物理卷·2017届福建省漳州市八校高三下学期2月联考（2017-02） 12页

‎2017届漳州八校2月联考物理试卷 ‎（满分：100分 考试时间：90分钟）‎ 第I卷 一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ 两个质量为m1的小球套在竖直放置的光滑支架上，支架的夹角为120°，如图所示，用轻绳将两球与质量为m2的小球连接，绳与杆构成一个菱形，则m1:m2为 A．1:2 B．1:1 C．1: D．:2‎ (1) 如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀加速直线运动，m1在光滑地面上，m2在空中。已知力F与水平方向的夹角为θ。则m1的加速度大小为 A． B． C． D．‎ (2) 钍具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤，同时伴随有γ射线产生，其方程为，钍的半衰期为24天．则下列说法中正确的是 A．x为质子 B．x是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的 C．γ射线是镤原子核外电子跃迁放出的 D．1g钍经过120天后还剩0.2g钍 (3) 如图所示，电容器极板间有一可移动的电介质板，介质与被测物体相连，电容器接入电路后，通过极板上物理量的变化可确定被测物体的位置，则下列说法中正确的是 A．若电容器极板间的电压不变，x变大，电容器极板上带电荷量增加 B．若电容器极板上带电荷量不变，x变小，电容器极板间电压变大 C．若电容器极板间的电压不变，x变大，有电流流向电容器的正极板 D．若电容器极板间的电压不变，x变大，有电流流向电容器的负极板 (4) 在某一点电荷Q产生的电场中有a、b两点，相距为d，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成120°角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成150°角，如图所示，则关于a、b两点场强大小及电势高低的关系的说法中正确的是 A．Ea=Eb/3，φa>φb B．Ea=Eb/3，φa<φb C．Ea=3Eb，φa>φb D．Ea=3Eb，φa<φb ‎ (5) 如图所示，ABC为在竖直平面内的金属半圆环，AC连线水平，AB为固定在AB两点间的直金属棒，在直棒上和圆环的BC部分分别套着两个相同的小环M、N，现让半圆环绕对称轴以角速度ω做匀速转动，半圆环的半径为R，小圆环的质量均为m，棒和半圆环均光滑，已知重力加速度为g，小环可视为质点，则M、N两环做圆周运动的线速度之比为 A．‎ ‎ B． C． D．‎ (1) 关于物理学思想方法，下列说法中叙述正确的是 A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法 B．验证力的平行四边形定则的实验中，主要是应用了“等效替换”的思想 C．伽利略在研究自由落体运动时采用了微小量放大的方法 D．在定义“速度”、“加速度”等物理量时，应用了比值的方法 (2) ‎2013年12月2日，我国成功发射了“嫦娥三号”月球探测器．设想未来我国宇航员随“嫦娥”号探测器贴近月球表面做匀速圆周运动，宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t．登月后，宇航员利用身边的弹簧测力计测出质量为m的物体重力为F，已知引力常量为G．根据以上信息可求出 A．月球表面的重力加速度 B．月球的密度 C．月球的自转周期 D．飞船的质量 (3) 一小球从A点做自由落体运动，另一小球从B点做平抛运动，两小球恰好同时到达C点，已知AC高为h，两小球在C点相遇前瞬间速度大小相等，方向成60°夹角，g=10 m/s2。由以上条件可求 A．A、B两小球到达C点所用时间之比为1∶2 B．做平抛运动的小球初速度大小为 C．A、B两点的高度差为3h/4 D．A、B两点的水平距离为h/2‎ (4) 一个物体以初速度v0沿光滑斜面向上运动，其速度v随时间t变化的规律如图所示，在连续两段时间m和n内对应的面积均为S，设经过b时刻的加速度和速度分别为a和vb，则 A． B． C． D．‎ (5) 如图所示，“匚”型导线框abcd与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，线框c、d两端接入图示电路，其中ab长为l1，ad长l2，线框绕过c、d的轴以恒定的角速度匀速转动，开关S断开时，额定功率为P、电阻恒为R的灯泡L1正常发光，理想电流表的示数为I，线框电阻不计，下列说法正确的是 A．