1、福建省福州第一中学 2017 届高三下学期模考 4 物理试卷（解析版）一、选择题1在物理学的发展中，建立概念，总结规律都离不开一大批辛勤攀登科学高峰的物理学家们。下面有关科学家的发现正确的是( )A. 为了建立天体运动规律，开普勒利用自己的行星观测数据，建立了开普勒行星运动定律B. 为了描述物体的运动，伽利略首先建立了平均速度、加速度的概念C. “某个量是守恒的”，把这个量叫做能量，这是牛顿有关能量的描述D. “闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比”，这是法拉第在对理论和实验资料严格分析后得出的法拉第电磁感应定律的内容【答案】B【解析】为了建立天体运动规律，开普勒利用
2、第谷的行星观测数据，建立了开普勒行星运动定律，故 A 错误；为了描述物体的运动，伽利略首先建立了平均速度、加速度的概念，故 B 正确；“某个量是守恒的”，把这个量叫做能量，这是焦耳有关能量的描述，故 C 错误；法拉第发现了电磁感应现象，但“闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比”，并不是法拉第在对理论和实验资料严格分析后得出的法拉第电磁感应定律的内容故 D 错误2在平直公路上行驶的 a 车和 b 车，其位移-时间图象分别为图中直线 a 和曲线 b，由图可知( )A. b 车运动方向始终不变B. 在 t1时刻 a 车与 b 车速度相同C. t1到 t3时间内 a 车与 b
3、 车的平均速度相等D. t1到 t2时间内有一时刻两车的速度相同【答案】C【解析】B 车的位移先减小，即朝着负方向运动，后增大，即又朝着正方向运动，A 错误； 1t时刻两者的位置坐标相同，因为图像的斜率表示速度大小，所以两者速度不同，B 错误； 1t时刻两者的位置坐标相同，3t时间两者的位置坐标又相同，故这段时间内的位移相同，所用时间相同，所以平均速度相同，C 正确； 1到 2时间内 b 沿负方向运动，a 沿正方向运动，速度不会相同，D 错误；【点睛】横坐标代表时刻，而纵坐标代表物体所在的位置，纵坐标不变即物体保持静止状态；位移时间图像是用来描述物体位移随时间变化规律的图像，不是物体的运动轨迹
4、，斜率等于物体运动的速度，斜率的正负表示速度的方向，质点通过的位移等于 x 的变化量 x3如图所示，匀强磁场的磁感应强度 。单匝矩形线圈面积 S=1m2。电阻不计，绕垂直于磁场的轴 匀速转动。线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接，为交流电流表。调整副线圈的滑动触头 P，当变压器原、副线圈匝数比为 1:2 时，副线圈电路中标有“36V 36W”的灯泡正常发光。以下判断正确的是( )A. 电流表的示数为 1AB. 矩形线圈产生电动势的最大值为 18VC. 从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间变化的规律为 (V)D. 若矩形线圈转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将 P 适当下移【答案】
5、C【解析】小灯泡正常发光，故变压器的输出电流为： ；根据变流比公式： ，解得 ，故 A 错误；小灯泡正常发光，故变压器的输出电压为 6V，根据变压比公式 ，解得： ；故矩形线圈产生电动势的有效值为 12V，故 B 错误；矩形线圈产生电动势的最大值为 ，根据公式，解得： ，故从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律 ，故 C 正确；若矩形线圈转速增大，根据公式 ，感应电动势的最大值增加，故有效值也增加；为使灯泡仍能正常发光，应该减小变压比，故应将 P 适当上移，故 D 错误；4引力波的发现证实了爱因斯坦 100 年前所做的预测。1974 年发现了脉冲双星间的距离在减小就已间接
6、地证明了引力波的存在。如果将该双星系统简化为理想的圆周运动模型，如图所示，两星球在相互的万有引力作用下，绕 O 点做匀速圆周运动。由于双星间的距离减小，则( )A. 两星的运动周期均逐渐减小B. 两星的运动角速度均逐渐减小C. 两星的向心加速度均逐渐减小D. 两星的运动速度均逐渐减小【答案】A【解析】试题分析：双星做匀速圆周运动具有相同的角速度，靠相互间的万有引力提供向心力，根据万有引力提供向心力得出双星的轨道半径关系，从而确定出双星的半径如何变化，以及得出双星的角速度、线速度、加速度和周期的变化根据22121mGrL，知 12mr，知轨道半径比等于质量之反比，双星间的距离减小，则双星的轨道半
