物理卷·2017届辽宁省铁岭市协作体高三第三次联考（2016-11）

物理卷·2017届辽宁省铁岭市协作体高三第三次联考（2016-11）

铁岭市2016-2017学年度协作体第三次联考 高三物理试卷 ‎（时间90分钟 满分100分）‎ 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。‎ 第Ⅰ卷（选择题 共48分）‎ 一、选择题：共12小题，每小题4分。每小题的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12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． 在物理学的发展过程中，科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用，下列 ‎ 关于物理思想和方法说法错误的是（ ）‎ ‎ A．质点和点电荷是同一种思想方法 ‎ B．重心、合力和分力、总电阻都体现了等效替换的思想 ‎ C．加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量 ‎ D．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，能用实验直接验证 ‎2．在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下：‎ 计数点序号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 计数点对应的时刻/s ‎0.1‎ ‎0.2‎ ‎0.3‎ ‎0.4‎ ‎0.5‎ ‎0.6‎ 通过计数时的速度/(cm/s)‎ ‎44.0‎ ‎62.0‎ ‎81.0‎ ‎100.0‎ ‎110.0‎ ‎168.0‎ ‎ 为了算出加速度，最合理的方法是( )‎ A. 根据任意两个计数点的速度，用公式算出加速度 B.根据实验数据画出v-t图象，量出其倾角为α，用公式a =tanα算出加速度 C.根据实验数据画出v-t图象，由图线上任意两点所对应的速度及时间，用公式 算出加速度 D.依次算出通过连续两个计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度 ‎3．如图（a）所示，两段等长轻质细线将质量分别为m、‎2m的小球A、B（均可视为质点）悬挂在O点，小球A受到水平向右的恒力F1的作用，小球B受到水平向左的恒力F2的作用，当系统处于静止状态时，出现了如图（b）所示的的状态，小球B刚好位于O点正下方。则F1与F2的大小关系正确的是（ ）‎ A．F1=‎4F2 B．F1=‎3F2 C．‎2F1=‎3F2 D．‎2F1=‎5F2‎ ‎4．如图所示，质量为M=‎10kg的小车停放在光滑水平面上。在小车右端施加一个F=10N的水平恒力。当小车向右运动的速度达到‎2.8m/s时，在其右端轻轻放上一质量m=‎2.0kg的小黑煤块（小黑煤块视为质点且初速度为零），煤块与小车间动摩擦因数μ＝0.20。假定小车足够长,g=‎10m/s2。则下列说法正确的是（ ）‎ A．煤块在整个运动过程中先做匀加速直线运动稳定后做匀速直线运动 B．小车一直做加速度不变的匀加速直线运动 C．煤块在3s内前进的位移为‎9m D．小煤块最终在小车上留下的痕迹长度为‎2.8m ‎5.点电荷Q1、Q2和Q3所产生的静电场的等势面与纸面的交线如图所示，图中标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c……表示等势面上点，下列说法正确的有（ ） ‎ A．位于g点的点电荷不受电场力作用 B．b点的场强与d点的场强大小一定相等 C．把电荷量为q的正点电荷从a点移到i点，再从i点移到f点过程中，电场力做的总功大于把该点电荷从a点直接移到f点过程中电场力所做的功 D．把‎1C正电荷从m点移到c点过程中电场力做的功等于7 kJ ‎6．如图所示，在竖直向下的匀强电场中，将质量相等的 两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一竖 直线上的不同位置，释放后，M、N保持静止，则( )‎ A．M的带电量一定比N的大 B．M一定带负电荷，N一定带正电荷 C．静止时M受到的合力比N的大 ‎ D．移动过程中匀强电场对M做负功 ‎7．两电源电动势分别为E1、E2（E1>E2），内阻分别为r1、r2。当这两个电源分别和一阻值为R的电阻连接时，电源输出功率相等。若将R减小为R｜，电源输出功率分别为P1、P2，则（ ）‎ A． B． ‎ C． D． ‎ ‎8．如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度4/5处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的1/5处，则该电阻的阻值为（ ）‎ A．4R ‎ B．5R ‎ C．10R ‎ ‎ D．16R ‎9．一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定在O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点的竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示．F1=‎7F2，设R、m、引力常量G以及F1为已知量，忽略各种阻力．以下说法正确的是（ ）‎ A．该星球表面的重力加速度为 B．卫星绕该星球的第一宇宙速度为 C．星球的质量为 D．小球在最高点的速度为零 ‎10．