广东省2017届高三上学期阶段性测评物理试卷（一） 30页

‎2016-2017学年广东省高三（上）阶段性测评物理试卷（一）‎ ‎　‎ 一、选择题（共8小题，每小题4分，满分32分）‎ ‎1．2016年3月15日，在韩国首尔进行的围棋“人机大战”中，韩国棋手李世石总比分1比4不敌“阿尔法围棋”．某电视台对比赛进行复盘节目中，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上，不计棋子间的相互作用力，对其中某一棋子，下列说法正确的是（　　）‎ A．棋子共受三个力作用 B．棋子对棋盘的压力大小等于其所受重力的大小 C．棋子的磁性越强，棋子所受的摩擦力越大 D．减小棋子的质量，棋子所受的摩擦力减小 ‎2．2016年7月上旬，我国海军在海南岛至西沙附近海空域组织演训活动．假设某直升飞机在执行任务过程中，沿如图所示虚线斜向下加速飞行，则空气对直升飞机的作用力可能是（　　）‎ A．F1 B．F2 C．F3 D．F4‎ ‎3．2016年4月6日，我国首颗微重力科学实验卫星﹣﹣实践十号，在酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭发射升空，进入近百万米预定轨道，开始了为期15天的太空之旅，大约能围绕地球转200圈．实践十号卫星在太空中完成19项微重力科学和空间生命科学实验，取得了重大科学成果．当实践十号卫星在预定轨道上运动时，下列描述正确的是（　　）‎ A．实践十号卫星在地球同步轨道上 B．实践十号卫星的环绕速度大于第一宇宙速度 C．实践十号卫星的加速度小于地球表面的重力加速度 D．在实践十号卫星中可以用天平测出物体的质量 ‎4．如图所示，带有斜面的小车放在水平地面上，其斜面上放置一小物块，小物块始终与斜面保持相对静止．关于小物块受到的弹力FN，及摩擦力为Ff，下列说法正确的是（　　）‎ A．若小车向左运动，Ff方向一定沿斜面向下 B．若小车向右运动，Ff方向一定沿斜面向上 C．若小车向右运动，FN大小可能为零 D．无论车向左或向右运动，FN大小一定不为零 ‎5．如图所示，在O点固定一负点电荷，实线为其中几条对称分布的电场线，虚线为以Oe电场线上的O′点为圆心的一个圆，a、b、c、d、e，f、g、h为圆与电场线的交点，下列说法正确的是（　　）‎ A．b、h两点的电场强度相同 B．a点电势比e点电势高 C．d、b两点间电势差大于e、b两点间电势差 D．将电子沿圆周由h运动到d与由h运动到f，电场力做功相等 ‎6．如图1所示，线圈abcd固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度随时间的变化情况如图2所示．下列关于ab边所受安培力随时间变化的F﹣t图象（规定安培力方向向右为正）正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎7．如图所示，在理想变压器原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，测出原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为，则副线圈两端的电压为（　　）‎ A．22V B．66V C．88V D．110V ‎8．2016年4月2日，沪宁高速上海至无锡方向玉祁段发生重大车祸，现场至少50辆车连环相撞．据交警部门调查，此次事故发生的主要原因是雨天路滑及突然出现的团雾而造成多车连环追尾．假设该高速公路上甲、乙两车在同一车道上行驶，甲车在前，乙车在后．t=0时刻，发现前方有事故，两车同时开始刹车，行进中两车恰好没有发生碰撞．两车刹车过程的v﹣t图象如图所示，以下判断正确的是（　　）‎ A．乙车刹车的加速度大小是甲车的1.5倍 B．t=0时刻两车间距等于50m C．t=5s时两车间距大于t=15s时两车间距 D．两车都停止运动时相距12.5m ‎　‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分 ‎9．某一电动玩具的核心结构模型如图所示，将圆柱形强磁铁吸在干电池负极，在两磁铁正对的中间区域产生强磁场．金属线框上下两端带有金属转轴，转轴分别与电源的正负极都有良好的接触、不固定、无摩擦，这样整个线框就可以绕电池中心轴线旋转起来．下列判断中正确的是（　　）‎ A．从上向下看，线框沿顺时针方向旋转 B．从上向下看，线框沿逆时针方向旋转 C．电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率 D．电池输出的电功率等于线框旋转的机械功率 ‎10．如图所示，有一圆形匀强磁场区域，O为圆心，磁场方向垂直纸面向里，一个正电子与一个负电子，以不同的速率沿着PO方向进入磁场，在磁场中运动轨迹分别如图中a、b所示，不计电子之间的相互作用及重力，下列判断正确的是（　　）‎ A．沿轨迹a运动的为负电子 B．沿轨迹b运动的速率较大 C．沿轨迹a运动的加速度较大 D．沿轨迹b运动的时间较长 ‎11．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1和R2为定值电阻，R3‎ 为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电表，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由a向b滑动时，下列判断正确的是（　　）‎ A．