湖南师大附中物理.docx

湖南师大附中物理.docx

《湖南师大附中物理.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湖南师大附中物理.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

湖南师大附中物理

湖南师大附中2017届高三摸底考试

物　理

本试题卷包括选择题、填空题和解答题三部分，共8页。

时量90分钟。

满分100分。

得分：

______________

一、选择题（本题共16小题，其中1－13题每小题四个选项中只有一个符合题意，14－16题每小题有多个选项符合题意，请将符合题意的选项序号填涂在答题卡上，每小题3分，共48分）

1．在电磁学史上，有关下列物理学家的说法错误的是

A．库仑通过实验研究确定了点电荷之间的作用规律

B．奥斯特发现通电导线周围存在磁场

C．法拉第在实验中发现了电磁感应现象

D．安培总结出电磁感应现象中感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化

2．关于感应电流，下列说法中正确的是

A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流

B．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流

C．若闭合电路的一部分导体在磁场中运动，闭合电路中一定有感应电流

D．只要导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流

3．关于光电效应，下列说法正确的是

A．极限频率越大的金属材料逸出功越大

B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应

C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小

D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多

4．两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈中有竖直方向的磁场，如图所示，两板间有一个质量为m、电荷量为＋q的油滴恰好处于静止状态，则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是

A．磁感应强度B向上增大B．磁感应强度B向下减小

C.

＝

D.

＝

5．实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动．今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10V．已知R＝10Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是

A．线圈平面与磁场平行时刻，线圈中的瞬时电流为零

B．从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈中感应电流瞬时值表达式为i＝

sin100πt（A）

C．流过电阻R的电流最大值为

A

D．电阻R上的热功率等于5W

6．下列对原子结构的认识中，错误的是

A．原子中绝大部分是空的，原子核很小

B．电子在核外绕核旋转，向心力为库仑力

C．原子的全部正电荷都集中在原子核里

D．原子核的直径大约为10－10m

7．如图所示为小型电磁继电器的构造示意图，其中L为含铁芯的线圈，P为可绕O点转动的铁片，K为弹簧，S为一对触头，A、B、C、D为四个接线柱，断电器与传感器配合，可完成自动控制的要求，对其工作方式有下列判断：

①A、B间接控制电路，C、D间接被控电路

②A、B间接被控电路，C、D间接控制电路

③流过L的电流减小时，C、D间电路断开

④流过L的电流增大时，C、D间电路断开

以下组合的两项都正确的是

A．①③B．②④C．①④D．②③

8．关于动量的变化，下列说法中错误的是

A．做直线运动的物体速度增大时，动量的增量Δp的方向与运动方向相同

B．做直线运动的物体速度减小时，动量的增量Δp的方向与运动方向相反

C．物体的速度大小不变时，动量的增量Δp一定为零

D．物体做平抛运动时，动量的增量一定不为零

9．如图某物体在拉力F的作用下没有运动，经时间t后

A．拉力的冲量为Ft

B．拉力的冲量为Ftcosθ

C．支持力的冲量为零

D．重力的冲量为零

10．有关氢原子光谱的说法正确的是

A．氢原子的发射光谱是连续谱

B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光

C．氢原子光谱说明氢原子能量是连续的

D．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关

11．如图所示为氢原子的能级图，则下列说法正确的是

A．若己知可见光的光子能量范围为1.61eV～3.10eV，则处于第4能级状态的氢原子，发射光的谱线在可见光范围内的有2条

B．当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，氢原子的电势能增加，电子的动能增加

C．处于第3能级状态的氢原子，发射出的三种波长分别为λ1、λ2、λ3（λ1>λ2>λ3）的三条谱线，则λ1＝λ2＋λ3

D．若处于第2能级状态的氢原子发射出的光能使某金属板发生光电效应，则从第5能级跃迁到第2能级时发射出的光也一定能使此金属板发生光电效应

12.

92U放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成

83Bi，而

83Bi可以经一次衰变变成

　aX（X代表某种元素），也可以经一次衰变变成　b81Ti，

　aX和　b81Ti最后都变成

82Pb，衰变路径如图所示，则图中

A．a＝82,b＝211

B．①是β衰变，②是α衰变

C．①是α衰变，②是β衰变

D．　b81Ti经过一次α衰变变成

82Pb

13．如图所示，在光滑的水平面上宽度为L的区域内，有一竖直向下的匀强磁场．现有一个边长为a（a＜L）的正方形闭合线圈以垂直于磁场边界的初速度v0向右滑动，穿过磁场后速度减为v，那么当线圈完全处于磁场中时，其速度大小

