福建省泉州市晋江市平山中学2017届高三(上)期末物理模拟试卷(3)(解析版)

2016-2017学年福建省泉州市晋江市平山中学高三（上）期末物
理模拟试卷（3）
一、选择题
1．利用传感器和计算机可以测量快速变化的力．如图是用这种方法获得的弹性绳中拉力随时间的变化图线．实验时，把小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落．从此图线所提供的信息，判断以下说法中正确的是（）
A．t1时刻小球速度最大
B．t2时刻绳子最长
C．t3时刻小球动能最小
D．t3与t4时刻小球速度大小相同
2．在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于平衡状态．现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3．若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中（）
A．F1保持不变，F3缓慢增大B．F1缓慢增大，F3保持不变
C．F2缓慢增大，F3缓慢增大D．F2缓慢增大，F3保持不变
3．﹣个静止的质点，在0～4s时间内受到力的作用，力的方向始终在同一直线上，力F随时间t的变化如图所示，则质点在（）
A．第2s末速度改变方向B．第2s末位移改变方向
C．第4s末回到原出发点D．第4s末运动速度为零
4．竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路图连接．绝缘线与左极板的夹角为θ．当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置稳定时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则（）
A．θ1＜θ2，I1＜I2B．θ1＞θ2，I1＞I2C．θ1=θ2，I1=I2D．θ1＜θ2，I1=I2
5．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（）
A．离子由加速器的中心附近进入加速器
B．离子由加速器的边缘进入加速器
C．离子从磁场中获得能量
D．离子从电场中获得能量
6．如图所示，“嫦娥一号”探月卫星进入月球轨道后，首先在椭圆轨道Ⅰ上运动，P、Q两点是轨道Ⅰ的近月点和远月点，Ⅱ是卫星绕月做圆周运动的轨道，轨道Ⅰ和Ⅱ在P点相切，关于探月卫星的运动，下列说法正确的是（）
A．卫星在轨道Ⅰ上运动周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期
B．卫星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必须要在P点加速
C．卫星在轨道Ⅰ上运动时，P点的速度小于Q点的速度
D．卫星在轨道Ⅰ上运动时，P点的加速度小于Q点的加速度
二、解答题（共1小题，满分0分）
7．物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图1，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．
（1）图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度a=（保留三位有效数字）．
（2）回答下列两个问题：
①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有（填入所选物理量前的字母）
A、木板的长度l
B、木板的质量m1
C、滑块的质量m2
D、托盘和砝码的总质量m3
E、滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是
（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ=（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．与真实值相比，测量的动摩擦因数（填“偏大”或“偏小”）．写出支持你的看法的一个论据：．
2016-2017学年福建省泉州市晋江市平山中学高三（上）
期末物理模拟试卷（3）
参考答案与试题解析
一、选择题
1．利用传感器和计算机可以测量快速变化的力．如图是用这种方法获得的弹性绳中拉力随时间的变化图线．实验时，把小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落．从此图线所提供的信息，判断以下说法中正确的是（）
A．t1时刻小球速度最大
B．t2时刻绳子最长
C．t3时刻小球动能最小
D．t3与t4时刻小球速度大小相同
【考点】简谐运动的回复力和能量；简谐运动的振幅、周期和频率．
【分析】把小球举高到绳子的悬点O处，让小球自由下落，t1与t4时刻绳子刚好绷紧，分析小球的运动情况，判断什么时刻小球的速度最大．当绳子的拉力最大时，小球运动到最低点，绳子也最长．
【解答】解：
A、把小球举高到绳子的悬点O处，让小球自由下落，t1时刻绳子刚好绷紧，此时小球所受的重力大于绳子的拉力，小球向下做加速运动，当绳子的拉力大于重力时，小球才开始做减速运动，所以t1时刻小球速度不是最大．故A错误．
B、t2时刻绳子的拉力最大，小球运动到最低点，绳子也最长．故B正确．
C、t3时刻与t1时刻小球的速度大小相等，方向相反，小球动能不是最小，应是t2时刻小球动能最小．故C错误．
D、t3与t4时刻都与t1时刻小球速度大小相同．故D正确．
故选BD
2．在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于平衡状态．现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3．若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中（）
A．F1保持不变，F3缓慢增大B．F1缓慢增大，F3保持不变
C．F2缓慢增大，F3缓慢增大D．F2缓慢增大，F3保持不变
【考点】共点力平衡的条件及其应用．
【分析】分别以B和整体为研究对象，分别进行受力分析画出力的示意图，根据F的变化可知B对A的作用力，及地面对A的作用力．
【解答】解：对B分析，可知墙对B的作用力及A对球的作用力的合力与F及重力的合力大小相等，方向相反，故当F增大时，B对A的压力增大；即F2增大；同理可知，墙对B 的作用力F1增大；
对整体分析，整体受重力、支持力、摩擦力、墙对球B的压力及压力F而处于平衡，故当F 增大时，地面对A的支持力增大，同时摩擦力也将增大；故F3增大；
故选C．
3．﹣个静止的质点，在0～4s时间内受到力的作用，力的方向始终在同一直线上，力F随时间t的变化如图所示，则质点在（）
A．第2s末速度改变方向B．第2s末位移改变方向
C．第4s末回到原出发点D．第4s末运动速度为零
