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2016-2017学年湖北省枣阳市高级中学高三上学期8月检测 物理


湖北省枣阳市高级中学 2016-2017 学年度上学期高三年级 8 月月 考物理检测题
(时间:90 分钟 分值 100 分 )

第 I 卷(选择题共 48 分)
一、选择题(本大题 12 小题,每小题 4 分,共 48 分) 1.关于路程和位移,下列说法中正确的是( ) A、位移为零时,路程一定为零 B、路程为零时,位移一定为零 C、物

体沿直线运动时,位移的大小一定等于路程 D、物体沿曲线运动时,位移的大小可以等于路程 2.天然放射性元素 90 Th(钍)经过一系列 ? 衰变和 ? 衰变之后,变成 82 Pb(铅).下列论断中
232 208

正确的是 A.铅核比钍核少 24 个中子 B.铅核比钍核少 8 个质子 C.衰变过程中共有 4 次 ? 衰变和 8 次 ? 衰变 D.衰变过程中共有 6 次 ? 衰变和 4 次 ? 衰变 3.两个质量不同的小球用长度不等的细线栓在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动, 则它们的

A、角速度相同 B、线速度大小相同 C、周期不同 D、向心加速度大小相同 4.如图所示,质量为 m 的物体沿着半径为 r 的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为 v,若物体与球壳之间的摩擦因数为 ? ,则物体在最低点时的

g?
A、向心加速度为

v2 r

m( g ?
B、向心力为

v2 ) r m v2 r v2 ) r

C、对球壳的压力为

? m( g ?
D、受到的摩擦力为

5.下图四个电场中,均有相互对称分布的 a、b 两点。其中电势和场强都相同的是

6.在相对论中,下列说法错误 的是 .. A.一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速 B.物质的引力使光线弯曲 C.引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别 D.惯性系中的观察者观察一个相对他做匀速运动的时钟时,会看到这个时钟的示数与相对 他静止的同样的时钟的示数相同 7.下列说法正确的是: A.月球的第一宇宙速度是 7.9 km/s B.同步卫星的线速度介于第一和第二宇宙速度之间 C.牛顿通过实验测出了万有引力恒量,验证了万有引力定律 D.卡文迪许在实验室测出了万有引力恒量的数值,并验证了万有引力定律 8.如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环 a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强 度 B 随时间均匀增大。两圆环半径之比为 2:1,圆环中产生的感应电动势分别为 Ea 和 Eb。不 考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是

A.Ea:Eb=4:1,感应电流均沿逆时针方向 B.Ea:Eb=4:1,感应电流均沿顺时针方向 C.Ea:Eb=2:1,感应电流均沿逆时针方向 D.Ea:Eb=2:1,感应电流均沿顺时针方向 9.如图所示为波源 O 振动 1.5 s 时沿波的传播方向上部分质点第一次形成的波形图,已知 波源 O 在 t=0 时刻开始从平衡位置沿 x 轴负方向振动,

求: (1)波源的振动周期; (2)从 t=0 开始至 y=5.4 m 的质点第二次到达波峰的这段时间内,波源通过的路程。 10.如图所示,一个绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为 E,在其上端与 圆心等高处有一个质量为 m,带电荷量为+q 的小球由静止开始下滑,则

A.小球运动过程中机械能守恒 B.小球经过最低点时动能与电势能之和最小 C.小球在最低点时机械能最大 D.小球在最低点对环的压力大小为(mg+qE) 11.(6 分)如图所示,有一截面是直角三角形的棱镜 ABC,∠C=30°.在距 BC 边 d 处有一与 BC 边平行的光屏 MN.现有某一单色光束从 AC 边的中点 D 垂直 AC 边射入棱镜.已知棱镜对 该单色光束折射率为 n ? 3 ,光在真空中的传播速度为 c.求该光束从 BC 边第一次出射到 达 MN 的时间.
M A B

D d C N

12.如图所示,在斜面上,木块 A 与 B 的接触面与斜面平行,木块 A、B 均保持静止,则木 块 B 受到力的个数为( )

