物理卷·2018届甘肃省天水市一中高三上学期第三学段考试试题（解析版）

物理卷·2018届甘肃省天水市一中高三上学期第三学段考试试题（解析版）

天水一中2015级2017--2018学年度第一学期期末考试 物理试题 一、选择题 ‎1. 一质量为m的物体放在光滑水平面上，若以恒力F沿水平方向推该物体，在相同的时间间隔内，下列说法正确的是( )‎ A. 物体的位移相等 B. 物体动能的变化量相等 C. F对物体做的功相等 D. 物体动量的变化量相等 ‎【答案】D ‎【解析】A：物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动，在相同的时间间隔内物体的位移逐渐增大．故A项错误。‎ ‎ ‎ D：根据动量定理，恒力F沿水平方向推该物体，相同的时间间隔内物体动量的变化量相等。故D项正确。‎ ‎2. 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（ ）‎ A. 安培力的方向可以不垂直于直导线 B. 安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C. 安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 D. 将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：本题考查了产生条件、大小与方向，当电流方向与磁场平行时不受安培力，根据左手定则可知安培力的方向与磁场垂直．引用公式F=BIL时，注意要求磁场与电流垂直，若不垂直应当将导线沿磁场与垂直于磁场分解，因此垂直时安培力最大，最大为F=BIL．‎ 解：A、B、根据左手定则可知，安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直，即与电流和磁场方向都垂直，故A错误，B正确；‎ C、磁场与电流不垂直时，安培力的大小为F=BILsinθ，则安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角有关，故C错误；‎ D、当电流方向与磁场的方向平行，所受安培力为0，将直导线从中折成直角，让其中的一半与磁场的方向平行，安培力的大小将变为原来的一半；将直导线在垂直于磁场的方向的平面内从中折成直角，安培力的大小一定变为原来的，故D错误．‎ 故选：B．‎ ‎【点评】解决本题的关键是知道当导线的方向与磁场的方向平行，所受安培力为0，最小．当导线的方向与磁场方向垂直时，安培力最大，为F=BIL．‎ ‎ ‎ ‎3. 两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势φ随位置x变化规律的是图( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：两个等量异号电荷的电场线如下图，‎ 根据“沿电场线方向电势降低”的原理，从左侧无穷远处向右电势应升高，正电荷所在位置处最高；然后再慢慢减小，O点处电势为零，则O点右侧电势为负，同理到达负电荷时电势最小，经过负电荷后，电势开始升高，直到无穷远处，电势为零；故BCD是错误的；A正确．故选A 考点：电场线；电场强度及电势.‎ ‎【名师点睛】本题中应明确沿电场线的方向电势降低；并且异号电荷连线的中垂线上的电势为零；因为其中垂线为等势面，与无穷远处电势相等；此题考查学生应用图像观察图像解决问题的能力.‎ ‎ ‎ ‎4. 2014年11月1日早晨6时42分，被誉为“嫦娥5号”的“探路尖兵”载人返回飞行试验返回器，在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆，标志着我国已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速再入返回关键技术，为探月工程持续推进奠定了坚实基础。已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t(t小于航天器的绕行周期)，航天器运动的弧长为s，航天器与月球的中心连线扫过角度为，引力常量为G，则( )‎ A. 月球的质量为 B. 月球的密度为 C. 航天器的环绕周期为 D. 航天器的轨道半径为 ‎【答案】C ‎【解析】根据几何关系得： ．故D错误；经过时间t，航天器与月球的中心连线扫过角度为θ则： ，得： ．故C正确；由万有引力充当向心力而做圆周运动，所以： ;所以： ．故 A错误；人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，月球的半径等于r，则月球的体积： ‎ 月球的密度： ．故B错误．故选C.‎ ‎5. 在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路，当调节滑动变阻器R，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V时，电动机未转动。当调节R使电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V时，电动机正常运转。