物理卷·2017届福建省高三单科质量检查（2017-01） 11页

‎2017年福建省普通高中毕业班单科质量检查 物 理 试 题 ‎（满分：100分 考试时间：90分钟）‎ 注意事项：‎ ‎ 1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。‎ ‎ 2．回答第I卷时，选出每小题的答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。‎ ‎ 3．回答第II卷时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。‎ ‎4．考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。‎ 第I卷 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～10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。‎ ‎1．单位制由基本单位和导出单位组成。功是物理学中的重要物理量之一，在国际单位制中，功的单位用基本单位可表示为 A. kg·m2·s-2 B. kg·m·s-1 C. N·m D. J ‎2．如图，a、b、c、d为光滑斜面上的四个点。一小滑块自a点由静止开始下滑，通过ab、bc、cd各段所用时间均为T。现让该滑块自b点由静止开始下滑，则该滑块 ‎ a b c d A．通过bc、cd段的时间均大于T B．通过c、d点的速度之比为1:2‎ C．通过bc、cd段的位移之比为1:3‎ D．通过c点的速度等于通过bd段的平均速度 ‎～‎ ‎16V n1‎ n2‎ n3‎ n4‎ L r T1‎ T2‎ ‎3．图为模拟远距离交流输电的电路，升压变压器T1的原、副线圈匝数比n1 : n2 = 1 : k，降压变压器T2的原、副线圈匝数比n3 : n4 = k : 1，模拟输电导线的电阻r = 3 Ω，T2的负载是规格为“15 V 45 W”的灯泡L。当T1的输入电压为16 V时L正常发光，两个变压器可视为理想变压器，则k的值为 A． B． 3 C． 4 D． 9 ‎ ‎4．如图甲，在力传感器下端悬挂一钩码。某同学手持该传感器，从站立状态下蹲，再从下蹲状态起立回到站立状态，此过程中手和上身保持相对静止。下蹲过程传感器受到的拉力随时间变化情况如图乙，则起立过程传感器受到的拉力随时间变化情况可能是 ‎ B b I a I I ‎5．如图，在匀强磁场中，两根平行固定放置的长直导线a和b通有大小相等、方向相反的电流，匀强磁场方向与两根导线所在平面平行且垂直于两根导线，此时a受到的磁场力大小为F1。若撤去b，保留匀强磁场，则a受到的磁场力大小为F2；若撤去匀强磁场，保留b，则a受到的磁场力大小为 ‎ A．F1-F2 ‎ B．F1+F2 ‎ C． ‎ D． ‎6．动量守恒定律是自然界中最基本的守恒定律之一。相互作用的物体组成的系统，在下列哪些条件下总动量一定守恒？‎ A. 系统只受重力 B. 系统不受外力 C. 系统所受的合外力为零 D. 系统所受的合外力不做功 ‎7. 某人造地球卫星在运行中由于受稀薄空气的阻力作用，其运行轨道会发生变化。某次测量时该卫星的轨道半径为r1，一段时间后再次测量时其轨道半径变为r2，每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动。先后测量时，卫星的角速度、动能、机械能分别为ω1、Ek1、E1和ω2、Ek2、E2。则 A．r2＜r1 B．ω2＜ω1 C．Ek2＜Ek1 D．E2＜E1‎ a b Ea Eb ‎60°‎ ‎30°‎ ‎8．如图，a、b为某孤立点电荷产生的电场中的两点，a点的场强方向与ab连线的夹角为60°，b点的场强方向与ab连线的夹角为30°，则 ‎ A．a点的场强小于b点的场强 B．a点的电势低于b点的电势 C．将一电子沿ab连线从a点移到b点，电子的电势能先增大后减小 D．