如图所示，半径为R的内壁光滑圆轨道竖直固定在桌面上，一个可视为质点的质量为m的小球静止在轨道底部A点。现用小锤沿水平方向快速击打小球，使小球在极短的时间内获得一个水平速度后沿轨道在竖直面内运动。当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W1，第二次击打过程中小锤对小球做功W2。设先后两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能，则的值可能是（ ） ‎ A． ‎ B. ‎ ‎ C. D．1‎ ‎11．如图甲所示，在距离地面高度为h＝‎0.80 m的平台上有一轻质弹簧，其左端固定于竖直挡板上，右端与质量m＝‎0.50 kg、可看作质点的物块相接触（不粘连），OA段粗糙且长度等于弹簧原长，其余位置均无阻力作用。物块开始静止于A点，与OA段的动摩擦因数μ＝0.50。现对物块施加一个水平向左的外力F，大小随位移x变化关系如图乙所示。物块向左运动x＝‎0.40 m到达B点，到达B点时速度为零，随即撤去外力F，物块在弹簧弹力作用下向右运动，从M点离开平台，落到地面上N点，取g＝‎10 m／s2,则（ ）‎ A．弹簧被压缩过程中外力F做的功为6.0 J ‎ B．弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能为6.0J ‎ C．整个运动过程中克服摩擦力做功为4.0J ‎ D．MN的水平距离为‎1.6 m ‎12．如图，用轻绳连接的滑轮组下方悬挂着两个物体，它们的质量分别为m1、m2，且m2=‎2m1，m1用轻绳挂在动滑轮上，滑轮的质量、摩擦均不计．现将系统从静止释放，当m1上升h高度（h小于两滑轮起始高度差）这一过程中，下列说法正确的是（ ）‎ ‎ A．m2减小的重力势能全部转化为m1的重力势能 ‎ B．m1上升到h高度时的速度为 ‎ C．轻绳对m2做功的功率与轻绳对m1做功的功率大小相等 ‎ D．轻绳的张力大小为m‎1g 第Ⅱ卷（非选择题 共52分）‎ 二、 实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）‎ ‎13．（6分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图甲所示，将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放，小球正下方固定一台红外线计时器，能自动记录小球挡住红外线的时间t，改变小球下落高度h，进行多次重复实验．此方案验证机械能守恒定律方便快捷．‎ ‎（1）用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径d=　　　　mm；‎ ‎（2）为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象　　　　‎ ‎ A．图象 B．图象 C．图象 D．图象 ‎（3）经正确的实验操作，小明发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量mgh，你认为增加释放高度h后，两者的差值会　　　　（填“增大”、“缩小”或“不变”）．‎ 14. ‎(10分) 随着全世界开始倡导低碳经济的发展，电动自行车产品已越来越受到大家的青睐，某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻，设计了如图所示电路，提供的实验器材有：‎ ‎（A）电动车电池一组，电动势约为12V，内阻未知 （B）直流电流表量程300mA，内阻很小 （C）电阻箱R，阻值范围为0～999.9Ω （D）定值电阻R0，阻值为10Ω （E）导线和开关 （1）当他闭合开关时发现，无论怎样调节变阻器，电流表都没有示数，反复检查后发现电路连接完好，估计是某一元件损坏，因此他拿来多用电表检查故障，他的操作如下： ①断开电源开关S，②将多用表选择开关置于×1Ω档，调零后，红黑表笔分别接R0两端，读数为10Ω，③将多用表选择开关置于×10Ω档，调零后，将红黑表笔分别接电阻箱两端，发现指针读数如图所示，则所测阻值为 Ω，然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测，发现电源和开关均完好． ‎ 由以上操作可知，发生故障的元件是 ．‎ ‎（2）在更换规格相同的元件后重新连接好电路． （3）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值为R0=10Ω的定值电阻的电流I，下列三组关于R的取值方案中，比较合理的方案是 （选填方案编号1、2或3）．‎ ‎（4）根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线．若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E= ，内阻r = （用k、b和R0表示）．‎ 三、 计算题（本题共3小题，共36分。15题10分，16题11分，17题15分。解答时应该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。）‎ ‎15. （10分）如图所示，M、N为两块水平放置的平行金属板，板长为l，两板间的距离也为l，板间电压恒定．今有一带电粒子(重力不计)以一定的初速度沿两板正中间垂直进入电场，最后打在距两平行板右端距离为l的竖直屏上．粒子落点距O点的距离为.若大量的上述粒子(与原来的初速度一样，并忽略粒子间相互作用)从MN板间不同位置垂直进入电场．