陕西省渭南市澄城县寺前中学2017届高三下学期统练物理试卷（2-28） 15页

‎2016-2017学年陕西省渭南市澄城县寺前中学高三（下）统练物理试卷（2.28）‎ ‎　‎ 一、选择题 ‎1．如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1．跟物体1相连接的绳与竖直方向成θ角．下列说法中正确的是（　　）‎ A．车厢的加速度为gsinθ B．绳对物体1的拉力为m1gcosθ C．底板对物体2的支持力为m2g﹣m1g D．物体2所受底板的摩擦力为m2gtanθ ‎2．如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4：1，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R=11R0，是理想电压表．现将负载电阻的阻值减小为R=5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0V，则（　　）‎ A．此时原线圈两端电压的最大值约为34V B．此时原线圈两端电压的最大值约为24V C．原线圈两端原来的电压有效值约为68V D．原线圈两端原来的电压有效值约为48V ‎3．如图，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平，一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道，质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小，用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，则（　　）‎ A．W=mgR，质点恰好可以到达Q点 B．W＞mgR，质点不能到达Q点 C．W=mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离 D．W＜mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离 ‎4．如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L （未起过弹性限度），则以下说法正确的是（　　）‎ A．弹簧的劲度系数为 B．从开始下滑到最大距离的过程中，圆环的加速度先变小后增大 C．圆环下滑的过程中圆环的机械能守恒 D．下滑到最大距离时弹簧弹性势能为mgL ‎5．如图所示，是氢原子四个能级的示意图．当氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级时，辐射出光子a，当氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子b，则以下判断正确的是（　　）‎ A．在真空中光子a的波长大于光子b的波长 B．光子a可使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级 C．光子b可使处于n=3能级的氢原子电离 D．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线 E．用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 ‎6．如图所示，为一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是（　　）‎ A．5A B．5A C． A D．10A ‎7．如图所示，开关K原来是闭合的，当R1、R2的滑片处于图中所示的位置时，悬在平行板电容器的带电尘埃P刚好处于静止状态．要使尘埃加速向下运动的方法是（　　）‎ A．把R1的滑片向上移动 B．把R2的滑片向上移动 C．把R2的滑片向下移动 D．断开开关K ‎　‎ 二、解答题（共2小题，满分0分）‎ ‎8．如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴．一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为θ．不计空气阻力，重力加速度为g，求 ‎（1）电场强度E的大小和方向；‎ ‎（2）小球从A点抛出时初速度v0的大小；‎ ‎（3）A点到x轴的高度h．‎ ‎9．质量为M=2kg的小平板车C静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为mA=2kg的物体A（可视为质点），如图所示，一颗质量为mB=20g的子弹以600m/s的水平速度射穿A后，速度变为100m/s，最后物体A在C上滑了1.25m和C保持相对静止，求AC间的动摩擦因素．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年陕西省渭南市澄城县寺前中学高三（下）统练物理试卷（2.28）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题 ‎1．如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1．跟物体1相连接的绳与竖直方向成θ角．下列说法中正确的是（　　）‎ A．车厢的加速度为gsinθ B．绳对物体1的拉力为m1gcosθ C．底板对物体2的支持力为m2g﹣m1g D．物体2所受底板的摩擦力为m2gtanθ ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】物块1、2和车厢具有相同的加速度，先以物体1为研究对象，分析受力情况，根据牛顿第二定律求出其加速度和绳的拉力．再对物体2研究，由牛顿第二定律求出支持力和摩擦力．‎ ‎【解答】解：A、B、以物体1为研究对象，分析受力情况如图1：重力m1g和拉力T，根据牛顿第二定律得 m1gtanθ=m1a，得a=gtanθ，则车厢的加速度也为gtanθ．‎ ‎．故A、B错误．‎ C、D、对物体2研究，分析受力如图2，根据牛顿第二定律得：N=m2g﹣T=m2g﹣，f=m2a=m2gtanθ．