则这台电动机正常运转时输出功率为( )‎ A. 32 W B. 44 W C. 47 W D. 48 W ‎【答案】A ‎【解析】当调节滑动变阻器R，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V时，电动机未转动。‎ 当调节R使电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V时，电动机正常运转。则这台电动机正常运转时输出功率 故A项正确。‎ 点睛：电动机不转时属于纯电阻，欧姆定律成立；电动机转动时属于非纯电阻，欧姆定律不成立。电动机转动时机械功率(输出功率)等于电功率减去热功率。‎ ‎6. 如图所示电路中，R为一滑动变阻器，P为滑片，若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，下列判断错误的是( )‎ A. 电源内电路消耗功率一定逐渐增大 B. B灯一定逐渐变暗 C. 电源效率一定逐渐减小 D. R上消耗功率一定逐渐变小 ‎【答案】D 考点：电路的动态分析 ‎7. 一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面，则以下说法正确的是（ ）‎ A. 如果实线是等势面，a点的场强比b点的场强小 B. 如果实线是电场线，a点的场强比b点的场强小 C. 如果实线是电场线，电子在a点的速率一定大于在b点的速率 D. 如果实线是等势面，电子在a点的速率一定大于在b点的速率 ‎【答案】D ‎【解析】A：如果平行实线是等势面，则电场是匀强电场，a点的场强等于b点的场强。故A项错误。‎ B：如果平行实线是电场线，则电场是匀强电场，a点的场强等于b点的场强。故B项错误。‎ C：如果平行实线是电场线，合力指向曲线内侧，电子所受电场力方向与场强方向相反，电子所受电场力向右，电子从a点到b点的过程中电场力做正功，电子动能增加，电子在a点的速率一定小于在b点的速率。故C项错误。‎ D：如果平行实线是等势面，电场方向沿竖直方向，合力指向曲线内侧，电子所受电场力向下，电子从a点到b点的过程中电场力做负功，电子动能减小，电子在a点的速率一定大于在b点的速率。故D项正确。‎ 点睛：电场线和等势面的疏密均可表示电场的强弱。‎ ‎8. （多选）如图所示，真空中有一边长为a的等边三角形ABC，P点是三角形的中心，在A点固定一电荷量为q的负点电荷，在B点固定一电荷量为q的正点电荷，已知静电力常量为k，则以下说法正确的是( )‎ A. C点的电场强度大小为 B. 某一试探电荷在C点与P点所受静电力方向相同 C. C点的电势高于P点电势 D. 将某一试探电荷从C点沿CP连线方向移动到P点的过程中静电力不做功 ‎【答案】BD ‎【解析】根据叠加原理可知，C点的场强 ，选项A错误；CP两点均在AB两线的垂直平分线上，可知CP均在同一等势面上，且场强方向水平向左，故某一试探电荷在C点与P点所受静电力方向相同，选项B正确，C错误；‎ 因CP电势相等，故将某一试探电荷从C点沿CP连线方向移动到P点的过程中静电力不做功，选项D正确；故选BD.‎ ‎9. （多选）如图，在正点电荷Q的电场中有M、N、P，F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点．F为MN的中点．∠M=30° ,M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示。已知φM＝φN, φP＝φF，点电荷Q在M、N、P三点所在面内，则 ( )‎ A. 点电荷O一定在MP的连线上 B. 连接PF的线段一定在同一等势面上 C. 将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功 D. φP大于φM ‎【答案】AD ‎【解析】A、电场是由正点电荷产生的，所以电场线由正点电荷指向无穷远处，并且跟点电荷距离相等的点，电势相等，场强大小相等．由于φM＝φN，φP＝φF，所以点电荷Q到M和N的距离相等，到P和F的距离相等，即过F作MN的中垂线，然后作FP的中垂线，两中垂线的交点为点电荷Q所在的位置，由几何知识得Q在MP上，如图所示:‎ 故选项A正确；‎ B、点电荷形成的电场中等势面是球面，故选项B错误；‎ C、正试探电荷与Q同号，所以受斥力作用，故将其从P点搬运到N点时，电场力做正功，故选项C错误；‎ D、由几何关系知点电荷Q距M的距离大，距P的距离小，所以φM<φP，故选项D正确 综上所述本题答案是：AD ‎10. （多选）如图所示的电路中， R1、R2、R3是固定电阻， R4是光敏电阻，其阻值随光照的强度增强而减小. 当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电.当用强光照射R4且电路稳定时，则与无光照射时比较( )‎ A. 电容器C的上极板带负电 B. 电容器C的下极板带负电 C. 通过R4的电流变小，电源的路端电压增大 D. 通过R4的电流变大，电源提供的总功率变大 ‎【答案】AD ‎【解析】AB：当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电。