江西省吉安市第一中学2017届高三上学期第二次段考物理试题

江西省吉安市第一中学2017届高三上学期第二次段考物理试题

www.ks5u.com 一、 选择题：（1-7题为单选题；8-10为多选题）‎ ‎1、如下图所示，甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图像，乙图为参与波动质点P的振动图像，则下列判断正确的是 A．该波传播的速率为4cm/s B．该波的传播方向沿x轴正方向 C．经过0.5s时间，质点沿波的传播方向向前传播2m D．该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生明显的衍射现象 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 考点：机械波的传播 ‎【名师点睛】根据波动图象能读出波长、由质点的振动方向判断波的传播方向，由振动图象读出周期和质点的振动方向等等，都学习振动和波部分应具备的基本能力，要加强训练，熟练应用。‎ ‎2、如图所示，AB两物体叠放在水平地面上，A物体的质量为m=20kg，B物体的质量为M=30kg，处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250N/m，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5．现有一水平推力F作用于物体B上缓慢地向墙壁移动，当移动0.2m时，水平推力F的大小为 （g取10m/s2）（　　）‎ A．350N B．300N C．250N D．200N ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：若A物块未滑动，则弹簧的压缩量为0.2m，则弹簧的弹力F1=kx=250×0.2N=50N＜μmg=100N．假设成立．对B在竖直方向上平衡，在水平方向上受推力F、A对B的静摩擦力、地面的滑动摩擦力，根据平衡有：F=f1+f2=F1+μ（M+m）g=50+250N=300N．故B正确，ACD错误．故选B。‎ 考点：物体的平衡 ‎【名师点睛】此题是关于物体的平衡问题；解决本题的关键能够正确地进行受力分析，根据受力平衡确定未知力。‎ ‎3、用图示装置研究光电效应现象，光阴极K与滑动变阻器的中心抽头c相连，当滑动头P从a移到c的过程中，光电流始终为零．为了产生光电流，可采取的措施是（　　）‎ A．增大入射光的强度 B．增大入射光的频率 C．把P向a移动 D．把P从c向b移动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 考点：光电效应 ‎【名师点睛】‎ 本题考查光电效应的条件．当入射光的频率大于金属的极限频率时，金属才能产生光电效应，与入射光的强度、光照时间、所加电压无关。‎ ‎4、一个国际研究小组借助于智利的甚大望远镜，观测到了一组双星系统，它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动，如图所示．此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体表面物质，达到质量转移的目的，假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变，则在最初演变的过程中（　　）‎ A．它们做圆周运动的万有引力保持不变 B．它们做圆周运动的角速度不断变大 C．体积较大星体圆周运动轨迹半径变大，线速度也变大 D．体积较大星体圆周运动轨迹半径变大，线速度变小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 考点：万有引力定律的应用；双星 ‎【名师点睛】本题是双星问题，要抓住双星系统的条件：角速度与周期相同，运用牛顿第二定律采用隔离法进行研究。‎ ‎5、两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则（　　）‎ A．q1与q2带同种电荷 B．A、N点的电场强度大小为零 C．NC间场强方向向x轴正方向 D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 考点：电场强度；电势及电势能 ‎【名师点睛】电势为零处，电场强度不一定为零．电荷在电场中与电势的乘积为电势能．电场力做功的正负决定电势能的增加与否，注意图象斜率表示电场强度是解题的突破口。‎ ‎6、如图所示，两个完全相同的小车质量为M，放在光滑的水平面上，小车横梁上用细线各悬挂一质量为m（m＜M）的小球，若分别施加水平恒力F1、F2，整个装置分别以加速度a1、a2做匀加速运动，但两条细线与竖直方向夹角均为θ，则下列判断正确的是（　　）‎ A．两细线的拉力大小不相同 B．地面对两个小车的支持力相同 C．水平恒力F1=F2‎ D．两个小车的加速度a1＜a2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：先对右图中情况下的整体受力分析，受重力、支持力和拉力，根据牛顿第二定律，有 由几何关系得 F合=mgtanα  则 因为m＜M，则a1＞a2．拉力T1=T2． 对整体分析，F合=（M+m）a，则F1＞F2． 在竖直方向上有：N=（M+m）g，所以N1=N2．故B正确，ACD错误．故选B。‎ 考点：牛顿第二定律的应用 ‎【名师点睛】本题关键要多次对小球和整体受力分析，求出合力，得出加速度和绳子拉力进行比较。‎ ‎7、如图所示，Q是单匝金属线圈，MN是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，P是在MN的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈．