浙江省杭州市五县2017届高三（上）期中物理试卷（解析版）

浙江省杭州市五县2017届高三（上）期中物理试卷（解析版）

‎2016-2017学年浙江省杭州市五县高三（上）期中物理试卷 ‎　‎ 一、单选题I（本题共13题，每小题3分，共计39分．）‎ ‎1．下列仪器中，不属于直接测量国际单位制中三个力学基本单位对应的物理量的是（　　）‎ A．B．C．D．‎ ‎2．下列物理量中，属于矢量的是（　　）‎ A．力B．磁通量C．电流强度D．时间 ‎3．用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间．甲同学用手握住直尺顶端刻度为零的地方，乙同学在直尺下端刻度为a的地方做捏住尺子的准备，但手没有碰到尺子．当乙同学看到甲同学放开尺子时，立即捏住尺子，乙同学发现捏住尺子的位置刻度为b．已知重力加速度为g，a、b的单位为国际单位制中的单位，则乙同学的反应时间t约等于（　　）‎ A．B．C．D．‎ ‎4．杭黄高速铁路穿越浙江、安徽两省，是长三角城际铁路网延伸，沿途将名城（杭州）、名江（富春江、新安江）、名湖（千岛湖）、名山（黄山）串连起来，形成一条世界级黄金旅游通道，极大地有利于整合旅游资源、加强长三角经济辐射．杭黄高铁运营长度为286.8公里，从杭州（始发站）到黄山（终点站）只要94min．高铁运行的最高时速250km/h，考虑到乘客乘坐的舒适性，加速过程的加速度一般为0.24m/s2（加速过程可视为匀加速直线运动）．以最高时速过杭黄高铁最长隧道（天目山隧道）时间为3min．由以上信息仍不可以确定的是（　　）‎ A．高铁从启动到最高时速需要的时间 B．高铁从启动到最高时速需要的距离 C．天目山隧道的长度 D．高铁从杭州到黄山的平均速度 ‎5．如图所示，起重机将货物沿竖直方向匀加速吊起，同时又沿横梁水平匀速向右运动．此时，站在地面上观察，货物运动的轨迹可能是图中的哪一个？（　　）‎ A．B．C．D．‎ ‎6．2015年莫斯科世锦赛上，我国男子短道速滑队时隔15年再次站到5 000m接力的冠军领奖台上．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲，甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（　　）‎ A．甲对乙的作用力与乙对甲的作用力相同 B．乙对甲的作用力一定做正功，甲的动能增大 C．甲对乙的作用力可能不做功，乙的动能可能不变 D．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 ‎7．科技的发展正在不断的改变着我们的生活，如图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会半年吸附在物体上，如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图，若手机的重力为G，则下列说法正确的是（　　）‎ A．手机受到的支持力大小为Gcosθ B．手机受到的支持力不可能大于G C．纳米材料对手机的作用力大小为Gsinθ D．纳米材料对手机的作用力竖直向上 ‎8．如表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗，若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则（　　）‎ 自重 ‎40kg 额定电压 ‎48V 载重 ‎75kg 额定电流 ‎12A 最大行驶速度 ‎20km/h 额定输出功率 ‎350W A．电动机的输入功率为350 WB．电动机的内电阻为4Ω C．该车获得的牵引力为104 ND．该车受到的阻力为63 N ‎9．据英国《每日邮报》2015年3月6日报道，“格利泽581d”行星大小约为地球的3倍，是人类在太阳系之外发现的第一个位于宜居带中的行星，被称为“超级地球”．它距离地球22光年，在浩瀚的宇宙中算得上是“邻居”．在以“格利泽581”为中心绕转的多颗行星中，“格利泽581c”“格利泽581d”分别与“格利泽581”的距离之比为7：22，则这两颗行星（　　）‎ A．格利泽581d的周期大B．格利泽581d的线速度大 C．格利泽581d的角速度大D．格利泽581d的向心加速度大 ‎10．锂电池因能量高无污染而广泛使用的手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是（　　）‎ A．充电器输出的电功率为UI+I2r B．锂电池的输入功率为I2r C．锂电池产生的热功率为I2r D．充电器的充电效率为×100%‎ ‎11．指南针静止时，其位置如图中虚线所示．若在其上方放置一水平方向的导线，并通以恒定电流，则指南针转向图中实线所示位置．据此可能是（　　）‎ A．导线南北放置，通有向北的电流 B．导线南北放置，通有向南的电流 C．导线东西放置，通有向西的电流 D．导线东西放置，通有向东的电流 ‎12．如图所示，小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下，从B端水平飞出，撞击到一个与地面呈θ=37°的斜面上，撞击点为C．已知斜面上端与曲面末端B相连，A、B间的高度差为h，B、C间的高度差为H，不计空气阻力，则h与H的比值为（　　）‎ A．B．C．D． ‎13．A、B两带电小球，质量分别为mA、mB，电荷量分别为qA、qB，用绝缘不可伸长的细线如图悬挂，静止时A、B两球处于同一水平面．若B对A及A对B的库仑力分别为FA、FB，则下列判断正确的是（　　）‎ A．FA＜FB B．AC细线对A的拉力TA=‎ C．OC细线的拉力TC=（mA+mB）g D．