1、2017 届云南省腾冲市第八中学高三下学期模拟（四）物理试卷一、单项选择题：本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。1.如右图 1，轻弹簧上端与一质量为 m 的木块 1 相连，下端与另一质量为 M 的木块 2 相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块 1、2 的加速度大小分别为 1a、 2。重力加速度大小为 g。则有（ ）A 10a， 2g B 1g， 2C ， mM D a， mMg2.已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的 6 倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的 2.
2、5 倍，则该行星的自转周期约为( )A6 小时 B. 12 小时 C. 24 小时 D. 36 小时3.如图所示，平直木板 AB 倾斜放置，板上的 P 点距 A 端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A 到 B 逐渐减小，先让物块从 A 由静止开始滑到 B。然后，将 A 着地，抬高 B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从 B 由静止开始滑到 A。上述两过 程相比较，下列说法中一定正确的有( )A物块经过 P 点的动能，前一过程较小B物块从顶端滑到 P 点的过程中因摩擦产生的热量，前一过 程较少C物块滑到底端的速度，前一过程较大D物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长4.一质量为 1kg 的质
3、点静止于光滑水平面上，从 t=0 时起，第 1 秒内受到 2N 的水平外力作用，第 2 秒内受到同方向的 1N 的外力作用。下列判断正确的是（ ）A. 02s 内外力的平均功率是 2.5W B.第 2 秒内外力所做的功是 J54C.第 2 秒末外力的瞬时功率最大 D.第 1 秒内与第 2 秒内质点动能增加量的比值是 455.物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确。如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为 1R和 2的圆环，两圆环上的电荷量均为 q（q0） ，而且电荷均匀分布。两圆环的圆心 1O和 2相距为 2a，联线的中点为 O，轴线上
4、的 A 点在O 点右侧与 O 点相距为 r（rm)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。在 角取不同值的情况下，下列说法正确的有A两物块所受摩擦力的大小总是相等B两物块不可能同时相对绸带静止CM 不可能相对绸带发生滑动Dm 不可能相对斜面向上滑动13.如图所示,相距 的两小球 A、B 位于同一高度 h( 、h 均为定值).将 A 向 B 水平抛出的同时,l lB 自由下落.A、B 与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则 ( )A.A、B 在第一次落地前能否相碰,取决于
5、 A 的初速度B.A、B 在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰C.A、B 不可能运动到最高处相碰D.A、B 一定能相碰14.如图所示，在匀强磁场中附加另一匀强磁场，附加磁场位于图中阴影区域，附加磁场区域的对称轴 OO 与 SS 垂直。 a、 b、 c 三个质子先后从 S 点沿垂直于磁场的方向射入磁场，它们的速度大小相等， b 的速度方向与 SS 垂直， a、 c 的速度方向与 b 的速度方向间的夹角分别为、，且 。三个质子经过附加磁场区域后能达到同一点S ，则下列说法中正确的有( )A三个质子从 S 运动到 S 的时间相等B三个质子在附加磁场以外区域运动时，运动轨迹的圆心均在 OO 轴上C若撤
6、去附加磁场， a 到达 SS 连线上的位置距 S 点最近D附加磁场方向与原磁场方向相同三、填空题：本题共 4 小题，每空 2 分，共 20 分。15、物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数实验装置如图甲所示，打点计时器固定在斜面上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下图乙是打出的纸带的一段(1)已知打点计时器使用的交流电频率为 50 Hz，选 A、B、C、D、E、F、G 等 7 个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出滑块下滑的加速度 a_ m/s 2.(2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有_ ( 填入所选物理量前的字母)A木板的长度 LB木板的末端被垫起的高
7、度 hC木板的质量 m1D滑块的质量 m2E滑块运动的时间 t16.某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图甲所示。向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放,小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。回答下列问题:(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能 Ep与小球抛出时的动能 Ek相等。已知重力加速度大小为 g。为求得 Ek,至少需要测量下列物理量中的 ( )A.小球的质量 mB.小球抛出点到落地点的水平距离 sC.桌面到地面的高度 h
