辽宁省五校2018届高三物理上学期期末考试试题

辽宁省五校2018届高三物理上学期期末考试试题
本试卷中可能用到数据sin53°＝cos37°＝0.8，cos53°＝sin37°＝0.6，g＝10m/s2。

一、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1－7题只有一项符合要求，第8－12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，有错选的得0分。

）
1、下列说法中正确的是（）
A．随地球自转的物体在地球上任意位置受到地球对该物体的万有引力都大于其重力
B．磁悬浮列车运行过程中悬浮于轨道上方，所以运行的磁悬浮列车为失重状态
C．射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力
D．法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线形象地描述电场
2、如图所示，板间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，不计重力的氘、氚核和氦核初速度为零，经相同的电压加速后，从两极板中间垂直射入电磁场区域，且氘核沿直线射出。

不考虑粒子间的相互作用，则射出时（）
A．偏向正极板的是氘核
B．偏向正极板的是氦核
C．射入电磁场区域时，氚核的动能最大
D．射入电磁场区域时，氦核的动量最大
3、如图所示，足够长的水平传送带以v＝2m/s的速度匀速前进，上方漏斗以每秒25kg的速度把煤粉均匀、竖直抖落到传送带上，然后随传送带一起运动。

己知煤粉与传送带间的动摩擦因数为0.2，欲使传送带保持原来的速度匀速前进，则传送带的电动机应增加的功率为（）
A．200W B．50W C．100W D．无法确定
4、如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点A、B分别放置固定的点电荷＋Q1和－Q2，x轴上的P点位于B点的右侧，且P点电场强度为零。

设无穷远处电势为零，则下列判断正确的是（）
A．P点电势为零
B．在A、B连线上还有一点与P点电场强度相同
C．A、O两点的电势差大于O、B两点的电势差
D．若将一试探电荷＋q从P点移至O点过程中，电势能一直增大
5、如图所示，两质点A、B质量分别为m、2m，用两根等长的细轻绳悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，两根细线之间的夹角为60°。

设绳OA、OB与竖直方向的夹角分别为和，则（）
A．＝2 B．sin＝2sin C．tan＝2tan D．cos＝cos2
6、如图所示，在直角三角形所在的平面内存在匀强电场，其中A点电势为0，B点电势为3V，C点电势为6V．己知∠ACB＝30°，AB边长为3m，D为AC的中点．，将一点电荷放在D点，且点电荷在C点产生的场强为1.5N/C，则放入点电荷后，B点场强为（）
A．2.5N/C B．3.5N/C C．22N/C D．5N/C
7、如图a所示，某研究小组利用此装置探究物体在恒力作用下加速度与斜面倾角的关系。

木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，物块受到平行于斜面且指向A端、大小为F＝8.5N的力作用。

通过DIS实验，得到如图b所示的加速度与斜面倾角的关系图线，且每次实验过程中木
板OA的倾角保持不变。

若图b中图线与纵坐标交点a0＝6m/s2，物块的质量m＝lkg，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力。

则（）
A．物块与木板间的动摩擦因数为0.2
B．图b中2的坐标大于60°
C．如图b所示，将斜面倾角由1缓慢增加到2的过程中，摩檫力一直减小
D．斜面倾角为37°时，物块所受的摩擦力为2.5N
8、如图所示，在倾角为＝53°的足够长固定斜面底端，一质量m＝lkg的小物块以某一初速度沿斜面上滑，一段时间后返回出发点。

物块上滑所用时间t1和下滑所用时间t2大小之比为t1：t2＝5：11，则：（）
A．物块由斜面底端上滑时初速度v l与下滑到底端时速度v2的大小之比为11：5 B．物块上滑时的初速度1与下滑的加速度的2大小之比为11：5
C．物块和斜面之间的动摩擦因数为0.5
D．物块沿斜面上滑和下滑的过程中，系统机械能的改变量相同
9、如图所示，一斜面放在粗糙水平地面上，质量为m的物块在斜面上释放后沿斜面向下以加速度（<g）做匀加速运动。

现对m施加一竖直向下的力F，则（）
A．物块下滑的加速度不变
B．物块下滑的加速度将增大
C．地面对斜面的摩擦力增大
D．地面对斜面的压力支持力增大
10、如图所示，在升降机的地板上安装了一个能够显示拉力的传感器，传感器上方竖直放置一轻质弹簧，弹簧上端固接一质量为m的小球。

若升降机在匀速运行过程中突然停止，以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器所显示的弹力F的大小随时间t变化的曲线如下图所示，g为重力加速度，则下列选项正确的是（）
A．升降机停止前在向下运动
B．0〜t1时间小球处于超重状态，t3〜t4时间小球处于失重状态
C．t2〜t4时间小球的机械能能先减小后增大
D．t2〜t3时间弹簧弹性势能的改变量大于小球重力势能的改变量
11、如图所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B。