同时烧断AC、BC细线后，A、B在竖直方向的加速度不相同 ‎　‎ 二、不定项选择题II（本题共3题，每小题2分，共计6分．）‎ ‎14．下列说法正确的是（　　）‎ A．在所有核反应中，都遵从“质量数守恒，核电荷数守恒”的规律 B．原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和 C．在天然放射现象中放出的β射线就是电子流，该电子是原子的内层电子受激后辐射出来的 D．镭226衰变为氡222的半衰期为1620年，也就是说，100个镭226核经过1620年后一定还剩下50个镭226没有发生衰变 ‎15．如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）．则一下说法中正确的是（　　）‎ A．a光的频率比b光大 B．水对a光的折射率比b光大 C．a光在水中的传播速度比b光大 D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光宽 ‎16．振源O起振方向沿+y方向，从振源O起振时开始计时，经t=0.9s，x轴上0至12m范围第一次出现图示简谐波，则（　　）‎ A．此列波的波速约为13.3m/s B．t=0.9s时，x轴上6m处的质点振动方向向下 C．波的周期一定是0.4s D．波的周期（n可取0，1，2，3…）‎ ‎　‎ 三、非选择题（本题共8小题，共55分）‎ ‎17．下面几个实验都用到了打点计时器或电火花计时器：‎ ‎①运用装置　　（填甲或乙）可以完成“验证机械能守恒定律”实验 ‎②运用装置　　（填甲或乙）可以完成“探究功与速度变化的关系”实验 ‎③运用装置丙可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验，该实验是否需要平衡摩擦阻力？　　（填是或否）‎ ‎18．某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压关系．可用器材如下：电源、滑动变阻器、电流表、电压表、不同规格的小灯泡两个、开关、导线若干．‎ ‎（1）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡L1的U﹣I图象如图（a）中的图线L1，则可知小灯泡L1的电阻随电压增大而　　（选填“增大”、“减小”或“不变”）‎ ‎（2）为了得到图（a）中的图线，请将图（b）中缺少的两根导线补全，连接成实验的电路（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）．‎ ‎（3）闭合开关时应将滑动变阻器的滑片打在　　端（选填“a”或“b”）‎ ‎19．如图所示，一只20kg的狗拉着一个80kg的雪橇以4m/s的速度冲上坡度为θ的斜坡．已知sin θ=，斜坡对雪橇的摩擦阻力恒为20N，狗拉雪橇上坡时的加速度为0.4m/s2，经过10s拉雪橇的套绳突然断开，雪橇刚好能冲上坡顶．求：‎ ‎（1）若套绳与斜面平行，求在加速时套绳对狗的拉力．‎ ‎（2）求该斜坡的总长度．（g取10m/s2）‎ ‎20．如图所示，水平传送带以v=2m/s的速率沿逆时针方向转动，在其左端与一竖直固定的光滑轨道平滑相接，右端与一半径R=0.4m的光滑半圆轨道相切，一质量m=2kg的物块（可视为质点）从光滑轨道上的某点由静止开始下滑，通过水平传送带后从半圆轨道的最高点水平抛出，并恰好落在传送带的最左端，已知物块通过半圆轨道最高点时受到的弹力F=60N，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，取重力加速度g=10m/s2，求：（计算结果可以保留根号）‎ ‎（1）物块作平抛运动的初速度v0；‎ ‎（2）水平传送带的长度；‎ ‎（3）电动机由于物块通过传送带而多消耗的电能E．‎ ‎21．（1）两个同学分别利用清华大学和广东中山大学的物理实验室，各自在那里用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2～L图象，如图甲所示．在中山大学的同学所测实验结果对应的图线是　　（选填A或B） ‎ ‎（2）在清华大学做实验的同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图象，如图（乙）所示．关于a、b两个摆球的振动图象，下列说法正确的是　　．‎ A．a、b两个单摆的摆长相等 B．b摆的振幅比a摆小 C．a摆的机械能比b摆大 D．在t=1s时有正向最大加速度的是a摆．‎ ‎22．某同学利用螺旋测微器测量金属板厚度时的示数如图所示．所测金属板的厚度为　　 mm．‎ ‎23．如图所示，两平行且无限长光滑金属导轨MN、PQ竖直放置，两导轨之间的距离为L=1m，两导轨M、P之间接入电阻R=0.2Ω，导轨电阻不计，在abcd区域内有一个方向垂直于两导轨平面向里的磁场Ⅰ，磁感应强度B0=1T．磁场的宽度x1=1m，在cd连线以下区域有一个方向也垂直于导轨平面向里的磁场Ⅱ，磁感应强度B1=0.5T．一个质量为m=1kg的金属棒垂直放在金属导轨上，与导轨接触良好，金属棒的电阻r=0.2Ω，若金属棒在离ab连线上端x0‎ 处自由释放，则金属棒进入磁场Ⅰ恰好做匀速直线运动．金属棒进入磁场Ⅱ后，经过ef时系统达到稳定状态，cd与ef之间的距离x2=15m．（g取10m/s2）‎ ‎（1）金属棒进入磁场Ⅰ时的速度大小 ‎（2）金属棒从开始静止到磁场Ⅱ中达到稳定状态这段时间中电阻R产生的热量．‎ ‎（3）求金属棒从开始静止到在磁场Ⅱ中达到稳定状态所经过的时间．‎ ‎24．