若在Q所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在t1至t2‎ 时间段内弹簧线圈处在收缩状态，则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 考点：法拉第电磁感应定律 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律以及楞次定律的另一种表述，感应电流的效果总是要反抗（或阻碍）产生感应电流的原因。‎ ‎8、如图甲为一火灾报警系统，其中R0为定值电阻，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，副线圈输出电压如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）‎ A．原线圈输入电压有效值为220V B．副线圈输出电压瞬时值表达式u=44cos（100πt）V C．R处出现火情时原线圈电流增大 D．R处出现火情时电阻R0的电功率增大 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 考点：电路的动态分析 ‎【名师点睛】根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压比与匝数比的关系，是解决本题的关键。‎ ‎9、正负电子对撞机的最后部分的简化示意图如图所示（俯视图）位于水平面内的粗实线所示的圆环形真空管道是正、负电子做圆运动的“容器”，经过加速器加速后，质量均为m的正、负电子被分别引入该管道时，具有相等的速率v，他们沿着管道向相反的方向运动．在管道控制它们转变的是一系列圆形电磁铁，即图甲中的A1、A2、A3…An共有n个，均匀分布在整个圆环上，每组电磁铁内的磁场都是磁感应强度相同的匀强磁场，并且方向竖直向下，磁场区域的直径为d（如图乙），改变电磁铁内电流的大小，就可改变磁场的磁感应强度从而改变电子偏转的角度．经过精确的调整，首先实现电子在环形管道中沿图甲中虚线所示的轨迹运动，这时电子经过每个电磁场区域时射入点和射出点都是电磁场区域的同一直径的两端，如图乙所示．若电子的重力可不计，则下列相关说法正确的是（　　）‎ A．负电子在管道内沿顺时针方向运动 B．电子经过每个电磁铁，偏转的角度是 C．碰撞点为过入射点所在直径的另一端 D．电子在电磁铁内做圆周运动的半径为 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ 考点：带电粒子在磁场中的运动 ‎【名师点睛】本题题目描述很繁杂，看上去难度很大，但是越是这样的往往越简单，因为它描述的多已知量相应就多，过程相应就比较详尽，这有助于我们解题，所以遇见这样看似很难的题目不要慌张，仔细读完，梳理出题目的各个过程，各个量的关系，然后建立起物理模型，然后选择相应的物理规律，定律，定理，一般都能解决。‎ ‎10、如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆轨道，外圆光滑内圆粗糙；一质量为m=0.2kg的小球从轨道的最低点以初速度v0向右运动，球的直径略小于两圆间距，球运动的轨道半径R=0.5米，g取10m/s2，不计空气阻力，设小球过最低点时重力势能为零，下列说法正确的是（　　）‎ A．若小球运动到最高点时速度为0，则小球机械能一定不守恒 B．若小球第一次运动到最高点时速度大小为0，则v0一定小于5m/s C．若要小球不挤压内轨，则v0一定不小于5m/s D．若小球开始运动时初动能为1.6J，则足够长时间后小球的机械能为1J ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ 试题分析：若小球运动到最高点时受到为0，则小球在运动过程中一定与内圆接触，受到摩擦力作用，要克服摩擦力做功，机械能不守恒，故A正确；小球如果不挤压内轨，则小球到达最高点速度最小时，小球的重力提供向心力，由牛顿第二定律得：，由于小球不挤压内轨，则小球在整个运动过程中不受做功，机械能减少，最终小球将在轨道的下半圆内做往复运动，到达与圆心同高位置处速度为零，则小球的最终机械能E=mgR=0.2×10×0.5=1J，故D正确；故选ABD.‎ 考点：圆周运动；机械能守恒定律；牛顿第二定律 ‎【名师点睛】本题综合考查了动能定理、牛顿第二定律和机械能守恒定律，综合性较强，关键是理清运动过程，抓住临界状态，运用合适的规律进行求解。‎ 二、实验题：‎ ‎11、“探究动能定理”的实验装置如图甲所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0；当用4条、6条、8条、…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次、…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0、…，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出． ‎ ‎ （1）关于该实验，下列说法正确的是 ‎ CD A．打点计时器可以用直流电源供电，电压为4～6V B．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等 C．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出 D．利用每次测出的小车最大速度vmax和橡皮筋做的功W，依次作出W-vmax、W-vmax2、W-vmax3、W2-vmax、W3-vmax、…的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系． （2）如图2给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm、OB=7.12cm、OC=8.78cm、OD=10.40cm、OE=11.91cm．已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vmax= m/s．