表面的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，释放氦气后探测器进入椭圆轨道Ⅱ， 忽略探测器在椭圆轨道上所受阻力。则下列说法正确的是 A．探测器在轨道Ⅰ上 E 点速率等于在轨道Ⅱ上 E 点速率 B．探测器在轨道Ⅱ上某点的速率可能等于在轨道Ⅰ上速率 C．探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上的 E 处加速度相同 D．探测器在轨道Ⅱ上远离水星过程中，势能和动能均减少 7．我国云南省某些地方现在仍依靠滑铁索过江，如图所示．我们可以把滑铁索过江简化 成图示的模型：铁索的两个固定点 A、B 在同一竖直平面内，AB 间的水平距离为 L=80m， 铁索 B 点与 A 点竖直距离为 h=8m，铁索的长度为 100m，已知一质量 M=35kg 的学生， 背着质量为 m=5kg 的书包，借助滑轮（滑轮质量不计）从 A 点静止开始滑到对岸的 B 点．设滑轮运行中受到的阻力大小为 12N，重力加速度为 10m/s2。下列说法正确的 A．滑到最低点时人处于超重状态 B．该同学到达对岸的速度为 10m/s C．相同体重的两位同学，身高较高的同学到达 B 点的速度大 D．若该同学想从 B 返回 A，在 B 点的初速度只需要 10m/s 8．在某一静电场中建立 x 轴，其电势随坐标 x 变化的图线如图所示。若将一带负电的粒 子（重力不计）从坐标原点 O 处由静止释放，电场 中 P、Q 两点位于 x 轴上，其横坐标分别为 lcm、4cm。 则下列说法正确的是 A．粒子恰能运动到离原点 12cm 处 B．粒子经过 P 点与 Q 点时，动能相等 C．粒子经过 P、Q 两点时，加速度大小之比 2:1 D．粒子经过 P、Q 两点时，电场力功率之比 1：1 9．电磁泵在目前的生产、科技中得到了广泛应用．如图所示，泵体是一个长方体，ab 边 长为 L1，两侧端面是边长为 L2 的正方形；流经泵体内的液体密度为ρ、在泵头通入导 电剂后液体的电导率为σ（电阻率倒数），泵体处有方向垂直向外的磁场 B，泵体的上 下两表面接在电压为 U（内阻不计）的电源上，则 A．泵体上表面应接电源正极 B．通过泵体的电流 C．增大磁感应强度可获得更大的抽液高度 D．增大液体的电阻率可获得更大的抽液高度 三、简答题：本题为第 10、11 题和第 12 题，共计 30 分。请将解答填写在答题卡相应的位 置。 10．（8 分）如图甲所示，在水平放置的气垫导轨上有一带有方盒的滑块，质量为 M，气垫导 轨右端固定一定滑轮，细线绕过滑轮，一端与滑块相连，另一端挂有 6 个钩码，设每个 钩码的质量为 m，且 M=4m． （1）用游标卡尺测出滑块上的挡光片的宽度，读数如图所示，则宽度 d= cm； （2）某同学打开气源，将滑块由静止释放，滑块上的挡光片通过光电门的时间为 t，则滑 块通过光电门的速度为 (用题中所给字母表示)； （3）开始实验时，细线另一端挂有 6 个钩码，由静止释放后细线上的拉力为 F1，接着每次 实验时将 1 个钩码移放到滑块上的方盒中，当只剩 3 个钩码时细线上的拉力为 F2，则 F1 2F2（填“大于”、“等于”或“小于”）； （4）若每次移动钩码后都从同一位置释放滑块，设挡光片距光电门 的距离为 L，钩码的个数为 n，测出每次挡光片通过光电门的时间 为 t，测出多组数据，并绘出 图像，已知图线斜率为 k，则当地 重力加速度为 （用题中字母表示）． 11．（10 分）某课外兴趣小组用铜片和锌片插入苹果中，组成了一个苹果电池，并用“测定电动 势和内电阻”的实验方法测定该苹果电池的电动势和内电阻。 （1）实验前，甲同学利用调好的多用电表欧姆 “×100” 档来粗测该苹果电池的内阻。测 量结果如图甲所示。他这样做是否正确？若正确，请读出其内阻值；若不正确，请说 明理 由 、 . （2）乙同学设计好测量电路，选择合适的器材，得到苹果电池两端的电压 U 和流过它的电流 I 的几组数据，如下表所示。 数据序号 1 2 3 4 5 6 U/V 0.85 0.81 0.75 0.68 0.62 0.54 I/mA 0.14 0.18 0.24 0.32 0.36 0.48 1 请根据第 2 组和第 5 组数据计算得到该苹果电池的电动势 E= V；内电阻 r= kΩ。（计算结果均取三位有效数字）。 2 除苹果电池、电压表、电流表、电键、导线若干外，可供选择的实验器材有： 滑动变阻器 R1（阻值 0~10Ω）；电阻箱 R2（阻值 0~9999.9Ω），该电路中可变 电阻应选择 （选填 R1 或 R2） 12．（选修模块 3-3）（12 分） （1）下列说法中正确的是 A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动 B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加 C．一定量的 100 ℃水变成 100 ℃水蒸气，其分子势能增加 D．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低 （2）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为 A，N 滴溶液的总体积为 V．在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面 上，待油膜稳定后，在带有边长为 a 的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所 示)，测得油膜占有的正方形小格个数为 X． ①用以上字母表示一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为 ． ②油酸分子直径约为 ． (3)已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为 NA，水的摩尔质量为 M，在标准状况下水蒸气的 摩尔体积为 V.