如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，在‑m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10﹣4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场，其左边界与x轴交于P点；在x＞0的区域内有电场强度大小E=4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场，其宽度d=2m．一质量m=6.4×10﹣27kg、电荷量q=﹣3.2×10‑19C的带电粒子从P点以速度v=4×104m/s，沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场，经电场偏转最终通过x轴上的Q点（图中未标出），不计粒子重力．求：‎ ‎（1）带电粒子在磁场中运动时间；‎ ‎（2）当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标；‎ ‎（3）若只改变上述电场强度的大小，要求带电粒子仍能通过Q点，讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年浙江省杭州市五县高三（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、单选题I（本题共13题，每小题3分，共计39分．）‎ ‎1．下列仪器中，不属于直接测量国际单位制中三个力学基本单位对应的物理量的是（　　）‎ A．B．C．D．‎ ‎【考点】力学单位制．‎ ‎【分析】国际单位制中三个力学基本单位对应的物理量分别是长度、质量和时间，由此分析即可．‎ ‎【解答】解：A、刻度尺测量长度，而长度是国际单位制中三个力学基本物理量，故A错误．‎ B、天平测量质量，质量是国际单位制中三个力学基本物理量，故B错误．‎ C、秒表测量时间，时间是国际单位制中三个力学基本物理量，故C错误．‎ D、弹簧测力计测量力，力不属于直接测量国际单位制中三个力学基本单位对应的物理量，故D正确．‎ 故选：D ‎　‎ ‎2．下列物理量中，属于矢量的是（　　）‎ A．力B．磁通量C．电流强度D．时间 ‎【考点】矢量和标量．‎ ‎【分析】矢量是既有大小，又有方向的物理量，运算时遵守平行四边形定则．标量是只有大小没有方向的物理量．‎ ‎【解答】解：A、矢量是既有大小，又有方向的物理量，力是矢量，故A正确．‎ BD、磁通量和时间只有大小、没有方向，是标量，故BD错误．‎ C、电流强度有方向，其方向是正电荷定向移动的方向，由于电流强度运算时不遵守平行四边定则，所以电流强度是标量，故C错误．‎ 故选：A ‎　‎ ‎3．用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间．甲同学用手握住直尺顶端刻度为零的地方，乙同学在直尺下端刻度为a的地方做捏住尺子的准备，但手没有碰到尺子．当乙同学看到甲同学放开尺子时，立即捏住尺子，乙同学发现捏住尺子的位置刻度为b．已知重力加速度为g，a、b的单位为国际单位制中的单位，则乙同学的反应时间t约等于（　　）‎ A．B．C．D．‎ ‎【考点】自由落体运动．‎ ‎【分析】第一位同学松手时木尺做自由落体运动，由题知道木尺下落的高度为h，木尺下落h的时间即为第二位同学的反应时间，由位移公式求解．‎ ‎【解答】解：第一位同学松手时木尺做自由落体运动，由题知道木尺下落的高度为h=a﹣b，设下落时间为t，则 由h=gt2得 t=‎ 故选C ‎　‎ ‎4．杭黄高速铁路穿越浙江、安徽两省，是长三角城际铁路网延伸，沿途将名城（杭州）、名江（富春江、新安江）、名湖（千岛湖）、名山（黄山）串连起来，形成一条世界级黄金旅游通道，极大地有利于整合旅游资源、加强长三角经济辐射．杭黄高铁运营长度为286.8公里，从杭州（始发站）到黄山（终点站）只要94min．高铁运行的最高时速250km/h，考虑到乘客乘坐的舒适性，加速过程的加速度一般为0.24m/s2（加速过程可视为匀加速直线运动）．以最高时速过杭黄高铁最长隧道（天目山隧道）时间为3min．由以上信息仍不可以确定的是（　　）‎ A．高铁从启动到最高时速需要的时间 B．高铁从启动到最高时速需要的距离 C．天目山隧道的长度 D．高铁从杭州到黄山的平均速度 ‎【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；平均速度．‎ ‎【分析】高铁再启动过程中做匀加速直线运动，根据速度时间公式和位移公式即可判断，根据s=vt可判断出隧道的长度，而平均速度等于位移与时间的比值 ‎【解答】解：高铁做匀加速运动达到最高时速，根据速度时间公式及尅取得加速时间，故A正确；‎ B、根据位移时间公式可求得通过的距离，故B正确；‎ C、根据s=vt可求得高铁通过的路程，故C正确；‎ D、平均速度为位移与时间的比值，杭黄高铁运营长度为286.8公里是路程不是位移，故无法求得平均速度，故D错误；‎ 选不可能确定的，故选：D ‎　‎ ‎5．如图所示，起重机将货物沿竖直方向匀加速吊起，同时又沿横梁水平匀速向右运动．此时，站在地面上观察，货物运动的轨迹可能是图中的哪一个？（　　）‎ A．B．C．D．‎ ‎【考点】常见的承重结构及其特点；运动的合成和分解．‎ ‎【分析】重物在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀加速直线运动，知合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上，做曲线运动，根据加速度的方向判断轨迹的凹向．‎ ‎【解答】解：水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀加速直线运动，加速度方向向上，因为合加速度的方向竖直向上，与合速度不在同一条直线上，合运动的轨迹为曲线．