河北省石家庄市辛集中学届高三上学期期中考试物理物理.docx

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河北省石家庄市辛集中学届高三上学期期中考试物理物理

河北省石家庄市辛集中学

2017届高三上学期期中考试

物理试题

第I卷（选择题64分）

一、选择题：

（共16题,每题4分,共64分。

1—12为单选，13—16为不定项选择，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

）

1．在物理学的研究及应用过程中所用思维方法的叙述正确的是

A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是猜想法

B.速度的定义式，采用的是比值法，当趋近于零时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了理想模型法

C.在探究电阻、电压和电流三者之间的关系时，先保持电压不变研究电阻与电流的关系，再保持电流不变研究电阻与电压的关系，该实验应用了类比法

D.如图是三个实验装置，这三个实验都体现了放大的思想

2．如图所示，离地面高2m处有甲、乙两个物体，甲以初速度水平射出，同时乙以初速度沿倾角为的光滑斜面滑下，已知重力加速度，若甲、乙同时到达地面，则的大小是

A.

B.

C.

D.

3．A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度－时间图象如图所示。

则这一电场可能是

4．如图所示，水平传送带足够长，小工件放在传送带A端静止，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5。

现让传送带由静止开始以加速度a0＝10m/s2向右匀加速运动，当其速度增到v＝10m/s时，立即改为以大小相同的加速度向右做匀减速运动直至停止，工件最终也停在传送带上。

工件在传送带上滑动时会留下“划痕”，取重力加速度g＝10m/s2，在整个运动过程中

A.工件的运动时间为3s

B.工件的最大速度为5m/s

C.工件在传送带上的“划痕”长m

D.工件相对传送带的位移为m

5．如图所示，A为带正电的点电荷，电量为Q，中间竖直放置一无限大的金属板，B为质量为m、电量为+q的小球，用绝缘丝线悬挂于O点，平衡时丝线与竖直方向的夹角为θ，且A、B两个小球在同一水平面上，间距为L，则金属板上的感应电荷在小球B处产生的电场强度大小E为

A.

B.

C.

D.

6．如图所示,两平行金属板水平放置并接到电源上,一带电微粒P位于两板间恰好平衡.现用外力将P固定住,然后固定导线各接点,使两板均转过α角,如图中虚线所示,再撤去外力,则P在两板间将

A.保持静止

B.水平向左做直线运动

C.向左下方运动

D.不知α的具体数值,无法确定P的运动状态

7．如图所示，小球在水平拉力作用下，以恒定速率v沿竖直光滑圆轨道由A点运动到B点，在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是

A.逐渐减小

B.逐渐增大

C.先减小，后增大

D.先增大，后减小

8．如图所示，半径为R的金属环竖直放置，环上套有一质量为m的小球，小球开始时静止于最低点。

现使小球以初速度v0＝沿环上滑，小球运动到环的最高点时与环恰无作用力，则小球从最低点运动到最高点的过程中

A.小球机械能守恒

B.小球在最低点时对金属环的压力是6mg

C.小球在最高点时，重力的功率是mg

D.小球机械能不守恒，且克服摩擦力做的功是0.5mgR

9．如图所示，光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平，末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动，现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，则

A.固定位置A到B点的竖直高度可能为

B.滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关

C.滑块不可能重新回到出发点A处

D.传送带速度v越大，滑块与传送带摩擦产生的热量越多

10．美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”，天文学家通过观察双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是一个36倍太阳质量的黑洞和一个29倍太阳质量的黑洞，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他星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是

A.这两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等

B.36倍太阳质量的黑洞轨道半径比29倍太阳质量的黑洞轨道半径小

C.这两个黑洞运行的线速度大小始终相等

D.随两个黑洞的间距缓慢减小，这两个黑洞运行的周期在增大

11．如图所示，一价氢离子（）和二价氦离子（）的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们

A.同时到达屏上同一点

B.先后到达屏上同一点

C.同时到达屏上不同点

D.先后到达屏上不同点

12．如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面其电势分别为10V、20V、30V。

实线是一带负电的粒子（不计重力）在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，下列说法中正确的是

A.粒子一定是先过a，再到b，然后到c

B.粒子在三点所受电场力的大小关系为

C.粒子在三点动能的大小关系为

D.粒子在三点电势能的大小关系为

13．我国已经禁止销售100W及以上的白炽灯，以后将逐步淘汰白炽灯。

假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的U－I图象如图所示。

图象上A点与原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角，则

A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小

B.在A点，白炽灯的电阻可表示为tanβ

C.在A点，白炽灯的电功率可表示为U0I0

D.在A点，白炽灯的电阻可表示为

14．如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是

A.电压表的读数减小，电流表的读数减小

B.电源的输出功率一定变小

C.电压表的读数的变化量与电流表的读数的变化量的比值不变

D.若滑片P的位置不动，突然发生短路，则的读数变小

15．在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，电表均为理想电表，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是