A示数变小 B．V示数变小 C．电容器C所带电荷量减小 D．电容器C两极板间电场强度减小 ‎12．如图所示，固定在地面上，圆心为O、半径为R，表面粗糙的半球体；其上方固定一个光滑的圆轨道AB，半径为，最高点A与圆心O′等高，底端与半球体顶端相切于B点．质量为m的小球从A点由静止释放，最后落在水平面上的C点（图中未画出），关于小球通过B点后的运动情况，下列说法正确的是（　　）‎ A．小球从B点沿半球体表面滑至C点 B．小球从B点沿半球体表面滑动一段后抛至C点 C．小球从B点开始做平抛运动至C点 D．O、C之间的距离为R ‎　‎ 三、实验题：本题共3小题，共16分 ‎13．某同学利用气垫导轨（带两个光电门和光电计时器）、两个带有相同宽度的挡光条的滑块、弹簧、天平、刻度尺等器材，设计了一个测量弹簧弹性势能的实验，‎ 部分实验步骤如下：‎ ‎①用天平分别测出滑块A、B的质量（含挡光条）mA、mB；调整气垫导轨，使导轨处于水平，并调整两光电门的间距大于弹簧的原长；‎ ‎②在A和B间放入轻弹簧（与A、B不连接）并将弹簧压缩，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上，如图所示；‎ ‎③释放弹簧，A、B滑块分别在气垫导轨上运动，读出滑块A、B的挡光条分别通过光电门的挡光时间t1和t2．‎ ‎（1）为了计算被压缩弹簧的弹性势能，还必须知道的物理量是　　（写出物理量及其符号）．‎ ‎（2）弹簧的弹性势能大小的表达式为EP=　　．（用已知和测量的物理量符号表示）．‎ ‎14．某组同学设计了“探究加速度与力、质量的关系”实验．图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细沙的小桶，D为一端带有定滑轮的长木板，实验中认为细绳对小车拉力F的大小等于细沙和小桶的总重量，小车运动加速度a可用纸带上的打点求得．‎ ‎（1）实验中，需要平衡小车运动过程中所受的阻力，正确的做法是　　‎ A．小车放在木板上，调节木板在倾斜程度，轻推小车，目测小车沿木板做匀速直线运动．‎ B．小车放在木板上，挂上砂桶，调节木板的倾斜程度，轻推小车，目测小车沿木板做匀速直线运动．‎ C．小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，调节木板的倾斜程度，轻推小车，通过纸带上所打点的分布测定小车沿木板做匀速直线运动．‎ ‎（2）实验中，为了保证细绳对小车拉力F近似等于细沙和小桶的总重量，细沙和小桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是　　．‎ ‎（3）实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图（b）所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出），则小车的加速度a=　　m/s2（保留2位有效数字）．‎ ‎（4）在研究“外力一定时，加速度与质量的关系”时，保持细砂和小桶的总质量不变，改变小车和车上砝码的总质量M，分别记录小车加速度a与质量M的数据．在分析处理数据时，甲同学根据实验数据作出a﹣M图象如图（c），乙同学作出a﹣图象如图（d）．两同学都由图象得出“外力一定时，加速度a与质量M成反比”的结论．你认为　　（填“甲”或“乙”）同学的方案更合理．‎ ‎15．实验室新购进一捆长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测量此铜导线的电阻率ρ．‎ ‎（1）用图（a）所示的螺旋测微器测量铜导线的直径d，在测砧、测微螺杆与被测铜导线将要接触时，应转动部件　　（填“A”“B”或“C”），当听到“喀喀”声时，停止转动，从图（a）中读出铜导线的直径d=　　mm．‎ ‎（2）在测量铜导线的电阻R0时，该同学用9根导线将器材连接如图（b）所示．电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已凋零，保护电阻R0=3.00Ω ‎①闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至　　端（填“左”“右”或“中间位置”）；‎ ‎②闭合开关后，反复调节滑动变阻器，发现电流表有示数、电压表的示数总为零．若只有一根导线断路，则这根导线是　　（填数字代号）；‎ ‎③排出故障后，调节滑动变阻器，当电流表的示数为0.500A时，电压表（量程范围0﹣3V）的示数如图（c）所示，其读数为　　V．由以上数据可求得ρ=　　Ω•m（保留2位有效数字）‎ ‎　‎ 四、计算题：本题共4小题，共36分 ‎16．固定在光滑斜面上，一小物块在沿斜面向上的拉力F作用下向上运动，拉力F及小物块速度v随时间t变化规律如图所示．重力加速度g=10m/s2．求：‎ ‎（1）小物块的质量m；‎ ‎（2）斜面的倾角θ ‎17．如图所示，半径R=1.0m、圆心角θ=106°的光滑圆轨道AC与粗糙的固定斜面相切于C点．A、C为圆弧的两端点，其连线水平，B为圆弧的最低点．质量m=0.1kg的小球以v0=5m/s的速度从A点沿切线方向进入圆弧轨道，离开G点后沿斜面运动最高可到达D点．