因为加速度的方向（即合力的方向）大致指向轨迹凹的一向，知C正确，A、B、D错误．‎ 故选C．‎ ‎　‎ ‎6．2015年莫斯科世锦赛上，我国男子短道速滑队时隔15年再次站到5 000m接力的冠军领奖台上．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲，甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（　　）‎ A．甲对乙的作用力与乙对甲的作用力相同 B．乙对甲的作用力一定做正功，甲的动能增大 C．甲对乙的作用力可能不做功，乙的动能可能不变 D．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 ‎【考点】功能关系；作用力和反作用力．‎ ‎【分析】运动员与冰面间的摩擦可忽略不计，在“交棒”过程中，“交棒”运动员猛推“接棒”运动员一把，两个运动员相互作用的力等大、反向、共线，作用时间相同，根据动量定理，两个运动员的动量变化等大、反向、共线，系统动量守恒．‎ ‎【解答】解：A、由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，所以甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等，方向相反，相互间的作用力不同，故A错误；‎ B、乙对甲的作用力一定做正功，由动能定理知，甲的动能增大，故B正确；‎ C、甲对乙的作用力一定做负功，乙的动能减小，故C错误；‎ D、根据动量守恒定律知，甲动量的增加量等于乙动量的减小量，不知道甲、乙的质量关系，不能求出甲乙动能变化关系，故D错误；‎ 故选：B ‎　‎ ‎7．科技的发展正在不断的改变着我们的生活，如图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会半年吸附在物体上，如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图，若手机的重力为G，则下列说法正确的是（　　）‎ A．手机受到的支持力大小为Gcosθ B．手机受到的支持力不可能大于G C．纳米材料对手机的作用力大小为Gsinθ D．纳米材料对手机的作用力竖直向上 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】手机处于静止状态，受力平衡，对手机受力分析，根据平衡条件分析即可．‎ ‎【解答】解：A、手机处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件可知，在垂直支架方向有：FN=Gcosθ+F吸，可能大于G，故AB错误；‎ C、手机处于静止状态，受力平衡，受到重力和纳米材料对手机的作用力，根据平衡条件可知，纳米材料对手机的作用力大小等于重力，方向与重力方向相反，竖直向上，故C错误，D正确．‎ 故选：D ‎　‎ ‎8．如表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗，若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则（　　）‎ 自重 ‎40kg 额定电压 ‎48V 载重 ‎75kg 额定电流 ‎12A 最大行驶速度 ‎20km/h 额定输出功率 ‎350W A．电动机的输入功率为350 WB．电动机的内电阻为4Ω C．该车获得的牵引力为104 ND．该车受到的阻力为63 N ‎【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．‎ ‎【分析】对于电动机来说，正常工作时不是纯电阻电路，对于功率的不同的计算公式代表的含义是不同的，P=UI计算的是总的消耗的功率，P热=I2r是计算电动机的发热的功率，当车子的速度最大时牵引力和阻力相等．由公式P=Fv求阻力大小．‎ ‎【解答】解：A、由表格数据知，电动机的额定电压 U=48V，额定电流 I=12A，故电动机的输入功率为：P=UI=48×12=576W，故A错误；‎ B、由表格数据得到电动机的输出功率为 P出=360W，根据能量守恒定律，有：‎ UI=P出+I2R 代入数据，有：576=350+122×R，解得：R=1.57Ω，故B错误；‎ CD、车匀速运动时，速度为 v=20km/h=m/s，根据P出=Fv，有：F==N=63N 电动自行车匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，故该车受到的阻力为63N．故C错误，D正确；‎ 故选：D ‎　‎ ‎9．据英国《每日邮报》2015年3月6日报道，“格利泽581d”行星大小约为地球的3倍，是人类在太阳系之外发现的第一个位于宜居带中的行星，被称为“超级地球”．它距离地球22光年，在浩瀚的宇宙中算得上是“邻居”．在以“格利泽581”为中心绕转的多颗行星中，“格利泽581c”“格利泽581d”分别与“格利泽581”的距离之比为7：22，则这两颗行星（　　）‎ A．格利泽581d的周期大B．格利泽581d的线速度大 C．格利泽581d的角速度大D．格利泽581d的向心加速度大 ‎【考点】万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】根据万有引力提供向心力，，得到向心加速度、线速度、角速度、周期与轨道半径的关系 ‎【解答】解：根据万有引力提供向心力，‎ 得周期，线速度，角速度，向心加速度 根据题意，“格利泽581c”“格利泽581d”分别与“格利泽581”的距离之比为7：22，即格利泽581d的轨道半径大，轨道半径大，周期大，线速度、角速度、向心加速度小，故A正确，BCD错误；‎ 故选：A ‎　‎ ‎10．