A.灯泡L变亮

B.电源的输出功率变小

C.电容器C上电荷量减少

D.电流表读数变小，电压表读数变大

16．如图所示，甲、乙两种粗糙面不同的传送带，倾斜放于水平地面，与水平面的夹角相同，以同样恒定速率v向上运动。

现将一质量为m的小物体（视为质点）轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到速率v；在乙上到达离B竖直高度为h的C处时达到速率v，已知B处离地面高度皆为H。

则在物体从A到B过程中

A.将小物体传送到B处，两种系统产生的热量乙更多

B.将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能甲更多

C.两种传送带与小物体之间的动摩擦因数甲更大

D.两种传送带对小物体做功相等

II卷（非选择题36分）

二、实验题：

（共1题,共8分）

17.①图中读出金属丝的直径d为______________mm.

②在用伏安法测定金属丝的电阻（阻值约为4Ω）时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：

直流电源：

电动势约4.5V，内阻很小；

电流表A1：

量程0～0.6A，内阻RA１等于1Ω；

电流表A2：

量程0～3.0A，内阻RA２约0.025Ω；

电压表V：

量程0～3V，内阻约3kΩ；

滑动变阻器R1：

最大阻值10Ω；

滑动变阻器R2：

最大阻值50Ω；

开关、导线等.

在可供选择的器材中，应该选用的电流表是____，应该选用的滑动变阻器是____.

③据所选的器材，在方框中画出实验电路图.

④若按照以上电路图测出电流值为I，电压值为U，金属丝长度为L，则电阻率的表达式为：

 =            ,忽略测量读数中的偶然误差，则算出的电阻率与真实值相比：

___________（填”偏大”“偏小””相等”）.

三、计算题：

（共3题,18题8分,19题10分，20题10分，共28分）

18．如图所示，一电动遥控小车停在水平地面上，小车质量，质量的小物块（可视为质点）静止于车板上某处A，物块与车板间的动摩擦因数，现使小车由静止开始向右行驶，当运动时间时物块从车板上滑落，已知小车的速度v随时间t变化规律如图乙所示，小车受到地面的摩擦阻力是小车对地面压力的，不计空气阻力，取重力加速度，求：

（1）物块离开小车时，物块的速度大小；

（2）时间内小车的牵引力做的功W。

19．如图所示，水平向左的匀强电场中，用长为的绝缘轻质细线悬挂一小球，小球质量为m，带电量为，将小球拉至竖直方向最低位置A点处无初速度释放，小球将向左摆动，细线向左偏离竖直方向的最大角度，（重力加速度为，，）

（1）求电场强度的大小E；

（2）求小球向左摆动的过程中，对细线拉力的最大值；

（3）若从A点处释放小球时，给小球一个水平向左的初速度，则为保证小球能做完整的圆周运动，的大小应满足什么条件？

20．如图所示，电源电动势为E，内阻r=R，定值电阻R1和R2的阻值均为R。

平行板电容器接在R2两端，两极板长度和距离均为d，足够大屏幕与电容器右端距离为d，OO1为电容器中心轴线。

一个不计重力、质量为m、电荷量为q的带正电粒子从O点以一定的初速度沿OO1方向射入电场，离开电场时的位置与电容器下极板的距离为。

（1）求粒子射入电场时的初速度大小。

（2）若将平行板电容器沿竖直中线等分为两部分后均并联在R2两端。

左半部分不动，右半部分向右平移，求粒子打在屏幕上的位置与OO1的距离。

（3）若将平行板电容器沿竖直中线等分为两部分后均并联在R2两端，将右半部分向右平移x，求粒子打在屏幕上的位置与OO1的最小距离。

参考答案

1.D【解析】本题考查物理学方法的知识，意在考查学生的理解能力。

用质点来代替物体的方法是理想模型法，选项A错误；速度的定义式，采用的是比值法，当趋近于零时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限法，选项B错误；在探究电阻、电压和电流三者之间的关系时，先保持电压不变研究电阻与电流的关系，再保持电流不变研究电阻与电压的关系，该实验应用了控制变量法，选项C错误；三个实验装置都是将微小量放大，这三个实验都体现了放大的思想，选项D正确。