小球与斜面间的动摩擦因数μ=，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：‎ ‎（1）小球经过B点时对轨道压力的大小；‎ ‎（2）D点与C点的高度差．‎ ‎18．如图所示，直角坐标系xOy的第Ⅰ象限有竖直向上的匀强电场，第Ⅱ象限有方向垂直纸面向里的匀强磁场．质量为m、电量为﹣q的粒子从磁场中M点以速度v0沿y轴正方向开始运动，经y轴上N点沿x轴正方向射入电场，并从x轴上P点离开电场，已知M点的坐标为（﹣d，d），P点的坐标为（2d，0），不计粒子的重力．求：‎ ‎（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；‎ ‎（2）匀强电场的电场强度E的大小．‎ ‎19．如图所示，光滑的金属导轨间距为L，导轨平面与水平面成α角，导轨下端接有阻值为R的电阻，质量为m的金属细杆ab的中点与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上，弹簧劲度系数为k，上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．现给杆一沿轨道向下的初速度v0，杆向下运动至速度为零后，再沿轨道平面向上运动达最大速度大小为v1，然后减速为零，再沿轨道平面向下运动，一直往复运动到静止，整个过程中，杆始终与导轨垂直，弹簧始终处于弹性限度内，导轨间金属杆的电阻为r，导轨的电阻忽略不计．求：‎ ‎（1）杆获得初速度v0瞬间，通过R的电流大小；‎ ‎（2）杆速度为v1时离最初静止时位置的距离 L1；‎ ‎（3）杆由初速度v0开始运动直到最后静止，电阻R上产生的焦耳．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年广东省高三（上）阶段性测评物理试卷（一）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（共8小题，每小题4分，满分32分）‎ ‎1．2016年3月15日，在韩国首尔进行的围棋“人机大战”中，韩国棋手李世石总比分1比4不敌“阿尔法围棋”．某电视台对比赛进行复盘节目中，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上，不计棋子间的相互作用力，对其中某一棋子，下列说法正确的是（　　）‎ A．棋子共受三个力作用 B．棋子对棋盘的压力大小等于其所受重力的大小 C．棋子的磁性越强，棋子所受的摩擦力越大 D．减小棋子的质量，棋子所受的摩擦力减小 ‎【考点】物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】首先对棋子进行受力分析，根据棋子的运动状态，结合平衡的条件分析即可．‎ ‎【解答】解：A、小棋子受到重力G、棋盘面的吸引力F、弹力N和静摩擦力f，共四个力作用，故A错误．‎ B、棋子对棋盘的压力大小与重力无关，故B错误；‎ C、根据竖直方向上二力平衡知：f=G，即摩擦力与磁性强弱无关，故C错误．‎ D、根据竖直方向上二力平衡知：f=G，减小棋子的质量，棋子所受的摩擦力减小，故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎2．2016年7月上旬，我国海军在海南岛至西沙附近海空域组织演训活动．假设某直升飞机在执行任务过程中，沿如图所示虚线斜向下加速飞行，则空气对直升飞机的作用力可能是（　　）‎ A．F1 B．F2 C．F3 D．F4‎ ‎【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】结合加速度的方向，根据受力分析即可判断出空气对直升飞机的作用力可能的情况．‎ ‎【解答】解：飞机受到重力和空气的作用力，沿如图所示虚线斜向下加速飞行时加速度的方向沿虚线的方向，根据牛顿第二定律可知合外力的方向就沿虚线的方向；所以空气对直升飞机的作用力可能只有F3．故 ABD错误，C正确．‎ 故选：C ‎　‎ ‎3．2016年4月6日，我国首颗微重力科学实验卫星﹣﹣实践十号，在酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭发射升空，进入近百万米预定轨道，开始了为期15天的太空之旅，大约能围绕地球转200圈．实践十号卫星在太空中完成19项微重力科学和空间生命科学实验，取得了重大科学成果．当实践十号卫星在预定轨道上运动时，下列描述正确的是（　　）‎ A．实践十号卫星在地球同步轨道上 B．实践十号卫星的环绕速度大于第一宇宙速度 C．实践十号卫星的加速度小于地球表面的重力加速度 D．在实践十号卫星中可以用天平测出物体的质量 ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】根据绕行的圈数和时间求出实践十号的周期，与同步卫星周期比较，判断实践十号卫星是否在同步卫星轨道上．第一宇宙速度是做圆周运动的最大环绕速度，卫星做圆周运动的线速度小于第一宇宙速度．根据万有引力等于重力以及万有引力提供向心力比较实际十号卫星的加速度与地球表面重力加速度的大小关系．卫星绕地球做圆周运动，里面的物体处于完全失重状态．‎ ‎【解答】解：A、同步卫星的周期为24h，而实践十号卫星的周期T=，可知实践十号卫星不在地球同步轨道上，故A错误．