7、径都变小，根据万有引力提供向心力，知角速度变大，周期变小，故 A 正确 B 错误；根据1212aL知，L 变小，则两星的向心加速度增大，故 C 错误；根据2121mvGLr，解得211Gmrv，由于 L 平方的减小比 1r和 2的减小量大，则线速度增大，故 D 错误5将一篮球从地面上方 B 点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上 A 点，不计空气阻力。若抛射点 B 向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中 A 点，则可行的是( )A. 增大抛射速度 v0，同时减小抛射角 B. 减小抛射速度 v0，同时减小抛射角 C. 增大抛射角 ，同时减小抛出速度 v0D. 增大抛射角 ，同时增大抛出速
8、度 v0【答案】C【解析】试题分析：可以将篮球的运动，等效成篮球做平抛运动，当水平速度越大时，抛出后落地速度越大，与水平面的夹角则越小若水平速度减小，则落地速度变小，但与水平面的夹角变大因此只有增大抛射角，同时减小抛出速度，才能仍垂直打到篮板上，所以只有 C 正确，ABD 均错误；故选 C。考点：平抛运动6如图，一固定容器的内壁是半径为 R 的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为 m 的质点 P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为 W。重力加速度大小为g。设质点 P 在最低点时，向心加速度的大小为 a，容器对它的支持力大小为 N，则( )A. B. C. D. 【答
9、案】AC【解析】试题分析: 质点 P 下滑的过程，由动能定理得 ，可得 ；在最低点，质点 P 的向心加速度 ；根据牛顿第二定律得 ,解得 ；故 A、B 、C 正确，D 错误故选 ABC考点：考查动能定理；向心力【名师点睛】解决本题的关键掌握动能定理解题，以及知道质点在 B 点径向的合力提供圆周运动的向心力7如图所示，将质量为 M1、半径为 R 且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠竖直墙壁，右侧靠一质量为 M2 的物块今让一质量为 m 的小球自左侧槽口 A 的正上方 h 高处从静止开始下落，与半圆槽相切自 A 点进入槽内，则以下结论中正确的是( )A. 小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆
10、槽在水平方向动量守恒B. 小球在槽内运动的 B 至 C 过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统冲车方向动量守恒C. 小球离开 C 点以后，将做竖直上抛运动D. 小球从 A 点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统机械能守恒【答案】BD【解析】试题分析：小球从 AB 的过程中，半圆槽对球的支持力沿半径方向指向圆心，而小球对半圆槽的压力方向相反指向左下方，因为有竖直墙挡住，所以半圆槽不会向左运动，可见，该过程中，小球与半圆槽在水平方向受到外力作用，动量并不守恒，而由小球、半圆槽和物块组成的系统动量也不守恒；从 BC 的过程中，小球对半圆槽的压力方向向右下方，所以半圆槽要向右推
11、动物块一起运动，因而小球参与了两个运动：一个是沿半圆槽的圆周运动，另一个是与半圆槽一起向右运动，小球所受支持力方向与速度方向并不垂直，此过程中，因为有物块挡住，小球与半圆槽在水平方向动量并不守恒，但是小球、半圆槽和物块组成的系统水平方向动量守恒，小球运动的全过程，水平方向动量也不守恒，选项 A 错误，选项 B 正确；当小球运动到 C 点时，它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上，所以此后小球做斜上抛运动，即选项 C 错误；因为小球在槽内运动过程中，速度方向与槽对它的支持力始终垂直，即支持力不做功，且在接触面都是光滑的，所以小球、半圆槽。物块组成的系统机械能守恒，故选项 D 正确。故选：BD8
12、两列简谐横波 I 和分别沿 x 轴正方向和负方向传播，两列波的波速大小相等，振幅均为 5cm。t=0 时刻两列波的图像如图所示，x=-lcm 和 x=lcm 的质点刚开始振动。以下判断正确的是 E坐标原点始终是振动加强点，振幅为 l0cmA. I、两列波的频率之比为 2：1B. t=0 时刻，P、Q 两质点振动的方向相同C. 两列波将同时传到坐标原点 OD. 两列波的波源开始振动的起振方向相同【答案】ACD【解析】试题分析：A、由图可知，两波的波长之比为 1:2，又波速相等，则频率之比为 2：1，故 A 正确；B、t=0 时刻， P 质点振动的方向向下，Q 质点振动的方向向上，两质点振动的方向
