江苏省苏州市2018届高三物理第一次模拟考试试题

2018届高三年级第一次模拟考试
物 理
本试卷共8页，包含选择题(第1题～第12题，共12题)、非选择题(第13题～第18题，共6题)两部分．本卷满分为120分，考试时间为100分钟．
一、 单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21分．每小题只有一个．．．．选项符合题意． 1. 物理学发展史上，首先把实验和逻辑推理和谐结合起来的科学家是( )
A . 亚里士多德
B . 伽利略
C . 牛顿
D . 法拉第
2. 如图所示，某同学斜向上抛出一石块，空气阻力不计．下列关于石块在空中运动过程中的水平位移x 、速率v 、加速度a 和重力的瞬时功率P 随时间t 变化的图象，正确的是( )
A B C D
3. 如图所示，倾角θ＝37°的上表面光滑的斜面体放在水平地面上．一个可以看成质点的小球用细线拉住与斜面一起保持静止状态，细线与斜面间的夹角也为37°.若将拉力换为大小不变、方向水平向左的推力，斜面体仍然保持静止状态．sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.则下列说法正确的是( )
A . 小球将向上加速运动
B . 小球对斜面的压力变大
C . 地面受到的压力不变
D . 地面受到的摩擦力不变 4. 如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R.金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强
磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下(方向不变)．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止．下列说法正确的是( )
A . ab 中的感应电流方向由b 到a
B . 电阻R 的热功率逐渐变小
C . ab 所受的安培力保持不变
D . ab 所受的静摩擦力逐渐变小
5. 一物体作匀变速直线运动，在通过第一段位移x 1的过程中，
其速度变化量为Δv ，紧接着通过第二段位移x 2，速度变化量仍为Δv.则关于物体的运动，下列说法正确的是( )
A . 第一段位移x 1一定大于第二段位移x 2
B . 两段运动所用时间一定不相等
C . 物体运动的加速度为（Δv ）2
x 2－x 1 D . 通过两段位移的平均速度为（x 2＋x 1）Δv
x 2－x 1
6. 如图甲所示，足够长的木板B 静置于光滑水平面上，其上表面放置小滑块A.木板B
在水平拉力F 作用下，其加速度a 随拉力F 变化的关系图象如图乙所示，则小滑块A 的质量为( )
甲 乙
A . 4 kg
B . 3 kg
C . 2 kg
D . 1 kg
7. 一根轻质杆长为2l ，可绕固定于中点位置处的轴在竖直面内自由转动，杆两端固定有完全相同的小球1和小球2，它们的质量均为m ，带电量分别为＋q 和－q ，整个装置放在如图所示的关于竖直线对称的电场中．现将杆由水平位置静止释放，让小球1、2绕轴转动到竖直位置A 、B 两点，设A 、B 间电势差为U ，该过程中( )
A . 小球2受到的电场力减小
B . 小球1电势能减少了1
2
Uq
C . 小球1、2的机械能总和增加了Uq ＋mgl
D . 小球1、2的动能总和增加了Uq
二、 多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．
8. 如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝4∶1，电阻R ＝25 Ω，C 为电容器．原线圈接u 1＝2002sin 100πt V 的交流电．则( )
A . 该交流电的频率为50 Hz
B . 交流电流表的读数为0
C . 电阻R 的功率为200 W
D . 电容器的耐压值应大于50 2 V
9. 美国国家航空航天局宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler ­186f .若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星表面进行科学考察，在行星表面h 高度(远小于行星半径)处以初速度v 水平抛出一个小球，测得水平位移为x.已知该行星半径为R ，自转周期为T ，万有引力常量为G.则下列说法正确的是( )
A . 该行星表面的重力加速度为2hv
2
x 2
B . 该行星的质量为2hv 2R
2
Gx
2
C . 如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为3hT 2R 2v 2
2π2x
2－R
D . 该行星的第一宇宙速度为
v
x
hR
10. 硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a 是该电池在某光照强度下路端电压U 和电流I 变化的关系图象(电池电动势不变，内阻不是定值)，图线b 是某电阻R 的UI 图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法中正确的是( )
A . 硅光电池的内阻为8 Ω
B . 硅光电池的总功率为0.4 W
C . 硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32 W
D . 若将R 换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率增大
(第10题) (第11题)
11. 如图所示，两质量均为m 的小球，通过长为L 的不可伸长轻绳水平相连，从某一位置处自由下落，下落过程中绳处于水平伸直状态．在下落h 高度时，绳的中点碰到水平放置的钉子O.重力加速度为g ，空气阻力不计．则( )
A . 两小球从开始下落到相碰前的过程中机械能守恒
B . 从轻绳与钉子相碰到小球到达最低点的过程中，重力的瞬时功率逐渐减小
C . 两小球相碰前瞬时，速度大小为2g （h ＋L ）
D . 两小球相碰前瞬时，加速度大小为⎝ ⎛⎭
⎪⎫4h L
＋2g
12. 如图甲所示，半径为r 带小缺口的刚性金属圆环固定在竖直平面内，在圆环的缺口
两端用导线分别与两块水平放置的平行金属板A 、B 连接，两板间距为d 且足够大．有一变化的磁场垂直于圆环平面，规定向里为正，其变化规律如图乙所示．在平行金属板A 、B 正中间有一电荷量为q 的带电液滴，液滴在0～1
4T 内处于静止状态．重力加速度为g.下列说法正确
的是( )
甲 乙
A . 液滴带负电
B . 液滴的质量为4B 0q πr
2
gdT
C . t ＝34T 时液滴的运动方向改变
D . t ＝T 时液滴与初始位置相距12
gT 2
三、 简答题：本题共2小题，共计20分．
13. 某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数．弹簧左端固定在挡板上，带有遮光条的小物块将弹簧压缩至C 处由静止释放，小物块运动一段距离后与弹簧分离，接着通过P 处光电计时器的光电门，最后停在水平面上的B 处．已知重力加速度为g.