锂电池因能量高无污染而广泛使用的手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是（　　）‎ A．充电器输出的电功率为UI+I2r B．锂电池的输入功率为I2r C．锂电池产生的热功率为I2r D．充电器的充电效率为×100%‎ ‎【考点】电功、电功率．‎ ‎【分析】电池的充电和放电过程是电能和化学能转化的过程，给电池充电是将电能转化为化学能储存在电池内，根据能量守恒定律列式求解．‎ ‎【解答】解：‎ A、电能转化为化学能和热能，根据能量守恒定律，有：UI=I2r+P，故P=UI﹣I2r，故A错误．‎ B、C、充电器输出的电功率为：P=UI，而电池产生的热功率为P热=I2r．UI＞I2r；故B错误；C正确．‎ D、充电器的充电效率为η=×100%，故D错误 故选：C．‎ ‎　‎ ‎11．指南针静止时，其位置如图中虚线所示．若在其上方放置一水平方向的导线，并通以恒定电流，则指南针转向图中实线所示位置．据此可能是（　　）‎ A．导线南北放置，通有向北的电流 B．导线南北放置，通有向南的电流 C．导线东西放置，通有向西的电流 D．导线东西放置，通有向东的电流 ‎【考点】电流的磁场对磁针的作用．‎ ‎【分析】通电导线产生的磁场由安培定则判断，小磁针在磁场中N极受力方向与磁场方向相同．‎ ‎【解答】解：A、若导线南北放置，通有向北的电流，根据安培定则可知，小磁针N极将向西偏转，与图中实线所示位置相反．故A错误．‎ ‎ B、导线南北放置，通有向南的电流时，根据安培定则可知，小磁针N极将向东偏转，可转向图中实线所示位置．故B正确．‎ ‎ C、导线东西放置，通有向西的电流，根据安培定则可知，小磁针N极将向南偏转．故C错误．‎ ‎ D、导线东西放置，通有向东的电流，根据安培定则可知，小磁针N极不偏转．故D错误．‎ 故选B ‎　‎ ‎12．如图所示，小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下，从B端水平飞出，撞击到一个与地面呈θ=37°的斜面上，撞击点为C．已知斜面上端与曲面末端B相连，A、B间的高度差为h，B、C间的高度差为H，不计空气阻力，则h与H的比值为（　　）‎ A．B．C．D． ‎【考点】向心力；平抛运动．‎ ‎【分析】根据动能定理求出B点的速度，结合平抛运动竖直位移和水平位移的关系求出运动的时间，从而得出竖直位移的表达式，求出h与H的比值．‎ ‎【解答】解：对AB段，根据动能定理得，mgh=，解得，‎ 根据tan37°=得，t=，‎ 则H=，‎ 解得=．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎13．A、B两带电小球，质量分别为mA、mB，电荷量分别为qA、qB，用绝缘不可伸长的细线如图悬挂，静止时A、B两球处于同一水平面．若B对A及A对B的库仑力分别为FA、FB，则下列判断正确的是（　　）‎ A．FA＜FB B．AC细线对A的拉力TA=‎ C．OC细线的拉力TC=（mA+mB）g D．同时烧断AC、BC细线后，A、B在竖直方向的加速度不相同 ‎【考点】库仑定律；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．‎ ‎【分析】设两个球间的静电力为F，分别对两个球受力分析，求解重力表达式后比较质量大小；根据整体法来确定细线的拉力，并由牛顿第二定律则可判定细线烧断后各自的运动情况．‎ ‎【解答】解：A、对小球A受力分析，受重力、静电力、拉力，如图：‎ 根据平衡条件，则有，两球间的库仑力是作用力与反作用力，一定相等，与两个球是否带电量相等无关，故A错误；‎ 有：mAg=TAcos30° 因此：TA=mAg，故B错误； ‎ C、由整体法可知，细线的拉力等于两球的重力，故C正确；‎ D、同时烧断AC、BC细线后，A、B在竖直方向重力不变，所以加速度相同，故D错误；‎ 故选：C．‎ ‎　‎ 二、不定项选择题II（本题共3题，每小题2分，共计6分．）‎ ‎14．下列说法正确的是（　　）‎ A．在所有核反应中，都遵从“质量数守恒，核电荷数守恒”的规律 B．原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和 C．在天然放射现象中放出的β射线就是电子流，该电子是原子的内层电子受激后辐射出来的 D．镭226衰变为氡222的半衰期为1620年，也就是说，100个镭226核经过1620年后一定还剩下50个镭226没有发生衰变 ‎【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度．‎ ‎【分析】所有核反应中，质量数守恒，核电荷数守恒；原子核结合能是质量亏损以能量形式释放，β衰变是内部中子转化为质子时同时生成电子，半衰期是统计规律．‎ ‎【解答】解：A、在所有核反应中，都遵从“质量数守恒，核电荷数守恒”的规律，A正确；‎ B、原子核的结合能是核反应前后有质量亏损，以能量的形式释放出来，B错误；‎ C、β衰变中生成的电子是一个中子转化为一个质子同时生成一个电子，C错误；‎ D、半衰期是统计规律，对少量原子核来讲是没有意义的，D错误．‎ 故选A ‎　‎ ‎15．如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）．则一下说法中正确的是（　　）‎ A．a光的频率比b光大 B．水对a光的折射率比b光大 C．a光在水中的传播速度比b光大 D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光宽 ‎【考点】光的折射定律；光的干涉．‎ ‎【分析】通过照亮的圆形区域，知道a光照射的面积较大，从而比较出两束光的临界角大小，折射率大小，以及频率大小．