A.3 个

B.4 个

C.5 个

D.6 个

第 II 卷(非选择题)
二、实验题(10 分) 13. (10 分 )如图为某同学“测绘小灯泡伏安特性曲线”的实验电路,小灯泡规格(3.8V,

0.3A) ,各元件均能正常工作。 V A

(1)该同学按图示连接,两电表都有示数,但电压表示数无法调节到零。由实物连接图可 知,连接电路时有问题的器材是 (请选择器材编号) A.电压表 B.小灯泡 C.滑动变阻器 D.开关 (2)请在答题纸相应位置 画出能解决(1)中所存在问题的实验电路图; ....... (3)解决第(1)中问题后,该同学通过实验测得以下数据,请你据此在答题纸相应位置 作 ....... 出小灯泡电压随电流变化的曲线; 实验次 数 物理量 U / V I / A 1 0 0 2 0.10 0.050 3 0.30 0.080 4 0.60 0.100 5 1.20 0.125 6 1.80 0.160 7 2.40 0.180

(4)理论上电压从 0 逐渐增加到 2.5V 和从 2.5V 逐渐减小到 0 的两个测量过程中, 在电压表示数相同时, 电流表 示数应该略有不同。该同学进行该实验时,正值寒冬,气温很低,发现电压表示数调到相同 情况下,所对应的电流表示数几乎一样。请简要分析可能的原因? (写出一条即可) 三、计算题(42 分) 14. (本题 10 分)交流发电机转子有 n 匝线圈,每匝线圈所围面积为 S,匀强磁场的磁感应 强度为 B,匀速转动的角速度为ω ,线圈内电阻为 r,外电路电阻为 R.当线圈由图中实线 位置匀速转动 90°到达虚线位置过程中,求:

(1) 通过 R 的电荷量 q 为多少? (2) R 上产生电热 QR 为多少? (3) 外力做的功 W 为多少? 15. (10 分) 2005 年 10 月 12 日上午 9 时, “神州”六号载人飞船发射升空。 火箭点火起飞, 588 秒后,飞船与火箭分离,准确入轨,进入椭圆轨道运行。飞船飞行到第 5 圈实施变轨, 进入圆形轨道绕地球飞行。设“神州”六号飞船质量为 m,当它在椭圆轨道上运行时,其近 地点距地面高度为 h1,飞船速度为 v1,加速度为 a1;在远地点距地面高度为 h2,飞船速度为 v2.已知地球半径为 R(如图所示) ,求飞船

h1 h2 R

(1)由远地点到近地点万有引力所做的功 (2)在远地点的加速度 a2 16. (12 分)如图,质量 M=8kg 的小车停放在光滑水平面上,在小车右端施加一水平恒力 F1=16N,当小车向右运动速度达到 3m/s 时,在小车的右端轻放一质量为 m=2kg 的小物块, 物块与小车间的动摩擦因数 μ =0.4,假定小车足够长, g ? 10m / s ,问:
2

(1)小物块刚放上小车时,小物块及小车的加速度各为多大? (2)经过多长时间物块停止与小车的相对运动? (3)小物块从放在车上开始经过 t0=3s 所通过的位移是多少? (4)达到相同速度时,若水平恒力立即变为 F2=25N,请通过计算说明物块会从小车左端掉下 吗? 17. (本题 10 分)如图所示,水平地面有一倾角为 45°、高为 3.2m 的斜坡,从斜坡最高点 2 将一小球沿水平方向抛出,不计空气阻力,g 取 10m/s .

(1)为使小球能落在水平地面上,初速度至少为多大? (2)若小球得初速度为 3m/s,从抛出到离开斜面的距离最大时,经历的时间是多少? (3)将小球以不同的初速度 v0 水平抛出,请定性抛出小球在空中运动的时间 t 随 v0 变化的 图象.

参考答案 1.B 【解析】 试题分析:当一个人绕着操场跑了一圈后,位移为零,路程不为零,当路程为零时,说明物 体没有运动,所以位移一定为零,A 错误;B 正确;当物体做单向直线运动时,位移大小等

于路程大小,但如果做往返直线运动时,位移大小和路程不同,C 错误;物体做曲线运动时, 路程一定大于位移大小,D 错误; 考点:考查了路程和位移的区别 2.BD 【解析】 试题分析:根据核反应方程及质量及电荷数守恒原则可知,铅核比钍核少 16 个中子;铅核 比钍核少 8 个质子;衰变过程中共有 6 次 ? 衰变和 4 次 ? 衰变,选项 BD 正确。 考点:放射性衰变方程。 3. 【解析】 试题分析:对其中一个小球受力分析,如图,受重力,绳子的拉力,由于小球做匀速圆周运 动,故合力提供向心力;