‎ B、第一宇宙速度是然后地球做圆周运动的最大环绕速度，实践十号卫星的环绕速度小于第一宇宙速度，故B错误．‎ C、根据知，地球表面处的重力加速度g=，实践十号的加速度a=，r＞R，则a＜g，故C正确．‎ D、实践十号卫星绕地球做圆周运动，处于完全失重状态，在卫星中，不能通过天平测出物体的质量，故D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，带有斜面的小车放在水平地面上，其斜面上放置一小物块，小物块始终与斜面保持相对静止．关于小物块受到的弹力FN，及摩擦力为Ff，下列说法正确的是（　　）‎ A．若小车向左运动，Ff方向一定沿斜面向下 B．若小车向右运动，Ff方向一定沿斜面向上 C．若小车向右运动，FN大小可能为零 D．无论车向左或向右运动，FN大小一定不为零 ‎【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】根据小车的运动情况，分析小车向左或向右加速、减速或匀速三种运动情况，根据牛顿第二定律分析FN和Ff是否可能为零．‎ ‎【解答】解：A、若小车向左减速运动，根据牛顿第二定律可知，合力向右，物块所受摩擦力Ff可能向右上．故A错误；‎ B、若小车向右做减速运动，由牛顿定律可知合力向左，则物块所受摩擦力Ff可能向左下．故B错误；‎ C、D、若小车向左运动，如匀速运动，根据平衡条件得知，小物块所受的摩擦力不可能为零，FN不可能为零；若小车向左加速运动，根据牛顿第二定律可知，合力向左，FN不可能为零，Ff可能为零；若小车向左做减速运动，合力向右，由牛顿定律可知合力向右，则物块所受摩擦力不可能为零，则不FN可能为零．‎ 若小车向右运动，如匀速运动，根据平衡条件得知，小物块所受的摩擦力不可能为零，FN不可能为零；若小车向右加速运动，根据牛顿第二定律可知，合力向右，Ff不可能为零，FN不可能为零；若小车向右做减速运动，合力向左，由牛顿定律可知合力向左，则物块所受FN不可能为零．所以，小车向右运动，FN不可能为零，Ff可能为零．故C错误，D正确．‎ 故选：D ‎　‎ ‎5．如图所示，在O点固定一负点电荷，实线为其中几条对称分布的电场线，虚线为以Oe电场线上的O′点为圆心的一个圆，a、b、c、d、e，f、g、h为圆与电场线的交点，下列说法正确的是（　　）‎ A．b、h两点的电场强度相同 B．a点电势比e点电势高 C．d、b两点间电势差大于e、b两点间电势差 D．将电子沿圆周由h运动到d与由h运动到f，电场力做功相等 ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】电场强度是矢量，只有大小和方向都相同时两点的电场强度才相同；电势根据顺着电场线方向电势降低进行判断；根据对称性分析d、b两点间和e、b间电势差的关系．根据电势高低，判断电场力做功情况．‎ ‎【解答】解：A、由图看出，b、h两点电场强度的大小相等，但方向不同，而电场强度是矢量，所以b、h两点的电场强度不同，故A错误．‎ B、根据顺着电场线电势逐渐降低可知，离点电荷O越远，电势越高，故a点电势低于e点电势，故B错误．‎ C、e点电势大于d点电势，则e、b两点间电势差大于d、b两点间电势差，故C错误．‎ D、d、f两点电势相等，则电子沿圆周由h到d与由h到f，电场力做功相等，故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎6．如图1所示，线圈abcd固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度随时间的变化情况如图2所示．下列关于ab边所受安培力随时间变化的F﹣t图象（规定安培力方向向右为正）正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】法拉第电磁感应定律；安培力．‎ ‎【分析】根据楞次定律和法拉第电磁感应定律判断出感应电流的方向和大小，根据左手定则判断出安培力的方向以及根据安培力的公式判断安培力大小．‎ ‎【解答】解：由楞次定律知，感应电流的方向为adcba，根据电磁感应定律E=n=nS 根据I=nS，电流为定值，根据左手定则，ab边所受安培力的方向向右，‎ 由F=BIL知，安培力均匀增加，由于B≠0，因此F≠0．‎ 综上所述，故C正确，ABD错误；‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，在理想变压器原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，测出原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为，则副线圈两端的电压为（　　）‎ A．22V B．66V C．88V D．110V ‎【考点】变压器的构造和原理．‎ ‎【分析】根据两电阻上消耗的功率进行分析可求得电流之比，再根据电流与线圈匝数之间的关系可求得线圈匝数之比；同时根据电流关系可表示出与原线圈串联的电阻的分压，结合题意即可在原线圈上列出电压的等式，可求出副线圈上的电压．‎ ‎【解答】解：原线圈回路中的电阻的功率为：P1=I12R 副线圈回路中的电阻的功率为：P2=I22R 由题意可知， =‎ 解得： =‎ 因电流之比等于线圈匝数的反比，故=‎ 设副线圈两端的电压为U，则原线圈两端的电压为3U；‎ 与原线圈串联的电阻的电压为：UR=I1R==‎ 所以有： +U=220V 解得：U=66V 故选：B ‎　‎ ‎8．