‎ ‎0.82‎ ‎【答案】（1）CD （2）0.82 ‎ ‎【解析】‎ 考点：探究动能定理 ‎【名师点睛】本题的关键是熟悉橡皮筋拉小车探究做功与物体速度变化的关系实验步骤细节和原理．用功能关系来理解是根本．实验中要清楚是如何改变W，如何获得的速度v．实验中用到多条橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉长的一样多，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系。‎ ‎12、现提供如下器材：‎ ‎①电压表V1（量程6V，内阻约为30kΩ）‎ ‎②电压表V2（量程3V，内阻约为3kΩ）‎ ‎③电池E（电动势6V，内阻不计）‎ ‎④定值电阻R1=3kΩ ‎⑤滑动变阻器R2（最大阻值为20Ω）‎ ‎⑥电键S一个，导线若干 ‎（1）在所给的两只电压表中，能较准确地测出电压表 的内阻（选填“V1”或“V2”）；‎ ‎（2）根据你的选择，请在方框中画出实验电路原理图（标注所用器材符号）；‎ ‎（3）实验中，要读出的物理量有 （写出物理量名称并用相应字母表示）；‎ ‎（4）请用已知量和测量量对应字母表示被测电压表内阻的表达式RV= ．‎ ‎【答案】（1）V2（2）如图；（3）电压表V1的示数U1，电压表V2的示数U2．（4）‎ ‎【解析】‎ ‎ ，故电压表V1的内阻为．‎ 考点：测量电压表的内阻 ‎【名师点睛】电学实验变化多端，不一定拘泥于课本上的实验，明确实验原理，熟练运用串联知识和欧姆定律进行求解是解答实验的根本。‎ 三、计算题：‎ ‎13、某中学的部分学生组成了一个课题小组，对海啸威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移x变化的图象如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5，g=10m/s2，则：‎ ‎（1）运动过程中物体的最大加速度为多少？‎ ‎（2）在距出发点什么位置时物体的速度达到最大？‎ ‎（3）物体在水平面上运动的最大位移是多少？‎ ‎【答案】（1）20m/s2（2）3.2m（3）10m ‎【解析】‎ 考点：牛顿第二定律；动能定理的应用 ‎【名师点睛】本题有两个难点：一是分析物体的运动过程，得出速度最大的条件；二是能理解图象的物理意义，“面积”等于推力做功，是这题解题的关键.‎ ‎14、氢原子的能级示意图如图所示，现有每个电子的动能都为Ee ‎=12.89eV的电子束与处在基态的氢原子束射入同一区域，使电子与氢原子发生迎头正碰．已知碰撞前一个电子与一个原子的总动量为零．碰撞后，氢原子受激，跃迁到n=4的能级．求碰撞后1个电子与1个受激氢原子的总动能．（已知电子的质量me与氢原子的质量mH之比为1：1840）‎ ‎【答案】0.16eV ‎ ‎【解析】‎ 考点：动量守恒定律；波尔理论 ‎【名师点睛】本题综合考查了动量守恒、能量守恒定律以及能级的跃迁，综合性较强，难度中等。‎ ‎15、核聚变反应需要几百万度以上的高温，为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内（否则不可能发生核反应），通常采用磁约束的方法（托卡马克装置）．如图所示，环状匀强磁场围成中空区域，中空区域中的带电粒子只要速度不是很大，都不会穿出磁场的外边缘而被约束在该区域内．设环状磁场的内半径为R1=0.5m，外半径R2=1.0m，磁场的磁感强度B=1.0T，若被束缚带电粒子的荷质比为q/m=4×107C/kg，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度．求：‎ ‎（1）粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场的最大速度．‎ ‎（2）所有粒子不能穿越磁场的最大速度 ‎【答案】（1）1.5×107m/s（2）1.0×107m/s ‎【解析】‎ 试题分析：（1）粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场区域的最大速度粒子沿圆弧从B到A，恰与环状域外圆相切，0′为轨道圆心．设AO′=BO′=r，由几何关系（R2-r）2=r2+R12，又， 可得 ‎ 考点：带电粒子在磁场中的运动 ‎【名师点睛】本题对数学几何的能力要求较高，关键找出临界的半径，再通过带电粒子在磁场中的半径公式求出临界的速度 ‎16、如图所示，线圈焊接车间的水平传送带不停地传送边长为L，质量为m，电阻为R的正方形线圈．传送带始终以恒定速度v匀速运动，在传送带的左端将线圈无初速地放在传送带上，经过一段时间，达到与传送带相同的速度，已知当一个线圈刚好开始匀速运动时，下一个线圈恰好放在传送带上，线圈匀速运动时，相邻两个线圈的间距为L，线圈均以速度v通过磁感应强度为B，方向竖直方向的匀强磁场，匀强磁场的宽度为3L．求：‎ ‎（1）每个线圈通过磁场区域产生的热量Q．‎ ‎（2）电动机对传送带做功的功率P ？‎ ‎（3）要实现上述传动过程，磁感应强度B的大小应满足什么条件？（用题中的m、B、L、V表示）‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎ 而摩擦力生热：Q摩擦=fx相对=fL， 焦耳热：Q焦耳＝I2RT， 联立解得：；‎ ‎（3）为保证通过磁场时不产生滑动，安培力必须不超过最大静摩擦力，即：F≤f，‎ ‎①， 设线圈从放到传送带到与传送带具有相同速度经历的时间为T，由牛顿第二定律得：f=ma②， 有速度公式：v=aT③， 匀加速运动的位移：L＝vT④， 联立①②③④式解得；； 考点：法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律；电功率 ‎【名师点睛】本题关键是明确传送带的运动规律，然后分过程按照牛顿第二定律、运动学公式、切割公式、欧姆定律、焦耳定律列式求解。‎ ‎ ‎