物理卷·2018届河南省洛阳市高三上学期第一次质量预测（1月）（2018-01）

物理卷·2018届河南省洛阳市高三上学期第一次质量预测（1月）（2018-01）

河南省洛阳市2018届高三上学期第一次质量预测（1月）‎ 物理试卷 本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分，共100分，考试时间90分钟 第I卷 一．选择题：本题共12个小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项正确，第8~12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。‎ ‎1.四个质点做直线运动，它们的位移或速度图象如图所示，质点在2s末能回到出发点的是 A. B. C. D. ‎ ‎2.如图所示，质量为m的物块分别置于水平地面和倾角为的固定斜面上。物体与地面、物体与斜面之间的动摩擦因数均为，先用与水平地面夹角为的推力F1作用于物体上，使其沿地面匀速向右滑动；再改用水平推力F2作用于物体上，使其沿斜面匀速向上滑动，则两次推力之比为 A. B. C. D. ‎ ‎3.如图所示，一端固定在地面上的杆与水平方向夹角为，将一质量为M的滑块套在杆上，滑块通过轻绳悬挂一质量为m的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为 ‎。先给滑块一个沿杆方向的初速度，稳定后，滑块和小球一起以共同的加速度沿杆运动，此时绳子与竖直方向的夹角为，且，不计空气阻力，则滑块的运动情况是 A. 沿着杆减速下滑 B. 沿着杆减速上滑 C. 沿着杆加速下滑 D. 沿着杆加速上滑 ‎4.我国“探月工程”计划在2018年 6月发射“嫦娥四号”卫星。卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨进入圆形工作轨道Ⅲ，并将最终实现人类探测器在月球背面的首次软着陆。下列说法正确的是 A. 卫星在轨道Ⅲ的运动速度比月球的第一宇宙速度大 B. 卫星在轨道Ⅲ上经过P点的加速度比在轨道I上经过P点时小 C. 卫星在轨道Ⅲ上的运行周期比在轨道Ⅰ上短 D. 卫星在轨道Ⅳ上的机械能比在轨道Ⅱ上大 ‎5.如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一个负离子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法正确的是 A. 三个等势面中，等势面a的电势最低 ‎ B. 带电质点一定是从P点向Q点运动 ‎ C. 带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时的大 ‎ D. 带电质点通过P点时的动能比通过Q点时的小 ‎6.如图所示，圆环竖直放置，从圆心O点正上方的P点，以速度v0水平抛出的小球恰能从圆环上的Q点沿切线方向飞过，若OQ与OP间夹角为，不计空气阻力。则 A.小球运动到Q点时的速度大小为 ‎ B.小球从P点运动到Q点的时间为 ‎ C.小球从P点到Q点的速度变化量为 ‎ D.圆环的半径为 ‎ ‎7.如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=10:1，将原线圈接在(V)的交流电源上，副线圈上电阻R和理想交流电压表并联接入电路，现在A、B两点间接入不同的电子元件，下列说法正确的是 A.在A、B两点间串联另一相同电阻R，电压表的示数为 V B.在A、B两点间接入理想二极管，电压表读数为11V C.在A、B两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，电压表读数增大 D.在A、B两点间接入一只电感线圈，只降低交流电频率，电阻R消耗电功率减小 ‎8.质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示。在圆心处连接有力传感器，用来测量绳子上的拉力，运动过程中小球受到空气阻力的作用，空气阻力随速度减小而减小。某一时刻小球通过轨道的最低点，传感器的示数为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，下列说法正确的是 A.到最高点过程克服空气阻力做功 ‎ B.到最高点过程克服空气阻力做功 ‎ C.再次经过最低点时力传感器的示数为5 ‎ D.再次经过最低点时力传感器的示数大于5‎ ‎9.如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻的阻值R1=r，当滑动变阻器R2的滑片向右滑动过程中，理想电流表A1、A2的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2，理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU。下列说法正确的是 A.电压表V的示数减小 B.