物理卷·2017届河南省郑州市一中高三上学期第一次质量检测（2017-01） 10页

‎ ‎ 一.选择题 ‎1.理想化模型法是物理学中的一种重要研究方法，这种方法的主要特征是，通过科学抽象，把时间问题理想化，突出强调研究对象或过程某一方面的主要特征，而忽略其他方面的次要特征。下列不属于物理学中的理想模型的是（ ）‎ A.点电荷 B.轻质弹簧 C.条形磁铁 D.自由落体运动 ‎2.如图所示，斜面体放置在粗糙的水平地面上，在水平向右的推力F作用下，物体A和斜面体B均保持静止，若减小推力F，物体A仍然静止在斜面上，则（ ）‎ A.物体A所受合力一定变小 B.斜面对物体A的支持力一定变小 C.斜面对物体A的摩擦力一定变小 D.地面对斜面B的摩擦力一定为零 ‎3.等量异种电荷在周围空间产生静电场，其连续（x轴）上各点的电势随坐标x的分布图像如图所示。x轴上，A.O.B三点的电势分别为、、，电场强度大小分别为、、，电子在A.O.B三点的电势能分别为、、，下列判断正确的是（ ）‎ A. ‎ B.‎ C. ‎ D. ‎ ‎4.如图所示，离地面高h处有甲、乙两个小球，甲以初速度 水平抛出，同时乙以大小相同的初速度沿倾角为的光滑斜面滑下。若甲、乙同时到达地面，不计空气阻力，则甲运动的水平距离是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎5.物理学家霍尔于1879年在实验中发现，当电流垂直于磁场通过导体或半导体材料左右两个端面时，在材料的上下两个端面之间产生电势差，这一现象被称作霍尔效应，产生这种效应的元件叫霍尔元件，在现代技术中被广泛应用。如图为霍尔元件的原理示意图，其霍尔电压U与电流I和磁感应强度B的关系可用公式表示，其中叫该元件的霍尔系数。根据你所学过的物理知识，判断下列说法正确的是（　　）‎ A.霍尔元件上表面电势一定高于下表面电势 B.公式中的d指元件上下表面间的距离 C.霍尔系数是一个没有单位的常数 D.霍尔系数的单位是 ‎ ‎6.如图所示，一个小球套在固定的倾斜光滑杆上，一根轻质弹簧的一端悬挂于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内。现将小球沿杆拉倒与O点等高的位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧处于竖直时，小球速度恰好为零。若弹簧始终处于伸长状态且在弹性限度以内，在小球下滑过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A.弹簧的弹性势能一直增加 B.小球的机械能保持不变 C.重力做功的功率先增大后减小 D.当弹簧与杆垂直时，小球的动能最大 ‎7.在如图所示的电路中，，将滑动变阻器R 的滑片从位置a向下滑动到位置b的过程中，电路均处于稳定状态。滑片处于位置b和位置a相比，电路中（ ）‎ A.灯泡L的亮度变暗 B.电容器C所带电荷量Q增大 C.电源的输出功率P增大 D.电阻消耗的热功率减小 ‎8.如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，则（ ）‎ A.时间内物块A的加速度逐渐减小 B.时刻物块A的加速度最大 C.和时刻物块A的速度相等 D.时间内物块A一直做加速运动 ‎9.如图所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原.副线圈的匝数比为n，原线圈接电压为U的交流电源，输出端接有一只电阻为R的灯泡L和交流风扇电动机D，电动机线圈电阻为r。接通电源后，电风扇正常运转，测出通过副线圈的电流为I，则下列说法正确的是（ ）‎ A.理想变压器的输入功率为 ‎ B.风扇电动机D中的电流为 ‎ C.风扇电动机D输出的机械功率为 ‎ D.若电风扇由于机械故障被卡住，则通过原线圈的电流为 ‎10.美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”。天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是两个黑洞并合的事件。该事件中甲.乙两个黑洞的质量分别为太阳质量的36倍和29倍，假设这两个黑洞，绕它们连线上的某点做圆周运动，且这两个黑洞的间距缓慢减小。若该双星系统在运动过程中，各自质量不变且不受其它星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是（　　）‎ A.甲、乙两个黑洞运行的线速度大小之比为 ‎ B.甲、乙两个黑洞运行的角速度大小始终相等 C.随着甲、乙两个黑洞的间距缓慢减小，它们运行的周期也在减小 D.甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等 ‎11.