河南省三门峡市高三物理上学期期末考试试题.docx

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河南省三门峡市高三物理上学期期末考试试题

河南省三门峡市2018届高三物理上学期期末考试试题

第I卷（选择题，共48分）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，第1－8题，每小题的四个选项中，只有一个选项符合要求；第9－12题，每小题所给的选项中有多项符合要求，全选对的得4分，部分选对的得2分，有选错或不选的得0分）

1.根据所学物理知识，判断下列四个“一定”说法中正确的是

A．物体的速度为零时，其加速度就一定为零

B．合外力对物体做功为零时，物体的机械能就一定守恒

C．核燃料

的一种裂变可能为

，其中X一定是质子

D．物体所受合外力冲量的方向与物体动量变化量的方向一定相同

2.如图所示，A、B两个大小相同、质量不等的小球放在光滑水平地面上，A以3m/s的速率向右运动，B以1m/s的速率向左运动，发生正碰后A、B两小球都以2m/s的速率反弹，则A、B两小球的质量之比为

A．3：

5B．2：

3C．1：

3D．3：

2

3.如图所示，水平桌面上有三个相同的物体、b、c叠放在一起，的左端通过一根轻绳与质量为m=1kg的小球相连，绳与水平方向的夹角为60°，小球静止在光滑的半圆形器皿中。

水平向右的力F=30N作用在b上，三个物体保持静止状态，g取10m/s2。

下列说法正确的是

A．物体c受到向右的静摩擦力

B．物体b受到两个摩擦力，方向都向左

C．桌面对物体的静摩擦力方向水平向左

D．撤去力F的瞬间，三个物体将获得向左的加速度

4.如图所示，P是y轴上一点，Q是x轴上一点。

一物体从P点开始做平抛运动，落到Q点，重力加速度沿y轴负向，则下列说法正确的是

A．若增大物体平抛的初速度，抛出点P上移，物体将从Q点左侧经过x轴

B．若改变物体平抛的初速度，抛出点P上移，物体有可能落到Q点

C．若增大物体平抛的初速度，抛出点P下移，物体一定落到Q点

D．若改变物体平抛的初速度，抛出点P上移，物体一定不会落到Q点

5.假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A和B，半径分别为RA和RB，两颗行星周围卫星的轨道半径的三次方（r3）与运行周期的平方（T2）的关系如图所示，T0为卫星环绕行星表面运行的周期。

则

A．行星A的质量小于行星B的质量

B．行星A的密度小于行星B的密度

C．当两行星的卫星轨道半径相同时，行星A的卫星向心加速度大于行星B的向心加速度

D．行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度

6.如图所示，绝缘空心金属球壳不带电，现在中间放一带电量为Q的正点电荷，、b、c分别是球壳内、球壳中、球壳外的点，下列分析正确的是

A．b点的场强为零

B．、b、c三点中，b点的电势最低

C．Q在b点产生的场强为零

D．球壳内壁不带电，感应电荷全部分布在外表面上

7.如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是

A．电压表V1的读数减小，电流表A1的读数减小

B．电源的输出功率一定变小

C．若滑片P的位置不动，R2突然发生短路，则A2的读数变大

D．电压表V1的读数的变化量与电流表A1的读数的变化量的比值不变

8.如图甲所示，在匀强磁场中，两个匝数相同的正方形金属线圈分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势随时间t变化的图象如图乙中曲线、b所示，则

A．t=6×10－3s时刻，两线圈均处于垂直于中性面的位置

B．、b对应的两线圈面积之比为4：

9

C．、b对应的线圈转速之比为3：

2

D．若只改变两线圈的形状（匝数不变），则两线圈电动势的有效值之比一定不变

9.如图所示，竖直放置的两平行金属板间有匀强电场，在两极板间同一等高线上有两质量相等的带电小球、b（可以看作质点）。

将小球、b分别从紧靠左极板和两极板正中央的位置由静止释放，它们沿图中虚线运动，都能打在右极板上的同一点。

则从释放小球到刚要打到右极板的运动中，下列说法正确的是

A．它们的运动时间ta=tb

B．它们的电荷量之比qa：

qb=1：

2

C．它们的电势能减少量之比Ea：

Eb=4：

1

D．它们的动能增加量之比Ek1：

Ek2=4：

1

10.如图，在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，PQ为两个磁场的理想边界，磁场范围足够大。