试求这些粒子打到竖直屏上的范围并在图中画出．‎ ‎16.(11分）反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于 x 轴，其电势 φ 随 x 的分布如图所示。一质量 m ＝1.0×10 -20 kg ，电荷量 q ＝ 1.0×10 -9 C 的带负电的粒子从（ -1 ， 0 ）点由静止开始，仅在电场力作用下在 x 轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素。求：‎ ‎（ 1 ） x 轴左侧电场强度 E 1 和右侧电场强度 E 2 的大小之比  ;‎ ‎（ 2 ）该粒子运动的最大动能 E km ;‎ ‎（ 3 ）该粒子运动的周期 T 。‎ 17. ‎（15分）如图所示，倾角 θ=37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮 D，质量均为m=‎1kg 的物体A和B用一劲度系数k=240N/m 的轻弹簧连接，物体 B 被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体 A ‎ 跨过定滑轮与质量为M的小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，环C位于Q处，绳与细杆的夹角α=53°，且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度为d=‎0.2m，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。现让环C从位置R由静止释放，且环C在下落过程中绳始终未松弛。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取 ‎10m/s2。求：‎ ‎（1）小环 C 的质量 M；‎ ‎（2）小环 C 通过位置 S 时的动能 Ek及环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT；‎ ‎（3）小环 C 运动到位置 Q 的速率 v.‎ ‎ ‎ 铁岭市2016-2017学年度协作体第三次联考试题 高三物理答案 一、 选择题（共48分）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ D C D D D D A D AC BC AD BCD 二、 实验题 （共16分，每空2分） ‎ 13. ‎(6分)（1）17.804~‎17.806mm ‎ ‎ （2）D （3） 增大 ‎14. (10分)（1）70Ω， 电流表 ‎ （3）方案是 2 （选填方案编号1、2或3）．‎ ‎ （4）， （用k、b和R0表示）．‎ 三、计算题 ‎15.（10分）‎ 解析：设粒子质量为m，带电荷量为q，初速度为v0，‎ ‎ v0t＝l （1分），‎ y＝at2 （1分），‎ tan θ＝＝ （1分），‎ y＋l tan θ＝ （1分），‎ ‎ 所以a·＋l·＝ (1分），‎ ‎3al＝v （1分）.‎ ‎ 由题意可分析出大量粒子垂直射入偏转电场后情况，如上图甲、乙所示．‎ 其范围是l－y （1分）.‎ 其中y＝a·＝··＝l （1分），范围是l （1分）‎ ‎（向下亦可，图1分）‎ ‎16（11分）（1）由图可知：左侧电场强度：V/m=2000V/m  （1分）① 右侧电场强度：V/m=4000V/m （1分）② 所以：（1分） （2）粒子运动到原点时速度最大，根据动能定理有： （2分）③    其中x=‎0.01m 联立①③并代入相关数据可得：Ekm=2×10-8J（1分） （3）设粒子在原点左右两侧运动的时间分别为t1、t2，在原点时的速度为vm，由运动学公式有       （1分）   ④  （1分）    ⑤    （1分） ⑥   ‎ ‎   （1分） ⑦ 联立①②④⑤⑥⑦并代入相关数据可得：T=3×10-8s（1分）‎ ‎17解：(15分)‎ ‎（1）先以AB组成的整体为研究对象，AB系统受到重力．支持力和绳子的拉力处于平衡状态，则绳子的拉力为：‎ ‎ T=2mgsinθ=2×10×sin37°=12N （1分）‎ 以C为研究对象，则C受到重力、绳子的拉力和杆的弹力处于平衡状态，如图，则： T•cos53°=Mg　（1分）‎ 代入数据得：M=‎0.72kg （1分）‎ （1） 由题意，开始时B恰好对挡板没有压力，所以B受到重力、支持力和弹簧的拉力，弹簧处于伸长状态；产生B沿斜面方向的受力： ‎ ‎ F1=mgsinθ=1×10×sin37°=6N （1分） 弹簧的伸长量：△x1＝mgsinθ／k＝‎0.025m （1分）‎ 当小环 C 通过位置 S 时Ａ下降的距离为xＡ＝＝‎0.05m （1分）‎ 此时弹簧的压缩量△x2=xＡ-△x1=‎0.025m （1分）‎ 由速度分解可知此时A的速度为零,所以小环C从R运动到S的过程中,初末态的弹性势能相等,对于小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒有:‎ ‎ Mgdcotα+mgxＡsinθ=Ek （1分）‎ 解得: Ek=1.38J （1分）‎ 环从位置R运动到位置S的过程中,由动能定理可知:WT+ Mgdcotα= Ek （1分）‎ 解得: WT=0.3J (1分）‎ ‎⑶环从位置R运动到位置Q的过程中,对于小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒 ‎ Mg.(2dcotα)= （2分） vA =vcosα (1分）‎ 两式联立可得: v=‎2m/s （1分）‎