综上本题选D。

2.A【解析】本题考查平抛运动和速度时间公式的知识，意在考查学生的分析能力。

甲平抛运动的时间为：

t=； 乙在斜面下滑的加速度为：

a= =g，对于乙，下滑的位移大小为h，根据h=v0t+at2，代入数据得：

 联立解得v0= =×10×2m/s= m/s ，选项A正确。

综上本题选A。

3.A【解析】本题考查了电场线、速度图像等相关知识，意在考查考生的分析能力。

由v－t图象知，带负电的微粒从A到B做加速度增大的减速运动，因为是减速运动，所以力的方向与运动方向相反即受电场力的方向为从B到A，由于是负电荷，所以电场方向从A到B；选项BD错误；因为加速度在增大，所以电场力越来越大，电场强度越来越大，故电场线从A到B越来越密集，选项A正确，选项C错误；综上本题选A。

4.C【解析】本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动公式等相关知识点，意在考查考生理解和应用能力。

对工件，由牛顿第二定律得：

μmg=ma，代入数据解得：

a=5m/s2，传送带加速时间：

=1s，传送带加速结束时工件的速度：

=5m/s，传送带减速到与工件速度相等时有：

，代入数据解得：

，此时工件的速度最大：

v最大=v1+at2=m/s，故B错误；然后工件做匀减速直线运动，减速运动的时间：

s，工件的运动时间：

t=t1+t2+t3=s，故A错误；由题意知，传送带加速阶段的位移：

s传送带1=m=5m，传送带减速到与工件速度相等时的位移为：

s传送带2=m，在这两段时间内工件的位移：

s工件==m，工件相对传送带的位移：

x=s传送带12﹣s工件=m。

此后工件在划痕内运动，不会产生新的划痕长度，故工件在传送带上的划痕为m，选项C正确；整个过程，传送带的位移：

s传送带=m，工件的位移：

s工件=+=m，工件相对传送带的位移：

x'=m，选项D错误。

综上本题选C。

5.D【解析】本题考查电场强度相关知识点，意在考查考生对电场中的力平衡问题的分析能力。

静电平衡时，金属板的感应电荷在B处产生的电场强度方向向右。

以小球为研究对象，分析受力情况：

重力、点电荷对小球的静电力F、感应电荷的静电力qE和细线的拉力，如图。

根据共点力平衡条件：

F+qE=Tsinθ，mg=Tcosθ，又根据库仑定律得：

F=k，联立解得：

，选项D正确。

综上本题选D。

6.B【解析】设开始时两平行金属板间的距离为d,有F=q=mg;当两板均转过α角时,两板仍平行但两板间的距离变为d'=dcosα,F'=q=q=.对P进行受力分析,如图所示.

y方向:

F'cosα-mg=F-mg=0

x方向:

F'sinα=sinα=mgtanα=ma,a=gtanα,方向水平向左.所以P将做水平向左的匀加速直线运动,选项B正确.

7.B【解析】本题考查功率的知识，解决本题的关键是掌握功率的计算公式。

因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、轨道的支持力三者的合力必是沿半径指向O点，设球与圆心的连线与竖直方向夹角是θ，则：

＝tanθ（F与G的合力必与支持力在同一直线上）

得：

F=Gtanθ ，而水平拉力F的方向与速度v的方向夹角也是θ，所以水平力F的瞬时功率是 P=Fvcosθ ，即为：

P=Gvsinθ ，显然，从A到B的过程中，θ是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，选项B正确，ACD错误。

综上本题选B。

8.D【解析】本题考查了圆周运动、功率、机械能守恒等相关知识点，意在考查考生理解和应用能力。

小球运动到环的最高点时与环恰无作用力，可得：

，到达最高点的速度为，则，小球的机械能不守恒，选项A错误；损失的机械能克服摩擦力做功，大小为0.5mgR，选项D正确；小球在最低点时，根据牛顿第二定律有：

，得对金属环的压力是7mg，选项B错误；小球在最高点时，重力方向与速度方向垂直，故重力的功率是零，选项C错误。

综上本题选D。

9.D【解析】本题考查了圆周运动、动能定理等相关知识点，意在考查考生理解和综合应用能力。

由题意，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，需要滑块至少若滑块恰能通过C点时，满足，由A到C根据动能定理得：

