[小初高学习]安徽省合肥市三十八中2018届高三物理上学期12月测考试题(含解析)

安徽省合肥市三十八中2018届高三上学期12月测考物理试题一．选择题：
1. 下列说法正确的是
A. 伽利略在研究自由落体运动时运用了逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法
B. 牛顿最早提出了“重物与轻物下落同样快”
C. 力、长度和时间是力学范围内国际单位制中的三个基本物埋量
D. 电势差不仅与电场有关，也与电势零点的选择有关
【答案】A
【解析】伽利略在研究自由落体运动时运用了逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法，选项A正确；伽利略最早提出了“重物与轻物下落同样快”，故B错误；国际单位制中，规定力学中三个基本单位分别是米、千克、秒，其物理量规定为基本物理量，分别是长度、质量、时间；而力是导出量，故C错误；电势差仅仅与电场有关，与电势零点的选择无关，故D 错误；故选A.
2. 一物体在外力作用下由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的关系图线如图所示，则该物体
A. 0〜1s内加速运动，1 s〜3s内减速运动，第3s末回到出发点
B. 0〜3 s内物体位移是12 m
C. 0〜1 s内与1 s〜3s内的平均速度相同
D. 2 s时的速度方向与0.5s时的速度方向相反
【答案】C
【点睛】解决本题的关键根据加速度时间图线，知道物体做周期性运动，掌握“面积”等于速度的变化量和运动学公式，并分别求速度和位移．
3. 如图所示，上表面为光滑曲面的物体静置于水平地面上，一滑块从曲面底端受水平力作用缓缓地沿曲面向上滑动一小段的过程中，曲面始终静止不动，则地面对物体的摩擦力f和地面对物体的支持力N大小变化的情况是（）
A. f增大，N减小
B. f减小，N不变
C. f增大，N不变
D. f不变，N不变
【答案】C
【解析】试题分析：对滑块受力分析，滑块受重力，水平拉力与重力，因处于平衡状态，依据力的合成法则，及平衡条件，则有水平拉力在增大，再对物体与滑块作为整体来受力分析，处于平衡状态，那么竖直方向与水平方向均处于平衡，因此地面对物体的支持力N大小不变，而地面对物体的摩擦力f随着水平拉力的增大而增大，故C正确，
考点：考查了共点力平衡条件的应用
【名师点睛】①整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解．在许多问题中用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力．
②隔离法：从系统中选取一部分（其中的一个物体或两个物体组成的整体，少于系统内物体的总个数）进行分析．隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析．
③通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔
离法．有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用
4. 如图（a），直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v-t图线如图（b）所示，设a、b两点的电势分别为φa、φb，场强大小分别为E a、E b，粒子在a、b两点的电势能分别为W a、W b，不计重力，则有（）
A. φa＞φb
B. E a＞E b
C. E a＜E b
D. W a＜W b
【答案】B
............
点睛：解决本题的关键知道电荷做加速度逐渐增大的加速运动，知道沿电场线方向电势逐渐降低，以及知道电场力做功与电势能的关系．
视频
5. 人类探索宇宙的脚步从未停止，登上火星、探寻火星的奥秘是人类的梦想，中国计划于2020 年登陆火星。

地球和火呈绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。

根据下表，火星和地球相比
A. 火星的第一宇宙速度较大
B. 火星做圆周运动的加速度较大
C. 火星表面的重力加速度较大
D. 火星的公转周期较大
【答案】D
【解析】设行星的第一宇宙速度为v．则，得．代入可得火星的第一宇宙速度较小．故A错误．对于任一行星，设太阳的质量为M，行星的轨道半径为r．根据，得加速度，则知火星做圆周运动的加速度较小，故B错误．在行星表面，由故火星表面的重力加速度较小，故C错误．由表格数据知，火星的轨道半径比地球的大，根据开普勒第三定律知，火星的公转周期较大，故D正确．故选D．
6. 如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由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. 先增大，后减小
B. 先减小，后增大
C. 逐渐增大
D. 逐渐减小
【答案】C
【解析】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、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是θ，则
（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上）
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，则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．故C正确，ABD错误．故选C．
7. 在如图所示的电路中，由于某一电阻短路或断路，A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是（）
A. R1短路
B. R2断路
C. R3断路
D. R4短路
【答案】BC
【解析】试题分析：A灯变暗，说明外电阻总电阻变大了；B灯变亮，说明其分得的电压变大了；根据传并联电路的特点和闭合电路欧姆定律列式求解．
解：A、R1短路，外电路总电阻减小，电流变大，A灯变亮，故A错误；
B、R2断路，B灯泡分得的电压变大，变亮；外电阻总电阻变大，电流减小，A灯变暗，故B
正确；
C、R3断路，B灯泡分得的电压变大，变亮；外电阻总电阻变大，电流减小，A灯变暗，故C
正确；
D、R4短路，外电路总电阻减小，电流变大，A灯变亮，故D错误；
故选BC．
【点评】本题是电路的动态分析问题，关键理清电路结构，然后根据串并联电路的特点分析，
不难．
8. 如图所示，某射箭选手想使射出的箭穿越正在转动的电风扇而击中靶心。

