物理卷·2018届山西省实验中学高三上学期学业质量监测（2018-01） 11页

山西省实验中学2018届高三年级学业质量监测 物理 一、选择题：本题共11小题，每小题4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。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分 ‎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．斜面对物体A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的分布如图所示，x轴上AOr，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R1消耗的热功率P1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，设物块与地面间的的最大静摩擦力fm与滑动摩擦力大小相等，则 A．t2～t5时间内物块A的加速度逐渐减小 B．t2时刻物块A的加速度最大 C．t3和t5时刻物块A的速度相等 D．0～t5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的灯泡上和风扇电动机D，电动机线圈电阻为r．接通电源后，电风扇正常运转，测出通过风扇电动机的电流为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．若该黑洞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36：29‎ 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-q，质量为m）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哪个电磁复合场 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△t1和△t2．当地的重力加速度为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△t，用上述装置测量滑块加速度，加速度的表达式为________（用所给的物理量表示）．‎ ‎（2）用上述装置探究滑块加速度a与质量M及拉力F的关系时，要用钩码重力代替绳子的拉力，则m与M之间的关系应满足关系_______；‎ ‎（3）若两光电门间的距离为L，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_______（用所给的物理量表示），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．要测定一卷阻值为20Ω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①0～0.6A，内阻约为1Ω；量程②0～3A，内阻约为0.2Ω B．电压表A：量程③0～3V，内阻约为2kΩ；量程④0～15V，内阻约为10kΩ C．学生电源E：电动势约为30V，内阻r可以忽略 D．滑动变阻器R1：阻值范围0～10Ω，额定电流2A E．滑动变阻器R2：阻值范围0～500Ω，额定电流0.5A 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甲所示，则漆包线的直径为d=______mm．‎ ‎（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____（选题量程序号），电压表应选择量程____（选题量程序号），滑动变阻器应选择____（选填“R1”或“R2”），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意图如图乙，可求出这卷漆包线的电阻为_______Ω（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ρ，忽略漆包线的绝缘气层的厚度，则这卷漆包线的长度L=________（用U、I、d、ρ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ETC，甲乙两辆器材分别通过ETC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x=60m，收费岛总长度d=40m，两辆汽车同时以相同的速度v1=72km/h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v2=36km/h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t0=15s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v1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间距为间距l的光滑倾斜金属导轨，与水平面的夹角为θ，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B0、方向竖直向上的匀强磁场，将一根阻值为r、长度为l、质量为m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R=1m的光滑半圆轨道AC与倾角为θ=37°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，用挡板把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m1=2kg，物块b的质量为m2=1kg，物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，物块到达A点或B点时已和弹簧分离．重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：‎ ‎（1）物块a经过半圆轨道的A点时对轨道的压力FN；‎ ‎（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l，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U0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l0；‎ ‎（2）求电子离开偏转电场时的最大侧向位移ym；‎ ‎（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．‎ 参考答案 ‎1C 2B 3D 4A 5D 6C 7AC 8BC 9AD 10BC 11BD ‎12、（1）（2）‎ ‎13、（1）0.830mm（2）①；④；R1；如图所示（3）21.3Ω；（4）‎ ‎14、（1）两车减速运动的加速度为：‎ 甲车减速到所用时间为 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 乙车减速行驶到收费岛中心线的时间为 从减速到打开栏杆的总时间为 人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差 ‎（2）乙车从收费岛中心线开始出发又经加速到，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 从收费岛中心线开始，甲车先从加速至，‎ 这个时间为，然后匀速行驶 故两车相距的最远距离为 ‎15、（1）金属棒下滑到MN的过程中的平均感应电动势为： 根据欧姆定律，电路中的平均电流为：则 ‎（2）稳定时导体棒切割运动产生的电动势为：① 电路中产生的电流为：② 导体棒受的安培力为：③ 稳定时导体棒的加速度为零，④ 由①②③④解得，稳定时导体棒的速度： ‎ ‎16、（1）a物块在最高点C时，有①‎ a物块从A点运动到C点过程，由能量守恒定律得② a物块到达圆轨道A点时，③‎ 由牛顿第三定律，物块对小球的压力FN=F支④‎ 由①②③④得，物块对小球的压力FN=120N （2）a物块弹开后运动到A点过程，由系统的机械能守恒得：弹簧的弹性势能 对b物块，由能量守恒定律得， 解得斜面轨道BD的高度h=3m ‎17、（1）电子在电场中加速，由动能定理得：， 水平导体板的板长：，解得：； （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：‎ ‎， 电子离开偏转电场时的最大侧向位移为：； （3）电子离开偏转电场时速度与水平方向夹角为θ， ‎ 故速度与水平方向夹角：θ=30°， 电子进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力， 由牛顿第二定律得：，其中：， 垂直打在屏上时圆周运动半径为R1，此时B有最小值，， 轨迹与屏相切时圆周运动半径为R2，此时B有最大值，， 解得：，故：；‎