根据v=比较出光在介质中传播的速度大小．‎ ‎【解答】解：A、a光照射的面积较大，知a光的临界角较大，根据sinC=，知a光的折射率较小，折射率小，频率也小，所以a光的频率小于b光，故A错误，B错误；‎ C、根据v=，知a光在水中传播的速度较大，故C正确；‎ D、a光在水中传播的速度较大则a光的波长较长，条件间距公式△x=λ，a光波长则条纹间距较宽．故D正确 故选：CD．‎ ‎　‎ ‎16．振源O起振方向沿+y方向，从振源O起振时开始计时，经t=0.9s，x轴上0至12m范围第一次出现图示简谐波，则（　　）‎ A．此列波的波速约为13.3m/s B．t=0.9s时，x轴上6m处的质点振动方向向下 C．波的周期一定是0.4s D．波的周期（n可取0，1，2，3…）‎ ‎【考点】波长、频率和波速的关系．‎ ‎【分析】该题的波形图不全，首先要补全波形图，可知在0.9s的时间内，波向右传播了18m，由此可得知波速的大小；由平移法可知x轴上6m处的质点的振动方向；利用波长、波速和周期之间的关系可求出周期．‎ ‎【解答】解：A、因振源O起振方向沿+y方向，经t=0.9s，x轴上0至12m范围第一次出现图示简谐波，可知此图显示的波形不完整，又因是第一次出现，所以12m处质点的右边还有0.75个波长的波形图，即波传播到18m处的质点，‎ 所以有： m/s，选项A错误．‎ B、波向右传播，由平移法可知在t=0.9s时，x轴上6m处的质点振动方向向下，选项B正确 C、D、由A知波速为v=20m/s，由图可知波长λ=8m，所以有，C正确；因第一次出现此波形，所以周期是一特定的值，D错误．‎ 故选BC ‎　‎ 三、非选择题（本题共8小题，共55分）‎ ‎17．下面几个实验都用到了打点计时器或电火花计时器：‎ ‎①运用装置　乙　（填甲或乙）可以完成“验证机械能守恒定律”实验 ‎②运用装置　甲　（填甲或乙）可以完成“探究功与速度变化的关系”实验 ‎③运用装置丙可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验，该实验是否需要平衡摩擦阻力？　否　（填是或否）‎ ‎【考点】探究功与速度变化的关系；探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】明确各实验的基本原理，从而选择对应的测量仪器，同时注意在探究小车速度随时间变化的规律中，不需要考虑摩擦力问题，故摩擦力对速度随时间变化的规律研究没有影响；‎ ‎【解答】解：①根据实验原理可知，乙图可以完成“验证机械能守恒定律”实验； ‎ ‎②“探究功与速度变化的关系”采用了增加橡皮筋的方法来进行实验，故应为甲图； ‎ ‎③在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，小车存在阻力，对其规律的研究没有影响，因此不需要平衡摩擦力；‎ 故答案为：①乙、②甲、③否 ‎　‎ ‎18．某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压关系．可用器材如下：电源、滑动变阻器、电流表、电压表、不同规格的小灯泡两个、开关、导线若干．‎ ‎（1）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡L1的U﹣I图象如图（a）中的图线L1，则可知小灯泡L1的电阻随电压增大而　增大　（选填“增大”、“减小”或“不变”）‎ ‎（2）为了得到图（a）中的图线，请将图（b）中缺少的两根导线补全，连接成实验的电路（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）．‎ ‎（3）闭合开关时应将滑动变阻器的滑片打在　a　端（选填“a”或“b”）‎ ‎【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．‎ ‎【分析】本题的关键是根据小灯泡伏安特性曲线可知，滑动变阻器应用分压式接法，由于小灯泡电阻远小于电压表内阻，因此电流表应用外接法．根据实验中安全性考虑可明确滑片的位置．‎ ‎【解答】解：（1）由图可知，图象的斜率增大，而在U﹣I图象中图象的斜率表示电阻，故说明电阻随电压的增大而增大；‎ ‎（2）图甲可知，电压从零开始调节的，因此滑动变阻器采用的是分压接法，由于灯泡电阻较小，因此安培表需要外接，由此可正确连接实物图如图所示； ‎ ‎（3）为了让测量部分电压由零开始调节，因此应让与测量部分并联的滑动变阻器长度为零，故应将滑片滑至a侧； ‎ 故答案为：（1）增大；（2）如图所示；（3）a．‎ ‎　‎ ‎19．如图所示，一只20kg的狗拉着一个80kg的雪橇以4m/s的速度冲上坡度为θ的斜坡．已知sin θ=，斜坡对雪橇的摩擦阻力恒为20N，狗拉雪橇上坡时的加速度为0.4m/s2，经过10s拉雪橇的套绳突然断开，雪橇刚好能冲上坡顶．求：‎ ‎（1）若套绳与斜面平行，求在加速时套绳对狗的拉力．‎ ‎（2）求该斜坡的总长度．（g取10m/s2）‎ ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】（1）对雪橇应用牛顿第二定律求出拉力，然后求出绳套对狗的拉力．‎ ‎（2）应用匀变速直线运动的运动学公式求出斜坡的总长度．‎ ‎【解答】解：（1）对雪橇，由牛顿第二定律得：‎ F﹣Mgsinθ﹣f=Ma，‎ 代入数据解得：F=132N，‎ 由牛顿第三定律可知，绳套对狗的拉力为132N；‎ ‎（2）绳套断裂前位移为：x1=at2=×0.4×102=20m，‎ 绳套断裂后有：a′===1.25m/s2，‎ 绳套断裂时雪橇的速度为：v=at=0.4×10=4m/s，‎ 绳套断裂后的位移为：x2===6.4m，‎ 斜坡总长度为：x=x1+x2=26.4m；‎ 答：（1）若套绳与斜面平行，求在加速时套绳对狗的拉力为132N．