物理卷·2017届吉林省长春市实验中学高三第五次模拟考试（2017-01）

物理卷·2017届吉林省长春市实验中学高三第五次模拟考试（2017-01）

长春市实验中学2017届高三第五次模拟考试 物理试卷 ‎ ‎ 一、选择题：本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～12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“探究弹性势能的表达式”的实验中，为了计算弹簧弹力所做的功，把拉伸弹簧的过程分为很多小段，拉力在每小段可以认为是恒力，用各小段做的功的代数和代表弹力在整个过程所做的功，物理学中把这种研究方法叫做“微元法”．下面实例中应用到这一思想方法的是(　　)‎ A．根据加速度定义a＝，当Δt非常小，就可以表示物体在t时刻的瞬时加速度 B．在探究加速度、力和质量三者之间关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系 C．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加 D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用点来代替物体，即质点 ‎2．如图所示，用相同的弹簧测力计将同一个质量为m的重物，分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来，读数分别是F1、F2、F3、F4，已知θ＝30°，则有(　　)‎ A．F4最大 B．F3＝F2‎ C．F2最大 D．F1比其他各读数都小 ‎3．如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R（可视为质点）．将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正向做初速度为零的匀加速直线运动，合速度的方向与y轴正方向夹角为α．则红蜡块R的( )‎ ‎ A．分位移y与x成正比 ‎ B．分位移y的平方与x成正比 ‎ C．合速度v的大小与时间t成正比 ‎ ‎ D．tanα与时间t的平方成正比 ‎4．如图甲所示．质量为M 的木板静止在光滑水平面上．一个质量为m的小滑块以初速度v0从木板的左端向右滑上木板．滑块和木板的水平速度随时间变化的图象如图乙所示．某同学根据图象作出如下一些判断，正确的是(　　)‎ A．滑块和木板始终存在相对运动 B．滑块始终未离开木板 C．滑块的质量小于木板的质量 D．木板的长度一定为 ‎5．如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点的过程中（ ）‎ A．小球的机械能保持不变　　　B．小球所受合力对小球不做功 C．力F的瞬时功率逐渐减小 　D．小球重力做功的瞬时功率逐渐减小 ‎6.假设将来人类登上了火星，考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则有关这艘飞船的下列说法，正确的是 ( )‎ A．飞船在轨道I上运动时的机械能大于在轨道II上运动时的机械能 B．飞船绕火星在轨道I上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以轨道I同样的轨道半径运动的周期相同 C．飞船在轨道III上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道II 上运动到P点时的加速度 D．飞船在轨道II上运动时，经过P点时的速度大于经过Q 点时的速度 ‎7.如图所示的天平可用来测定磁感应强度．天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为，共N匝．线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡．当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡．由此可知（ ）‎ A．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为 B．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为 C．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为 D．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为 ‎8．如图所示，在边长为a 的正方形区域内，有以对角线为边界、垂直于纸面的两个匀强磁场，磁感应强度大小相同、方向相反，纸面内一边长为a的正方形导线框沿x轴匀速穿过磁场区域，t＝0时刻恰好开始进入磁场区域，以顺时针方向为导线框中电流的正方向，下列选项中能够正确表示电流与位移关系的是(　　)‎ ‎ ‎ ‎9．如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1∶n2＝10∶1，原线圈接入电压u＝220sin 100πt(V)的交流电源，交流电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，定值电阻R0＝10 Ω，可变电阻R的阻值范围为0～10 Ω，则(　　)‎ A．副线圈中交变电流的频率为100 Hz B．t＝0.02 s时，电压表的示数为0‎ C．调节可变电阻R的阻值时，电流表示数的变化范围为1.1～2.2 A D．当可变电阻阻值为10 Ω时，变压器的输入电功率为24.2W ‎10．两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为2C，质量为1 kg的小物块从C点静止释放，其运动的v- t图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）．则下列说法正确的是（ ）‎ A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=1 V/m B．由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大 C．由C点到A点电势逐渐降低 D．A、B两点间的电势差UAB= 5V ‎11. 在如图所示的电路中，E为电源，其内电阻为r；L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变）；R1、R2为定值电阻；R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小；V为理想电压表。闭合开关S，若将照射R3的光的强度减弱，则（ ）‎ A．电压表的示数变大 B．