电流表A1、A2的示数均减小 C. ΔU与ΔI1的比值等于电源内阻r D.电源的输出功率逐渐增大 ‎10.如图所示，有三个斜面a、b、c，底边的长分别为L、L、2L，高度分别为2h、h、h，某质点与三个斜面间的动摩擦因数均相同，这个质点分别沿三个斜面从顶端由静止释放后，都可以加速下滑到底端。三种情况相比较，下列说法正确的是 A.下滑过程经历的时间ta>tb=tc B.物体到达底端的动能 C.因摩擦产生的内能2Qa=2Qb=Qc D.物体损失的机械能ΔEc=2ΔEb=4ΔEa ‎11.两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置，顶端接一电阻R，导轨所在平面与匀强磁场垂直。将一个金属棒与下端固定的轻弹簧的上端绝缘栓接，金属棒和导轨接触良好，重力加速度为g，如图所示。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则 A.金属棒运动到最低点的加速度小于g B.从释放到最低点的过程中，闭合回路产生的热量等于金属棒重力势能的减小量 C.当弹簧弹力等于金属棒的重力时，金属棒下落速度最大 D.金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于静止释放时的高度 ‎12.在xOy平面内以O为圆心，半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，从原点O以初速度v沿y轴正方向开始运动，经时间t通过x轴上的P点，此时速度与x轴正方向成角，如图所示。不计粒子的重力，下列说法正确的是 A.r一定大于 B.若，则 ‎ C.若，则 D.若 ，则 第II卷 二、实验题：本题共2小题，共16分。请把分析结果填在答题卡上或按题目要求作答。‎ ‎13.（6分）如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H(H>>d)，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的治理加速度为g。则：‎ ‎(1)如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d= mm。‎ ‎(2)多次改变高度H，重复上述实验，作出H随的变化图象如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足表达式 时，可判断小球下落过程中机械能守恒。‎ ‎(3)实验中，因受空气阻力影响，小球动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能减少量ΔEp，适当降低下落高度后，则ΔEp-ΔEk将 （选填“增加”“减少”或“不变”）。‎ ‎14.(10分)要测量灵敏电流表G1的内阻,实验室可供选择的实验器材如下：‎ ‎①待测电流表G1（0~5mA，内阻约为300Ω）；‎ ‎②电流表G2（0~10mA，内阻约为100Ω）；‎ ‎③定值电阻R1（300Ω）；‎ ‎④定值电阻R2（10Ω）；‎ ‎⑤滑动变阻器R3（0~1000Ω）；‎ ‎⑥滑动变阻器R4（0~ 20Ω）；‎ ‎⑦干电池（E=3V，内阻不计）；‎ ‎⑧开关S及导线若干。‎ ‎(1)实验中要求电流能从零开始调节，定值电阻和滑动变阻器应分别选择 （填写器材前的序号）。请在虚线框中画出符合要求的实验电路图。‎ ‎(2)按电路图连接实物后，进行多次测量，记录电流表G1、G2的读数I1、I2，以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线如图所示。写出待测电流表的内阻的表达式= （用I2-I1图线的斜率k及定值电阻的符号表示）。‎ ‎(3)若实验中测得=320Ω，利用右图电路可将电流表G1改装成量程为0~15mA和0~50mA的双量程电流表，由题给条件和数据，计算并联电阻的阻值RA= Ω，RB= Ω。‎ 三、计算题：本题共4小题，共36分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。‎ ‎15.( 8分)在高速公路上行驶的车辆随意变更车道容易造成交通事故。乙车正在以108km/h的速度在快车道上行驶时，行驶在该车前面的甲车以72km/h的速度在慢车道上行驶，甲车却突然变道至乙车正前方，并立即加速行驶，其加速度大小a1=2m/s2，此时乙车车头和甲车车尾相距只有d=19m。乙车司机发现前车变道后，经t0=1s时间做出反应，开始刹车减速，为避免发生车祸，乙车刹车减速的加速度a2至少为多大？‎ ‎16.(8分)为研究运动物体所受的空气阻力，某研究小组的同学找来一个倾角为θ、表面平整且足够长的斜面体和一个滑块，并在滑块上固定一个高度可升降的风帆，如图甲所示。让带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑，下滑过程帆面与滑块运动方向始终垂直。假设滑块和风帆总质量为m。滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，帆受到的空气阻力与帆的运动速率成正比，即。‎ ‎(1)写出滑块下滑的最大速度的表达式；‎ ‎(2)若m=3kg，斜面倾角θ=37°，g取10m/s2，滑块从静止下滑的速度图象如图乙所示，图中的斜线为t=0时v-t图线的切线，由此求出μ、k的值。(sin37°=0.6，cos37°=0.8)‎ ‎17.(10分)如图所示，质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R。现将质量也为m的小球从距离A点正上方h0处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B点冲出，在空中能够上升的最大高度为(不计空气阻力)，求：‎ ‎(1)小车向左运动的最大距离；‎ ‎(2)小车第二次能够上升的最大高度的范围。‎ ‎18.(10分)如图所示，在平面直角坐标系xoy中，在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场；在第一象限内某区域存在方向垂直于坐标平面向里的有界圆形匀强磁场(图中未画出)。一粒子源固定在x轴上坐标为(-L,0)的A点，粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子，电子恰好能通过y轴上坐标为(0,2L)的C点，电子继续前进距离L后进入磁场区域，再次回到x轴时与x轴正方向成45°夹角。已知电子的质量为m，电荷量为e，有界圆形匀强磁场的磁感应强度，不考虑粒子的重力好粒子之间的相互作用，求：‎ ‎(1)匀强电场的电场强度E的大小；‎ ‎(2)圆形磁场的最小面积；‎ ‎(3)电子从进入电场到再次回到x轴过程的总时间.‎ 物理 参考答案 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）‎ ‎1B 2A 3B 4C 5D 6D 7C 8AD 9BD 10BC 11AD 12AC 二、实验题（本题共2小题，共17分。请把分析结果填在答题卡上或按题目要求作答。）‎ ‎13．(1)7.25　(2) (或2gH0 t＝d2)　(3)减小 （每空2分）‎ ‎14．(1) ③⑥，（2分） 电路如图所示（2分）‎ ‎(2)（k-1）R1（2分）‎ ‎(3)48 Ω，（2分） 112 Ω（2分）‎ 三、计算题（本题共4小题，共39分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）‎ ‎15．解：在反应时间内后车做匀速运动，后车追上前车的距离为 ‎ （2分）‎ 后车刚好追上前车时速度相等，所用时间为t1，由运动学规律得 v2－a2t1＝v1＋a1（t0＋t1） （2分）‎ v2t1－a2t12＝v1t2＋a1t12＋（d－△x1）（2分）‎ 代入数据解得a2＝1.2 m/s2，故后车减速的加速度至少为1.2 m/s2。（2分）‎ ‎16．解：(1)由牛顿第二定律有： mgsinθ－μmgcosθ－kv＝ma （2分）‎ 当a＝0时速度最大，vm＝ （1分）‎ ‎(2)当v＝0时， a＝gsinθ－μgcosθ＝3 m/s2（2分）‎ 解得μ＝3/8=0.375（1分）‎ 由vm＝＝2 m/s （1分）‎ 解得k＝4.5 kg/s （1分）‎ ‎17．解：（1）小球和小车组成的系统在水平方向动量守恒。设小球第一次离开半圆轨道时的水平速度为v，小车的速度为，‎ 由动量守恒定律得 （2分）‎ 设小球第一次进入半圆轨道至第一次离开半圆轨道所用时间为t，在这个过程中，小车的位移为x，取水平向右为正方向，则 ‎ （2分）‎ 解得 x=R （1分）‎ ‎(2)设小球从开始下落到第一次上升到最大高度的过程中克服摩擦力坐的功为Wf，由动能定理得 （1分）‎ 解得 （1分）‎ 由于第二次小球在车中运动时，在对应位置的速度小于第一次小球运动的速度，对应位置的摩擦力小于第一次所受的摩擦力，第二次在车中运动的过程中，克服摩擦力做的功，机械能损失小于。 （1分）‎ 设小球第二次上升的最大高度为，由功和能的关系得 （1分）‎ 所以，小球第二次上升的最大高度范围是 （1分）‎ ‎18．(1)电子在从A运动到C的过程中，做类平抛运动，‎ 在x方向上，L＝t2　 （1分）‎ 在y方向上，2L＝vt　 （1分）‎ 由①②式联立解得： （1分）‎ ‎(2)电子离开电场时的速度的反向延长线将交于y方向位移的中点，‎ 故tan θ＝1，θ＝45° （1分）‎ 电子进入磁场后仅受洛伦兹力evCB作用，在磁场中做匀速圆周运动，‎ 由牛顿第二定律 evCB＝m　 （1分）‎ 根据几何关系可知，vC＝　 （1分）‎ 根据题意作出电子的运动轨迹示意图如图所示。‎ P Q 由图中几何关系可知，电子在磁场中偏转90°后射出，‎ 当图中PQ为圆形磁场的直径时其半径最小，即：Rmin＝rsin 45° （1分）‎ 由③④⑤式联立解得：Smin＝（1分）‎ ‎(3)运动过程经历的总时间为 （2分）‎