‎ ‎（2）求该斜坡的总长度为26.4m．‎ ‎　‎ ‎20．如图所示，水平传送带以v=2m/s的速率沿逆时针方向转动，在其左端与一竖直固定的光滑轨道平滑相接，右端与一半径R=0.4m的光滑半圆轨道相切，一质量m=2kg的物块（可视为质点）从光滑轨道上的某点由静止开始下滑，通过水平传送带后从半圆轨道的最高点水平抛出，并恰好落在传送带的最左端，已知物块通过半圆轨道最高点时受到的弹力F=60N，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，取重力加速度g=10m/s2，求：（计算结果可以保留根号）‎ ‎（1）物块作平抛运动的初速度v0；‎ ‎（2）水平传送带的长度；‎ ‎（3）电动机由于物块通过传送带而多消耗的电能E．‎ ‎【考点】功能关系；平抛运动；动能定理的应用．‎ ‎【分析】（1）物块在最高点受到的重力和弹力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出物块作平抛运动的初速度v0；‎ ‎（2）物块从最高点开始做平抛运动，结合平抛运动的特点求出水平距离，由图可知，该距离即为传送带的长度；‎ ‎（3）分析判断物快在皮带的运动情况，求出物块在传送带上滑行的时间以及传送带的位移；最后利用能量守恒求多提供的能量．‎ ‎【解答】解：（1）物块在最高点受到的重力和弹力提供向心力，由牛顿第二定律得：‎ ‎ mg+F=m 代入数据得：v0=4m/s ‎（2）物块离开最高点后做平抛运动，由：h=gt2；‎ 得运动的时间：t===2s=0.4s 物块沿水平方向平抛的距离：L=v0t=4×0.4=1.6m 由题可知，传送带的长度也是1.6m ‎（3）物块在整个运动的过程中，重力和传送带的摩擦力做功，由动能定理得：‎ ‎ mg（H﹣2R）﹣μmgL=‎ 代入数据得：H=2m 物块到达传送带的左端的过程中重力做功，由机械能守恒得：‎ ‎ mgH=‎ 得：v1===2m/s 物块在传送带上运动的加速度大小：a==μg=0.25×10=2.5m/s2；‎ 物块经过传送带的时间t′，则：‎ ‎ L=v1t′﹣at′2；‎ 该时间内传送带运动的距离：L′=v1t′‎ 传送带克服摩擦力做的功：W=fL′=μmgL′‎ 根据能量转化的方向可知，电动机由于物块通过传送带而多消耗的电能E等于传送带克服物块的摩擦力做的功，即：‎ E=W 联立以上各式，代入数据解得：E=8（﹣2）J≈3J 答：‎ ‎（1）物块作平抛运动的初速度是4m/s；‎ ‎（2）水平传送带的长度是1.6m；‎ ‎（3）电动机由于物块通过传送带而多消耗的电能是3J．‎ ‎　‎ ‎21．（1）两个同学分别利用清华大学和广东中山大学的物理实验室，各自在那里用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2～L图象，如图甲所示．在中山大学的同学所测实验结果对应的图线是　A　（选填A或B） ‎ ‎（2）在清华大学做实验的同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图象，如图（乙）所示．关于a、b两个摆球的振动图象，下列说法正确的是　D　．‎ A．a、b两个单摆的摆长相等 B．b摆的振幅比a摆小 C．a摆的机械能比b摆大 D．在t=1s时有正向最大加速度的是a摆．‎ ‎【考点】探究单摆的周期与摆长的关系．‎ ‎【分析】（1）由单摆周期公式求出重力加速度表达式，然后根据该表达式答题；（2）根据图象分析答题．‎ ‎【解答】解：由单摆周期公式T=2π可得：T2=L，由此可知T2～L图象的斜率k=，则重力加速度g=，图象的斜率k越大，重力加速度越小，中山大学当地的重力加速度小于清华大学当地的重力加速度，由图象可知，图象A是在中山大学的同学的实验图线．‎ ‎（2）由图乙所示图象可知，两单摆的振幅关系：Aa＜Ab，周期关系：Ta＜Tb；‎ A、由于Ta＜Tb，重力加速度g相等，由单摆周期公式T=2π可得，两单摆的摆长不相等，故A错误；‎ B、由图乙所示图象可知，两单摆的振幅关系：Aa＜Ab，故B错误；‎ C、由于不知道两摆球的质量关系，因此无法比较两摆的机械能关系，故C错误；‎ D、由图乙所示图象可知，在t=1s时刻，a摆摆球位于负最大位移处，因此它具有正向的最大加速度，故D正确；故选D．‎ 故答案为：（1）A；（2）D．‎ ‎　‎ ‎22．某同学利用螺旋测微器测量金属板厚度时的示数如图所示．所测金属板的厚度为　6.870　 mm．‎ ‎【考点】螺旋测微器的使用．‎ ‎【分析】明确读数方法，知道螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．‎ ‎【解答】解：螺旋测微器的固定刻度为6.5mm，可动刻度为0.01×37.0mm=0.370mm，所以最终读数为6.870 mm．‎ 故答案为：6.870‎ ‎　‎ ‎23．如图所示，两平行且无限长光滑金属导轨MN、PQ竖直放置，两导轨之间的距离为L=1m，两导轨M、P之间接入电阻R=0.2Ω，导轨电阻不计，在abcd区域内有一个方向垂直于两导轨平面向里的磁场Ⅰ，磁感应强度B0=1T．磁场的宽度x1=1m，在cd连线以下区域有一个方向也垂直于导轨平面向里的磁场Ⅱ，磁感应强度B1=0.5T．一个质量为m=1kg的金属棒垂直放在金属导轨上，与导轨接触良好，金属棒的电阻r=0.2Ω，若金属棒在离ab连线上端x0处自由释放，则金属棒进入磁场Ⅰ恰好做匀速直线运动．金属棒进入磁场Ⅱ后，经过ef时系统达到稳定状态，cd与ef之间的距离x2=15m．（g取10m/s2）‎ ‎（1）金属棒进入磁场Ⅰ时的速度大小 ‎（2）金属棒从开始静止到磁场Ⅱ中达到稳定状态这段时间中电阻R产生的热量．