假设风扇有三个等间距的叶片，忽略叶片的宽度，电风扇以转速匀速转动,在风扇的后方6 m处平行放置一个与风扇共轴的圆形靶，射箭选手在风扇前6 m(与箭头间的水平距离)距中心轴线一定高度处射箭，箭的长度为80 cm，重力加速度尽=10 m/s2。

若射出的箭做平抛运动且箭杆始终保持水平，要使箭穿过转动的风扇而击中靶心，则关于箭被射出时的最小速度和距中心轴线的最大高度，下列说法正确的是
A. 箭射出时的最小速度为60 m/s
B. 箭射出时的最小速度为30 m/s
C. 箭射出时的最大高度为0.56 m
D. 箭射出时的最大高度为0.2 m
【答案】AD
【解析】由题意可知，箭的最小水平初速度要保证在三分之一周期时间内穿过扇叶；根据n=25 r/s，则有：，所以，根据：x=vt，所以：，故A正确，B错误；箭做平抛运动，运动总时间为：t′=＝0.2s，故最大高度为：h=gt′2＝
×10×0.22=0.2m，故C错误，D正确；故选AD.
点睛：该题以日常生活中的现象为出发点考查平抛运动和圆周运动，解答的关键是要根据实际的情况，正确得出箭能够射穿电风扇的最小速度是恰好满足在三分之一周期时间内穿过扇叶．
9. 如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过O点的轻质光滑定滑轮（不计滑轮大小），一端连接A，另一端悬挂小物块B，A、B质量相等。

C为O点正下方杆上一点，滑轮到杆的距离OC=h。

开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为30°，现将A、B由静止释放，则下列说法正确的是（）
A. A由P点出发第一次到达C点过程中，速度不断增大
B. 在A由P点出发第一次到达C点的过程中，B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量
C. A在杆上长为的范围内做往复运动
D. A经过C点时的速度大小为
【答案】ACD
【解析】物块A由P点出发第一次到达C点过程中，绳子拉力对A做正功，所以动能不断增大，速度不断增大，故A正确；到C点时B的速度为零．则根据功能关系可知，在物块A由P 点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量，故B
错误；根据几何知识可得，由于AB组成的系统机械能守恒，由对称性可得物块A在杆上长为：的范围内做往复运动，故C正确；设物块A经过C点时的速度大小为v，此时B的速度为0．根据动能定理可得：，解得：，故D正确．所以ACD正确，B错误。

10. 在某次发射科学实验卫星“双星”中，放置了一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度，磁强计的原理如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流，已知金属导体单位体积重的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子做定向移动可视为匀速运动，测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U，则下列说法正确的是
A. 电流方向沿x轴正方向，正电荷受力方向指向前侧面，因此前侧面电势较高
B. 电流方向沿x轴正方向，电子受力方向指向前侧面，因此后侧面电势较高
C. 磁感应强度的大小为
D. 磁感应强度的大小为
【答案】BC
【解析】试题分析：金属导体中有自由电子．当电流形成时，金属导体内的自由电子逆着电流的方向做定向移动．在磁场中受到洛伦兹力作用的是自由电子．由左手定则可知，自由电子受到的洛伦兹力沿z轴正方向，自由电子向前侧面偏转，故后侧面电势较高，故A错误，B 正确；设自由电子匀速运动的速度为v，则由电流的微观表达式有I=neabv，金属导体前后两个侧面间的电场强度，达到稳定状态时，自由电子所受洛伦兹力与电场力平衡，则有：evB=eE，解得磁感应强度的大小为：，故C正确，D错误．故选BC
考点：霍尔效应
【名师点睛】解决本题的关键会利用左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道稳定时电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡。

二．实验题：
11. 光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其 NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出），间距为．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．
（1）该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，需保持M______m（填＞或＜或=或＞＞或＜＜）,这样做的目的是________；
（2）用测得的物理量x、d、t1和t2计算加速度的表达式为a =_______；
（3）某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的
关系图像______．
（4）由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是：________．
【答案】 (1). （1）＞＞； (2). 让小车所受合外力大小等于(或约等于)mg。