2016年4月2日，沪宁高速上海至无锡方向玉祁段发生重大车祸，现场至少50辆车连环相撞．据交警部门调查，此次事故发生的主要原因是雨天路滑及突然出现的团雾而造成多车连环追尾．假设该高速公路上甲、乙两车在同一车道上行驶，甲车在前，乙车在后．t=0时刻，发现前方有事故，两车同时开始刹车，行进中两车恰好没有发生碰撞．两车刹车过程的v﹣t图象如图所示，以下判断正确的是（　　）‎ A．乙车刹车的加速度大小是甲车的1.5倍 B．t=0时刻两车间距等于50m C．t=5s时两车间距大于t=15s时两车间距 D．两车都停止运动时相距12.5m ‎【考点】匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】根据v﹣t图象的斜率表示加速度，可求得加速度之比．行进中两车恰好没有发生碰撞，说明速度相等时恰好相遇，根据图象与时间轴所围成的面积表示位移，求出两者间距．并由“面积”求两车都停止运动时相距的距离．‎ ‎【解答】解：A、根据v﹣t图象的斜率表示加速度，甲的加速度大小为 a1==1m/s2；乙的加速度大小为 a2==2m/s2；故乙车的加速度是甲车的加速度的2倍；故A错误；‎ B、行进中两车恰好没有发生碰撞，说明t=10s时刻两车速度相等时恰好相遇，则t=0时刻两车间距等于两车在10s位移之差，为 S=m=50m，故B正确．‎ C、根据“面积”表示位移，可知t=5s～15s内两车通过的位移相等，所以t=5s时两车间距等于t=15s时两车间距，故C错误．‎ D、根据图象与时间轴围成的“面积”表示位移可知，甲的刹车距离为 x甲=m=100m，而乙的刹车距离为 x乙=m=225m，两车都停止运动时相距 S′=x乙﹣（S+x甲）=225m﹣（50m+100m）=75m；故D错误；‎ 故选：B ‎　‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分 ‎9．某一电动玩具的核心结构模型如图所示，将圆柱形强磁铁吸在干电池负极，在两磁铁正对的中间区域产生强磁场．金属线框上下两端带有金属转轴，转轴分别与电源的正负极都有良好的接触、不固定、无摩擦，这样整个线框就可以绕电池中心轴线旋转起来．下列判断中正确的是（　　）‎ A．从上向下看，线框沿顺时针方向旋转 B．从上向下看，线框沿逆时针方向旋转 C．电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率 D．电池输出的电功率等于线框旋转的机械功率 ‎【考点】电功、电功率；左手定则．‎ ‎【分析】根据左手定则判断线框的转动方向，依据电源内部存在电阻，导致发热，从而消耗电能；根据能量守恒定律判断电池输出的电功率是否等于线框旋转的机械功率．‎ ‎【解答】解：AB、根据图可知，线框中的电流右半部分顺时针方向，而左半部分为逆时针方向，依据左手定则，右半部分受到向外的安培力，而左半部分受到向里的安培力，因此从上向下看，线框沿顺时针方向旋转，故A正确，B错误；‎ CD、因为电源消耗的总功率一部分转化为内能，另一部分转化为动能，所以电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率．故C正确，D错误．‎ 故选：AC．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，有一圆形匀强磁场区域，O为圆心，磁场方向垂直纸面向里，一个正电子与一个负电子，以不同的速率沿着PO方向进入磁场，在磁场中运动轨迹分别如图中a、b所示，不计电子之间的相互作用及重力，下列判断正确的是（　　）‎ A．沿轨迹a运动的为负电子 B．沿轨迹b运动的速率较大 C．沿轨迹a运动的加速度较大 D．沿轨迹b运动的时间较长 ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．‎ ‎【分析】a、b两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子以不同的速率对向射入圆形匀强磁场区域，偏转的方向不同，说明受力的方向不同，电性不同，可以根据左手定则判定．从图线来看，a的半径较小，可以结合洛伦兹力提供向心力，写出公式，进行判断，之后，根据公式，再判定速度和运动的时间．‎ ‎【解答】解：A、粒子向右运动，根据左手定则，b向上偏转，应当带正电；a向下偏转，应当带负电，故A正确．‎ B、由几何关系可知，a的半径较大，根据qvB=m，r=‎ ‎，半径较大的b粒子速率较大．故B正确．‎ C、b粒子速度较大，根据F=qvB，电量相同，速度较大的洛伦兹力较大，由牛顿第二定律可知，b的加速度较大，故C错误；‎ D、根据t=T可知，因两粒子的周期相同，a的圆心角较大，则a的运动时间较长，故D错误．‎ 故选：AB．‎ ‎　‎ ‎11．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1和R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电表，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由a向b滑动时，下列判断正确的是（　　）‎ A．A示数变小 B．