将一电子沿ab连线从a点移到b点，电子受到的电场力先增大后减小 ‎1‎ ‎9. 我国高铁技术处于世界领先水平。和谐号动车组由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢为动车，不提供动力的车厢为拖车。某列动车组由8节车厢组成，其中2车和7车为动车，其余为拖车。假设该动车组各车厢质量均相等，相同运行状态下2车和7车提供的动力相同，运行过程中每节车厢受到的阻力相等。如图，该动车组以1车在前、8车在后的方向沿水平直轨道运行，则 A. 启动时，7车对6车的作用力为推力 B. 关闭动力滑行时，6、7车之间既无推力也无拉力 C. 匀速运动时，6、7车之间既无推力也无拉力 D. 匀速运动时，6、7车之间的作用力小于2、3车之间的作用力 v/m·s-1‎ t/s O ‎10‎ ‎30‎ ‎54‎ ‎5‎ ‎18‎ ‎24‎ ‎10. 图为某电动汽车在加速性能试验过程中的v-t图像。为了简化计算，可作如下近似：汽车运动时受到的阻力恒定，在0～30 s内做匀加速直线运动，30 s后汽车发动机的功率保持不变。近似后可得 A．15 s末、30 s末汽车的牵引力大小之比为2 : 1‎ B．15 s末、30 s末汽车的发动机功率之比为1 : 2‎ C．30 s末、54 s末汽车的加速度大小之比为4 : 3‎ D．0～30 s内、30～54 s内汽车发动机做功之比为5 : 8‎ ‎第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，第11题6分，第12题10分，共16分。把答案写在答题卡中指定的答题处。‎ ‎11. （6分）‎ 图甲为在气垫导轨上研究匀变速直线运动的示意图，滑块上装有宽度为d（很小）的遮光条，滑块在钩码作用下先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间Δt以及遮光条从光电门1运动到光电门2的时间t，用刻度尺测出两个光电门之间的距离x。‎ 丙 t O 甲 滑块 遮光条 光电门1‎ 光电门2‎ 气垫导轨 钩码 刻度尺 连气源 ‎0‎ ‎1‎ ‎0‎ ‎5‎ ‎10‎ cm 乙 ‎（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙，则d =______cm；‎ ‎（2）实验时，滑块从光电门1的右侧某处由静止释放，测得Δt = 50 ms，则遮光条经过光电门1时的速度v =______m/s；‎ ‎（3）保持其它实验条件不变，只调节光电门2的位置，滑块每次都从同一位置由静止释放，记录几组x及其对应的t，作出 - t图像如图丙，其斜率为k，则滑块加速度的大小a与k关系可表达为a = ________。‎ ‎12. （10分）‎ 为组装一个测量小电阻的欧姆表，某同学设计了如图电路。其中干电池的电动势E = 1.5 V、内阻r = 0.5 Ω，表头G的量程Ig = 600 μA、内阻Rg = 500 Ω，定值电阻R0 = 1.0 Ω，R1为滑动变阻器，Rx为被测电阻。‎ G E S R0‎ R1‎ Rx r ‎（1）该同学首先将表头G与R0并联，改装成一个新的电流表，则新电流表的量程Ig′ =________A，内阻Rg′=_____Ω。‎ ‎（2）将表笔与被测电阻Rx断开，闭合开关S，调节R1，使表头指针满偏。‎ ‎（3）保持R1阻值不变，将Rx接入电路，接入不同的Rx 时表头指针偏转的角度不同，将表头表盘的电流刻度改成相对应的电阻刻度，就可以用来测量电阻的大小，则原表头表盘电流刻度0 μA处对应的电阻刻度值应为_______Ω，300 μA处对应的电阻刻度值R与Rg′ 的关系是R_____ Rg′（选填“>”“=”或“<”）。‎ ‎（4）干电池使用一段时间后，电动势E几乎不变，内阻r变大，重新进行步骤（2）后，再用该欧姆表去测电阻，则测量结果Rx′与被测电阻的真实阻值Rx之间的关系为Rx′______Rx（选填“>”“=”或“<”）。‎ 三、计算题：本题共4小题，第13题10分，第14题10分，第15题11分，第16题13分，共44分。