(3). （2） (4). （3）如图所示；
(5). （4）木板倾角偏小（或末完全平衡摩擦力）
【解析】试题分析：（1）设小车的质量为M，沙桶的质量为m，根据牛顿第二定律得：对m：mg-F拉=ma
对M：F拉=Ma
解得：
当m＜＜M时，即当沙桶的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于沙桶的总重力．这样做的目的是小车所受合外力大小等于（或约等于）mg．
（2），，
加速度的表达式为．
（3）如下图
（4）从上图中发现直线没过原点，当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢．该同学实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分．
考点：探究物体的加速度与合外力、质量关系
【名师点睛】对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决。

12. 某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动。

实验器材还有：电源（电动势约为3V，内阻忽略不计），两个完全相同的电流表A1、A2（量程为3mA，内阻不计），电阻箱R（最大阻值为9999Ω），定值电阻R0（可供选择的电阻有100Ω、1KΩ、10KΩ），开关S，导线若干，刻度尺。

实验步骤如下：
A．测得圆柱形玻璃管内径d=20mm；
B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L，
C．连接好电路，闭合开关S，调整电阻箱阻值，读出电流表A1、A2示数，分别计为I1、I2，记录电阻箱的阻值R；
D．改变玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤B、C，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；E．断开开关S，整理好器材。

（1）玻璃管内水柱电阻R x的表达式R x=_____。

（用R0、R、I1、I2表示）。

（2）若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值，使电流表A1、A2示数均相等，利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的R-L关系图像，则自来水的电阻率为_____Ω.m(保留两位有效数字)，该实验定值电阻R0应选______。

在用本实验方法测电阻率实验中，若电流表内阻不能忽略，则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将
_________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。

【答案】 (1). （1）； (2). （2）16； (3). 1kΩ (4). 不变
【解析】（1）电阻箱与R0、A2串联，再与水柱、A1并联，所以有，玻璃管内水柱电阻R x的表达式
(2)由电阻定律可以知道，则有，根据题意可知，电流表A1，A2示数均相等，则有，由图可得
电阻率
定值电阻所在支路最小电阻约为；电阻箱R（最大阻值为9999Ω），为测多组实验数据，定值电阻R0应选1KΏ；
（3）电流表内阻不能忽略，则有，电阻率为保持不变。

三．计算题：
13. 如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一质量为2m小车在沿斜面向下的外力F作用下下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上连接着小球（质量为m）的轻绳恰好水平。

求外力F 的大小。

【答案】4.5mg
【解析】研究小球，在竖直方向上有：mg=masin30°
研究整体，沿斜面方向有：F+（M+m）gsin30°=（M+m）a
又M=2m
解得F=4.5mg
14. 如图所示，虚线所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动的方向与原入射方向成θ角．设电子质量为m，电荷量为e，不计电子之间的相互作用力及所受的重力．求：
（1）电子在磁场中运动轨迹的半径R；
（2）电子在磁场中运动的时间t；
（3）圆形磁场区域的半径r．
【答案】（1）（2）（3）
【解析】（1）电子在磁场中受到的洛伦兹力提供电子做匀速圆周运动的向心力即：
由此可得电子做圆周运动的半径为：（2）如图根据几何关系，可以知道电子在磁场中做圆周运动对圆心转过的角度为：
α=θ
则电子在磁场中运动的时间：（3）由题意知，由图根据几何关系知：得：
15. 如图所示，可看做质点的小物块放在长木板的正中央，长木板置于光滑水平面上，两物体皆静止；已知长木板质量为M=4.0kg,长度为L=3.0m,小物块质量为m=1.0kg,小物块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.2；两物体间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度g取10m/s2，试求：
（1）用水平向右的恒力F作用于小物块，当F满足什么条件，两物体才能发生相对滑动？（2）若一开始就用水平向右4.5N的恒力F作用于小物块一段时间后，撤去恒力F，最终物块停在距木板右端0.7m处，求恒力F作用时间。

【答案】（1）F> 2.5N（2）2/3 s
【解析】(1)当恒力大小为F0时刚好未相对滑动:
F0=(M+m)a0
μmg=Ma0
解得：F0=2.5N
则F> 2.5N 发生相对滑动
(2)停在木板右端0.7m处，可知相对位移：
设F作用时间为t后共速：Ft=（M+m）v共
Fx=μmgs+(M+m)v共2
解得。