V示数变小 C．电容器C所带电荷量减小 D．电容器C两极板间电场强度减小 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】电容器与滑动变阻器R3、电阻R2相并联后与R1串联，滑片移动时，根据串、并联电路知识和闭合电路欧姆定律分析总电流的变化，判断电容器两端电压变化情况，分析电容器带电量的变化．根据总电流与通过R2的电流变化，分析电流表读数的变化．‎ ‎【解答】解：AB、当滑动变阻器的滑片P由a向b滑动时，其有效电阻变小，电路的总电阻变小，总电流变大，电源的内电压和R1的电压变大，则并联电路的电压变小，V示数变小．并联电路的电压变小，通过R2的电流变小，而总电流变大，所以A示数变大，故A错误，B正确．‎ CD、电容器两端电压为：U=E﹣I（r+R1），I变大，故电容器两端电压变小，带电量变小，由E=知，电容器C两极板间电场强度减小，故CD正确．‎ 故选：BCD ‎　‎ ‎12．如图所示，固定在地面上，圆心为O、半径为R，表面粗糙的半球体；其上方固定一个光滑的圆轨道AB，半径为，最高点A与圆心O′等高，底端与半球体顶端相切于B点．质量为m的小球从A点由静止释放，最后落在水平面上的C点（图中未画出），关于小球通过B点后的运动情况，下列说法正确的是（　　）‎ A．小球从B点沿半球体表面滑至C点 B．小球从B点沿半球体表面滑动一段后抛至C点 C．小球从B点开始做平抛运动至C点 D．O、C之间的距离为R ‎【考点】机械能守恒定律；平抛运动．‎ ‎【分析】根据动能定理得出小球到达B点的速度，通过牛顿第二定律判断小球在B点是否受到支持力，若支持力为零，小球做平抛运动，根据高度求出平抛运动的时间，结合B点的速度和时间求出O、C间的距离．‎ ‎【解答】解：A、对AB段，根据动能定理得，，解得，根据牛顿第二定律得，mg﹣N=m，解得N=0，可知小球从B点离开后仅受重力，有水平初速度，做平抛运动，故A、B错误，C正确．‎ D、根据R=得，t=，则O、C之间的距离x==，故D正确．‎ 故选：CD．‎ ‎　‎ 三、实验题：本题共3小题，共16分 ‎13．某同学利用气垫导轨（带两个光电门和光电计时器）、两个带有相同宽度的挡光条的滑块、弹簧、天平、刻度尺等器材，设计了一个测量弹簧弹性势能的实验，‎ 部分实验步骤如下：‎ ‎①用天平分别测出滑块A、B的质量（含挡光条）mA、mB；调整气垫导轨，使导轨处于水平，并调整两光电门的间距大于弹簧的原长；‎ ‎②在A和B间放入轻弹簧（与A、B不连接）并将弹簧压缩，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上，如图所示；‎ ‎③释放弹簧，A、B滑块分别在气垫导轨上运动，读出滑块A、B的挡光条分别通过光电门的挡光时间t1和t2．‎ ‎（1）为了计算被压缩弹簧的弹性势能，还必须知道的物理量是　挡光条的宽度d　（写出物理量及其符号）．‎ ‎（2）弹簧的弹性势能大小的表达式为EP=　EP=mA（）2+mB（）2　．（用已知和测量的物理量符号表示）．‎ ‎【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．‎ ‎【分析】本实验的实验原理是：弹簧的弹性势能转化为滑块的动能，只要求出滑块的动能即可求出弹簧的弹性势能，要求滑块的动能需要知道滑块的质量与速度，滑块的速度可以根据挡光条的宽度与遮光时间求出，根据实验原理分析答题．‎ ‎【解答】解：（1）弹簧的弹性势能转化为滑块的动能，求滑块的动能需要知道滑块的质量与速度，‎ 求滑块的速度需要知道挡光条的宽度，因此需要测量的量为：挡光条的宽度的；‎ ‎（2）滑块的速度：vA=，vB=，弹簧的弹性势能：‎ EP=mAvA2+mBvB2=mA（）2+mB（）2；‎ 故答案为：（1）挡光条的宽度d；（2）EP=mA（）2+mB（）2．‎ ‎　‎ ‎14．某组同学设计了“探究加速度与力、质量的关系”实验．图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细沙的小桶，D为一端带有定滑轮的长木板，实验中认为细绳对小车拉力F的大小等于细沙和小桶的总重量，小车运动加速度a可用纸带上的打点求得．‎ ‎（1）实验中，需要平衡小车运动过程中所受的阻力，正确的做法是　C　‎ A．小车放在木板上，调节木板在倾斜程度，轻推小车，目测小车沿木板做匀速直线运动．‎ B．小车放在木板上，挂上砂桶，调节木板的倾斜程度，轻推小车，目测小车沿木板做匀速直线运动．‎ C．小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，调节木板的倾斜程度，轻推小车，通过纸带上所打点的分布测定小车沿木板做匀速直线运动．‎ ‎（2）实验中，为了保证细绳对小车拉力F近似等于细沙和小桶的总重量，细沙和小桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是　M＞＞m　．‎ ‎（3）实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图（b）所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出），则小车的加速度a=　0.56　m/s2（保留2位有效数字）．