物理卷·2018届福建省厦门市高三上学期期末质检（2018-01）

物理卷·2018届福建省厦门市高三上学期期末质检（2018-01）

厦门市2018届高三上学期期末质检物理试题 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎1.图甲所示为氢原子能级图，大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n=4能级向n=2能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，则 图甲 图乙 A. 改用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光，一定能使阴极K发生光电效应 B. 改用从n=3能级向n=1能级跃迁时辐射的光，不能使阴极K发生光电效应 C. 改用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光照射，逸出光电子的最大初动能不变 D. 入射光的强度增大，逸出光电子的最大初动能也增大 ‎2.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝10 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是 A．只断开S2后，原线圈的输入功率增大 B．输入电压u的表达式u＝20sin(50πt)V C．若S1换接到2后，原线圈的输入功率为1.6 W D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W v0‎ A B C D ‎3．如图所示，质量为m=0.5kg的小球(可视作质点)从A点以初速度v0‎ 水平抛出，小球与竖直挡板CD和AB各碰撞一次（碰撞时均无能量损失），小球最后刚好打到CD板的最低点。已知CD挡板与A点的水平距离为x=2m，AB高度为4.9 m， 空气阻力不计，g=9.8m／s2，则小球的初速度v0大小可能是 A．7m／s B．6 m／s C．5 m／s D．4m／s ‎　‎ ‎4．近年科学界经过论证认定:肉眼无法从太空看长城，但遥感卫星可以“看”到长城。已知某遥感卫星在离地球高度约为300km的圆轨道上运行,地球半径约为6400km,地球同步卫星离地球高度约为地球半径的5.6倍。则以下说法正确的是 A．遥感卫星的发射速度不超过第一宇宙速度 B．遥感卫星运行速度约为8.1km/s C．地球同步卫星运行速度约为3.1km/s D．遥感卫星只需加速，即可追上同轨道运行的其他卫星 ‎5.如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a(0,L)一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60˚下列说法中正确的是 ‎ A. 电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0,0)‎ v0‎ y ‎0‎ x b a B. 电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0,-2L)‎ C. 电子在磁场中运动的时间为 D. 电子在磁场中运动的时间为 B ‎6．如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于O点。一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA受外力F的作用，处于水平方向，现缓慢逆时针改变绳OA的方向至θ＜90°，且保持结点O位置不变，整个装置始终处于静止状态。下列说法正确的是 A．绳OA的拉力一直减小 B．绳OB的拉力一直增大 C．地面对斜面体有向右的摩擦力 D．地面对斜面体的支持力不断减小 ‎7.如图所示，光滑大圆环静止在水平面上，一质量为m可视为质点的小环套在大环上，已知大环半径为R，质量为M=3m，小环由圆心等高处无初速度释放，滑到最低点时 A．小环的速度大小为 R Ｂ．小环的速度大小为 Ｃ．大环移动的水平距离为 Ｄ．大环移动的水平距离为 ‎8.如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着磁感应强度大小均为B的匀强磁场，磁场方向垂直斜面向上，磁场的宽度为2L。一边长为L的正方形导体线圈，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场瞬间和刚越过MN穿出磁场瞬间速度刚好相等。从ab边刚越过GH处开始计时，规定沿斜面向上为安培力的正方向，则线框运动的速率v与线框所受安培力F随时间变化的图线中，可能正确的是 ‎ θ c a b d M N G H ‎2L v0‎ ‎0‎ B v/ms-1‎ t/s v0‎ ‎0‎ A v/ms-1‎ t/s F0‎ ‎0‎ D F/N t/s ‎-F0‎ F0‎ ‎0‎ C F/N t/s ‎ ‎ A ‎ B ‎ C ‎ O ‎ R ‎ m1 ‎ m2 ‎ ‎60º ‎ ‎9.如图所示，圆心在O点、半径为R 的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切。