故D正确，C错误．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎2．如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4：1，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R=11R0，是理想电压表．现将负载电阻的阻值减小为R=5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0V，则（　　）‎ A．此时原线圈两端电压的最大值约为34V B．此时原线圈两端电压的最大值约为24V C．原线圈两端原来的电压有效值约为68V D．原线圈两端原来的电压有效值约为48V ‎【考点】变压器的构造和原理．‎ ‎【分析】根据串并联知识和欧姆定律可以求得输出电压的有效值，再根据电压与匝数成正比即可求得结论．‎ ‎【解答】解：A、现将负载电阻的阻值减小为R=5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0V，‎ 根据串并联知识和欧姆定律得副线圈电压U2=×6R0=6V，‎ 根据电压与匝数成正比可知，此时原线圈两端电压的有效值U1=4U2=24V，所以此时原线圈两端电压的最大值约为U1m=24≈34V，故A正确，B错误；‎ C、原来副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R=11R0，‎ 由于保持变压器输入电流不变，所以输出电流也不变，‎ 所以原来副线圈电压U′2=×12R0=12V，‎ 根据电压与匝数成正比可知，原线圈两端原来的电压有效值约为48V，故C错误，D正确；‎ 故选：AD ‎　‎ ‎3．如图，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平，一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道，质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小，用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，则（　　）‎ A．W=mgR，质点恰好可以到达Q点 B．W＞mgR，质点不能到达Q点 C．W=mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离 D．W＜mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离 ‎【考点】动能定理．‎ ‎【分析】对N点运用牛顿第二定律，结合压力的大小求出N点的速度大小，对开始下落到N点的过程运用动能定理求出克服摩擦力做功的大小．抓住NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功，根据动能定理分析Q点的速度大小，从而判断能否到达Q点．‎ ‎【解答】解：在N点，根据牛顿第二定律有：，解得，‎ 对质点从下落到N点的过程运用动能定理得，，‎ 解得W=．‎ 由于PN段速度大于NQ段速度，所以NQ段的支持力小于PN段的支持力，‎ 则在NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功，‎ 对NQ段运用动能定理得，，‎ 因为，可知vQ＞0，所以质点到达Q点后，继续上升一段距离．故C正确，A、B、D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L （未起过弹性限度），则以下说法正确的是（　　）‎ A．弹簧的劲度系数为 B．从开始下滑到最大距离的过程中，圆环的加速度先变小后增大 C．圆环下滑的过程中圆环的机械能守恒 D．下滑到最大距离时弹簧弹性势能为mgL ‎【考点】功能关系；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况，只有重力和弹簧的拉力做功，圆环的机械能不守恒，系统的机械能守恒；根据系统的机械能守恒求弹簧的劲度系数．对圆环的受力情况进行分析，由牛顿第二定律分析其加速度的变化情况．由系统的机械能守恒求下滑到最大距离时弹簧弹性势能．‎ ‎【解答】解：AD、圆环沿杆滑下的过程中，圆环下降的高度为 h==L．对于弹簧和圆环组成的系统，只有弹簧的拉力和重力做功，所以系统的机械能守恒，则知：mgh=Ep，则得下滑到最大距离时弹簧弹性势能为 Ep=mgL．下滑到最大距离时弹簧的伸长量为 x=2L﹣L=L，由Ep=得：弹簧的劲度系数 k=．故A错误，D正确．‎ B、圆环由静止开始下滑，到达最大距离处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，速度最大时加速度为零，所以加速度先减小，后增大，故B正确．‎ C、由于弹簧对圆环做功，则圆环下滑的过程中圆环的机械能不守恒，故C错误．‎ 故选：BD ‎　‎ ‎5．如图所示，是氢原子四个能级的示意图．当氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级时，辐射出光子a，当氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子b，则以下判断正确的是（　　）‎ A．在真空中光子a的波长大于光子b的波长 B．光子a可使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级 C．光子b可使处于n=3能级的氢原子电离 D．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线 E．用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 ‎【考点】氢原子的能级公式和跃迁．‎ ‎【分析】能级间跃迁辐射光子的能量等于能级之差，根据能极差的大小比较光子能量，从而比较出光子的频率．频率大，波长小，判断n=3能级的氢原子可以吸收光子，能量是否大于0，即可知是否电离．