一个边长为a、质量为m、电阻为R的单匝正方形金属线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置I开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置II时，线框的速度为v/2。

则下列说法正确的是

A．在位置II时线框中的电功率为

B．此过程中回路产生的电能为

C．在位置II时线框的加速度为

D．此过程中通过导线横截面的电荷量为

11.如图所示，L1和L2为平行线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，AB两点都在L2上，带电粒子从A点以初速度v与L2成=30°斜向上射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上，不计重力，下列说法中正确的是

A．带电粒子一定带正电

B．带电粒子经过B点时的速度一定跟在A点的速度相同

C．若将带电粒子在A点时的初速度变大（方向不变）它仍能经过B点

D．若将带电粒子在A点时的初速度方向改为与L2成60°角斜向上，它就不一定经过B点

12.如图甲所示，倾角=30°的光滑斜面固定在水平面上，自然伸长的轻质弹簧一端固定在斜面底端的挡板上。

一质量为m的小球，从离弹簧上端一定距离的位置静止释放，接触弹簧后继续向下运动。

小球运动的v－t图象如图乙所示，其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的平滑曲线，BC是平滑曲线，不考虑空气阻力，重力加速度为g。

关于小球的运动过程，下列说法正确的是

A．小球在tB时刻所受弹簧弹力等于0.5mg

B．小球在tC时刻的加速度小于0.5g

C．小球从tA时刻到tC时刻的过程中重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

D．若小球从tC时刻所在的位置由静止释放后，能再次返回到该位置

第II卷（非选择题，共52分）

二、实验填空题（本题共2小题，共13分。

把答案填在答题卡上）

13.（4分）在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图甲所示的实验装置。

（1）实验时，该同学用钩码的重力表示小车受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为应该采取的措施是（填选项前的字母）

A．保证钩码的质量远小于小车的质量

B．选取打点计时器所打的第1点与第2点间的距离约为2mm的纸带来处理数据

C．把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力

D．必须先接通电源再释放小车

（2）如图乙所示是实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，相关计数点间的距离已在图中标出，测出小车的质量为M，钩码的总质量为m。

从打B点到打E点的过程中，合力对小车做的功是，小车动能的增量是（用题中和图中的物理量符号表示）。

14.（9分）为测量一电源的电动势及内阻：

（1）在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表：

A．量程为1V、内阻大约为1kΩ的电压表

B．量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表

C．量程为3V、内阻为3kΩ的电压表

选择电压表（填选项前字母），还需串联kΩ的电阻可以改装成量程为9V的电压表。

（2）利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表（此表用符号

、

或

与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），在右侧方框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。

（3）根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50V时，电阻箱阻值为15.0Ω；电压表示数为2.00V时，电阻箱的阻值为40.0Ω，则电源的电动势E=V、内阻r=Ω。

（保留三位有效数字）

三、计算题（本题共4小题，共39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得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

）

15.（8分）一质量为m的质点，系在轻绳的一端，绳的另一端固定在水平面上，水平面粗糙。

此质点在该水平面上做半径为r的圆周运动，设质点的最初速率是v0，滑动摩擦力大小恒定，当它运动一周时，其速率变为

，已知重力加速度为g，求：

（1）质点与水平面的动摩擦因数；

（2）当质点运动一周时的加速度大小；

（3）质点在静止以前运动了多少圈。

16.（10分）如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前得到越来越广泛的应用。

若一架质量m=2kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F=36N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N，g取10m/s2。

（1）无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，求在t=5s时离地面的高度h；

（2）当无人机悬停在距离地面高度H=100m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落。

求无人机坠落地面时的速度v；

（3）在第

（2）问条件下，在无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上最大升力。

为保证安全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1。

17.（10分）如图A、C两点分别位于x轴和y轴上，∠OCA=30°，OA的长度为L，在OCA区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场。

质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以平行于y轴的方向从OA边射入磁场，已知粒子从某点射入时，恰好垂直于OC边射出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t0，不计重力。