，解得，则固定位置A到B点的竖直高度可能为，选项A错误；设滑块能在传送带上滑行的最远距离为x，根据动能定理有：

，由表达式知运动的位移与传送带的速度无关，选项B错误；若滑块没有离开传送带，仍返回到D点速度大小不变，则因为轨道上光滑，滑块可以重新回到出发点A处，选项C错误；根据滑块与传送带摩擦所产生的热量可知，当传送带速度越大，则相对路程越大，故产生的热量较多，选项D正确。

综上本题选D。

10.B【解析】本题考查万有引力定律的知识，意在考查学生的分析能力。

根据可得 ，根据可得 ，联立可得 ，质量与轨道半径成反比，所以36倍太阳质量的黑洞轨道半径比29倍太阳质量的黑洞轨道半径小，选项B正确； 根据a＝ω2r可知，角速度相等，质量大的半径小，所以质量大的向心加速度小，选项A错误；这两个黑洞共轴转动，角速度相等，根据v=ωr可以，质量大的半径小，所以质量大的线速度小，选项C错误；又：

 ，当不变时，L减小，则T减小，即双星系统运行周期会随间距减小而减小，选项D错误。

综上本题选B。

11.B【解析】本题考查带电粒子在电场中的运动，意在考查考生对粒子在电场中的加速和偏转运动情况的分析能力。

设加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转极板的长度为L，板间距离为d。

在加速电场中，由动能定理得：

qU1=，两种粒子在偏转电场中，水平方向做速度为v0的匀速直线运动，由于两种粒子的比荷不同，则v0不同，所以两粒子在偏转电场中运动的时间不同。

两种粒子在加速电场中的加速度不同，位移相同，则运动的时间也不同，所以两粒子是先后离开偏转电场。

在偏转电场中的偏转位移，联立解得：

。

同理可得到偏转角度的正切，可见y和tanθ与电荷的电量和质量无关。

所以出射点的位置相同，出射速度的方向也相同。

故两种粒子打屏上同一点。

选项B正确，选项ACD错误。

综上本题选B。

12.D【解析】本题考查带电粒子在电场中的运动，意在考查考生对粒子运动过程中相关量的分析能力。

由题中的图可知，电场的方向是向上的，带负电的粒子将受到向下的电场力作用，带负电的粒子无论是依次沿a、b、c运动，还是依次沿c、b、a运动，都会得到如图的轨迹，选项A错误；因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的，由此可判断电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等，选项B错误；带负电的粒子在电场中运动时，电势能与动能之间相互转化，由图中粒子的运动轨迹可知，a点到b点，电场力做负功，电势能增大，动能减小，从b运动到c，电场力做正功，电势能减小，动能增大，因此c点的电势能最小，动能最大，选项C错误，选项D正确。

综上本题选D。

13.CD【解析】本题考查了电阻率、电功率、U-I图象等相关知识，意在考查考生的识记和理解能力。

由图象可知，随电压增大，通过灯泡的电流增大，电压与电流的比值增大，灯泡电阻变大，选项A错误；在A点，白炽灯的电阻R=，选项B错误，选项D正确；在A点，白炽灯的电功率P=U0I0，选项C正确；综上本题选CD。

14.CD【解析】本题考查了动态电路分析、串并联电路等知识。

当滑动变阻器滑片P向右端移动时，则R总变小，变大，电流表的读数变大；选项A错误；当外电路电阻等于电源内阻，电源的输出功率最大，由于不知道外电阻与内电阻的的大小关系，无法确定输出功率的变化情况，选项B错误；因为=，选项C正确；滑片P的位置不动，突然发生短路，R总变小，变大，U内变大，U端变小，的电压变大，电压表的读数变小，的读数变小，选项D正确。

综上本题选CD。

15.BD【解析】本题考查了电路的动态分析、电容器等相关知识点，意在考查考生理解和应用能力。

将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，电路中总电阻变大，总电流减小，则灯泡L变暗，选项A错误；当内、外电阻相等时，电源的输出功率功率最大。