足够长的斜面固定在水平面上，斜面倾角为45°，有一带电的小球P静止于斜面顶端A处，且恰好对斜面无压力。

若将小球P以初速度v0水平向右抛出（P可视为质点），一段时间后，小球落在斜面上的C点。

己知小球的运动轨迹在同一竖直平面内，则（）
A．若抛出的初速度小于v0，小球在斜面上的落点与A点的距离小于AC间距
B．若抛出的初速度小于v0，小球落在斜面上的时间将缩短
C．若沿竖直向上方向以初速度v0抛出小球，小球仍会落回C点
D．若沿竖直向上方向以初速度v0抛出小球，小球不会落回C点
12、如图所示，图中两条平行虚线间存有匀强磁场，虚线间的距离为2L，磁场方向垂直纸面向里．bcd是位于纸面内的梯形闭合线圈，d与bc间的距离为2L且均与b相互垂直，d边长为2L，bc边长为3L，t＝0时刻，c点与磁场区域左边界重合。

现使线圈以恒定的速度v→c→d→方向的感应电流为正，则在线圈穿过磁场区域的过程中，感应电流I及b间电势差U随时间t变化的关系图线可能是（）
二、实验探究题（共2道题，第13题6分，第14题12分，共计18分）
13、用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

如图1所示，先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。

图1
实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在埤面上。

重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。

重复多次，
并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。

（1）上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有（）A．小球1和小球2的质量m1、m2
B．B点离地面的高度h2
C．A、B两点间的高度差h
D．小球1和小球2的半径r
（2）当所测物理量满足表达式（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。

（3）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图2所示的圆弧为圆心在斜槽末端的1/4圆周。

使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在圆弧上的平均落点为M＇、P＇、N＇。

测得斜槽末端与M＇、P＇、N＇三点的连线与竖直方向的夹角分别为1、2、3，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为___________（用所测物理量的字母表达）
图2
14．在“把小量程电流表改装成欧姆表”的实验中，给出的器材有：
A．电流表（量程为600A，内阻约为190Ω）
B．电阻箱（0〜999.9Ω）
C．滑动变阻器（0〜4kΩ）
D．电位器（0〜20kΩ，电位器相当于滑动变阻器）
E．电源（电动势为1.5V，有内阻）
F．电源（电动势为7.5V，有内阻）
G．开关两个，导线若干
（1）首先要用“半偏法”测定电流表的内阻。

如果采用如图1所示的电路测定电流表的内电阻并且要想得到较高的精确度，那么以上给出的器材中，电阻R1应选用_____，电阻R2应选用，电源应选用。

（填写所选仪器前的字母即可）
（2）该实验操作的步骤有：
A．闭合S1
B．闭合S2
C．观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调至最大
D．调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度
E．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半
F．记下R2的阻值。

把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在横线上：。

（3）如果在步骤F中所得的R2的阻值为200Ω，则图1中被测电流表的内阻R g的测量值为_______Ω，若仅考虑系统误差，则测量值比实际值略（选填“大”、“小”）。

（4）如果要将图中的电流表改装成欧姆表，其内部结构如图2所示，选用电动势为1.5V的电源，则R3应选用______（填写所选仪器前的字母即可）
（5）电流表改装成欧姆表后，如图3所示，电流表的指针分别指向0、300、600刻度线对应的电阻值大小分别是；；。

三、计算题（共3道题，第15题10分，第16题10分，第17题14分，共34分。

解答题应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，答案中必须写出数值和单位。

）
15、如图所示，AB是长为L＝1.2m、倾角为53°的斜面，其上端与一段光滑的圆弧BC相切于B点。

C是圆弧的最高点，圆弧的半径R，A、C与圆弧的圆心O在同一竖直线上。

物体受到与斜面平行的恒力作用，从A点开始沿斜面向上运动，到达B点时撤去该力，物体将沿圆弧运动通过C点后落回到水平地面上。

已知物体与斜面间的动摩擦因数＝0.5，恒力F＝28N，物体可看成质点且m＝lkg。

求：
（1）物体通过C点时对轨道的压力；（结果保留一位小数）
（2）物体在水平地面上的落点到A点的距离。

16、阅读如下资料，并根据资料中有关信息回答问题
（1）以下是地球和太阳的有关数据
（2）己知物体绕地球表面做匀速圆周运动的速度为v＝7.9km/s，万有引力常量G＝6.67×l0－11m3kg－1s－2，光速C＝3×108ms－1；
（3）大约200年前法国数学家兼天文学家拉普拉斯曾预言一个密度如地球，直径为太阳250倍的发光星体由于其引力作用将不允许任何光线离开它，其逃逸速度大于真空中的光速（逃逸速度为第一宇宙速度的2倍），这一奇怪的星体就叫作黑洞。