8、D.弹簧的压缩量 xE.弹簧原长 l0(2)图乙中的直线是实验测量得到的 s-x 图线。由图乙中给出的直线关系和 Ek的表达式可知,Ep与 x 的 次方成正比。17.根据闭合电路欧姆定律,用图甲所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中 R0是定值电阻,通过改变 R 的阻值,测出 R0两端的对应电压 U12,对所得的实验数据进行处理,就可以实现测量目的。根据实验数据在 坐标系中描出坐标点,如图乙所示。已知 R0=150,请完成以下12U数据分析和处理。(1)图乙中电阻为 的数据点应剔除;(2)在坐标纸上画出 关系图线;12RU(3)图线的斜率是 (V -1 -1),由此可得电池电动势 Ex=
9、V。18. 2. (2013安徽高考)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为 mm,合金丝的直径为 mm 。四、计算题：本题共 4 小题，共 34 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。19.（8 分）摩天大楼中一部直通高层的客运电梯.行程超过百米.电梯的简化模型如图甲所示.考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度 a 是随时间 t 变化的.已知电梯在 t=0 时由静止开始上升,a-t 图像如图乙所示.电梯总质量 m=2.0103kg.忽略一切
10、阻力.重力加速度 g 取10m/s2.(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力 F1和最小拉力 F2;(2)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率 P;再求在 011s 时间内,拉力和重力对电梯所做的总功 W.20.（8 分）制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为 d 的两平行极板，如图甲所示，加在极板 A、B 间的电压 ABU作周期性变化，其正向电压为 0U，反向电压为 -k(1)0，电压变化的周期为 2，如图乙所示。在 t=0 时，极板 B 附近的一个电子，质量为 m、电荷量为e，受电场作用由静止开始运动。若整个运动过程中，电子未碰到极板 A，且不考虑重力作用。（1）若 54k，电子
11、在 02 时间内不能到达极板 A，求 d 应满足的条件；（2）若电子在 0200 时间未碰到极板 B，求此运动过程中电子速度 v随时间 t 变化的关系；21.如图,两块相同平板 P1、P 2 置于光滑水平面上,质量均为 m。P 2 的右端固定一轻质弹簧,左端 A与弹簧的自由端 B 相距 L。物体 P 置于 P1 的最右端,质量为 2m 且可看作质点。P 1 与 P 以共同速度 v0 向右运动,与静止的 P2 发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后 P1 与 P2 粘连在一起。P 压缩弹簧后被弹回并停在 A 点(弹簧始终在弹性限度内)。P 与 P2 之间的动摩擦因数为 。求(1)P1、P 2 刚碰完时的
12、共同速度 v1 和 P 的最终速度 v2;(2)此过程中弹簧的最大压缩量 x 和相应的弹性势能 Ep。22（10 分）.如图，在区域 I（0xd）和区域 II（dx2d）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为 B 和 2B，方向相反，且都垂直于 Oxy 平面。一质量为 m、带电荷量 q（q0）的粒子 a 于某时刻从 y 轴上的 P 点射入区域 I，其速度方向沿 x 轴正向。已知 a 在离开区域 I时，速度方向与 x 轴正方向的夹角为 30；此时，另一质量和电荷量均与 a 相同的粒子 b 也从p 点沿 x 轴正向射入区域 I，其速度大小是 a 的 1/3。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求（
13、1）粒子 a 射入区域 I 时速度的大小；（2）当 a 离开区域 II 时，a、b 两粒子的 y 坐标之差。物理试题答案一、单项选择题：本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。1.如右图 1，轻弹簧上端与一质量为 m 的木块 1 相连，下端与另一质量为 M 的木块 2 相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块 1、2 的加速度大小分别为 1a、 2。重力加速度大小为 g。则有（ ）A 10a， 2 B 1ag， 2C ， mM D 1， 2mMag【解析】选 C，在抽出木板的瞬时，弹簧对 1 的支持力和对 2 的压力并未
14、改变。1 物体受重力和支持力， mg=F,a1=0，2 物体受重力和压力，根据牛顿第二定律 a2= = gF+MgM m+MM2.已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的 6 倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的 2.5 倍，则该行星的自转周期约为( )A6 小时 B. 12 小时 C. 24 小时 D. 36 小时【解析】根据牛顿第二定律和万有引力定律有：22MTmrG而 34RM，解得 3RrT。地球的同步卫星的周期为 T1=24 小时，轨道半径为 r1=7R1，密度 1。某行星的同步卫星周期为 T2，轨道半径为 r2=3.5R2，密度 2=