把解答写在指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。‎ ‎13.（10分）‎ 如图，磁感应强度大小为B的匀强磁场中有一固定金属线框PMNQ，线框平面与磁感线垂直，线框宽度为L。导体棒CD垂直放置在线框上，并以垂直于棒的速度v向右匀速运动，运动过程中导体棒与金属线框保持良好接触。‎ ‎（1）根据法拉第电磁感应定律E = ，推导MNCDM回路中的感应电动势E = BLv；‎ ‎（2）已知B = 0.2 T，L = 0.4 m，v = 5 m/s，导体棒接入电路中的有效电阻R = 0.5 Ω，金属线框电阻不计，求：‎ i．匀强磁场对导体棒的安培力大小和方向；‎ N M C D P Q L v B ii．回路中的电功率。‎ ‎14．（10分）‎ 汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一。设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F0时，安全气囊爆开。某次试验中，质量m1=1 600 kg的试验车以速度v1 = 36 km/h正面撞击固定试验台，经时间t1 = 0.10 s碰撞结束，车速减为零，此次碰撞安全气囊恰好爆开。忽略撞击过程中地面阻力的影响。‎ ‎（1）求此过程中试验车受到试验台的冲量I0的大小及F0的大小；‎ ‎（2）若试验车以速度v1撞击正前方另一质量m2 =1 600 kg、速度v2 =18 km ‎/h同向行驶的汽车，经时间t2 =0.16 s两车以相同的速度一起滑行。试通过计算分析这种情况下试验车的安全气囊是否会爆开。‎ ‎15．（11分）‎ 如图，固定直杆上套有一小球和两根轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球相连，另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点。直杆与水平面的夹角为θ，小球质量为m，两根轻弹簧的原长均为L、劲度系数均为 ，g为重力加速度。‎ ‎（1）小球在距B点 L的P点处于静止状态，求此时小球受到的摩擦力大小和方向；‎ B A θ P Q ‎（2）设小球在P点受到的摩擦力为最大静摩擦力，且与滑动摩擦力相等。现让小球从P点以一沿杆方向的初速度向上运动，小球最高能到达距A点 L的Q点，求初速度的大小。‎ ‎16．（13分）‎ 一光滑绝缘圆形水平桌面，处于竖直向下的匀强磁场中，圆心O点放置一带电小球。已知桌面半径为r，小球质量为m、电荷量为q，磁场的磁感应强度大小为B。‎ ‎（1）若小球从O点沿OA方向、以大小为 的水平速度v1开始运动，经时间t1从桌子边缘P点滑离桌面，如图甲，求时间t1；‎ 乙 v2‎ B O P A v2‎ B O P A v1‎ 甲 ‎（2）若小球从O点仍沿OA方向、以某一水平速度v2开始运动，同时用一置于桌面上的长直光滑绝缘玻璃板沿OA方向始终以速度v2匀速推小球，且玻璃板总是与OA方向垂直，小球仍能从P点滑离桌面，如图乙。求速度v2的大小及此过程中玻璃板对小球所做的功W。‎ ‎2017年福建省普通高中毕业班单科质量检查 物理试题参考答案及评分标准 说明：‎ 定出评分标准是为了使各地尽可能在同一标准下评定成绩。试题的参考解答是用来说明评分标准的，考生如用其它方法解答正确的，同样给分；有错的，根据错误的情况，参照评分标准中相应的规定给分。‎ 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～10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。‎ ‎1.A 2. A 3. B 4. C 5.C 6.BC 7.AD 8.BCD 9.AB 10.BD 二、实验题：本题共2小题，第11题6分，第12题10分，共16分。