（1）求磁场的磁感应强度的大小；

（2）若粒子先后从OA边两不同点以相同的速度平行于y轴垂直射入磁场，恰好从OC边上的同一点射出磁场，求该粒子在这两次的磁场中运动的时间之和；

（3）若粒子从OA边某点平行于y轴垂直射入磁场后，其运动轨迹与AC边相切，且在磁场内运动的时间为

，求粒子此次入射速度的大小。

18.（11分）如图所示，在竖直平面内半径为R的光滑圆形绝缘轨道的内壁，有质量分别为m和2m的A、B两个小球用长为R的绝缘细杆连接在一起，A球不带电，B球所带的电荷量为－q（q>0），整个装置处在竖直向下的匀强电场中。

开始时A球处在与圆心等高的位置，现由静止释放，B球刚好能到达轨道右侧与圆心等高的位置C，已知重力加速度为g，求：

（1）匀强电场电场强度的大小E；

（2）当B小球运动到最低点P时，两小球的动能分别是多少；

（3）两小球在运动过程中最大速度的大小。

（参考答案）

一、单项选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，第1-8题，每小题的四个选项中，只有一个选项符合要求；第9-12题，每所给的选项中有多符合要求，全选对的得4分，部分选对的得2分，由选错或不选的得0分）

1．D2．A3．C4．B5．C6．A7．D8．C

9．AC10．AB11．BC12．AD

二、实验填空题（本题共2小题，共13分。

把答案填在答题卡上。

）

13．（4分）

（1）AC（2分）；

（2）

（1分）；

（1分）

14．（9分）

（1）C；6（2分）

（2）电路图如图所示（3分）

（3）7.50　；10.0（4分）

三、计算题（本题共4小题，共39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得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

）

15．（8分）解：

（1）设质点与水平面的动摩擦因数，质点运动一周时摩擦力做的功为W，根据动能定理得：

（1分）

又：

（1分）

解得：

（1分）

（2）当质点运动一周时质点的向心加速度大小为：

（1分）

当质点运动一周时质点的切向加速度大小为：

（1分）

则加速度：

（1分）

（3）设质点在运动了n周时停止，由动能定理得：

（1分）

解得：

n=1.33（1分）

16．（10分）解：

（1）设无人机上升时加速度为a，由牛顿第二定律，有：

F－mg－f＝ma（1分）

由：

h＝

at2（1分）

解得：

h＝75m（1分）

（2）设无人机坠落过程中加速度为a1，由牛顿第二定律，有：

mg－f＝ma1（1分）

由：

v2＝2a1H（1分）

解得：

v＝40m/s（1分）

（3）设飞行器恢复升力后向下减速时加速度为a2，由牛顿第二定律，有

F－mg＋f＝ma2（1分）

设飞行器恢复升力时速度为vm，则有：

（1分）

由：

vm＝a1t1（1分）

解得：

t1＝

s。

（1分）

17．（10分）解：

（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，在时间t0内其速度方向改变了90°，故其周期：

                            （1分）   ①

  设磁感应强度的大小为B，粒子速度为v，圆周运动的半径为r。

由洛伦兹力公式和牛顿定律得：

     （1分） ②

  匀速圆周运动的速度满足：

      （1分） ③

联立①②③式得：

       （1分）④

（2）设粒子从OA边两个不同位置射入磁场，能从OC边上的同一点P射出磁场，粒子在磁场中运动的轨迹如图（a）所示。

设两轨迹所对应的圆心角分别为

和

。

由几何关系有：

               （1分） ⑤

  粒子两次在磁场中运动的时间分别为

与

，则：

        （1分） ⑥

（3）如图（b），由题给条件可知，

该粒子在磁场区域中的轨迹圆弧对应的圆心角为120°。

设O'为圆弧的圆心，圆弧的半径为

，圆弧与AC相切与B点，从D点射出磁场，由几何关系和题给条件可知，此时有：

  ∠OO'D＝60°，∠BO′A＝30°     （1分）⑦

（1分）⑧

 设粒子此次入射速度的大小为v0，由圆周运动规律：

     （1分）⑨

  联立①⑦⑧⑨式得：

（1分）⑩ 

18．（11分）解：

（1）B刚好到达C的过程中，系统转过的角度为120°，与水平方向的夹角为60°，由动能定理可得：

（2分）

得：

（1分）

（2）AB在运动的过程中，速度大小始终相等，则

（1分）

在运动到p点的过程中，由动能定理可得：

（2分）

联立解得：

.（1分）

（3）设OA转过的角度为

时，两球有最大速度，则由动能定理可得：

（2分）

整理得：

（1分）

可见，当

时，有最大速度，最大速度为：

（1分）