A．大于

B．等于

C．小于

D．以上均有可能

14．如图所示，置于水平面上的质量为M、长为L的木板右端水平固定有一轻质弹簧，在板上与左端相齐处有一质量为m的小物体（m3m），木板与物体一起以水平速度v向右运动，若M与m、M与地的接触均光滑，板与墙碰撞无机械能损失，则从板与墙碰撞以后，以下说法中正确的是

A．板与小物体组成的系统，总动量守恒

B．当物体和木板对地的速度相同时，物体到墙的距离最近

C．当小物体滑到板的最左端时，系统的动能才达到最大

D．小物体一定会从板的最左端掉下来

　　　甲　　　　　　　　　　乙

15．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为5∶1，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．下列说法中正确的是

A．图乙中电压的有效值为220V

B．电压表的示数为44V

C．R处出现火警时电流表示数增大

D．R处出现火警时电阻R0消耗的电功率增大

16．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A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为

h0（不计空气阻力），则

A．小球和小车组成的系统动量守恒

B．小车向左运动的最大距离为R

C．小球离开小车后做斜上抛运动

D．小球第二次冲过A能上升的最大高度

h0

h0

二、填空题（本题共2小题，每空2分，共12分）

17．（6分）如图所示，先后两次将同一个矩形线圈由匀强磁场中拉出，两次拉动的速度相同．第一次线圈长边与磁场边界平行，将线圈全部拉出磁场区，通过线圈的电流为I1，拉力做功W1、通过导线截面的电荷量为q1，第二次线圈短边与磁场边界平行，将线圈全部拉出磁场区域，通过线圈的电流为I2，拉力做功为W2、通过导线截面的电荷量为q2，则I1________I2，W1________W2，q1________q2.（三空均选填“>”、“＝”或“<”）

18．（6分）利用如图的装置可以验证动量守恒定律．

（1）下面是一系列的操作，其中不必要的操作是：

__________（填序号）

A．在桌边固定斜槽，使它的末端切线水平，在末端点挂上重垂线，并在地面已经铺好的纸上记录重垂线所指位置O点；

B．用天平称出两球的质量mA和mB；

C．用刻度尺测出球的直径d（两球直径相等），在纸上标出O′点；

D．测出A球释放位置的高度h；

E．测出桌面离地面的高度H；

F．不放置被碰小球B，让小球A从某点自由滚下，重复多次后记录落地点平均位置P；

G．调节斜槽末端右侧的小支柱，使其与斜槽末端等高，且距离等于球的直径，在小支柱上安放被碰小球B，让小球A从同一点自由滚下，重复多次后记录两球落地点平均位置M和N；

H．用米尺测量OP、OM、O′N的距离．

（2）实验中两球质量的关系应为mA__________mB（填“＜”、“＝”或“＞”）．

（3）若动量守恒，则有关线段应满足的关系式为________________________________________________________________________．

三、解答题（本题共4小题，共40分．解答应有必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）

19．（8分）一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，到达最高点时速度大小为v，炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块沿原轨道返回，质量为

.求：

（1）爆炸后的瞬时另一块的速度大小；

（2）爆炸过程中系统增加的机械能．

20.（8分）甲、乙两小船质量均为M＝120kg，静止于水面上，两船相距L＝10m，甲船上的人质量m＝60kg，通过一根长绳用F＝120N的水平力拉乙船，忽略水的阻力，求：

（1）两船相遇时，两船分别走了多少距离？

（2）为防止两船相撞，人至少应以多大的速度从甲船跳上乙船？

21．（12分）如图所示，半径为r、圆心为O1的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场右侧有一坚直放置的平行金属板M和N，两板间距离为L，在MN板中央各有一个小孔O2、O3，O1、O2、O3在同一水平直线上，与平行金属板相接的是两条竖直放置间距为L的足够长的光滑金属导轨，导体棒PQ与导轨接触良好，与阻值为R的电阻形成闭合回路（导轨与导体棒的电阻不计），该回路处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，整个装置处在真空室中，有一束电荷量为＋q、质量为m的粒子流（重力不计），以速率v0从圆形磁场边界上的最低点E沿半径方向射入圆形磁场区域，最后从小孔O3射出．现释放导体棒PQ，其下滑h后开始匀速运动，此后粒子恰好不能从O3射出，而从圆形磁场的最高点F射出．求：