灯炮L的电阻大于电源的内阻，当R增大时，电源的输出功率减小。

故选项B错误；因电路中总电流减小，内电压变小，则外电压变大，故电压表示数变大，选项D正确；灯泡两端的电压减小，则滑动变阻器两端电压变大，由Q=CU可知，电容器C上电荷量变大，选项C错误。

综上本题选BD。

16.BD【解析】根据牛顿第二定律得：

f1-mgsinθ=ma1=，f1=μ1mgcosθ

f2-mgsinθ=ma2=，f2=μ2mgcosθ；可见f1＜f2，两种传送带与小物体之间的动摩擦因数乙更大，C错误；由摩擦生热Q=fS相对知：

Q甲=f1S1=f1（vt1-）=f1；Q乙=f2S2=f2解得：

Q甲=mgH+mv2，Q乙=mg（H-h）+mv2，Q甲＞Q乙，A错误；根据能量守恒定律，电动机消耗的电能E电等于摩擦产生的热量Q与物块增加机械能的和，因物块两次从A到B增加的机械能相同，Q甲＞Q乙，所以将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能甲更多，B正确；传送带对小物体做功等于小物块的机械能的增加量，动能增加量相等，重力势能的增加量也相同，故两种传送带对小物体做功相等，D正确；综上本题选BD。

17.①0.520mm；②， ；③如图所示④，相等

【解析】本题主要考查测金属的电阻率；主尺读数为0.5mm，螺旋尺读数为0.012.0=0.020mm，故最终结果为0.520mm；电源电动势4.5V，金属丝电阻约为4Ω，则回路最大电流为1.1A，不足量程的三分之一，故电流表选；此电路在不必要选用分压式接法的情况下，应该优先选用限流式接法，而限流式接法时，的阻值太大，电阻变化时测得的数据不够离散，误差较大，因此滑动变阻器应选；电路图如下：

由闭合电路欧姆定律可知：

，解得；电流表内接法的主要误差来自于电流表分压，但是由于电流表内阻已知，可以排除这种误差，故测量值等于真实值。

18.

（1） 

（2）【解析】本题考查牛顿第二定律、功的计算，意在考查学生的分析能力。

（1）物块滑落前受到的滑动摩擦力大小为

做匀加速运动的加速度为。

当运动时间时物块的速度为。

（2）时间内，由题图乙得小车的加速度大小为。

根据牛顿第二定律得：

，其中，解得

小车的位移

在时间内，牵引力

由题图乙得小车的位移大小

所以时间内小车的牵引力做的功

代入数据解得。

19.

（1） 

（2） （3）

【解析】本题考查共点力平衡、动能定理、圆周运动的知识，意在考查学生的分析能力。

（1）由于带电小球所受电场力方向向左，电场线方向也向左，分析小球的受力情况，作出受力图如右图，根据对称性，此时必有重力与电场力的合力与角分线在同一条线上，根据平衡条件得：

，解得：

 。

（2）小球运动的过程中速度最大的位置，由动能定理得：

小球在时，由重力电场力与细线的拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：

，解得：

由牛顿第三定律可知细线所受的拉力大小为。

（3）当小球能完成完整的圆周运动时，需满足：

根据动能定理有：

由上几式联立解得：

20.【答案】

（1） 

（2）y3+（d-）tanθ1= （3）

【解析】

（1）由闭合电路欧姆定律得电容器两端电压为

U=

设粒子射入电场的初速度为v0，在平行板间做类平抛运动

有E0=，a=，d=v0t，y=

由y=得v0=。

（2）设没有平移时，粒子离开电场时速度与水平方向夹角为θ1，速度反向延长线过水平位移中点，有tanθ1=

平移后，粒子在左半部分电场中运动的水平位移减半，则运动时间减半，由y=得，粒子在左半部分电场中侧移的距离y1=

设粒子离开左侧电场时速度与水平方向夹角为θ2，有

tanθ2=

粒子离开左侧电场后做匀速运动，侧移距离y2=tanθ2=

粒子在两电场中的合轨迹不变，故粒子从O点到离开右侧电场时侧移距离y3=+y2=

粒子打在屏幕上位置与OO1的距离为y总=y3+（d-）tanθ1=。

（3）粒子能从右侧电场射出，有xtanθ2≤，得x≤d

粒子打在屏幕上位置与OO1的距离为

y′=+xtanθ2+（d-x）tanθ1=

当x=d时，y′最小，得y′min=。