‎ ‎11. （6分） （1）0.75 （2） 0.15 （3）2k （每空2分）‎ ‎12. （10分） （1）0.3 1.0 （3） 0 ＜ （4）= （每空2分）‎ 三、计算题：本题共4小题，第13题10分，第14题10分，第15题11分，第16题13分，共44分。‎ ‎13.（10分）‎ ‎（1）设在Δt时间内MNCDM回路面积的变化量为ΔS，磁通量的变化量为ΔФ，则 ΔS = LvΔt ①‎ ΔФ = BΔS = BLvΔt ②‎ 根据法拉第电磁感应定律 E = 得 E = = = BLv ③‎ ‎（2）i．MNCDM 回路中的感应电动势 ‎ E = BLv ④‎ 回路中的电流强度 ‎ I = ⑤‎ 导体棒受到的安培力 ‎ F = BIL ⑥‎ 由④⑤⑥式得 ‎ F = ⑦‎ 将已知数据代入⑦式得 ‎ F = 0.064 N ⑧‎ 安培力的方向与速度方向相反 ⑨‎ ii．回路中的电功率 P = EI ⑩‎ 将已知数据代入⑩式得 ‎ P = 0.32 W ⑪‎ 评分参考：第（1）问3分，①②③式各1分；第（2）问7分，⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪式各1分。‎ ‎14. （10分）‎ ‎（1）v1 = 36 km/h = 10 m/s，取速度v1 的方向为正方向，由动量定理有 ‎－I0 = 0－m1v1 ① ‎ 将已知数据代入①式得 ‎ I0 = 1.6×104 N·s ② ‎ 由冲量定义有 ‎ I0 = F0t1 ③ ‎ 将已知数据代入③式得 ‎ F0 = 1.6×105 N ④ ‎ ‎（2）设试验车和汽车碰撞后获得共同速度v，由动量守恒定律有 m1v1+ m2v2 = (m1+ m2)v ⑤ ‎ 对试验车，由动量定理有 ‎ ‎－Ft2 = m1v－m1v1 ⑥‎ 将已知数据代入⑤⑥式得 ‎ F = 2.5×104 N ⑦‎ 可见F＜F0，故试验车的安全气囊不会爆开 ⑧‎ 评分参考：第（1）问5分，①式2分，②③④式各1分；第（2）问5分， ⑤式2分，‎ ⑥⑦⑧式各1分。‎ ‎15．（11分）‎ ‎（1）小球在P点时两根弹簧的弹力大小相等，设为F，根据胡克定律有 F= k (L－L) ① ‎ 设小球静止时受到的摩擦力大小为f ，方向沿杆向下，根据平衡条件有 Mgsinθ + f = 2F ② ‎ 由①②式并代入已知数据得 f = ③ ‎ 方向沿杆向下 ④‎ ‎（2）小球在P、Q两点时，弹簧的弹性势能相等，故小球从P到Q的过程中，弹簧对小球做功为零 ⑤‎ 据动能定理有 W合 = ΔEk ⑥‎ ‎－mg·2(L－L)sinθ－f·2(L－L) = 0－mv2 ⑦‎ 由③⑦式得 ‎ v = ⑧ ‎ 评分参考：第（1）问5分，①③④式各1分，②式2分；第（2）问6分， ⑤⑥式各1分，⑦⑧式各2分。‎ ‎(a)‎ B O P A v1‎ θ r ‎16. （13分）‎ ‎（1）小球在桌面上做匀速圆周运动 qv1B = m R = ① ‎ 由已知条件得 ‎ R = r ② ‎ T = = ③ ‎ 小球在桌面上运动轨迹对应的圆心角为θ，如图a，由几何关系可知 ‎ θ = 60° ④ ‎ t1 = T = ⑤ ‎ v2‎ v ‎ f α ‎(b)‎ ‎（2）小球在玻璃板的推动下，沿OA方向做速度为v2的匀速运动、沿玻璃板方向做加速运动。设某一时刻小球的速度为v，方向与OA的夹角为α（如图b），此时小球所受洛伦兹力大小 f = qvB ⑥‎ 则此时小球沿玻璃板方向运动的加速度为 a = ⑦‎ 由速度分解得 vcosα = v2 ⑧‎ 故加速度大小 a = ⑨ ‎ 可见小球沿玻璃板方向做匀加速直线运动，从O点到P点做类平抛运动，时间设为t， 则 ‎ rsinθ = v2t ⑩ ‎ ‎ r－rcosθ = at2 ⑪ ‎ 由④⑨⑩⑪式得 v2 = ⑫ ‎ 小球到达P点的速度vP满足 vP2 = v22+(at)2 ⑬‎ 小球所受洛伦兹力不做功，对小球由动能定理有 W = mvP2－mv22 ⑭ ‎ 由⑨⑩⑫⑬⑭式得 W = ⑮ ‎ 评分参考：第（1）问5分，①②③④⑤式各1分；第（2）问8分，⑥⑩⑪⑫⑭⑮式各1分，⑨式2分。‎