闭合开关S前后，电流表示数保持不变 B．线框转动的角速度为 C．变压器原、副线圈的匝数比为 D．线框从图中位置转过π/4时，感应电动势的瞬时值为P/I 第II卷 二、实验题：本题共2小题，第12题7分，第13题8分，共15分。‎ (1) 某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，下如所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离： sA=16.6 mm，sB=126.5 mm，sD=624.5 mm。‎ 若无法再做实验，可由以上信息推知： (1) 相邻两计数点的时间间隔为__________s； (2) 打C点时物体的速度大小为__________ m/s（取2位有效数字）； (3) 物体的加速度大小为__________（用sA、sB、sD和f表示）。‎ (2) 某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如下图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应。已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材： A．电源E（3 V，内阻约为1Ω） B．电流表A1（0.6 A，内阻r1约为1 Ω） C．电流表A2（0.6 A，内阻r2＝5Ω） D．开关S，定值电阻R0‎ ‎(1)为了较准确地测量电阻Rx的阻值，请将电流表A2接入虚线框内并画出其中的电路图。‎ ‎ ‎ ‎(2)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F（设竖直向下为正方向），闭合开关S，记下电表读数，A1的读数为I1，A2的读数为I2，则Rx=______________（用字母表示）。‎ ‎(3)改变力的大小，得到不同的Rx值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的Rx值，最后绘成的图象如上图所示。当F竖直向下（设竖直向下为正方向）时，可得Rx与所受压力F的数值关系是Rx=__________。（各物理量单位均为国际单位）‎ ‎(4)定值电阻R0的阻值应该选用________________。‎ A．1 Ω B．5 Ω C．10 Ω D．20 Ω ‎‎ 三、计算题：本题共4小题，第14题8分，第15题9分，第16题10分，第17题14分，共41分。‎ (1) 在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测得，近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g转变为测量长度和时间，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中的O点向上抛出小球，测出小球从抛出到落回原处的时间为T1，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，测出小球离开P点到又回到P点所用的时间为T2，请求出当地的重力加速度g．‎ (2) 如图所示，粗糙斜面的倾角θ=37°，边长L1=0.5 m的正方形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场。一个匝数n=10匝的刚性正方形线框，边长为L2=0.6 m，通过松弛的柔软导线（对线框的作用力近似为零）与电阻R相连，R=1.25 Ω。正方形磁场区域的一半恰好在正方形线框内部。已知线框质量m=2 kg，总电阻R0=1.25 Ω，与斜面间的动摩擦因数μ=0.5．从t=0时起，磁场的磁感应强度按B=B0－2t（T）的规律变化，线框能保持一段时间静止在斜面上。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求： （1）线框不动时，回路中的感应电动势E； （2）B0的取值范围； （3）线框保持不动的时间内，电阻R上产生的热量Q的最大值是多少？‎ (3) 如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧．可视为质点的物块A和B紧靠在一起，静止于b处，A的质量是B的3倍．