在下列问题中，把星体（包括黑洞）看作是一个质量分布均匀的球体。

（①②的计算结果用科学计数法表达，且保留一位有效数字；③的推导结论用字母表达）
①试估算地球的质量；
②试估算太阳表面的重力加速度；
③己知某星体演变为黑洞时的质量为M，求该星体演变为黑洞时的临界半径R。

17、某装置的俯视图如下图所示，MN和PQ是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨。

两导轨间距为L＝0.8m，其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场B1＝5.0T。

导轨上NQ之间接一电阻R1＝3Ω，阻值为R2＝lΩ的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触，两导轨右端通过金属导线分别与电容器C的两极相连。

绝缘弹性圆筒固定，
O是圆筒的圆心，圆筒的内半径r＝0.1m，筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场B2，圆筒壁光滑。

（1）用一个力拉金属杆向左运动，则电容器C的下极板带正电还是带负电？
（2）用一个方向平行于MN水平向左且功率恒定为P＝70W的外力F拉金属杆，使杆从某一较小初速度开始向左运动。

己知杆受到的擦阻力大小恒为F f＝6N，求：当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小及电阻R1消耗的电功率？
（3）当金属杆以v＝2m/s的速度匀速向左运动时，电容器C内紧靠极板的D处的一个带电粒子（初速度为零）经C加速后从孔垂直磁场B2并正对着圆心O进入筒中，该带电
粒子与圆筒壁碰撞二次
．．后恰好又从小孔射出圆筒。

己知该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失，粒子的比荷为q/m＝l×l04C/kg，不计粒子的重力和空气阻力。

求磁感应强度B2的大小？
高三物理参考答案
一、选择题：
二、实验题：
13、（1）A （2分）
（2）m1OP＝m1OM＋m2ON （2分）
（3）332221211cos sin cos sin cos sin a a m a a m a a m += （2分）
14、（1）D ；B ；F （3分） （2）CADBEF （2分） （3）200；小 （2分） （4）C （2分）
（5）∞；2.5×103Ω；0 （3分）
三、计算题：
15、（1）根据图示，由几何知识得，OA 的高度H ＝L/sin53°＝1.5m
圆轨道半径R ＝Lcot53°＝0.9m
物体从A 到C 过程，由动能定理得：
221
)(53cos mv R H mg mg FL =+-︒-μ （2分）
解得：v ＝23m/s （1分）
物体在C 点，由牛顿第二定律得：
R v m m g N 2
=+ （2分）
解得：N ＝3.3N
（2）物体离开C 后做平抛运动 在竖直方向上：221
gt R H =+ 在水平方向：x ＝vt （2分）
解得：x ＝2.4m （2分）
16、（1）物体绕地球表面做匀速圆周运动
R v m R GM 22m
=
地地 解得：G v R M 2
地=＝6×1024
kg （2分）
（2）在地球表面地地地mg R GM =2m
解得：2R G 地
地
地M
g = 同理在太阳表面
2R G 日
日日M g = （2分）
2322/103g g s m R M R M ⨯==地日地地日日 （2分）
（3）第一宇宙速度R v m R
GMm 212= （2分） 第二宇宙速度v 2＝C ＝2v 1 解得：22C GM R =
（2分）
17、（1）带正电 （2分）
（2）金属杆先做加速度变小的加速运动，最终以最大速度v m 匀速运动，
则电动势：E ＝B 1Lv m 回路电流：21R R E I +=
（2分） 安培力：F ＝B 1IL （2分） 杆受力平衡：0=--F f v P m
代入数据得：v m ＝3.5m/s （2分） 电阻消耗的功率P 1＝I 2R 1 P 1＝36.75W （2分）
（3）C 与电阻R 1并联，两端电压相等，杆匀速运动时
电容C 板间电压：E R R R U 2
11+= U ＝6V （1分） 设杆匀速运动时带电粒子进入圆筒的速率为v 、在磁场中作匀速圆周运动的半径为R 根据动能定理：22
1mv qU = （1分） 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动：R
v m qvB 2
2= （1分） 由题意知，2个碰撞点与小孔恰好将圆筒壁三等分，粒子在圆筒内的轨迹由3段相同的圆弧组成，每段轨迹圆弧对应的圆心角为60°，由几何关系可得：R
r =2tan θ
（1分） 解得：m R 10
3=
联立解得：B 2＝0.2T （2分）。