将重力与拉力合成,合力指向圆心,由几何关系得,合力: F ? mg tan ? ①;由向心力公 式得到: F ? m? 2 r ②;设绳子与悬挂点间的高度差为 h,由几何关系,得: r ? h tan ? ③; 由①②③三式得: ? ?

g 2? ,与绳子的长度和转动半径无关,根据 ? ? 可得周期相同, T h

故 A 正确 D 错误;由 v ? ?r ,线速度与半径成正比,故 B 错误;两球的角速度相同,转动
2 半径不等,由 a ? ? r 得,向心加速度不等,故 D 错误;

考点:考查了圆周运动规律的应用 【名师点睛】能分析清楚题目中各个物理量的关系,抓住合力提供向心力展开讨论,分析向 心力来源是关键. 4.D 【解析】 试题分析:向心加速度的大小 a ?

v2 v2 ,故 A 错误.向心力 Fn=m ,故 B 错误.根据牛顿 r r v2 ,则物体对球壳的压力为 r

? m 第 二 定 律 得 , N ? m g? m , 解 得 N ? m g

v2 r

v2 v2 N ? mg ? m ,故 C 错误.物体所受的摩擦力 f ? ? N ? ? m( g ? ) .故 D 正确,故选 r r
'

D. 考点:牛顿第二定律;向心力及向心加速度

5.B 【解析】 试题分析:ab 两点在一等势面上,电势相同,a 的场强方向向左,b 的场强方向向右,则场 强不同,故 A 错误;a、b 在等量异种电荷连线的中垂线上,而此中垂线是一条等势线,两 点电势相同.根据电场线分布的对称性可知,这两点场强相同,故 B 正确;a、b 两点场强 相同,而电势 a 点高于 b 点,故 C 错误;根据电场线的对称性可知:a、b 两点的电势相同, 而 a 的场强方向向上,b 点的场强方向下,场强不同,故 D 错误,故选 B 考点:本题考查了电势;电场强度 6.D 【解析】 试题分析: 根据光速不变原理, 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速, 故 A 正确;广义相对论由两个结论:第一个结论是“物质的引力使光线弯曲” 。20 世纪初, 人们观测到了太阳引力场引起的光线弯曲。观测到了太阳后面的恒星。第二个结论是“引力 场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别” 。例如在强引力场的星球附近,时间进程 会变慢。天文观测到了引力红移现象,验证了这一结论的成立,所以 BC 正确;狭义相对论 的一个重要结论是“动尺缩短,动钟变慢” ,即惯性系中的观察者观察一个相对他做匀速运 动的时钟时,会看到这个时钟的示数比相对他静止的同样的时钟的示数要慢,D 错误。该题 让选择错误的结论,故选 D。 考点:相对论的基本假设及结论 7.D 【解析】 试题分析: 第一宇宙速度又称为环绕速度, 是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动 所需的最小初始速度. AB 中、人造卫星在圆轨道上运行时,运行速度 v =

GM ,轨道半径越大,速度越小,故 r

第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度,故 A、B 错误;牛顿在推出万有引力定律 的同时,并没能得出引力常量 G 的具体值.G 的数值于 1789 年由卡文迪许利用他所发明的 扭秤得出 C 错误,D 正确. 故选 D 考点:第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度、万有引力定律. 点评:注意理解第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度、万有引力定律. 8.B 【解析】 试题分析:根据法拉第电磁感应定律可得 E =

?? ?B S 4 ? ? S ,根据题意可得 a ? ,故 ?t ?t Sb 1

Ea : Eb ? 4 :1,感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的增大,即感应电流产生向里的感应磁
场,根据楞次定律可得,感应电流均沿顺时针方向。 【学科网考点定位】法拉第电磁感应定律、楞次定律的应用 【方法技巧】对于楞次定律,一定要清楚是用哪个手判断感应电流方向的,也可以从两个角 度理解, 一个是增反减同, 一个是来拒去留, 对于法拉第电磁感应定律, 需要灵活掌握公式, 学会变通。

9. (1)1.2s (2)1.72m 【解析】 试题分析: (1)波源从平衡位置开始沿 x 轴负方向振动,故波的最前端必然是从平衡位置开 始沿 x 轴负方向振动,由题意结合题图可知还有 1/4 波形没有画出来,所以 5T/4=1.5s 解得 T=1.2s (2)由波的图像可得波长为 λ =0.6m 波速为 v ?