两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右始终沿轨道运动．B到d点时速度沿水平方向，此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的3/4，A与ab段的动摩擦因数为μ，重力加速度g，求： （1）物块B在d点的速度大小； （2）物块A、B在b点刚分离时，物块B的速度大小； （3）物块A滑行的最大距离s．‎ (4) 如图所示，OP曲线的方程为： （x、y单位均为m），在OPM区域存在水平向右的匀强电场，场强大小E1=200 N/C（设为Ⅰ区），MPQ右边存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B=0.1 T（设为Ⅱ区），与x轴平行的PN上方（包括PN）存在竖直向上的匀强电场，场强大小E2=100 N/C（设为Ⅲ区），PN的上方h=3.125 m处有一足够长的紧靠y轴水平放置的荧光屏AB，OM的长度为a=6.25 m，今在曲线OP上同时静止释放质量为m=1.6×10﹣25 kg，电荷量为e=1.6×10﹣19 C的带正电的微粒2000个（在OP上按x均匀分布）．（不考虑微粒之间的相互作用，不计粒子重力， =2.5）．试求： (1)这些粒子进入Ⅱ区的最大速度大小； (2)粒子打在荧光屏上的亮线的长度和打在荧光屏上的粒子个数； (3)这些粒子从出发到打到荧光屏上的最长时间．‎ ‎ ‎ 参考答案 ‎1.B ‎【解析】‎ 试题分析：、小球受力分析如图所示，‎ 对有：根据几何知识得：，‎ 对有：由平衡条件，在沿杆的方向有：，得：‎ 故可得=1：1，B正确；‎ 考点：考查了共点力平衡条件的应用 ‎【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解，‎ ‎2.A　把m1、m2看做一个整体，在水平方向上加速度相同，由牛顿第二定律可得:F cos θ=(m1+m2)a，所以a=，选项A正确。‎ ‎3.【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：根据电荷数和质量数守恒知钍核衰变过程中放出了一个电子，即为电子，故A错误；衰变的实质：衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子同时产生的，故B正确； 射线是镤原子核放出的，故C错误；钍的半衰期为24天，钍经过120天后，发生5个半衰期，钍经过120天后还剩，故D错误。‎ 考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度 ‎4.D　若x变大，则由C=，可知电容器电容减小，在极板间的电压不变的情况下，由Q=CU 知电容器带电荷量减少，此时带正电荷的极板得到电子，带负电荷的极板失去电子，所以有电流流向负极板，A、C错误，D正确。若电容器极板上带电荷量不变，x变小，则电容器电容增大，由U=可知，电容器极板间电压减小，B错误。‎ ‎5 【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：由点电荷的电场可得： ，因为a点的场强方向与连线成角，b点的场强方向与ab连线成角，所以点电荷所在位置与两点所构成的三角形是直角三角形．则两直角边之比为，那么点的场强大小为与b点的场强大小为之比为，由于沿着电场线电势降低，所以，故选项C正确。‎ 考点：电场强度、电势 ‎【名师点睛】点电荷的电场中两点连线与电场强度的夹角，当夹角越大时，离点电荷越远．由公式可知，电场强度大小与距离的平方成反比。‎ ‎6.【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：M点的小球受到重力和杆的支持力，在水平面内做匀速圆周运动，合力的方向沿水平方向，所以：Fn=mgtan45°=mω•vM 所以：…①‎ 同理，N点的小球受到重力和杆的支持力，在水平面内做匀速圆周运动，合力的方向沿水平方向，设ON与竖直方向之间的夹角为，Fn′=mgtanθ=mωvN 所以：…②‎ 又：Fn′＝mω2r…③‎ r=Rsinθ…④‎ 联立②③④得：…⑤‎ 所以：，故选A．‎ 考点：线速度和加速度；向心力 ‎7【答案】ABD ‎【解析】‎ 试题分析：质点是理想模型，现实中不存在，A正确；验证力的平行四边形定则的实验中，利用了分力和合力的作用效果相同，即等效替代法，B正确；伽利略在研究自由落体运动时没有采用微小量放大的方法，而是采用理想实验的方法，故C错误；在定义“速度”、“加速度”等物理量时，均应用了比值定义法，故D正确；‎ 考点：考查了物理研究方法 ‎【名师点睛】在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习．