（1）圆形磁场的磁感应强度B′；

（2）棒下落h的整个过程中，电阻上产生的电热；

（3）粒子从E点到F点所用的时间．

22．（12分）如图，在金属导轨MNC和PQD中，MN与PQ平行且间距为L＝1m，MNQP所在平面与水平面夹角α＝37°.N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值R＝10Ω的电阻．光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角均为θ＝53°.ab棒的初始位置在水平导轨上与NQ重合．ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.1，由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止．金属棒ab和ef质量均为m＝0.5kg，长均为L＝1m．空间有竖直方向、磁感应强度B＝2T的匀强磁场（图中未画出）．两金属棒与导轨保持良好接触，ef棒的阻值R＝10Ω，不计所有导轨和ab棒的电阻．假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．忽略感应电流产生的磁场．若ab棒在拉力F的作用下，以垂直于NQ的速度v1＝1m/s在水平导轨上向右匀速运动，且运动过程中ef棒始终静止（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）．

（1）求金属棒ab运动到x＝0.3m处时，经过ab棒的电流大小；

（2）推导金属棒ab从NQ处运动一段距离x过程中拉力F与x的关系式；

（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2＝2m/s在水平导轨上向右匀速运动，在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止．求此状态下磁感应强度B的最大值（此问结果可只保留一位有效数字）．

湖南师大附中2017届高三摸底考试

物理参考答案

一、选择题（每小题3分，共48分）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

答案

D

B

A

C

C

D

A

C

题号

9

10

11

12

13

14

15

16

答案

A

B

A

B

B

AD

CD

BD

二、填空题（每空2分，共12分）

17．（6分）>　>　＝

18．（6分）

（1）DE　

（2）＞　（3）mAOP＝mAOM＋mBO′N

三、解答题（共40分）

19．（8分）

（1）爆炸后其中一块沿原轨道返回，则该块炸弹速度大小为v，方向与原方向相反

爆炸过程中动量守恒，故mv＝－

v＋

v1（2分）

解得v1＝3v（2分）

（2）爆炸前系统总动能Ek＝

mv2，爆炸后系统总动能Ek′＝

·

v2＋

·

（3v）2＝2.5mv2（2分）

所以，系统增加的机械能ΔE＝Ek′－Ek＝2mv2（2分）

20．（8分）

（1）甲船和人与乙船组成的系统动量时刻守恒

由平均动量守恒得：

（M＋m）x甲＝Mx乙（2分）

又x甲＋x乙＝L（1分）

以上两式联立可求得：

x甲＝4m，x乙＝6m．（1分）

（2）设两船相遇时甲船的速度为v1，对甲船和人用动能定理得：

Fx甲＝

（M＋m）v

得v1＝

m/s（1分）

设人跳上乙船后甲船的速度为v甲，人和乙船的速度为v乙，

因系统动量守恒，有0＝Mv甲＋（M＋m）v乙

要甲、乙不相撞，至少应满足v甲＝v乙

所以有v甲＝0，即人跳离甲后，甲速度为零时，人跳离速度最小

（1分）

设人跳离的速度为v，因跳离时，甲船和人组成的系统动量守恒，有：

（M＋m）v1＝0＋mv（1分）

可求得：

v＝4

m/s（1分）

21．（12分）

（1）在圆形磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力qv0B′＝m·

（2分）

得B′＝

（1分）

（2）根据题意粒子恰好不能从O3射出的条件为

mv

＝qUPQ

（1分）

PQ匀速运动时，Mg＝B·

·L（1分）

导体棒匀速运动时，速度大小为vm，UPQ＝BLvm（1分）

由能量守恒：

QR＝Mgh－

Mv

（1分）

解得QR＝

v

－

（1分）

（3）在圆形磁场内的运动时间为t1

t1＝

＋

＝

·

＝

（1分）

在电场中往返运动的时间为t2

由L＝

　t2＝

（1分）

故t＝t1＋t2＝

（2分）

22．（12分）

（1）如图，ab棒滑行距离为x时，ab棒在导轨间的棒长

Lx＝L－2xcotθ＝1－1.5x（1分）

此时，ab棒产生的电动势Ex＝Bv1Lx

（1分）

流过ab棒的电流Iab＝

＝0.22A

（2分）

（2）拉力F与x的关系式F＝BIabLx（2分）

代入数据得F＝BIabLx＝0.8（1－1.5x）2（2分）

（3）流过ef棒的电流Ief＝

　①

ef棒所受安培力Fx＝BIefL　②

联立①②，解得，Fx＝

（L－2xcotθ）　③（1分）

由③式可得，Fx在x＝0和B为最大值Bm时有最大值F1.

由题意知，ab棒所受安培力方向必水平向左，ef棒所受安培力方向必水平向右，使F1为最大值的受力分析如图所示，图中fm为最大静摩擦力，

则有：

F1cosα＝mgsinα＋μ（mgcosα＋F1sinα）　④

（2分）

联立③④，代入数据得，Bm＝

＝4.79T

（1分）