甲乙
(1) 用游标卡尺测量遮光条的宽度d，其读数刻度如图乙所示，则d＝________mm.
(2) 为了测量动摩擦因数，还需要测量的物理量(写出需要测量的物理量及其符号)是：
①________；②________．由此可得动摩擦因数μ＝________．(用测量的量表示)
(3) 若已经测得物块与水平面间的动摩擦因数为μ，物块质量为m，只需再测出物块释放处到最终停止处的距离s，即可测出物块释放时弹簧的弹性势能，试写出弹性势能E p的表达式________________．
14. 小明同学学过“练习使用多用电表”后想进一步研究多用电表的有关问题．
(1) 他先用多用电表测量某元件的电阻，操作如下：先选用欧姆表“×100”倍率挡开始测量，发现指针偏角过小，则应换用________(选填“×10”或“×1 k”)挡；换挡后必须将红表笔和黑表笔________，调零后再重新测量．
(2) 为了弄清欧姆表有关问题，小明查阅资料后发现，欧姆表内部电路可等效为：一个无内阻的电源、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(a)所示．为了测定该欧姆表电源的电动势和“×1 k”挡位的内电阻，他设计了如图(b)所示的测量电路．
图(a) 图(b)
①将上述调零后的欧姆表接入电路时，红表笔应和________(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．
②将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使欧姆表的示数如图(c)所示，这时电压表的示数如图(d)所示．欧姆表和电压表的读数分别为________Ω和________V.
③调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V．从测量数据可知，电压表的内阻为________kΩ.
④根据前面的实验数据计算可得，此多用电表等效电源的电动势为________V，该电阻挡的内电阻为________kΩ.
图(c) 图(d)
四、计算题：本题共4小题．共计59分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题．答案中必须明确写出数值和单位．
15. (14分)如图所示，倾角θ＝37°、斜面长为1m的斜面体放在水平面上．将一质量为2 kg的小物块从斜面顶部由静止释放，1s后到达底端，斜面体始终保持静止．重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：
(1) 小物块沿斜面下滑的加速度和到达底端时速度的大小；
(2) 小物块与斜面之间的动摩擦因数；
(3) 小物块运动过程中，水平面对斜面体的摩擦力大小和方向．
16. (15分)如图所示，空间存在竖直向下的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B.一边长为L，质量为m、电阻为R的正方形单匝导线框abcd放在水平桌面上．在水平拉力作用下，线框从左边界以速度v匀速进入磁场，当cd边刚进入磁场时撤去拉力，ab边恰好能到达磁场的右边界．已知线框与桌面间动摩擦因数为μ，磁场宽度大于L，重力加速度为g.求：
(1) ab边刚进入磁场时，其两端的电压U；
(2) 水平拉力的大小F和磁场的宽度d；
(3) 整个过程中产生的总热量Q.
17. (15分)如图所示轨道ABCDE 在竖直平面内，AB 与水平面BC 成37°角且平滑连接，圆心为O 、半径为R 的光滑半圆轨道CDE 与BC 相切于C 点，E 、F 两点等高，BC 长为R
3.将小
滑块从F 点由静止释放，恰能滑到与O 等高的D 点．已知小滑块与AB 及BC 间的动摩擦因数相同，重力加速度为g ，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.