小灯泡消耗的功率变小 C．电源输出功率变大 D．电源的效率变大 ‎12．CD、EF是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨，导轨间距为L，在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的长度为d，如图所示．导轨的右端接有一电阻R，左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接.将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处．已知导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为μ，下列说法中正确的是 ( )‎ A．电阻R的最大电流为[‎ B．流过电阻R的电荷量为 C．整个电路中产生的焦耳热为mgh []‎ D．电阻R中产生的焦耳热为 ‎ 二、非选择题：第13题～第14 题为必考题，第15题～第17题为计算题， ‎ ‎13．（6分）如图甲所示，为验证动能定理的实验装置，较长的小车的前端固定有力传感器，能测出小车所受的拉力，小车上固定两个完全相同的遮光条A、B，小车、传感器及遮光条的总质量为M，小车放在安装有定滑轮和光电门的光滑轨道D上，光电门可记录遮光条A、B通过它时的挡光时间。用不可伸长的细线将小车与质量为m的重物相连，轨道放在水平桌面上，细线与轨道平行（滑轮质量、摩擦不计）。‎ ‎（1）用螺旋测微器测遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度d=____ ____mm ‎（2）实验过程中____ ____满足M远大于m（填“需要”或 ‎“不需要”）‎ ‎（3）实验主要步骤如下：‎ ‎①测量小车、传感器及遮光条的总质量M，测量两遮光条的距离L；按图甲正确连接器材.‎ ‎②由静止释放小车，小车在细线拉动下运动，记录传感器的示数F及遮光条A、B 经过光电门的挡光时间tA和tB，则验证动能定理的表达式为________。（用字母M、F、L、d、tA、tB表示）‎ A Rx V S1‎ S2‎ a b R ‎14．（9分）某同学欲测一电阻Rx的阻值（约为300Ω）可供选择的仪器有：电流表A1，量程10mA;电流表A2，量程0.6A;电压表V1，量程3V；电压表V2，量程15V；电源电动势为4.5V。请同学们按图接好电路，闭合S1后，把开关S2拨至a时，发现两电表的指针偏转的角度都在满偏的4/5处；再把开关S2拨至b时，发现其中一个电表的指针偏转几乎不变，另一个电表的指针偏转的角度在满偏的3/4处；该同学在实验中所选电压表的量程为 ；所选电流表的量程为 　 ；Rx的测量值为 。‎ ‎15．（10分）如图甲所示，一个可视为质点的质量m=2kg的物块，在粗糙水平面上滑行，经过A点时物块速度为v0 =12m/s，同时对其施加一与运动方向相反的恒力F，此后物块速度随时间变化的规律如图乙所示，取g = 10m/s2。求：‎ ‎（1）物块与水平面之间的动摩擦因数和所施加的恒力F大小；‎ ‎（2）从施加恒力F开始，物块再次回到A点时的速度大小。‎ ‎16. （12分）如图所示，在坐标平面内y轴左侧存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小B1＝0.20 T的匀强磁场，y轴右侧存在方向垂直纸面向里、宽度d＝12.5 cm的匀强磁场B2，某时刻一质量m＝2.0×10－8 kg、电荷量q＝＋4.0×10－4 C的带电微粒(重力可忽略不计)，从x轴上坐标为(－0.25 m，‎ ‎0)的P点以速度v＝2.0×103 m/s沿y轴正方向运动．试求：‎ ‎(1)　微粒在y轴左侧磁场中运动的轨道半径；‎ ‎(2)　微粒第一次经过y轴时，速度方向与y轴正方向的夹角；‎ ‎(3)　若粒子经过y轴时恰与一静止的不带电的粒子发生碰撞，碰后合为一体且速度方向不变．已知静止粒子的质量m＝2.0×10－8 kg，要使碰后的微粒不能从右侧磁场边界飞出，B2应满足的条件．‎ ‎17．（15分）桌面上有一轻质弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘．水平桌面右侧有一竖直放置、半径R＝0.3 m的光滑半圆轨道MNP，桌面与轨道相切于M点．在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场，场强的大小E＝.现用质量m1＝0.4 kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点．用同种材料、质量为m2＝0.2 kg、带＋q的绝缘物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后物块离开桌面由M点沿半圆轨道运动，恰好能通过轨道的最高点P.(取g＝10 m/s2)‎ ‎(1) 物块m2经过桌面右侧边缘B点时的速度大小；‎ ‎(2) 物块m2在半圆轨道运动时的最大速度；‎ ‎(3) 释放后物块m2运动过程中克服摩擦力做的功．‎ 参考答案：‎ ‎1． C 2．C　3．B 4．B　 5．B 　6 ．D 　7. B　 8．B　 9．D 　10．AC 11．BD　 12．BD ‎13．（6分）(1)0.400(2分) (2)不需要 (2分) (3) (2分)‎ ‎14：（９分）3V(３分)　　10mA(３分)　　320Ω(３分)‎ ‎15．（10分）【答案】（1）８Ｎ　　０.２　　（２）‎ 解析：（1）从图象可知，0~2s内物体做匀减速直线运动[‎ ‎ 加速度大小 6m/s2 （1分）‎ ‎ 根据牛顿第二定律可知：‎ ‎ ① （1分）‎ ‎ 2~4s内物体做反方向的匀加速直线运动 ‎ 加速度大小2 m/s2 （1分）‎ ‎ 根据牛顿第二定律可知：‎ ‎ ② （1分）‎ 联立①②两式得：8N （1分）‎ ‎ （1分）‎ ‎（2）由v-t图象可得匀减速阶段：x＝12m （1分）‎ ‎ 反方向匀加速运动阶段： （1分）‎ ‎ 解得：6.92m/s （2分）‎ ‎16.（12分）【答案】（1）0.5m（2）60°（3）B2≥0.4 T ‎ 试题分析：(1)设微粒在y轴左侧匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为r1，转过的圆心角为θ，则 ‎(2)粒子在磁场中运动轨迹如图所示，由几何关系得：‎ ‎ ‎ 则θ＝60° ‎ ‎(3)粒子发生正碰，由动量守恒 ‎[‎ 设粒子恰好不飞出右侧磁场时运动半径为r2，其运动轨迹如图所示，‎ 由几何关系得r2cos θ＝r2－d，‎ ‎ ‎ 由洛伦兹力充当向心力，且粒子运动半径不大于r2，得： ‎ 解得： ‎ 即磁感应强度B2应满足：B2≥0.4 T ‎ ‎17. （15分）【答案】（1）3m/s（2）（3）0.9J ‎ ‎