?
T

? 0.5m / s

波源 O 振动 1.5s 时距离 y=5.4m 的质点最近的波峰传播到 y=5.4m 处需要的时间为

t1 ?

5.4 ? 0.3 s ? 10.2s 0.5 t ? 4 A=1.72 m T

y=5.4m 的质点第二次到达波峰需要的时间为 t=1.5 s+t1+T=12.9s 这段时间内波源 O 通过的路程为 s=

考点:机械波的传播 10.C 【解析】 试题分析:小球在下滑过程中,除重力外,电场力做正功,机械能增加,最低点时机械能最 大,选项 A 错误,选项 C 正确;小球在下滑过程中,重力势能 E 重 P、动能 Ek、电势能 E 电 P, 由能量守恒得:E 重 P+Ek+E 电 P=C(常数) ,整理得:Ek+E 电 P=C-E 重 P,所以当重力势能最大时, 即小球在最高点时,动能与电势能之和最小,选项 B 错误;小球在最低点时,小球具有速度 v,小球受竖直向下的重力 G,电场力 qE,竖直向上的支持力 F,由牛顿第二定律得:F—G —qE=

mv r

2

,小球在最低点对环的压力大于(mg+qE) ,选项 D 错误。

考点:本题旨在考查能量守恒定律、牛顿第二定律。 11. t ?

2d c

【解析】 试题分析: 设光从 BC 边射出时出射角为 ? ,由折射定律:

n?

sin ? o ,得: ? ? 60 sin 30?

(2 分) (2 分)

由几何关系知,光从 BC 边射出到达屏 MN 的路程为 2d 光从 BC 到达 MN 的所经历时间 t ,则 ct ? 2d 有: t ?

2d c

(2 分)

考点:本题考查了光的折射定律、光路知识。 12.C 【解析】 试题分析:对 B 物体受力分析,根据共点力平衡可以得出 A 受力的情况,得出 AB 间有静摩 擦力.再对整体受力分析可得出 B 受斜面的摩擦力情况,从而分析 B 的受力情况. 解:A 处于静止状态,受力平衡,对 A 受力分析可知,A 受重力、支持力,将重力分解可知 重力有沿斜面向下的分力,要使 A 能静止,受力一定平衡,故 B 对 A 应有沿斜面向上的摩擦 力,

由牛顿第三定律可知,B 受到 A 的摩擦力应沿斜面向下,对整体分析,并将整体重力分解, 可知沿斜面方向上,重力的分力与摩擦力等大反向,故 B 受到沿斜面向上摩擦力,则 B 受到 重力、斜面的支持力,A 对 B 的压力以及摩擦力,斜面对 B 的摩擦力,共 5 个力,故 C 正确. 故选:C 【点评】本题关键先对 A 分析,根据平衡条件得到 B 对 A 有静摩擦力,然后根据牛顿第三定 律得到 A 对 B 有静摩擦力;再按照重力、弹力、摩擦力的顺序找力. 13. (1)C 2 分(2) 3 分 (3)3 分
U/V

3.00 V 2.40 A 1.80 1.20 0.60 O 50 100 150 200 I/mA

×

(4)电流表读数无法区别其差异(电流表精确位太低) ;操作时记录数据比较慢,灯丝电阻 温度与外界环境温度在读数时已达到平衡 2 分 【解析】 试题分析: (1)要把电压表的示数调为 0,滑动变阻器要接成分压式; (2)如上图所示; ( 3) 如上图所示; (4) )电流表读数无法区别其差异(电流表精确位太低) ;操作时记录数据比较 慢,灯丝电阻温度与外界环境温度在读数时已达到平衡。 考点:本题考查灯泡电阻的测量。

?? n 2 B 2 S 2 R nBS ??n2 B 2 S 2 14.(1) (2) (3) R?r 4( R ? r ) 2 4? R ? r ?
【解析】 试题分析:(1)按照电流的定义 I= ,计算电荷量 q 应该用电流的平均值: 即 q=It ,而 I=

q t

E nV? nBS , = ? R ? r t ?R ? r? t ?R ? r?