(1) 求小滑块与斜面间的动摩擦因数μ；
(2) 若AB 足够长，改变释放点的位置，要使小滑块恰能到达E 点，求释放点到水平面的高度h ；
(3) 若半径R ＝1 m ，小滑块在某次释放后，滑过E 点的速度大小为8 m /s ，则它从E 点
飞出至落到轨道上所需时间t 为多少？(g 取10 m /s 2
)
18. (15分)如图所示，在竖直平面内建立平面直角坐标系xOy ，y 轴正方向竖直向上．在第一、第四象限内存在沿x 轴负方向的匀强电场，其大小E 1＝
3mg
3q
；在第二、第三象限内存在着沿y 轴正方向的匀强电场和垂直于xOy 平面向外的匀强磁场，电场强度大小E 2＝mg
q ，磁
感应强度大小为B.现将一质量为m 、电荷量为q 的带正电小球从x 轴上距坐标原点为d 的P 点由静止释放．
(1) 求小球从P 点开始运动后，第一次经过y 轴时速度的大小； (2) 求小球从P 点开始运动后，第二次经过y 轴时的坐标；
(3) 若小球第二次经过y 轴后，第一、第四象限内的电场强度变为E′1＝3mg
q
，求小球第三次经过y 轴时的坐标．
参考答案
1. B
2. A
3. B
4. D
5. C
6. C
7. D
8. AD
9. ABC 10. AC 11. AD 12. BD 13. (1) 4.20
(2) 遮光条通过光电门的时间t 光电门到物块停止处的距离x d
2
2gxt
2
(3) E p ＝μmgs(每空2分) 14. (1) ×1k 短接
(2) ①1 ②1.50×104 3.60(1.5×104
3.6) ③12.0 ④9.00(9.0) 15.0(15) ((1)两空各2分，其余每空1分)
15. (1) 由运动学公式s ＝12
at 2
(2分)
得a ＝2m /s 2
(1分) 由v ＝at(1分) 得v ＝2m /s .(1分) (2) 由牛顿第二定律
mg sin θ－μmg cos θ＝ma(3分) 得μ＝0.5.(2分)
(3) mg cos θsin θ>μmg cos 2
θ(1分) 水平面对斜面体的摩擦力向左(1分)
大小f ＝mg cos θsin θ－μmg cos 2
θ＝3.2N .(2分) 16. (1) E ＝BLv(1分) I ＝E R ＝BLv
R (1分) U ＝I·34R ＝3
4
BLv.(2分)
(2) F ＝F A ＋μmg ＝B 2L 2
v
R
＋μmg(2分)
撤去拉力后，线框匀减速运动，x 2＝v
2
2μg (2分)
所以d ＝L ＋v
2
2μg .(2分)
(3) 进入磁场过程中产生焦耳热 Q 1＝I 2
Rt 1＝B 2L 3
v
R
(2分)
由于摩擦产生的热量
Q 2＝μmg ⎝ ⎛⎭⎪⎫L ＋v 2
2μg ＝μmgL ＋12mv 2(2分) 所以整个过程产生的热量为
Q ＝Q 1＋Q 2＝μmgL ＋12mv 2＋B 2L 3
v
R .(1分)
17. (1) 滑块从F 到D 过程，根据动能定理得 mg ×(2R －R)－μmg cos 37°×2R sin 37°－μmg R
3
＝0(2分)
μ＝1
3
.(2分)
(2) 若滑块恰能到达E 点，根据牛顿第二定律得 mg ＝m v 2
E
R
(2分)
在滑块从释放点到E 的过程，根据动能定理得 mg(h －2R)－μmg cos θ·
h sin θ－μmg·R 3＝12
mv 2
E －0(2分) 解得h ＝4.7R.(1分)
(3) 假设滑块离开E 点后落在AB 上，根据平抛运动规律可得 x ＝v E t ，y ＝12
gt 2
(2分)
由几何关系得tan 37°＝2R －y
x －R 3
(2分)
解得t ＝0.3s (1分) 进一步得x ＝2.4m >R
3
所以假设正确，故t ＝0.3s .(1分)
18. (1) 设小球在第一象限中的加速度为a ，由牛顿第二定律得 （mg ）2
＋（qE 1）2
＝ma(2分)
得到a ＝23g
3，方向斜向左下与水平方向成60°(1分)
所以v 0＝2as ＝
2×23g 3
×2d ＝
83gd
3
.(2分) (2) 小球第一次经过y 轴后，在第二、三象限内由qE 2＝mg ，电场力与重力平衡，故做匀速圆周运动．设轨迹半径为R ，有
qv 0B ＝m v 2
0R ，得R ＝mv 0
qB (2分)
Δy ＝R ＝mv 0qB ＝
m
qB
83gd
3
(1分) 小球第二次经过y 轴的坐标 y 2＝
m qB
83gd
3
－3d.(2分) (3) 第二次经过y 轴后到第三次经过y 轴过程，小球在第一、四象限内水平方向作向右匀减速运动．
加速度a′＝a 2
x ＋a 2
y ＝2g(1分)
当v 0t ′＝3×12×2gt ′2
(1分)
得t′＝
3v 03g ＝33g
83gd 3＝223gd
3g
(1分) 小球第二次经过y 轴与第三次经过y 轴的距离为 Δy ′＝
23v 0t ′＝
23
83gd 3 223gd 3g ＝163
9
d(1分) 小球第三次经过y 轴的坐标 y 3＝y 2－Δy ′＝m
qB
83gd 3－253
9
d.(1分)
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