‎ ‎【解答】解：A、当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子a，知光子a的能量为2.55eV；当氢原子从n=3的能级跃迁到n=1的能级时，辐射出光子b，知光子能量为12.09eV．知光子b的能量大于光子a的能量，则光子a的波长大于光子b的波长．故A正确．‎ B、光子b的能量大于光子a的能量，所以光子a不可使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级，故B错误；‎ C、光子b的能量是E=3.4﹣1.51=1.89eV＞1.51eV，所以光子b可使处于n=3能级的氢原子电离，故C正确；‎ D、一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生 ‎=3种谱线，故D正确；‎ E、用能量为10.3eV的光子照射，10.3eV+（﹣13.6eV）=﹣3.2eV，故E错误；‎ 故选：ACD ‎　‎ ‎6．如图所示，为一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是（　　）‎ A．5A B．5A C． A D．10A ‎【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．‎ ‎【分析】根据有效值的定义求解．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．‎ ‎【解答】解：设交流电电流的有效值为I，周期为T，电阻为R．‎ 则I′2RT=R+=75RT 解得：I′=‎ 故选：B ‎　‎ ‎7．如图所示，开关K原来是闭合的，当R1、R2的滑片处于图中所示的位置时，悬在平行板电容器的带电尘埃P刚好处于静止状态．要使尘埃加速向下运动的方法是（　　）‎ A．把R1的滑片向上移动 B．把R2的滑片向上移动 C．把R2的滑片向下移动 D．断开开关K ‎【考点】闭合电路的欧姆定律；电容器的动态分析．‎ ‎【分析】尘埃P受到重力和电场力而平衡，要使尘埃P向下加速，就要减小电场力，即要减小电场强度；变阻器R2处于分压状态，根据题意，只要减小电容器两端电压就可以减小电场力，从而使尘埃P向下加速运动．‎ ‎【解答】解：A、尘埃P受到重力和电场力而平衡，要使尘埃P向下加速，就要减小电场力，故要减小电容器两端的电压；电路稳定时，滑动变阻器R1无电流通过，两端电压为零，故改变R1的电阻值无效果，故A错误；‎ BC、变阻器R2处于分压状态，电容器两端电压等于变阻器R2上半段的电压上，故要减小变阻器R2上半段的电阻值，变阻器R2滑片应该向上移动，故B正确，C错误；‎ D、把闭合的开关k断开，电容器两端电压增大到等于电源电动势，故P向上加速，故D错误；‎ 故选：B．‎ ‎　‎ 二、解答题（共2小题，满分0分）‎ ‎8．如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴．一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为θ．不计空气阻力，重力加速度为g，求 ‎（1）电场强度E的大小和方向；‎ ‎（2）小球从A点抛出时初速度v0的大小；‎ ‎（3）A点到x轴的高度h．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】（1）带电小球在受到重力、电场力、洛伦兹力共同作用下做匀速圆周运动，可得知电场力与重力是一对平衡力，从而可得知电场的方向；由二力平衡可求出电场的大小．‎ ‎（2）先由几何关系表示出小球在复合场中做圆周运动的半径，结合半径公式和速度的分解，便可求出小球抛出时的初速度．‎ ‎（3）小球在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律可以求出h大小．‎ ‎【解答】解：（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，‎ 说明电场力和重力平衡（恒力不能充当圆周运动的向心力），‎ 有：qE=mg，‎ 解得：E=；‎ 重力的方向竖直向下，电场力方向只能向上，‎ 由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上．‎ ‎（2）小球做匀速圆周运动，O′为圆心，MN为弦长，‎ ‎∠MO′P=θ，如图所示．设半径为r，由几何关系知：sinθ=，‎ 小球做匀速圆周运动的向心力由洛仑兹力提供，设小球做圆周运动的速率为v，‎ 由牛顿第二定律得：qvB=m，‎ 由速度的合成与分解知：cosθ=，‎ 解得：v0=；‎ ‎（3）设小球到M点时的竖直分速度为vy，‎ 它与水平分速度的关系为：vy=v0tanθ，‎ 由匀变速直线运动规律得：vy2=2gh，‎ 解得：h=；‎ 答：（1）电场强度E的大小为：，方向：竖直向上；‎ ‎（2）小球从A点抛出时初速度v0的大小为；‎ ‎（3）A点到x轴的高度h为．‎ ‎　‎ ‎9．质量为M=2kg的小平板车C静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为mA=2kg的物体A（可视为质点），如图所示，一颗质量为mB=20g的子弹以600m/s的水平速度射穿A后，速度变为100m/s，最后物体A在C上滑了1.25m和C保持相对静止，求AC间的动摩擦因素．‎ ‎【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．‎ ‎【分析】对子弹和车组成的系统，根据动量守恒定律列出等式解决问题．‎ 对A和车组成的系统，根据动量守恒定律列出等式解决问题．‎ A在平板车上滑动，摩擦力做负功产生内能．根据根据能量守恒列出等式求解问题．‎ ‎【解答】解：子弹射穿A时，以子弹与A组成的系统为研究对象，由动量守恒定律得mBvB=mAvA+mBv'B vA=5 m/s ‎ A在小车上相对滑动，设最后速度为v 以A与小车组成的系统为研究对象，由动量守恒定律得mAvA=（mA+M）v 可得v=2.5 m/s ‎ 根据能量守恒得：‎ µ=0.5 ‎ 答：AC间的动摩擦因素为0.5．‎ ‎　‎ ‎2017年4月18日