一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时m1位于C点，从静止释放，在m1由C点下滑到A 点的过程中 A． m1的速度始终不小于m2的速度 B．重力对m1做功的功率先增大后减少 C．轻绳对m2做的功等于m2的机械能增加 D．若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1＝m2 ‎ A B C v0‎ ‎30o ‎10.如图所示，空间存在一匀强电场，平行实线为该电场等势面，其方向与水平方向间的夹角为30°，AB与等势面垂直，一质量为m，电荷量为q的带正电小球，以初速度v0从A点水平向右抛出，经过时间t小球最终落在C点，速度大小仍是v0，且AB=BC，重力加速度为g，则下列说法中正确的是 ‎ A. 电场方向沿A指向B B. 电场强度大小为 C. 小球下落高度 D. 此过程增加的电势能等于 二、实验题：本题共2小题，第11题6分，第12题10分，共16分。把答案写在答题卡中指定的答题处。‎ ‎11.（6分）如图所示的装置，可用于探究恒力做功与动能变化的关系。水平轨道上安装两个光电门，光电门1和光电门2的中心距离s，挡光板的宽度d。滑块（含力传感器和挡光板）质量为M。细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。实验步骤如下：‎ ‎(1)先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量来平衡摩擦力，当滑块做匀速运动时传感器示数为F0。‎ ‎(2)增加砝码质量，使滑块加速运动，记录传感器示数。请回答：‎ ‎①该实验 （填“需要”或“不需要”）满足砝码和砝码盘的总质量m远小于M；‎ ‎②滑块与水平桌面的动摩擦因数μ= （用F0、M、重力加速度g来表示）；‎ ‎③某次实验过程：力传感器的读数F，滑块通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1、t2；小车通过光电门2后砝码盘才落地。该实验需验证滑块的动能改变与恒力做功的关系的表达式是 （用题中物理量字母表示）。‎ ‎12. （10分）某同学要测量一均匀材料制成的圆柱形导体的电阻率ρ，步骤如下：‎ ‎(1)用刻度尺测量其长度为L=60.15mm；‎ ‎(2)用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为D=________mm； ‎ ‎(3)先用欧姆表粗测该导体的电阻值，选择“×1”档，进行欧姆调零后，测量时表盘示数如图，该电阻阻值R= Ω；‎ ‎(4)现用伏安法更精确地测量其电阻R，要求测量数据尽量精确，可供该同学选用的器材除开关、导线、待测圆柱形导体的电阻R外还有：‎ A.电压表V (量程0～15 V,内阻未知)‎ B.电流表A1(量程0～200 mA，内阻r1= 6 Ω)‎ C.电流表A2(量程0～3 A，内阻r2= 0.1 Ω)‎ D.滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流2 A)‎ E.滑动变阻器R2(0～1 kΩ，额定电流0.5 A)‎ F.定值电阻R3(阻值等于2 Ω)‎ G.电源E(E＝12V，内阻不计)‎ ① 实验中除了选择器材A、F、G外，电流表应选择 ，滑动变阻器应选择 （填写器材前面的字母）；‎ ② 请画出实验电路图；‎ ③ 某次测量中，所选择的电流表和电压表的读数为I、U，该电阻R= ‎ ‎（用题中物理量的字母表示）；‎ ‎(5) 该同学经多次测量，计算出圆柱形导体的电阻率ρ。‎ 三、计算题：本题共4小题，第13题10分，第14题10分，第15题11分，第16题13分，共44分。把解答写在指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。‎ ‎13. （10分）我国“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图（a）为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止某次降落。以飞机着舰为计时零点，飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度一时间图线如图(b)所示。航母始终静止，飞机质量m=2×104kg, 假设空气阻力和甲板阻力之和f=2×104N。求 ‎（1）在0.4s-2.5s时间内，飞行员所承受的加速度大小;‎ ‎（2）在0.4s-2.5s内某时刻阻拦索夹角为1200，求此刻阻拦索承受的张力大小。‎ ‎0‎ ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎2.5‎ ‎3.0‎ ‎0.4‎ ‎8‎ ‎666‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎606‎ t(s)‎ ‎14. （11分）如图甲所示，陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，被称为 “魔力陀螺”。它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型，如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R，A、B 两点分别为轨道的最高点与最低点。