求相同体积的水和可视为理想气体的水蒸气中所含的分子数之比？ 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。 13．（14 分）在高 11. 25m 的屋檐上，每隔一定的时间有一滴水落下，已知第一滴水落到地 面时，第四滴水刚好离开屋檐， 设水滴的运动是自由落体运动，（g 取 10m/s2），求： （1）第一滴水滴落地时的速度大小；（2）水滴落下的时间间隔； （3）第一滴水滴落地时，第二滴水滴和第三滴水滴间的距离。 14.（15 分）如图所示，用质量为 m、电阻为 R 的均匀导线做成边长为 L 的单匝正方形线框 MNPQ，线框每一边的电阻都相等．将线框置于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在竖直 方向的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为 2L，磁感应强度为 B．在垂直 MN 边的水平拉力 作用下，线框以垂直磁场边界的速度 v 匀速穿过磁场．在运动过程中线框平面水平，且 MN 边与磁场的边界平行．求（1）线框 MN 边刚进入磁场时，线框中感应电流的大小； （2）线框 MN 边刚进入磁场时，M、N 两点间的电压 UMN； （3）在线框从 MN 边刚进入磁场到 PQ 边刚穿出磁场的过程中，水平拉力对线框所做的 功 W． 15. (15 分)在平面直角坐标系 xOy 中，第Ⅰ象限存在沿 y 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限 存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为 B。一质量为 m、电荷量为 q 的带正电 的粒子从 y 轴正半轴上的 M 点以速度 v0 垂直于 y 轴射入电场，经 x 轴上的 N 点与 x 轴正方 向成θ＝60°角射入磁场，最后从 y 轴负半轴上的 P 点垂直于 y 轴射出磁场，如图所示。不 计粒子重力，求： (1)M、N 两点间的电势差 UMN； (2)粒子在磁场中运动的轨道半径 r； (3)粒子从 M 点运动到 P 点的总时间 t。 16．(15 分)如图甲所示，一竖直平面内的轨道由粗糙斜面 AB 和光滑半圆轨道 BC 组成，斜 面底端通过一小段圆弧(图中未画出，长度可不计)与轨道相切于 B 点．斜面的倾角为 37°， 半圆轨道半径为 1 m，B 是圆轨道的最低点，C 为最高点．将一小物块置于轨道 AB 上离地面 高为 H 处由静止下滑，用力传感器测出其经过 B 点时对轨道的压力 F，改变 H 的大小，可测 出相应的 F 的大小，F 随 H 的变化规律如图乙所示．物块在某次运动时，由 H＝8.4 m 处释 放，通过 C 后，又落回到斜面上 D 点．(已知 sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取 10 m/s2) 求： (1)物块的质量及物块与斜面间的动摩擦因数． (2)物块落到 D 点时的速度大小． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 D B D C A BC AB BC AC 一、单项选择题： 15 分. 二、多项选择题： 16 分 三、简答题： (每空 2 分共 18 分) 10．（1）0.520cm； （2）d/L； （3）小于； （4）5d2/kL 11．（1）不正确 水果电池为电源，欧姆表不能测电源的内阻 （2）①1.00 1.06 ②R2 12．（每小题 4 分共 12 分）（1）AC （2） d = (3)设二者的体积均为 V′，则水的质量为 m＝ρV′，分子个数为 N＝ m MNA＝ ρV′ M NA， 水蒸气分子的个数 N′＝ V′ V NA， 故二者的分子个数比为 N N′＝ ρV M . 13．（14 分）(1)15m/s；(2)0.5s；（3）3.75m 14. （15 分）（1）线框 MN 边在磁场中运动时，感应电动势 线框中的感应电流 （2）M、N 两点间的电压 （3）只有 MN 边在磁场中时，线框运动的时间 此过程线框中产生的焦耳热 Q = I 2Rt = 只有 PQ 边在磁场中运动时线框中产生的焦耳热 Q = 根据能量守恒定律得水平外力做功 W=2Q= 15. （15 分）(1)设粒子过 N 点时的速度为 v，有 v0 v ＝cosθ v＝2v0 粒子从 M 点运动到 N 点的过程，有 qUMN＝ 1 2mv2－ 1 2mv UMN＝ 02 2q (2)粒子在磁场中以 O′为圆心做匀速圆周运动，半径为 O′N，有 qvB＝ mv2 r r＝ 2mv0 qB (3)由几何关系得 ON＝rsinθ 设粒子在电场中运动的时间为 t1，有 ON＝v0t1 t1＝ 3m qB 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 T＝ 2πm qB 设粒子在磁场中运动的时间为 t2，有 t2＝ π－θ 2π T t2＝ 2πm 3qB t＝t1＋t2 t＝ 3＋2π m,3qB) 16.（15 分） (1) 物块从斜面上 A 点滑到 B 点的过程中，由动能定理得： mgH－μmgHcot 37°＝ 1 2mv 2 B① 物块在 B 点满足：F－mg＝mB② 由①②可得：F＝mg＋ 2mg(1－μcot 37°) R H③ 由图象可知：H＝0 时，F＝5 N；H＝3 m 时，F＝15 N 代入③解得：m＝0.5 kg，μ＝0.5. (2) 物块从 A 到 C 由动能定理得：mg(H－2R)－μmgHcot 37°＝ 1 2mv 2 C④ 物块从 C 到 D 做平抛运动，下落高度 h＝ 1 2gt2⑤ 水平位移 x＝vCt⑥ 由几何关系知：tan 37°＝ 2R－h x ⑦ 由④⑤⑥⑦可得：t＝0.4 s 物块到 D 点时的速度的大小：vD＝ 2 ＋(gt)2＝4 m/s