物理卷·2017届湖南省衡阳市八中高三第二次质检（2017-01）

物理卷·2017届湖南省衡阳市八中高三第二次质检（2017-01）

衡阳八中2017届高三年级第二次质检试卷 物理（试题卷）‎ 注意事项：‎ ‎1.本卷为衡阳八中高三实验班第二次质检试卷，分两卷。其中共20题，满分110分，考试时间为90分钟。‎ ‎2.考生领取到试卷后，应检查试卷是否有缺页漏页，重影模糊等妨碍答题现象，如有请立即向监考老师通报。开考15分钟后，考生禁止入场，监考老师处理余卷。‎ ‎3.请考生将答案填写在答题卡上，选择题部分请用2B铅笔填涂，非选择题部分请用黑色0.5mm签字笔书写。考试结束后，试题卷与答题卡一并交回。‎ 第I卷 选择题（共50分）‎ 第一小卷 本小卷共6题，每题3分，共18分。每题后面所给的四个选项中，只有一个是正确的。‎ ‎1.下列有关质点的说法中正确的是 A．只有质量和体积都极小的物体才能视为质点 B．研究一列火车过铁路桥经历的时间时，可以把火车视为质点 C．研究自行车的运动时，因为车轮在不停地转动，所以在任何情况下都不能把自行车作为质点 D．虽然地球很大，还在不停地自转，但是在研究地球的公转时，仍然可以把它视为质点 ‎2.如图所示，将质量为m的小球以速度v0由地面竖直向上抛出．小球落回地面时，其速度大小为v0设小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变，则空气阻力的大小等于 A．mg   B．mg    C．mg    D．mg ‎3.若将同步卫星和月球绕地球的运动均视为匀速圆周运动，下列说法正确的是 A．同步卫星的线速度大于月球的线速度 B．同步卫星的角速度小于月球的角速度 C．同步卫星的加速度小于月球的加速度 D．同步卫星离地球的距离大于月球离地球的距离 ‎4.对于真空中电量为Q的静止点电荷而言，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，离点电荷距离为r处电势为（k为静电力常量）。如图所示，一质量为m、电量为q可视为点电荷的带正电小球用绝缘丝线悬挂在天花板上，在小球正下方的绝缘底座上固定一半径为R的金属球，金属球接地，两球球心间距离为d。由于静电感应，金属球上分布的感应电荷的电量为q′。则下列说法正确的是 A．金属球上的感应电荷电量 B．金属球上的感应电荷电量 C．绝缘丝线中对小球的拉力大小为 D．绝缘丝线中对小球的拉力大小 ‎5.如图所示的实验装置中，平行板电容器两极板的正对面积为S，两极板的间距为d，电容器所带电荷量为Q，电容为C，静电计指针的偏转角为φ，平行板中间悬挂了一个带电小球，悬线与竖直方向的夹角为θ，下列说法正确的是 A．若增大d，则φ减小，θ减小 B．若增大Q，则φ减小，θ不变 C．将A板向上提一些时，φ增大，θ增大 D．在两板间插入云母片时，则φ减小，θ不变 ‎6.关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是 A．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用 B．放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用 C．因洛伦兹力总垂直于电荷运动方向，故洛伦兹力对运动电荷一定不做功 D．因安培力垂直通电导线，故安培力对通电导线一定不做功 第二小卷 本小卷共8题，每题4分，共32分。每题后面所给的四个选项中，至少有两个是正确的。全部选对得4分，部分选对得2分，错选、不选得0分。‎ ‎7.如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球，开始时小球位于A点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动到最低点B时速率为v，此时小球与圆环之间压力恰好为零．下列分析正确的是 A．小球过B点时，弹簧的弹力大小为mg+ ‎ B．小球过B点时，弹簧的弹力大小为k（2R﹣R）‎ C．从A到B的过程中，重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能 D．从A到B的过程中，重力对小球做的功等于小球克服弹簧弹力做的功 ‎8.如图所示，平行板电容器与电动势为E′的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略．一带负电油滴被固定于电容器中的P点．现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则 A．平行板电容器的电容将变小 ‎ B．静电计指针张角变小 C．带电油滴的电势能将减少 D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变 ‎9.如图1所示，物体A以速度v0做平抛运动，落地时水平方向的位移和竖直方向的位移均为L，图1中的虚线是A做平抛运动的轨迹.图2中的曲线是一光滑轨道，轨道的形状与图1中的虚线相同.让物体B从轨道顶端无初速下滑，B下滑过程中没有脱离轨道.物体A、B都可以看作质点.重力加速度为g.则下列说法正确的是 A．A、B两物体落地时的速度方向相同 B．A、B两物体落地时的速度大小相等 C．