质点沿轨道外侧做完整的圆周运动，受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F，当质点以速率通过A点时，对轨道的压力为其重力的7倍，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g。‎ ‎·‎ ‎·‎ A B ‎·‎ O R 乙 甲 手柄 固定支架 圆轨道 陀螺 质点 ‎(1)求质点的质量；‎ ‎(2)质点能做完整的圆周运动过程中，若磁性引力大小恒定，试证明质点对A、B两点的压力差为定值； ‎ ‎(3)若磁性引力大小恒为2F，为确保质点做完整的圆周运动，求质点通过B点最大速率。‎ ‎15. （11分）如图所示，一固定粗糙绝缘斜面倾角θ=37°，O、D、A、B是斜面上的四个点，O点在斜面底端，A为的中点，m，D为的中点，O点固定一个带正电的点电荷，现有一可视为质点带正电的滑块，先后在A和B两位置释放均恰能静止(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。已知点电荷周围电场的电势可表示为(取无穷远处电势为零，公式中k为静电力常量，Q为场源电荷的电荷量，r为距场源电荷的距离)，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求 ‎（1）滑块与斜面的动摩擦因数为μ；‎ ‎（2）若滑块由D点释放，其第一次经过A点时的速度大小。‎ ‎·‎ θ ‎·‎ ‎·‎ ‎·‎ A B D O ‎16．（12分）如图为固定在小车上的车载磁铁产生的匀强磁场，方向沿水平方向垂直纸面向里，磁感应强度为B。小车置于光滑水平面上，除小球外，小车连同其它部分总质量为M。一竖直放置的、粗糙的直杆固定在车上，另有质量为m、电量为+q的小球套在该直杆上，且处在匀强磁场中，杆与小球间的动摩擦因数为μ；当t=0时刻给小球一个竖直向上的初速度v0，使其从O点向上运动，已知重力加速度为g。‎ ‎（1）若小车固定不动，杆足够长，小球返回O点前运动状态已稳定，求返回O点时的速率v1；‎ ‎（2）若小车固定不动，杆足够长，小球上滑最大距离为l，求小球到达最高点的时间；‎ O ‎（3）如果水平外力按一定规律变化，可使小球回到O点时速率仍为v0,试求该外力F随时间变化的规律。‎ 参考答案 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎1.A 2.C 3.B 4.C 5.D 6.D ‎7.BD 8.AC 9.ABC 10.BCD 二、实验题：本题共 2小题，第 11题6分，第12题10分，共16分。‎ ‎11．① 不需要 （2分） ② （2分） ‎ ‎③ （2分）‎ ‎ ‎ 12． ‎(2) 3.700 (3.699或3.701均给分) （2分） (3) 15 (15.0~15.2均给分)（2分） ‎ ‎(4) ① B （1分） D （1分）‎ V A1‎ R S R3‎ R1‎ E ‎ ‎ ‎②如右图（2分）‎ ‎ ‎ ‎③ （2分）‎ 三、计算题：本题共4小题，第13题10分，第14题11分，第15题11分，第16题12分，共44分。把解答写在指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。‎ ‎13. （1）0.4s-2.5s，飞行员作匀减速直线运动,由图像得，‎ ‎ （4分）‎ ‎ （2）飞机作匀减速直线运动，设阻拦索张力为F,‎ ‎ 根据牛顿第二定律: （2分）‎ ‎ （2分）‎ F=5.32×105N （2分）‎ ‎14.解:(1)在A点:…… ①（1分）‎ 根据牛顿第三定律: ……② （1分）‎ 由 ①②式联立得: ……③ （1分）‎ ‎(2)质点能完成圆周运动,在A点:‎ 根据牛顿第二定律: …… ④ ‎ 根据牛顿第三定律: ……⑤ （1分）‎ 在B点,根据牛顿第二定律: ……⑥ （1分） ‎ 根据牛顿第三定律: ……⑦‎ 从A点到B点过程,根据机械能守恒定律:……⑧（1分）‎ 由④⑤⑥⑦⑧联立得:为定值，得到证明。 （1分）‎ ‎(3)在B点,根据牛顿第二定律: ‎ 当FB=0,质点速度最大,‎ ‎ ……⑨ （2分） ‎ 由③⑨⑩联立得: （2分）‎ ‎15.解:(1)设m,固定电荷量为Q,滑块电荷量为q,质量为m 滑块在A点: ……① （2分） ‎ 滑块在B点: ……② （2分） ‎ 由①②联立得:μ=0.45 ……③ （2分）‎ ‎(2)DA两点电势差: …… ④ （1分）‎ 滑块由D到A过程，根据动能定理:‎ ‎ ……⑤ （2分） ‎ 由①③④⑤联立得:=2m/s （2分）‎ ‎16解：（1）回落过程，………①（1分）‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 小球回落过程做加速减小的加速运动，由于杆足够长，最终稳定时a=0，匀速运动，（1分）‎ 则 ‎ ,解得：………②（1分）‎ ‎ (2)上升过程，由动量定理得：………③（1分） ‎ ‎ ‎ 即 ‎ 累积：………④（1分）‎ ‎………⑤（1分）‎ 所以 ‎ 解得： ………⑥（1分）‎ ‎(方法二) （2分）‎ F O G qvB qvB G qvB ‎ （1分）‎ ‎（1分）‎ ‎(3)如果外力作用在小车上，‎ 对球：， （1分）‎ ‎ ，‎ 对车： 。（1分）‎ F G qvB qvB G F qvB O 解得：。（1分）‎ 如果外力直接作用在小球上，‎ 对车： ，‎ ‎ ，‎ 对球： 。‎ 解得：。（2分）‎