通过R3电势降落与通过R1电势降落的一样多。‎ 当用强光照射R4且电路稳定时总电阻减小，电路中总电流增大，路端电压会减小，则通过电阻R1 R2的电流减小,因为，所以通过电阻R3 R4的电流增大，则通过R3电势降落变大，通过R1电势降落变小，即上极板为低电势，下极板为高电势，则电容器C的上极板带负电，下极板带正电。故A项正确，B项错误。‎ C：由上面分析知，通过R4的电流变大，电源的路端电压减小，故C项错误。‎ D：由上面分析知，通过R4的电流变大，电路中总电流增大，电源提供的总功率一定变大（P=EI）。故D项正确。‎ ‎11. 如图所示，水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连，带电液滴P在金属板a、b间保持静止。现设法使P固定，再使两金属板a、b分别绕中心点O、垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度，然后释放P，则P在电场内将做（ ）‎ A. 曲线运动 B. 水平向右的匀加速直线运动 C. 斜向右下方的匀加速直线运动 D. 匀速直线运动 ‎【答案】B ‎【解析】设电源两端的电压为U，带电液滴的质量为m，带电荷量为q，当平行金属板水平放置时，两金属板间的距离为d，液滴P保持静止，由平衡条件可得 金属板绕中心点O、垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度后，两金属板间的距离为，粒子所受电场力大小为，方向与竖直方向成角斜向右上方。电场力大于重力，电场力的竖直分量。故电场力与重力的合力水平向右，即P在电场内将做水平向右的匀加速直线运动。故B项正确。‎ ‎12. （多选）一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成止比．若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U．经一段时间后，油滴以速率v匀速上升．若两极板间电压为2U，油滴做匀速运动时速度的大小可能为 ( )‎ A. 3v B. 4v C. 5v D. 6v ‎【答案】AC ‎【解析】若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降，有mg=kv，若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升，知电场力大于重力，有：q=mg+kv，若两极板间电压为2U，如果电场力方向向上，油滴向上做匀速运动时，有，联立三式解得v′=3v；故D正确，如果电场力方向向下，油滴向下做匀速运动时，有，联立三式解得，故选AC．‎ ‎【名师点睛】‎ 当两极板间电压为零，根据平衡条件得出油滴的重力和阻力的关系；若两极板间的电压为U，根据平衡条件求出电场力、重力和阻力的大小关系；两极板间电压为2U，电场力方向可能向上，也可能向下，最终再根据平衡求出两极板间电压为2U时电场力、重力和阻力的大小关系，从而得出油滴的速度大小和方向．‎ 二、实验题 ‎13. 测量干电池的电动势和内电阻的实验电路如图甲所示，已知干电池允许的最大供电电流为0.5 A.‎ ‎ ‎ ‎（1）实验时应选用下列哪种滑动变阻器________．‎ A．1 000 Ω，0.1 A B．200 Ω，2.0 A C．20 Ω，2.0 A D．200 Ω，0.1 A ‎（2）根据实验得到的图象如图乙所示，可求得干电池的电动势和电阻测量值分别为E测=______ V，r测=______ Ω．‎ ‎【答案】 (1). C (2). 1.45 (3). 2.0‎ ‎【解析】(1)从电流角度，电路中的最大电流约为0.5A，则排除选项AD 干电池的内阻约为几欧，为了易于调节，准确测量，滑动变阻器应选与内阻具有可比性，则排除选项D选择C，即C项正确。‎ ‎（2），由图乙得：， ‎ ‎14. 图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω．满偏电流为1 mA ,R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱．电表量程为3 mA：若使用a和c两个接线拄,电表量程为10mA．由题给条件和数据，可以求出R1=_______Ω，R2=_______Ω。‎ ‎(2)现用一量程为3mA，内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0．2.5、3.0mA。电池的电动势为1.5 V．内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格．阻值分别为300Ω和1000Ω：滑动变阻器R有两种规格．最大阻值分别为750Ω和3000Ω，则R0应选用阻值为_________Ω的电阻，R应选用最大阻值为_________Ω的滑动变阻器。‎ ‎(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻。图(b)中的R/为保护电阻。虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱_______(填“b”或“c”)相连。判断依据是：__________‎ ‎【答案】 (1). 15 (2). 35 (3). 300 (4). 3000 (5). c (6). 闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏电阻是R1，若电表指针不动，则损坏电阻是R2‎ ‎【解析】解：（1）使用a、b接线柱时，Iab=Ig+=0.001+=0.003，‎ 使用a、c接线柱时，Iac=Ig+=0.001+=0.010，‎ 解得：R1=15Ω，R2=35Ω；‎ ‎（2）改装后电流表内阻：r=≈33Ω，‎ R0作为保护电阻，电流最大时，电路总电阻约为：R=r+RA+R0==500Ω，R0=R﹣r﹣RA=500﹣33﹣150=317Ω，则应R0选300Ω；‎ 电路电流最小时：R滑=﹣R=﹣500=2500Ω＞750Ω，则滑动变阻器应选择3000Ω的．‎ ‎（3）由图示电路图可知，图中的d点与接线柱c相连时，闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1，若电表指针不动，则损坏的电阻是R2；‎ 故答案为：（1）15；35；（2）300；3000；（3）c；闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1，若电表指针不动，则损坏的电阻是R2‎ ‎【点评】本题考查了求电阻阻值、实验器材的选择、电路故障分析，知道电流表的改装原理、分析清楚电路结构、应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题．‎ ‎ ‎ 三．计算题 ‎15. 如图所示，质量分别为mA＝0.5 kg、mB＝0.4 kg的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上，质量为mC＝0.1 kg的C木块以初速度v0＝10 m/s滑上A板左端，最后C木块和B板相对静止时的共同速度v＝1.5 m/s。求：‎ ‎(1)A板最后的速度vA；‎ ‎(2)C木块刚离开A板时的速度vC。‎ ‎【答案】0.5 m/s 　5.5 m/s ‎【解析】试题分析：（1）C在A上滑动的过程中，A、B、C组成系统的动量守恒，‎ 规定向右为正方向，则 mCvC0=mCvC+（mA+mB）vA ‎（2）C在B上滑动时，B、C组成系统的动量守恒，则mCvC+mBvA=（mC+mB）vCB 联立以上两等式解得：vA="0.5" m/s，速度方向向右．vC="5.5" m/s，速方向向右 考点：考查了动量守恒定律的应用 ‎16. 一根光滑的绝缘直杆与水平面成α=30°角倾斜放置，其BC部分在水平向右的匀强电场中，电场强度E=2×104N／C，在细杆上套一个电量 带负电的小球，其质量m=3×10－2kg．今使小球从静止起沿杆下滑，从B点进入电场，如图，已知AB=s1=1m，试问 ‎（1）小球进入电场后能滑行多远？‎ ‎（2）小球从A滑至最远处的时间是多少？‎ ‎【答案】1m 1.26s ‎【解析】在AB段加速度 a1=gsin30°=5m/s²‎ 运动到B点的速度vB,则有：2a1d=vB²，vB²=2a1d=10 m/s 运动到B点时间 ‎ 进入电场,电场力F=qEcos30° 方向沿杆向上,加速度为a2‎ mgsin30-qEcos30=ma2 ‎ 解得：a2=gsin30-qEcos30=-5m/s² ‎ 加速度a2方向沿杆向上，做减速运动.到达最远处速度为0，设最远处距离B点为x 则2a2x=0-vB² ‎ 解得x=1m 在电场运动时间 ‎ 总时间=t1+t2=s≈1.26s ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎17. 如图，两水平面（虚线）之间的距离为H，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方的A点将质量为m、电荷量分别为q和–q（q>0）的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开。已知N离开电场时的速度方向竖直向下，M在电场中做直线运动，不计空气阻力，重力加速度大小为g。求 ‎（1）M与N在电场中沿水平方向的位移之比；‎ ‎（2）A点距电场上边界的高度；‎ ‎【答案】3 h=H ‎【解析】（1）设小球M、N在A点水平射出时的初速度大小为v0，则它们进入电场时的水平速度仍然为v0。M、N在电场中运动的时间t相等，电场力作用下产生的加速度沿水平方向，大小均为a，在电场中沿水平方向的位移分别为x1和x2。由题给条件和运动学公式得 ‎、 、‎ 联立解得：‎ ‎(2) 设A点距电场上边界的高度为h，小球下落h时在竖直方向的分速度为vy，由运动学公式得、 ‎ M进入电场后做直线运动，由几何关系知 ‎ 联立解得：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