物体B落地时水平方向的速度大小为  D．物体B落地时重力的瞬时功率为 ‎10.如图，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率v1匀速向右运动。一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2（v2 > v1）滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端。就上述过程，下列判断正确的有 A．滑块返回传送带右端的速率为v1‎ B．此过程中传送带对滑块做功为 C．此过程中电动机对传送带做功为2mv D．此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为 ‎11.如图所示，传送带以恒定速率v运动，现将质量都是m的小物体甲、乙（视为质点）先后轻轻放在传送带的最左端，甲到达A处时恰好达到速率v，乙到达B处时恰好达到速率v。则下列说法正确的是 A．甲、乙两物块在传送带上加速运动时具有的加速度相同 B．甲、乙两物块在传送带上加速运动时间相等 C．传送带对甲、乙两物体做功相等 D．乙在传送带上滑行产生的热量与甲在传送带上滑行产生的热量相等 ‎12.如右图所示, A．B 为一对中间开有小孔的平行金属板,相距一定距离,A 板接地,现有一电子在t=0时刻在A 板小孔中由静止开始向B 板运动,不计重力及阻力影响,使电子一定能从B 板小孔射出,则B 板电势．B 与时间t 的变化规律是 ‎13.如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子重力．下列说法正确的是 A．粒子一定带正电 B．加速电场的电压 C．直径 ‎ D．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷 ‎14.如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈．下面说法正确的是 A．闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常 B．闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮 C．闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮 D．断开开关S时，A、B灯同时熄灭 第II卷 非选择题（共60分）‎ 第一小卷 第15题8分，第16题8分，共16分。‎ ‎15.（本题满分8分）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明k=YS/L，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量．‎ ‎（1）有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用如图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值．表为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录，请在图乙中作出F﹣x图象．（3分）‎ 拉力F/N ‎5.0‎ ‎10.0‎ ‎15.0‎ ‎20.0‎ ‎25.0‎ 伸长量x/cm ‎1.60‎ ‎3.20‎ ‎4.80‎ ‎6.40‎ ‎8.00‎ ‎（2）由以上实验可求出该橡皮筋的K值为　 　N/m（保留两位有效数字）．（2分）‎ ‎（3）某同学在家中用三根相同的橡皮筋（遵循胡克定律）来探究合力的方法，如图丙所示，三根橡皮筋在O点相互连接，拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点．在实验中，可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小，并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向，从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法．在实验过程中，下列说法正确的是　　（3分）‎ A．只需要测量橡皮筋的长度，不需要测出橡皮筋的原长 B．为减小误差，应选择劲度系数尽量大的橡皮筋 C．以OB、OC为两邻边作平行四边形，其对角线必与OA在一条直线上且长度与OA相等 D．多次实验中即使O点不固定，也可以探究求合力的方法．‎ ‎16.（本题满分8分）为了精确测量一电动势约为5V，内阻约为2.5Ω的直流电源的电动势E和内电阻r，现在除提供导线若干、开关一个和待测电源外，还提供有如下仪器：‎ A．电流表A（量程为200mA，内阻约为10Ω）‎ B．电流表G1（量程为50mA，内阻约为20Ω）‎ C．电流表G2（量程为20mA，内阻为50Ω）‎ D．定值电阻10Ω E．定值电阻50Ω F．定值电阻150Ω H．滑动变阻器50Ω J．