∴ q=

nBS , R?r

(2)求电热应该用有效值,先求总电热 Q,再按照内外电阻之比求 R 上产生的电热 QR.

Q=I 2 ? R ? r ? t=

E2 ? (nBS?)2 ? ??n2 B2 S 2 ? ? = R ? r 2? 2 ? R ? r ? 2? 4? R ? r ?

QR=

R ??n2 B2 S 2 R Q? R?r 4( R ? r )2

(3)根据能量守恒,外力做功的过程是机械能向电能转化的过程,电流通过电阻,又将电

能转化为内能,即放出电热.因此 W ? Q ?

??n2 B2 S 2
4? R ? r ?

考点:法拉第电磁感应定律;能量守恒定律 【名师点睛】本题要求知道:计算电荷量 q 应该用电流的平均值;求电热应该用有效值.同 时一定要学会用能量转化和守恒定律来分析功和能. 15. (1) W ?

R ? h1 2 1 1 2 2 mv1 ? mv 2 (2) a 2 ? ( ) a1 2 2 R ? h2

【解析】 试题分析: (1)由动能定理得,由远地点到近地点万有引力所做的功

W?

1 1 2 2 mv1 ? mv 2 2 2

(2)在近地点,由牛顿第二定律得

G

Mm ? m a1 ( R ? h1 ) 2

在远地点有

G

Mm ? m a2 ( R ? h2 ) 2

由以上两式得 a 2 ? (

R ? h1 2 ) a1 R ? h2

考点:万有引力定律 点评:此题考察了万有引力提供向心力的知识点。通过牛顿第二定律建立等式,较容易分析 出结果。 2 16. (1)a1=4m/s、a2=1m/s (2)t1= 1s (3)13.2m (4)不会从左端掉下来 【解析】 2 试题分析:(1)对物块:μ mg=ma1,得 a1=4m/s (1 分) 2 对小车:F-μ mg=Ma2,得 a2=1m/s (1 分) (2)物块在小车上停止相对滑动时,速度相同 则有:a1t1=υ 0+a2t1 (1 分) 得 t1= 1s (1 分) (3)t1 物块位移 x1=

1 2 a 1 t1 =2m 2

(1 分)

t1 时刻物块速度 υ 1=a1t1=4m/s (1 分) 2 t1 后 M、m 有相同的加速度,对 M、m 整体有:F=(M+m)a3,得 a3=1.6m/s 则 x2=υ 1(t-t1)+

(1 分)

1 a3 (t0 ? t1 ) 2 =11.2m 2

(1 分)

则 3S 内物块位移 x=x1+x2=13.2m (1 分) (4)两者恰好不发生相对滑动时,对 m 有:

f m ? mam 得 am ? 4m / s

(1 分) (1 分)

对整体有: F0 ? (m ? M )am ? 36 N

由于 F2<F0,故不会从左端掉下来。 (1 分) 考点:牛 顿 第 二 定 律 ; 匀 变 速 直 线 运 动 的 速 度 与 时 间 的 关 系 ; 匀 变 速 直 线 运 动 的 位移与时间的关系 17. (1)为使小球能落在水平地面上,初速度至少为 4m/s; (2)从抛出到离开斜面的距离最大时,经历的时间是 0.3s; (3)小球在空中运动的时间 t 随 v0 变化的图象如图所示.

【解析】解: (1)刚好落到斜坡底端时,小球的初速度最小,设为 v0. h= gt ① x=v0t② x= ③
2

代入数据解得:v0=4m/s (2)当小球的速度的方向与斜面平行时,离开斜面的距离最大,由图可知:

vy=v0④ vy=gt⑤ 代入数据解得:t=0.3s (3)当 v0<4m/s 时,小球落在斜面上,根据

解得 t=

; =0.8s,如图所示.

当 v0>4m/s 时,小球落在水平面上,t=

答: (1)为使小球能落在水平地面上,初速度至少为 4m/s; (2)从抛出到离开斜面的距离最大时,经历的时间是 0.3s; (3)小球在空中运动的时间 t 随 v0 变化的图象如图所示.

【点评】 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律, 结合运动学公 式灵活求解,难度不大,知道速度方向与斜面平行时,距离斜面最远.


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