‎ ‎（4）在研究“外力一定时，加速度与质量的关系”时，保持细砂和小桶的总质量不变，改变小车和车上砝码的总质量M，分别记录小车加速度a与质量M的数据．在分析处理数据时，甲同学根据实验数据作出a﹣M图象如图（c），乙同学作出a﹣图象如图（d）．两同学都由图象得出“外力一定时，加速度a与质量M成反比”的结论．你认为　乙　（填“甲”或“乙”）同学的方案更合理．‎ ‎【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】（1）实验前要把木板的一端垫高以平衡摩擦力，使小车受到的合力等于绳子的拉力；‎ ‎（2）当小车质量远大于砂与砂桶质量时可以近似认为小车受到的拉力等于砂与砂桶的重力；‎ ‎（3）应用匀变速直线运动的推论：△x=at2可以求出加速度；‎ ‎（4）为方便实验数据处理，作出的图象应为直线，根据题意应用牛顿第二定律分析答题；‎ ‎【解答】解：（1）实验前要平衡摩擦力，平衡摩擦力时要把小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器．把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动，故选C；‎ ‎（2）当小车质量远大于砂与砂桶质量时可以近似认为小车受到的拉力等于砂和砂桶所受的重力，因此实验需要满足的条件是：M＞＞m．‎ ‎（3）由△x=at2可知，小车的加速度为：：a===0.56m/s2．‎ ‎（4）由牛顿第二定律得：a==F，由此可知：a与成正比，为方便实验数据处理，应作出a﹣图象，因此同学乙的方案更合理；‎ 故答案为：（1）C（2）M＞＞m （3）0.56 （4）乙 ‎　‎ ‎15．实验室新购进一捆长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测量此铜导线的电阻率ρ．‎ ‎（1）用图（a）所示的螺旋测微器测量铜导线的直径d，在测砧、测微螺杆与被测铜导线将要接触时，应转动部件　C　（填“A”“B”或“C”），当听到“喀喀”声时，停止转动，从图（a）中读出铜导线的直径d=　1.130　mm．‎ ‎（2）在测量铜导线的电阻R0时，该同学用9根导线将器材连接如图（b）所示．电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已凋零，保护电阻R0=3.00Ω ‎①闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至　左　端（填“左”“右”或“中间位置”）；‎ ‎②闭合开关后，反复调节滑动变阻器，发现电流表有示数、电压表的示数总为零．若只有一根导线断路，则这根导线是　6　（填数字代号）；‎ ‎③排出故障后，调节滑动变阻器，当电流表的示数为0.500A时，电压表（量程范围0﹣3V）的示数如图（c）所示，其读数为　2.40　V．由以上数据可求得ρ=　1.8×10﹣8　Ω•m（保留2位有效数字）‎ ‎【考点】测定金属的电阻率．‎ ‎【分析】（1）用螺旋测微器测铜导线的直径时先旋转粗调旋钮，然后旋转微调旋钮；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数．‎ ‎（2）分析图示电路图从保护带电路安全的角度分析判断滑片的位置；‎ 根据电路故障现象分析判断那条导线断路；‎ 根据电压表量程由图示电压表确定其分度值，然后读出其示数；‎ 根据实验数据应用电阻定律求出铜导线的电阻率．‎ ‎【解答】解：（1）用螺旋测微器测铜导线的直径，在测砧、测微螺杆与被测铜导线将要接触时，应转动部件微调旋钮C，当听到“喀喀”声时，停止转动；‎ 由图示螺旋测微器可知，铜导线的直径：d=1mm+13.0×0.01mm=1.130mm．‎ ‎（2）①由图示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为保护电路安全，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至左端；‎ ‎②闭合开关后，反复调节滑动变阻器，电流表有示数说明电路是通路，电压表的示数总为零，说明电压表两接线柱没有与被测电路并联，若只有一根导线断路，由图示电路图可知，这根导线是6；‎ ‎③电压表量程范围0﹣3V，由图示电压表可知，气逆分度值为0.1V，其示数为：U=2.40V；‎ 待测电阻阻值为：R=﹣R0=﹣3.00=1.8Ω；‎ 由电阻定律可知：R=ρ=ρ，‎ 电阻率为：ρ==≈1.8×10﹣8Ω•m；‎ 故答案为：（1）C；1.130；（2）①左；②6；③2.40；1.8×10﹣8．‎ ‎　‎ 四、计算题：本题共4小题，共36分 ‎16．固定在光滑斜面上，一小物块在沿斜面向上的拉力F作用下向上运动，拉力F及小物块速度v随时间t变化规律如图所示．重力加速度g=10m/s2．求：‎ ‎（1）小物块的质量m；‎ ‎（2）斜面的倾角θ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】根据v﹣t图象得到物体先加速后匀速，求解出加速度；然后受力分析根据牛顿第二定律和平衡条件列方程，最后联立求解．‎ ‎【解答】解：由图可得，0～2s内物体的加速度为a==1 m/s2①‎ 由牛顿第二定律可得：F﹣mgsinθ=ma ②‎ ‎1s后有：F′=mgsinθ ③‎ 联立①②③，并将F=6N，F′=5N代入 解得：m=1.0kg，θ=30°‎ 答：物体的质量为1.0kg，斜面与地面间的夹角θ为30°．