15、1。利用比值法解得 T2=12 小时，故正确答案为 B。3.如图所示，平直木板 AB 倾斜放置，板上的 P 点距 A 端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A 到 B 逐渐减小，先让物块从 A 由静止开始滑到 B。然后，将 A 着地，抬高 B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从 B 由静止开始滑到 A。上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有( )A物块经过 P 点的动能，前一过程较小B物块从顶端滑到 P 点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少C物块滑到底端的速度，前一过程较大D物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长【解析】选 AD 物块下滑的加速度 cossinga，前一过程， 逐渐减小
16、， a 逐渐增大；后一过程， 逐渐增大， a 逐渐减小。可知前一过程中的平均值 1比后一过程的平均值 2大，即 1 2，对应有 a1 a2（下标为 1 表示前一过程，下标为 2 为后一过程） 。由 asv和 mvEk可知，前一过程中 S、 a 均小，故物块经过 P 点的动能，前一过程较小，A 正确。由 sgQco可知，两过程产生的热量一样多，B 错误；由功能关系21vmgh可知，滑块滑到底部的速度大小一样大，C 错误；在前一过程中，加速度先变小后变大，后一过程中，加速度先变大后变小，物块从顶部滑到底部的时间，结合运动学图象可知前一过程较长， D 正确。4.一质量为 1kg 的质点静止于光滑水平
17、面上，从 t=0 时起，第 1 秒内受到 2N 的水平外力作用，图 1第 2 秒内受到同方向的 1N 的外力作用。下列判断正确的是（ ）A. 02s 内外力的平均功率是 2.5WB.第 2 秒内外力所做的功是 J54C.第 2 秒末外力的瞬时功率最大D.第 1 秒内与第 2 秒内质点动能增加量的比值是 45【解析】选 D。第 1 秒内的加速度 m/s ，1 秒末的速度 m/s；第 2 秒内的加21a12v速度 m/s ,第 2 秒末的速度 m/s；所以第 2 秒内外力做的功2a 3vJ，故 B 错误；第秒末的瞬时功率 。第5.1mvW1W4PFv 秒末的瞬时功率 ，故错误。02s 内外力的平均
18、功率WPF W，故 A 错误；第 1 秒内与第 2 秒内质点动能增加量的比值tvP249，故 D 正确。521mE5.物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确。如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为 1R和 2的圆环，两圆环上的电荷量均为 q（q0） ，而且电荷均匀分布。两圆环的圆心 1O和 2相距为 2a，联线的中点为 O，轴线上的 A 点在O 点右侧与 O 点相距为 r（rm)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。在 角取不同值的情况下，下列说法正确的有A两物块所受摩
19、擦力的大小总是相等B两物块不可能同时相对绸带静止CM 不可能相对绸带发生滑动Dm 不可能相对斜面向上滑动【解析】选 AC.当物块与丝绸之间的动摩擦因数 时，M、m 恰好相对于绸带静止，Mtan相对于斜面向下运动，m 相对于斜面向上运动，由于斜面光滑且不计绸带质量，此时绸带等效为一根轻绳；当 时情况相同；当 时，m 会相对于斜面向下滑动，M 相对于tant绸带静止，沿斜面向下滑动，无论何种情况绸带绸带对两物体的摩擦力大小均相等，故 A、C 正确，B、D 错误。13.如图所示,相距 的两小球 A、B 位于同一高度 h( 、h 均为定值).将 A 向 B 水平抛出的同时,l lB 自由下落.A、B
20、与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则 ( )A.A、B 在第一次落地前能否相碰,取决于 A 的初速度B.A、B 在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰C.A、B 不可能运动到最高处相碰D.A、B 一定能相碰【解析】选 A、D.A、B 两个小球在竖直方向上均做自由落体运动，两球落地之后在竖直方向上均做竖直上抛运动，在同一时刻始终处于同一高度上，A 球在水平方向上始终做匀速直线运动，所以 A、B 两个小球一定能够相碰，D 正确，B 和 C 是错误的，只要 A 球的初速度足够大就可以在第一次落地之前相碰，A 正确，答案选 A、D.14.如
21、图所示，在匀强磁场中附加另一匀强磁场，附加磁场位于图中阴影区域，附加磁场区域的对称轴 OO 与 SS 垂直。 a、 b、 c 三个质子先后从 S 点沿垂直于磁场的方向射入磁场，它们的速度大小相等， b 的速度方向与 SS 垂直， a、 c 的速度方向与 b 的速度方向间的夹角分别为、，且 。三个质子经过附加磁场区域后能达到同一点S ，则下列说法中正确的有( )A三个质子从 S 运动到 S 的时间相等B三个质子在附加磁场以外区域运动时，运动轨迹的圆心均在 OO 轴上C若撤去附加磁场， a 到达 SS 连线上的位置距 S 点最近D附加磁场方向与原磁场方向相同【解析】选 CD。三个质子从 S 运动到