‎ ‎8.【答案】AB ‎【解析】‎ 试题分析：根据，则月球表面重力加速度为:，故选项A正确；设月球的半径为R，月球的质量为M，则有：…①，宇航员测出飞船绕行圈所用的时间为，，得：，月球的质量：．根据：可以求得密度，故B正确；根据万有引力提供向心力，不能求月球自转的周期，故C错误；根据万有引力提供向心力，列出等式中消去飞船的质量，所以无法求出飞船的质量，故D错误。‎ 考点：万有引力定律及其应用 ‎【名师点睛】解决本题的关键要建立模型，掌握万有引力等于重力和万有引力提供向心力。‎ ‎9.BC　小球从A点做自由落体运动，下降h过程，所用时间tAC=，末速度大小为v1=，故平抛小球的末速度大小为v2=v1=，方向与竖直方向成60°夹角斜向右下方，则做平抛运动的小球的初速度:v0=v2 sin 60°=，在P点时的竖直分速度:vy=v2 cos 60°=，由vy=gtBC，得tBC=，故tAC∶tBC=2∶1，故A错误、B正确;平抛小球的竖直分位移:h==h，A、B两点的高度差为Δh=h-h=h，两点的水平距离x=v0tBC=h，故C正确、D错误。‎ ‎10【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：设a点对应的速度为，则在m时间段里有，在n时间段里有，根据匀变速直线运动速度时间公式可得，联立解得，，故AC正确；‎ 考点：考查了匀变速直线运动规律的应用，速度时间图像 ‎【名师点睛】本题是图象与运动规律相结合的题目，关键是知道利用图象中的面积表示位移，然后在利用位移时间和速度时间关系列式求解即可 ‎11【答案】BCD ‎【解析】‎ 试题分析：闭合开关S后，副线圈中电阻减小，电压不变，输出功率变大，输入功率变大，输入电压不变，电流表的读数变大，故A错误； K断开时，输入功率为P，原线圈两端的电压有效值，最大值，由于．所以线框转动的角速度，故B正确； K断开时，副线圈中的电流，原副线圈匝数之比等于电流的反比，故C正确；线框从中性面转动，所以瞬时值表达式为，当转动时，感应电动势的瞬时值，故D正确。‎ 考点：变压器的构造和原理、交流发电机及其产生正弦式电流的原理 ‎【名师点睛】本题关键是抓住灯泡正常发光，可计算副线圈两端电压，同时要明确输入电压决定输出电压，输出电流决定输入电流，输出功率决定输入功率。‎ ‎12.【答案】①0．1 ②2．5 ③‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）①打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点，则相邻两计数点的时间间隔为T=0．02×5=0．1s．‎ ‎②根据间的平均速度等于点的速度得．‎ ‎③匀加速运动的位移特征是相邻的相等时间间隔内的位移以aT2均匀增大，即△x=aT2，所以有：‎ xBC=xAB+aT2，xCD=xBC+aT2=xAB+2aT2，xBD=2xAB+3aT2，‎ 所以 考点：测量做匀加速直线运动的物体的加速度 ‎13.【答案】①如下图所示 ，②，③16－2F，④B ‎【解析】试题分析：①为了较准确地测量电阻Rx的阻值，需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流，所给实验器材没有电压表，可以用已知内阻的电流表与待测电阻并联，测出电阻两端电压，电路图如上图所示。②由于电流表A2与电阻Rx并联，电阻Rx两端的电压与电流表A2与两端的电压相同为I2 r2，流经电阻Rx的电流为I1- I2，由欧姆定律可知 ；③由图像可知电阻值随压力的变化呈线性变化，由于图像的对称性可知，加上相反的压力时，电阻值大小相等；分别将图像与坐标轴交点的数值代入，可知当F=0时R=16Ω，当F=4.5N时R=7Ω，因此表达式为R=16－2F；④定值电阻R0的作用为控制电路中的电压、电流的大小，保证电流表在安全有效的测量范围内工作，整个电路中总电流不能大于电流表的最大量程0.6A，而电动势为3V，因此总电阻应略大于5欧姆，而电源内阻为1Ω，因此定值电阻R0的阻值应选5欧姆，这样即可保证电流不超过量程，也保证电流不太小，使两块电流表可准确读数。‎ 考点：本题考查了欧姆定律的应用 ‎14.【解析】‎ 试题分析：小球从O点上升到最大高度过程中：，小球从P点上升的最大高度：，依据题意：，联立解得：‎ 考点：考查了竖直上抛运动 ‎15.【答案】（1）2．5V（2）0．8T