滑动变阻器500Ω 选择合适的仪器，设计的实验电路如图甲所示，电流表A的读数为IA，电流表G的读数为Ig，移动滑动变阻器，测量多组IA和Ig的数据，并以IA为纵轴坐标，以Ig为横坐标描点作图，若得到的图象如乙图所示，对应的关系方程为IA=k Ig+b，且测量电路中对应的仪器参数如图所示，则b=　　（2分）（用R、R1、R2、Rg、RA、E和r中的某些量表示）；若b的数值为0.4，则电路中定值电阻R2应选择：　　（2分）（填D、E或F），滑动变阻器应该选择：　　（2分）（填H或J）；在该实验电路中，是否会因为仪表有内阻而产生系统实验误差：　　 （2分）（填“会”或“不会”）．‎ 第二小卷 第17题16分，第18题16分，共32分。‎ ‎17.（本题满分16分）如图所示，高台的上面有一竖直的圆弧形光滑轨道，半径R=m，轨道端点B的切线水平．质量M=5kg的金属滑块（可视为质点）由轨道顶端A由静止释放，离开B点后经时间t=1s撞击在斜面上的P点．已知斜面的倾角θ=37°，斜面底端C与B点的水平距离x0=3m．g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力．‎ ‎（1）求金属滑块M运动至B点时对轨道的压力大小。（4分）‎ ‎（2）若金属滑块M离开B点时，位于斜面底端C点、质量m=1kg的另一滑块，在沿斜面向上的恒定拉力F作用下由静止开始向上加速运动，恰好在P点被M击中．已知滑块m与斜面间动摩擦因数μ=0.25，求拉力F大小。（6分）‎ ‎（3）滑块m与滑块M碰撞时间忽略不计，碰后立即撤去拉力F，此时滑块m速度变为4m/s，仍沿斜面向上运动，为了防止二次碰撞，迅速接住并移走反弹的滑块M，求滑块m此后在斜面上运动的时间．（6分）‎ ‎18.（本题满分16分）如图甲所示，在xOy坐标系中，x＜0的区域内存在方向与x轴相同的匀强电场，电场强度为E．在x＞0的区域内存在方向垂直于纸面向内的匀强磁场，磁感应强度为B0，在x轴左侧距原点O为d处有一点P，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点由静止释放，经电场加速后从O点射入磁场．不计粒子的重力作用．‎ ‎（1）求粒子在磁场中运动的轨道半径r；（6分）‎ ‎（2）若磁感应强度的大小保持为B0不变，而磁场的方向随时间t的变化如图乙所示，图中B＞0表示磁场方向垂直于纸面向内，而B＜0则表示磁场方向垂直于纸面向外．已知图象的变化周期T0=，求粒子在0～，时间内的什么时刻从O点射入，就可以在0～T0的时间内再次运动到y轴，并求粒子再次运动到y轴时落点的范围？（10分）‎ ‎ ‎ 第三小卷 选做题，请考生从下面两道题中任选一题作答，共12分。‎ ‎19.‎ ‎（1）（5分）下列说法正确的是         （填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分 ）‎ A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质 C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D．在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体 E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变 ‎（2）（7分）如图，一固定的竖直气缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为m1=2.50kg，横截面积为s1=80.0cm2，小活塞的质量为m2=1.50kg，横截面积为s2=40.0cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l=40.0cm，气缸外大气的压强为p=1.00×105Pa，温度为T=303K。初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为T1=495K，现气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移。忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度g取10m/s2，求 ‎（i）在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；‎ ‎（ii）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。‎ ‎20.‎ ‎（1）（5分）实物粒子和光都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是 （填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分 ）‎ A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样 B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹 C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构 D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构 E．