13、相反，B 错误；由于波速相同，波前端到 O 点距离相等，两列波将同时传到坐标原点 O，C 正确；从波形看，两列波的波源开始振动的起振方向都向上，D 正确；由于两列波频率不等，相遇后没有稳定的振动加强点，E 错误；故选：ACD。考点：波的传播；波的叠加;波长、频率和波速的关系。【名师点睛】由图读出两波波长的关系，根据波速相同，研究周期和频率关系，对照判断能否发生干涉。由振动方向相同，则为振动加强，结合矢量合成法则，且振幅是质点离开平衡的位置最大距离，从而即可求解。二、多选题9如图，两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，其左端接有定值电阻 R。Ox 轴平行于金属导轨，在 0x4 m 的空间区域内
14、存在着垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度 B 随坐标 x（以m 为单位）的分布规律为 B=0.8-0.2x (T)。金属棒 ab 在外力作用下从 x=0 处沿导轨运动，ab 始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。设在金属棒从 x1=1 m 经 x2=2 m 到 x3=3 m 的过程中，R 的电功率保持不变，则金属棒( )A. 在 x1与 x3处的电动势之比为 13B. 在 x1 与 x3 处受到磁场 B 的作用力大小之比为 31C. 从 x1 到 x2 与从 x2 到 x3 的过程中通过 R 的电量之比为 53D. 从 x1 到 x2 与从 x2 到 x3 的过程中 R 产生的焦耳
15、热之比为 53【答案】BCD【解析】由功率的计算式2UEP知道由于金属棒从 1xm经 2到 3xm的过电功率保持不变，所以 E 应不变以，A 错误；由安培力公式 FBIL及 PEI知： 11320.8213FBI，B 正确由于金属棒从 1x经 2到 3x的过程中，R的电功率保持不变，由 2PIR知道 R 中的电流相等，再由安培力公式 FBIL，所以 F-x 图象如图所示显然图象与坐标轴围成的面积就是克服安培力做的功，即 R 产生的热量，所以： 120.6453Q，D正确；因为热量之比为 5：3，电流相同，说明时间之比为 5：3，因此电量1122qIt，C 正确。【点睛】本题的难点在于没有一个对
16、比度，导体棒 ab 在随 x 的增大而减小的磁场中在外力作用下切割磁感线，而巧妙的是在某一路段 R 上的电功率相同，预示着电路的电流和 R 上电压相同，则安培力正比于磁感应强度，均匀减小克服安培力的功转化为焦耳热，所以 F-x 图象与坐标轴围成的面积就是功虽然不知外力怎么变化，但它与解决问题无多大关联10下列有关热现象的叙述正确的是_。A. 由于液体表面张力的作用，叶片上的小露珠呈现球形B. 液体与大气相接触时，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引C. 生产雨伞时，应选择容易被水浸润的伞布，以便更好地防水D. 液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征E. 液晶的光学性质不随温度
17、、外加电压等外界因素的变化而变化【答案】ABD【解析】由于挥发，液体表面的分子分布比液体内部分子的分布要稀疏，故存在液体的表面张力，草叶上的露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故 A 正确；液体与大气相接触时，液体表面的分子之间斥力和吸引力的合力表现为引力，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引，故 B 正确；生产雨伞时，应选择不容易被水浸润的伞布，以便更好地防水故 C 错误；液晶即具有流动性，又具有的光学性质的各向异性，故 D 正确；液晶具有的光学性质的各向异性，随温度、外加电压等外界因素的变化而变化，故 E错误；三、实验题11某实验小组要探究力对物体做功与物体获得速度的关系，选取的实