如图所示，两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B，有一个带负电小球（电量为，质量为），从正交或平行的电磁复合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过下列电磁复合场的是（ ）‎ 二.实验题 ‎12.如图所示，气垫导轨上滑块的质量为M，悬挂钩码的质量为m，遮光条宽度为d，气源开通后滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门的时间为和，当地重力加速度为g。‎ ‎（1）若光电计时器还记录了滑块从光电门1到光电门2的时间，用上述装置测量滑块加速度，加速度的表达式为 （用所给物理量表示）。‎ ‎（2）用上述装置探究滑块加速度a与滑块质量M及滑块所受拉力F的关系时，要用钩码重力代替绳子的拉力，则m与M之间应满足关系 。‎ ‎（3）若两光电门间的距离为 ‎，用上述装置验证系统在运动中的机械能守恒。滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，满足关系式 时（用所给物理量表示），滑块和钩码系统机械能守恒。正常情况下，在测量过程中，系统动能的增加量总是 （填“大于”.“等于”或“小于”）钩码重力势能的减少量。‎ ‎13.要测定一卷阻值约为的金属漆包线的长度（两端绝缘漆层已去除），实验室提供下列器材：‎ A.电流表A：量程①，内阻约为；量程②，内阻约为 B.电压表V：量程③，内阻约为；量程④，内阻约为 C.学生电源E：电动势为，内阻r可以忽略 D.滑动变阻器：阻值范围，额定电流 ‎ E.滑动变阻器：阻值范围，额定电流 F.开关S及导线若干 ‎（1）使用螺旋测微器测量漆包线直径时示数如图所示，则漆包线的直径为 。‎ ‎（2）为了调节方便，并能较准确地测出该漆包线的电阻，电流表应选择量程 （选填量程序号），电压表应选择量程 （选填量程序号），滑动变阻器应选择 （选填“”或“”），请设计合理的实验电路，将电路图完整地补画在方框中。‎ ‎（3）根据正确的电路图进行测量，某次实验中电压表与电流表的示数如图，可求出这卷漆包线的电阻为 （结果保留三位有效数字）。‎ ‎（4）已知这种漆包线金属丝的直径为d，材料的电阻率为，忽略漆包线的绝缘漆层的厚度，则这卷漆包线的长度 （用U、I、d、表示）。‎ 三、计算题 ‎14.为提高通行效率，许多高速公路出入口安装了电子不停车收费系统。甲、乙两辆汽车分别通过通道和人工收费通道（MTC）驶离高速公路，流程如图所示。假设减速带离收费岛口，收费岛总长度，两辆汽车同时以相同的速度经过减速带后，一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车减速至 后，匀速行驶到中心线即可完成缴费，自动栏杆打开放行；乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下，经过的时间缴费成功，人工栏打开放行。随后两辆汽车匀加速到速度后沿直线匀速行驶，设加速和减速过程中的加速度大小相等，求：‎ ‎（1）此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差；‎ ‎（2）两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离。‎ ‎15.如图所示，ab、cd间距为的光滑倾斜金属导轨，与水平面的夹角为导轨电阻不计，ac间接有阻值为R的电阻，空间存在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场。将一根阻值为r、长度为的金属棒从轨道顶端由静止释放，金属棒沿导轨向下运动的过程中始终与导轨接触良好。已知当金属棒向下滑行距离x到达MN处时已经达到稳定速度，重力加速度为g，求：‎ ‎（1）金属棒下滑到MN的过程中通过电阻R的电荷量；‎ ‎（2）金属棒的稳定速度的大小。‎ ‎16.如图，半径的光滑半圆轨道AC与倾角为的粗糙斜面轨道BD放在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道AB相连，B处用光滑小圆弧平滑连接。在水平轨道上，用挡板将a、b两物块间的轻质弹簧挡住后处于静止状态，物块与弹簧不拴接。只放开左侧挡板，物块a恰好通过半圆轨道最高点C；只放开右侧挡板，物块b恰好能到达斜面轨道最高点D。已知物块a的质量为，物块b的质量为，物块与斜面间的动摩擦因数为，物块到达A点或B点时已和弹簧分离。重力加速度g取，，，求：‎ ‎（1）物块a经过半圆轨道的A点时对轨道的压力；‎ ‎（2）斜面轨道BD的高度h。‎ ‎17.