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】合外力的方向与加速度方向相同，根据加速度的方向与速度方向的关系，判断物体的运动．
【解答】解：0～2s内，合力方向不变，知加速度方向不变，物体一直做加速运动，2～4s 内，合力方向改为反向，则加速度方向相反，物体做减速运动，因为0～2s内和2～4s内加速度大小和方向是对称的，则4s末速度为零，在整个运动过程的速度方向不变，一直向前运动．故D正确，A、B、C错误．
故选D．
4．竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路图连接．绝缘线与左极板的夹角为θ．当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置稳定时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则（）
A．θ1＜θ2，I1＜I2B．θ1＞θ2，I1＞I2C．θ1=θ2，I1=I2D．θ1＜θ2，I1=I2
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【分析】由图可知电容器与滑动变阻器的左侧并联，而电容器在电路稳定时看作断路，故可判断电路中电流的变化；由滑片的移动可知电容器两端电压的变化，由U=Ed可求得场强的变化；对小球受力分析可得出夹角的变化．
【解答】解：因电容器稳定后相当于开路，对电路没有影响，故移动滑片时电路中电流不变，即I1=I2；
小球带正电，小球受重力、电场力及绳子的拉力而处于平衡；
滑片右移时，与电容器并联部分的电压增大，则电容器两端的电压增大，由U=Ed可知，两极板间的电场强度增大；小球受到的水平向右的电场力增大，因重力不变，要使小球重新处于静止状态，细线与竖直板间的夹角应增大；
故选：D．
5．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（）
A．离子由加速器的中心附近进入加速器
B．离子由加速器的边缘进入加速器
C．离子从磁场中获得能量
D．离子从电场中获得能量
【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理．
【分析】被加速离子由加速器的中心附近进入加速器，而从边缘离开加速器；洛伦兹力并不做功，而电场力对带电离子做功．
【解答】解：要加速次数最多最终能量最大，则被加速离子只能由加速器的中心附近进入加速器，而从边缘离开加速器，故A正确而B错误．
由于洛伦兹力并不做功，而离子通过电场时有qU=mv2，故离子是从电场中获得能量，故
C错误，而D正确．
故选AD．
6．如图所示，“嫦娥一号”探月卫星进入月球轨道后，首先在椭圆轨道Ⅰ上运动，P、Q两点是轨道Ⅰ的近月点和远月点，Ⅱ是卫星绕月做圆周运动的轨道，轨道Ⅰ和Ⅱ在P点相切，关于探月卫星的运动，下列说法正确的是（）
A．卫星在轨道Ⅰ上运动周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期
B．卫星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必须要在P点加速
C．卫星在轨道Ⅰ上运动时，P点的速度小于Q点的速度
D．卫星在轨道Ⅰ上运动时，P点的加速度小于Q点的加速度
【考点】万有引力定律及其应用．
【分析】根据开普勒第三定律比较周期的大小，根据开普勒第二定律比较远月点和近月点的线速度大小，根据牛顿第二定律，通过比较所受的万有引力比较加速度的大小．
【解答】解：A、根据开普勒第三定律得，知卫星在轨道Ⅱ上运动的半径小于在轨道
I运动的半长轴，则卫星在轨道Ⅱ上运动的周期比沿轨道I运动的周期短．故A正确．
B、卫星由轨道Ⅰ到达P点时必须减速，使其受到的万有引力大于需要的向心力，而做近心运动，使轨道半径降低，从而进入轨道Ⅱ．故B错误．
C、根据开普勒第二定律得“嫦娥一号”在P点的线速度大于Q点的线速度，故C错误．
D、卫星在轨道Ⅱ上P点的所受的万有引力等于在轨道I运动到P点的万有引力，根据牛顿第二定律，知加速度相等．故D错误．
故选：A．
二、解答题（共1小题，满分0分）
7．物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图1，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．
（1）图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度a=0.496m/s2（保留三位有效数字）．
（2）回答下列两个问题：
①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有CD（填入所选物理量前的字母）
A、木板的长度l
B、木板的质量m1
C、滑块的质量m2
D、托盘和砝码的总质量m3
E、滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是天平
（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ=（用被测物理量的字母表示，
重力加速度为g）．与真实值相比，测量的动摩擦因数偏大（填“偏大”或“偏小”）．写出支持你的看法的一个论据：没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力．
【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．
【分析】（1）利用逐差法△x=aT2可以求出物体的加速度大小，根据匀变速直线运动中某点的瞬时速度等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度大小；
（2）根据牛顿第二定律有=ma，由此可知需要测量的物理量．
（3）根据牛顿第二定律的表达式，可以求出摩擦系数的表达式．由于木块滑动过程中受到空气阻力，因此会导致测量的动摩擦因数偏大．
【解答】解：（1）由匀变速运动的推论△x=aT2可知：
a==0.496m/s2
（2）①以系统为研究对象，由牛顿第二定律得：
m3g﹣f=（m2+m3）a，
滑动摩擦力：f=m2gμ，
解得：μ=，
要测动摩擦因数μ，
需要测出：滑块的质量m2 与托盘和砝码的总质量m3，故选：CD；
（3）由（2）可知，动摩擦因数的表达式为：μ=，
由牛顿第二定律列方程的过程中，考虑了木块和木板之间的摩擦，
但没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力，因此导致摩擦因数的测量值偏大．
故答案为：（1）0.496m/s2；（2）CD，天平；（3）；偏大；没有考虑打
点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力．
2016年12月23日。