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关 ‎（2）（7分）一湖面上有一伸向水面的混凝土观景台，如图所示是截面图，观景台下表面恰好和水面相平，A为观景台右侧面在湖底的投影，水深h=4m．在距观景台右侧面x=4m处有一可沿竖直方向移动的单色点光源S，现该光源从距水面高3m处向下移动到接近水面的过程中，观景台水下被照亮的最远距离为AC，最近距离为AB，若AB=3m，求光能照亮的最远距离AC（计算结果可以保留根号）．‎ 衡阳八中2017届高三年级第二次质检物理参考答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 D D A A C C ABC ACD AC ABD 题号 ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ 答案 CD AB ABD CD ‎15.‎ ‎（1）描点作图，如图示 ‎（2）图线的斜率为：k==3.1×102N/m，‎ ‎（3）A、需要知道橡皮筋的伸长量才能表示橡皮筋的弹力，故应该测量橡皮筋的原长，故A错误；‎ B、为了减小误差，橡皮筋的伸长量应该大些，故应选择劲度系数稍小的橡皮筋，故B错误；‎ C、由于橡皮筋的弹力与它的长度不成正比，所以OB、OC弹力的合力方向与以OB、OC为两邻边做平行四边形的对角线不重合，故C错误；‎ D、不同的O点依然满足任意两个橡皮筋弹力的合力与第三个橡皮筋弹力等大反向的特点，所以即使O点不固定，也可以探究求合力的方法，故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎16.；D；H；不会 ‎17.‎ ‎（1）从A到B过程，由机械能守恒定律得：MgR=MvB2，‎ 在B点，由牛顿第二定律得：F﹣Mg=M，‎ 解得：F=150N，‎ 由牛顿第三定律可知，滑块对B点的压力F′=F=150N，方向竖直向下；‎ ‎（2）M离开B后做平抛运动，‎ 水平方向：x=vBt=5m，‎ 由几何知识可知，m的位移：s==2.5m，‎ 设滑块m向上运动的加速度为a，‎ 由匀变速运动的位移公式得：s=at2，‎ 解得：a=5m/s2，‎ 对滑块m，由牛顿第二定律得：F﹣mgsin37°﹣μmgcos37°=ma，‎ 解得：F=13N；‎ ‎（3）撤去拉力F后，对m，由牛顿第二定律得：‎ mgsin37°+μmgcos37°=ma′，‎ 解得：a′=8m/s2，‎ 滑块上滑的时间t′==0.5s，‎ 上滑位移：s′==1m，‎ 滑块m沿斜面下滑时，由牛顿第二定律得：‎ mgsin37°﹣μmgcos37°=ma″，‎ 解得：a″=4m/s2，‎ 下滑过程，s+s′=a″t″2，‎ 解得：t″=s，‎ 滑块返回所用时间：t=t′+t″=0.5+s；‎ 答：（1）金属滑块M运动至B点时对轨道的压力大小为150N；‎ ‎（2）拉力F大小为13n；‎ ‎（3）滑块m此后在斜面上运动的时间为0.5+s．‎ ‎18.‎ ‎（1）粒子经电场加速，由动能定理得：‎ ‎…①‎ 粒子在磁场中运动，有：‎ ‎…②‎ 联立解得粒子在磁场中运动的轨道半径为：‎ ‎=…③‎ ‎（2）粒子在磁场中运动周期为：…④‎ 粒子在磁场中运动，恰好能在再次运动到y轴的情况如图所示，图中角度θ满足，即：θ=30°…⑤‎ 对于①的情况，粒子从O点射入的时刻为：…⑥‎ 对于②的情况，粒子从O点射入的时刻…⑦‎ 因此粒子能在再次运动到y轴，从O点射入的时刻t应满足：‎ ‎…⑧‎ 或…⑨‎ 粒子再次运动到y轴的坐标范围，到达y轴的下方有：‎ ‎﹣2r＜y≤﹣（r+2rcosθ）‎ 即：‎ 即…⑩‎ 到达y轴的上方有：r+2rcosθ≤y≤2r 解得：‎ 即．‎ 答：（1）粒子在磁场中运动的轨道半径为；‎ ‎（2）t应满足 或，粒子再次运动到y轴的坐标范围为到达y轴的下方，到达y轴的上方．．‎ ‎19.‎ ‎（1）BCD ‎（2）（i）设初始时气体体积为V1，在大活塞与大圆筒底部刚接触时，缸内封闭气体的体积为V2，温度为T2。由题给条件得 ‎  ①‎ ‎              ②‎ 在活塞缓慢下移的过程中，用p1表示缸内气体的压强，由力的平衡条件得 s1(p1-p)=m1g+m2g+s2(p1-p)   ③‎ 故缸内气体的压强不变。由盖–吕萨克定律有 ‎    ④‎ 联立①②④式并代入题给数据得 T2=330K          ⑤‎ ‎（ii）在大活塞与大圆筒底部刚接触时，被封闭气体的压强为p1。在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中，被封闭气体的体积不变。设达到热平衡时被封闭气体的压强为p′，由查理定律，有 ‎    ⑥‎ 联立③⑤⑥式并代入题给数据得 ‎ p′=1.01×105Pa          ⑦‎ ‎20.‎ ‎（1）ACD ‎（2）点光源S接近水面时，光在观景台右侧面与水面交接处掠射到水里时，被照亮的距离为最远距离AC，此时，入射角为90°，折射角为临界角C 则： =‎ 可得 sinC=‎ 由数学知识得 tanC===‎ 解得：AC=htanC=m≈4.5m                        ‎ 答：（ⅰ）水的折射率n为；‎ ‎（ⅱ）光能照亮的最远距离AC为4.5m．‎