如图所示，装置由加速电场、偏转电场和偏转磁场组成，偏转电场处在相距为d的两块水平放置的平行导体板之间，匀强磁场水平宽度为，竖直宽度足够大。大量电子（重力不计）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场。已知电子的质量为m、电荷量为e，加速电场的电压为。当偏转电场不加电压时，这些电子通过两板之间的时间为T；当偏转电场加上如图乙所示的周期为T、大小恒为的电压时，所有电子均能通过电场，穿过磁场后打在竖直放置的荧光屏上。‎ ‎（1）求水平导体板的板长；‎ ‎（2）求电子离开偏转电场时的最大侧向位移；‎ ‎（3）要使电子打在荧光屏上的速度方向斜向右下方，求磁感应强度B的取值范围。‎ ‎2017年高中毕业年级第一次质量预测物理 参考答案 一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。答案填涂在答题卡的相应位置。）‎ ‎1．C 2．B 3．D 4．A 5．D 6．C 7．AC 8．BC 9．AD 10．BC 11．BD 二、实验题（本题共2小题，共17分。请把分析结果填在答题卡上或按题目要求作答。）‎ R1‎ S E V A ‎12．(1)（2分），(2)m＜＜M（1分），‎ ‎(3)（2分），‎ 小于（1分）。‎ ‎13．(1) 0.830 mm（2分）‎ ‎(2) ①（1分），④（1分），R1（1分），如右图所示（2分）‎ ‎(3)21.3 Ω（2分） (4) （2分）‎ 三、计算题（本题共4小题，共39分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）‎ 行驶方向 d=40m x=60m ETC通道 MTC通道 减速带 收费岛中心线 甲 乙 ‎14．(1)两车减速运动的加速度为（1分）‎ 甲车减速到v2所用时间为 ‎ ‎，‎ 走过的距离为 ，‎ 甲车从匀速运动到栏杆打开所用时间为 ‎ 甲车从减速到栏杆打开的总时间为 t甲=（2分）‎ 乙车减速行驶到收费岛中心线的时间为 ，‎ 从减速到栏杆打开的总时间为 （1分）‎ 人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差（1分）‎ ‎(2) 解法一 ‎ 乙车从收费岛减速带到恢复正常行驶，所用时间为 t乙=t3+t0+t3=31s 乙车从收费岛减速带到恢复正常行驶，走过的距离为 x乙=x+d+x=160m （1分）‎ 甲车从收费岛减速带到乙车恢复正常行驶，所用时间为 t甲=t1+t2+t1+t 显然t甲=t乙，即t=2t3+t0-2t1-t2=21s 甲车从收费岛减速带到乙车恢复正常行驶，走过的距离为 ‎ x甲=x1+x2+x1+v1t=560m （2分）‎ ‎ 所以，两车驶离收费站后相距最远为 △x=x甲-x乙=400m （1分）‎ ‎（2）解法二 乙车从收费岛中心线开始出发又经t3=8 s加速到v1=72 km/h，与甲车达到共同速度，此时两车相距最远。这个过程乙车行驶的距离与之前乙车减速行驶的距离相等 ‎（1分）‎ 从收费岛中心线开始，甲车先从v2=36 km/h加速至v1=72 km/h，这个时间为t1=4 s，然后匀速行驶。‎ x甲=x1+v1（t3+△t-t1）=480 m（2分）‎ 故两车相距的最远距离为（1分）‎ ‎15．(1)金属棒下滑到MN的过程中的平均感应电动势为 ‎ （2分）‎ ‎ 根据欧姆定律，电路中的平均电流为 （1分）‎ 则 （1分）‎ ‎(2)稳定时导体棒切割运动产生的电动势为：①（1分）‎ 电路中产生的电流为： ②（1分）‎ 导体棒受的安培力为： ③（1分）‎ 稳定时导体棒的加速度为零， ④（1分）‎ 由①②③④解得， 稳定时导体棒的速度（1分）‎ ‎16．(1)a物块在最高点C时， ①（1分）‎ a物块从A点运动到C点过程，由能量守恒定律得 ‎ ②（2分）‎ a物块到达圆轨道A点时， F支 ③（1分）‎ 由牛顿第三定律，物块对小球的压力 ④（1分）‎ 由①②③④得，物块对小球的压力 （1分）‎ ‎（2）a物块弹开后运动到A点过程， （1分）‎ 对b物块由能量守恒定律得，（2分）‎ 解得斜面轨道BD的高度 （1分）‎ ‎17．(1)电子在电场中加速，由动能定理得，即（2分）‎ 水平导体板的板长（1分）‎ ‎(2)电子在偏转电场中半个周期的时间内做类平抛运动，‎ 半个周期的位移（1分）‎ 电子离开偏转电场时的最大侧向位移为 （2分）‎ ‎(3) 电子离开偏转电场时速度与水平方向夹角为，‎ B ‎-‎ ‎+‎ 荧光屏 e ‎-‎ ‎+‎ l U U1‎ R1‎ R2‎ ‎（1分）‎ 故速度与水平方向夹角=30°‎ 电子进入磁场做匀速圆周运动，‎ ‎ ，其中 （1分）‎ 垂直打在屏上时圆周运动半径为R1，此时B有最小值，（1分）‎ 轨迹与屏相切时圆周运动半径为R2，此时B有最大值，（1分）‎ 联立解得，故＜B＜（1分）‎