‎ ‎（3）求金属棒从开始静止到在磁场Ⅱ中达到稳定状态所经过的时间．‎ ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】（1）导体棒做匀速直线运动，处于平衡状态，由安培力公式及平衡条件可以求出棒离开下边界时的速度．‎ ‎（2）由能量守恒定律可以求出金属棒产生的焦耳热．‎ ‎（3）ab棒在磁场中先做加速度减小的变加速运动，后做匀速运动，由牛顿第二定律和加速度定义式结合求解时间．‎ ‎【解答】解：（1）设棒在到达磁场边界ab时的速度为v．导体棒切割磁感线产生的感应电动势为：E=B0Lv 电路中的感应电流为：I=‎ 导体棒做匀速直线运动，由平衡条件得：mg﹣B0IL=0，‎ 解得：v===4m/s；‎ ‎（2）设棒在到达磁场边界ef时的速度为v′．导体棒切割磁感线产生的感应电动势为：E′=B1Lv′‎ 电路中的感应电流为：I′=‎ 导体棒做匀速直线运动，由平衡条件得：mg﹣B1I′L=0，‎ 解得：v′===16m/s；‎ 设整个电路产生的焦耳热是Q，由能量守恒定律可得：mg•d=Q+，‎ 由于棒与R的电阻值相等，所以产生的焦耳热相等，在棒通过磁场区的过程中R产生的焦耳热 QR=Q，‎ 解得：QR=20 J ‎（3）金属棒在磁场上方运动的时间： s 棒在磁场Ⅰ中运动的时间： s 棒刚进入磁场Ⅱ时的速度为：v=4 m/s 设棒在磁场中运动速度为v时加速度为a，则由于：mg﹣B1IL=ma 又I=，a=‎ 可得：mg﹣=m 变形得：mg△t﹣=m△v 两边求和得： mg△t﹣=m△v 得：mgt2﹣=m（v′﹣v）‎ 代入解得：t2=2.1375 s ‎ 金属棒运动的总时间：t=t0+t1+t2=0.4+0.25+2.1375=2.7875s ‎ 答：（1）棒ab在离开磁场下边界时的速度是4m/s；‎ ‎（2）棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热是20J；‎ ‎（3）ab棒在磁场中运动的时间是2.7875s．‎ ‎　‎ ‎24．如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，在‑m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10﹣4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场，其左边界与x轴交于P点；在x＞‎ ‎0的区域内有电场强度大小E=4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场，其宽度d=2m．一质量m=6.4×10﹣27kg、电荷量q=﹣3.2×10‑19C的带电粒子从P点以速度v=4×104m/s，沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场，经电场偏转最终通过x轴上的Q点（图中未标出），不计粒子重力．求：‎ ‎（1）带电粒子在磁场中运动时间；‎ ‎（2）当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标；‎ ‎（3）若只改变上述电场强度的大小，要求带电粒子仍能通过Q点，讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】（1）粒子在匀强磁场中由洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，由牛顿第二定律求出半径，作出轨迹，由几何知识找出圆心角，求出运动时间．‎ ‎（2）粒子进入匀强电场，只受电场力，做类平抛运动，根据运动的分解，求出粒子离开电场时的速度偏向角为θ，由数学知识求出Q点的横坐标．‎ ‎（3）讨论当0＜x′＜3m时，Q点在电场外面右侧，画出轨迹，研究速度偏向角，求出横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系．‎ ‎ 当3m≤x'≤5m时，Q点在电场里，画出轨迹，研究偏转距离y，求出横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系．‎ ‎【解答】解：（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律 有 ‎ 代入数据得：r=2m ‎ ‎ 轨迹如图1交y轴于C点，过P点作v的垂线交y轴于O1点，‎ ‎ 由几何关系得O1为粒子运动轨迹的圆心，且圆心角为60°．‎ ‎ 在磁场中运动时间 ‎ 代入数据得：t=5.23×10﹣5s ‎ ‎ （2）带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动 ‎ 设带电粒子离开电场时的速度偏向角为θ，如图1，‎ ‎ 则：‎ ‎ 设Q点的横坐标为x ‎ 则：‎ ‎ 故x=5m． ‎ ‎ （3）电场左边界的横坐标为x′．‎ ‎ 当0＜x′＜3m时，如图2，设粒子离开电场时的速度偏向角为θ′，‎ ‎ 则：‎ ‎ 又：‎ ‎ 由上两式得：‎ ‎ 当3m≤x'＜5m时，如图3，有 将y=1m及各数据代入上式得： ‎ 答：（1）带电粒子在磁场中运动时间为t=5.23×10﹣5s．‎ ‎ （2）当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标x=5m．‎ ‎ （3）电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系为：当0＜x′＜3m时，‎ ‎ 当3m≤x'＜5m时，．‎ ‎　‎ ‎2016年12月10日