‎ ‎　‎ ‎17．如图所示，半径R=1.0m、圆心角θ=106°的光滑圆轨道AC与粗糙的固定斜面相切于C点．A、C为圆弧的两端点，其连线水平，B为圆弧的最低点．质量m=0.1kg的小球以v0=5m/s的速度从A点沿切线方向进入圆弧轨道，离开G点后沿斜面运动最高可到达D点．小球与斜面间的动摩擦因数μ=，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：‎ ‎（1）小球经过B点时对轨道压力的大小；‎ ‎（2）D点与C点的高度差．‎ ‎【考点】动能定理的应用；向心力．‎ ‎【分析】（1）从A到B过程由动能定理可以求出到达B点的速度，然后应用牛顿第二定律求出支持力，然后求出压力．‎ ‎（2）从A到D，由动能定理可以求出C、D间的竖直高度．‎ ‎【解答】解：（1）小球从A到B过程，由动能定理得：‎ mgR（1﹣cos）=mvB2﹣mv02，‎ 在B点，由牛顿第二定律得：F﹣mg=m，‎ 解得：F=4.3N，由牛顿第三定律可知，‎ 小球对轨道的压力：F′=F=4.3N，方向：竖直向下；‎ ‎（2）A、C等高，从A到D过程，由动能定理得：‎ ‎﹣mgh﹣μmgcos×=0﹣mv02，解得：h=1m；‎ 答：（1）小球经过B点时对轨道压力的大小为4.3N；‎ ‎（2）D点与C点的高度差为1m．‎ ‎　‎ ‎18．如图所示，直角坐标系xOy的第Ⅰ象限有竖直向上的匀强电场，第Ⅱ象限有方向垂直纸面向里的匀强磁场．质量为m、电量为﹣q的粒子从磁场中M点以速度v0沿y轴正方向开始运动，经y轴上N点沿x轴正方向射入电场，并从x轴上P点离开电场，已知M点的坐标为（﹣d，d），P点的坐标为（2d，0），不计粒子的重力．求：‎ ‎（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；‎ ‎（2）匀强电场的电场强度E的大小．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．‎ ‎【分析】（1）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据几何关系求出半径，由半径公式求出匀强磁场的磁感应强度B的大小；‎ ‎（2）带电粒子进入电场后做类平抛运动，根据运动学公式求出电场强度E的大小；‎ ‎【解答】解：（1）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 解得：…①‎ 根据几何关系：R=d…②‎ 联立①②得：‎ ‎（2）带电粒子在电场中做类平抛运动：‎ x方向：…③‎ y方向：…④‎ 联立③④得：‎ 答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；‎ ‎（2）匀强电场的电场强度E的大小 ‎　‎ ‎19．如图所示，光滑的金属导轨间距为L，导轨平面与水平面成α角，导轨下端接有阻值为R的电阻，质量为m的金属细杆ab的中点与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上，弹簧劲度系数为k，上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．现给杆一沿轨道向下的初速度v0，杆向下运动至速度为零后，再沿轨道平面向上运动达最大速度大小为v1，然后减速为零，再沿轨道平面向下运动，一直往复运动到静止，整个过程中，杆始终与导轨垂直，弹簧始终处于弹性限度内，导轨间金属杆的电阻为r，导轨的电阻忽略不计．求：‎ ‎（1）杆获得初速度v0瞬间，通过R的电流大小；‎ ‎（2）杆速度为v1时离最初静止时位置的距离 L1；‎ ‎（3）杆由初速度v0开始运动直到最后静止，电阻R上产生的焦耳．‎ ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；功能关系；电磁感应中的能量转化．‎ ‎【分析】（1）给杆一沿轨道向下的初速度v0，切割磁感线产生的感应电动势为 E=BLv0；根据欧姆定律可求出通过R的电流大小．‎ ‎（2）由题知道杆沿轨道平面向上运动的最大速度为v1‎ ‎，此时杆所受的合外力为零．分别根据平衡条件和胡克定律求出杆静止时和速度为v1时弹簧伸长的长度，由几何关系可求得L1；‎ ‎（3）杆由初速度v0开始运动直到最后静止，弹簧的弹性势能不变，杆还静止在开始的位置，动能转化为内能，根据能量守恒求解焦耳热．‎ ‎【解答】解：（1）细杆获得初速度瞬间，产生的感应电动势为：E=BLv0；‎ 根据欧姆定律得：I0=‎ 可得通过R的电流大小为：I0=．‎ ‎（2）设杆最初静止不动时弹簧伸长x0，则有：kx0=mgsinα 当杆的速度为v1时弹簧伸长x1，由平衡条件得：kx1=mgsinα+BI1L 此时有：I1=‎ 而L1=x1﹣x0‎ 联立解得：L1=‎ ‎（3）杆最后静止时，杆受到重力、导轨的支持力和弹簧的拉力，根据平衡条件和胡克定律可知，弹簧伸长的长度与原来静止时相同，所以杆静止在初始位置，由能量守恒得：Q=‎ 答：‎ ‎（1）细杆获得初速度瞬间，通过R的电流大小为；‎ ‎（2）当杆速度为v1时离最初静止时位置的距离 L1为．‎ ‎（3）杆由初速度v0开始运动直到最后静止，电阻R上产生的焦耳为．‎ ‎　‎ ‎2017年1月18日