22、S过程，运动轨迹的长度从 a、 b、 c 依次增大，由于洛仑兹力对质子不做功，三个质子速度大小始终相等，运动时间不相等， A 错误；三个质子在附加磁场以外区域及附加磁场区域运动时，以质子 b 为例画出其运动轨迹图两种情况（ Rr 和 Rr）如图甲乙所示，由图可以看出质子 b 的运动轨迹的圆vPQOOS SA BRr图甲vPQOOS SA BRr图乙心不在 O轴上，所以 B 错误；用作图法可知，若撤去附加磁场， a 到达 S连线上的位置距S 点距离为 cos2)sin(2RRxa， b 到达 S连线上的位置距 S 点距离为 Rxb2，c 到达 连线上的位置距 S 点距离为 cos2)in(Rxc
23、，可知 a 到达 SS 连线上的位置距 S 点最近， C 正确；因 b 要增大曲率，才能使到达 连线上的位置向 S 点靠近，所以附加磁场方向与原磁场方向相同， D 正确。三、填空题：本题共 4 小题，每空 2 分，共 20 分。15、物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数实验装置如图甲所示，打点计时器固定在斜面上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下图乙是打出的纸带的一段(1)已知打点计时器使用的交流电频率为 50 Hz，选 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G 等 7 个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出滑块下滑的加速度 a_ m/s 2.(2)为测量动摩擦因数
24、，下列物理量中还应测量的有_(填入所选物理量前的字母)A木板的长度 LB木板的末端被垫起的高度 hC木板的质量 m1D滑块的质量 m2E滑块运动的时间 t【解析】(1)纸带上可用数据为六个，为充分利用，减小误差，数据处理方法采用逐差法，a ，且由“各计数点间均有一个点没有画出”得出 T0.04 x4 x5 x6 x1 x2 x39T2s，代入有 a 102 m/s23.00 m/s 2.6.71 7.21 7.70 5.29 5.76 6.2590.042(2)为间接测量动摩擦因数，需找出 与 a 的关系，由牛顿第二定律得mgsin mg cos ma，式中 为木板的倾角，由几何关系 sin
25、h/L，cos /L，代入有 .故还应测的物理量有 h、 L.L2 h2gh aLg L2 h2答案 (1)3.00 (2)AB16.某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图甲所示。向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放,小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。回答下列问题:(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能 Ep与小球抛出时的动能 Ek相等。已知重力加速度大小为 g。为求得 Ek,至少需要测量下列物理量中的 ( )A.小球的质
26、量 mB.小球抛出点到落地点的水平距离 sC.桌面到地面的高度 hD.弹簧的压缩量 xE.弹簧原长 l0(2)图乙中的直线是实验测量得到的 s-x 图线。由图乙中给出的直线关系和 Ek的表达式可知,Ep与 x 的 次方成正比。【解析】(1)弹簧被压缩后的弹性势能 Ep=Ek= mv2,小球以初速度 v 做平抛运动,s=vt,h= gt2,1 1联立方程得 Ep= ,由此可知,需要测量 m、s、h,选项 A、B、C 正确。hmgs42(2)弹性势能的大小与弹簧压缩量 x 有关,由 s-x 图线可知,s 与 x 成正比,即 s=kx;所以Ep= ,Ep与 x 的 2 次方成正比,即 Ep=k(x)
27、 2= 。hgs42x)(k2 hmgs4【答案】(1)A、B、C (2) 217.根据闭合电路欧姆定律,用图甲所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中 R0是定值电阻,通过改变 R 的阻值,测出 R0两端的对应电压 U12,对所得的实验数据进行处理,就可以实现测量目的。根据实验数据在 坐标系中描出坐标点,如图乙所示。已知 R0=150,请完成以下12U数据分析和处理。(1)图乙中电阻为 的数据点应剔除;(2)在坐标纸上画出 关系图线;12RU(3)图线的斜率是 (V -1 -1),由此可得电池电动势 Ex= V。【解析】(1)从题图上可以看出,80.0 的点偏离图线较远,偶然误差较大应剔除
28、。(2)连接各点成直线时,尽量让点均匀地分布在直线的两侧,如图:(3)由图像可得,图线的斜率是(V-1 -1)04.187.52RUk由闭合电路欧姆定律可得电路的电流为: xrEI0R0两端的电压 U12U12=IR0= 0xr故 0012RExx即 =0.004440xER将 R0=150 代入上式可得:Ex=1.50V【答案】(1)80.0 (2)见解析图 (3)0.00444 1.5018. 2. (2013安徽高考)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为 mm,合金丝的直径为 mm 。【解析】(1)校零时的读数为(0+0.70.01)mm=0.007 mm,测量时的读数为(0+0.5+14.5 0.01)mm=0.645 mm,故合金丝的直径为(0.645-0.007)mm=0.638 mm 。四、计算题：本题共 4 小题，共 34 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