18、验装置如图所示。(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和_电源（填“交流”或“直流”)；(2)实验主要步骤如下： I实验时，为使小车所受合力等于橡皮筋的拉力，在未连接橡皮筋前将木板的左端用小木块垫起，使木板倾斜合适的角度，启动电源，轻推小车，得到的纸带应该是_(填“甲”或“乙”)； II小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出，沿木板运动，此过程橡皮筋对小车做的功为 W；III再分别改用完全相同的 2 条、3 条橡皮筋作用于小车，每次释放小车时：除由静止释放外，还必须_(填写相应实验条件），使得每次每条橡皮筋对小车做的功都为W；IV分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最
19、大速度 vl、v 2、v 3。下图是实验中打出的一条纸带，为了测量小车获得的最大速度，应选用纸带的_部分进行测量；作出 W-v 图象，则下列符合实际的图象是 _；A. B. C. D. (3)若该小组实验时遗忘了上述步骤 I 操作的情况下也完成了整个实验，那么当小车速 度最大时，橡皮筋处于_状态。（填“伸长”或“原长”）【答案】 交流 乙 伸长量（或形变量或长度）都相同 GK D 伸长【解析】试题分析：打点计时器使用交流电源平衡摩擦力后，启动电源，轻推小车，小车做匀速直线运动橡皮条拉力是变力，采用倍增法增加功，故橡皮条的伸长量应该相同当小车达到最大速度时，做匀速直线运动根据 W 与 v 的关系
20、确定正确的图线若未平衡摩擦力，小车速度达到最大时，弹力与摩擦力相等（1）中学所用两种打点计时器所用电源都为交流电源（2）平衡摩擦力后，小车应做匀速运动，所以纸带应该是图乙；（3）使小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出，这时橡皮筋对小车做的功为 W；再用完全相同的 2 条、3 条橡皮筋作用于小车，每次由静止释放小车时橡皮筋的伸长量都相同，使橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W（4）当小车达到最大速度后，做匀速直线运动，根据纸带的 GK 段测量最大速度功与速度的平方相对应，所以图象应为 D（5）若该小组实验时遗忘了上述步骤操作的情况下也完成了整个实验，那么当小车速度最大时，弹力和摩擦力相等，弹簧处于伸
21、长状态12为了测量某高内阻电源的电动势 E 和内阻 r(电动势约 5V、内阻约 500),现提供下列器材：A待测电源B电压表 V(03 V，内阻约几千欧)C电流表 A(10 mA，R A=10) D电阻箱 R0(09999.9) E滑动变阻器 R1(020)F滑动变阻器 R2(01000)G开关及导线H干电池若干节(内阻很小) (1)实验中需要将电压表改装。首先测定其内阻，某同学采用图甲所示的电路，电源为干电池组。开关 S 闭合前，电阻箱 R0的阻值应该调到_ （选填 “零 ”或 “最大 ”）。闭合开关，调节电阻箱，当电压表指针满偏时，阻值为 R01=2950；当电压表指针半偏时，阻值为R02
22、=8900，则电压表内阻 RV=_。 (2)采用图乙所示的电路测量电源电动势和内阻。电阻箱 R0与电压表串联构成量程为 6V 的电压表，则 R0=_；滑动变阻器应选_ (选填“R 1”或“R 2”)。 (3)根据实验测得数据,作出电源路端电压 U 随电流 I 变化的图象如图丙所示，由图象可知E=_V，r=_。【答案】（1）最大 3000（2）3000 R 2（3）5.0 490【解析】（1）开关 S 闭合前，电阻箱 R0 的阻值应该调到最大。由 U+U/RVR01= 0.5U+0.5U/RVR02，解得RV=3000。（2）根据扩大电压表量程原理，电阻箱 R0 与电压表串联构成量程为 6V 的
23、电压表，则 R0=3000；滑动变阻器应选阻值范围大的 R2。（3）由闭合电路欧姆定律，E=U+Ir ，结合图线解得 E=5.0V，图线斜率的绝对值等于电源内阻 r=490。四、简答题13如图，直角坐标系 xOy 的 y 轴竖直向上，在整个空间区域内存在平行于 xOy 平面的匀强电场，在 y 0 的区域内还存在垂直于 xOy 平面的匀强磁场。现有一带正电的小颗粒，电荷量 q=210-7 C，质量 m=1.510-5 kg，从坐标原点 O 射出，射出时的初动能 E0=110-4 J。小颗粒先后经过P（0.5，0）、Q（0.3，0.4）两点，经过 P 点时动能为 0.4E0，经过 Q 点时动能也为 0.4E0。重力加速度大小 g 取 10 m/s2。求(1)O、P 两点间的电势差 UOP；(2)匀强电场的场强 E 的大小和方向。【答案】(1) 30VOP (2) 750/m,方向与 OQ 连线垂直沿左上方【解析】(1)带电小颗粒从 O 到 P，由动能定理有 0OPqUE由式得 OPU(2)带电小颗粒从 O 到 Q，由动能定理有 0OQQmgy由式得 0，O 点与 Q 点电势相等如图，
