湖北省枣阳市第一中学2017届高三上学期开学考试物理试题Word版含答案

湖北省枣阳市第一中学2017届高三上学期开学考试物理
试题
（时间：90分钟分值100分）
第I卷（选择题共48分）
一、选择题（本大题12小题，每小题4分，共48分）
1．一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小（此力的方向始终未变），在此过程中其余各力均不变．那么，下图能正确描述该过程中物体速度变化情况的是（）
2．如图所示，平行导轨之间有一个矩形磁场区，在相等面积两部分区域内存在着磁感应强度大小相等方向相反的匀强磁场。

细金属棒AB沿导轨从PQ处匀速运动到P′Q′的过程中，棒上AB两端的电势差U AB随时间t的变化图象正确的是
3．如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈的匝数比为1:10的理想变压器给一个灯泡供电如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W。

现闭合开关，灯泡正常发光。

则
A．t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零
B．交流发电机的转速为100r/s
C．变压器原线圈中电流表示数为1A
D．灯泡的额定电压为2202V
4．如图所示，手提一根质量不计的、下端挂有物体的弹簧竖直向上做加速运动，在手突然停止运动的瞬间，物体（）
A．处于静止状态
B．处于向上做减速运动的状态
C．处于向上做加速运动的状态
D．处于向上做匀速运动的状态
5．如图所示，光滑斜面的倾角为30°，轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦。

物块A的质量为m，不计滑轮的质量，挂上物块B后，当动
滑轮两边轻绳的夹角为90°时，A、B恰能保持静止，则物块B的质量为(
)
m C．m D．2m
6．平行板电容器和电源、电阻、电键串联，组成如图所示的电路．接通开关K，电源即给电容器充电 ( )
A.保持K接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小
B.保持K接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的带电量不变
C.充电结束后断开K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小
D.充电结束后断开K，在两极板间插入一块介质，则极板上的电势差增大
7．如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车甲、乙的位移时间图像，由图可知
A.在时刻1t ，甲车追上乙车
B.在时刻2t ，甲、乙两车运动方向相反
C.在1t 到2t 这段时间内，当乙车速率为零时两车相距最远
D.在1t 到2t 这段时间内，两车的平均速率相等
8．“神舟五号”飞船在发射和返回的过程中，哪些阶段中返回舱的机械能是守恒的？
A 、飞船升空的阶段。

B 、飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段
C 、进入大气层并运动一段时间后，降落伞张开，返回舱下降。

D 、在太空中返回舱与轨道舱分离后，在大气层以外向着地球做无动力飞行。

9．如图所示，AB 为部分圆弧面，在B 点轨道的切线是水平的，BC 为水平轨道，一个可视为质点的小球沿ABC 轨道运动，己知小球的质量为m ，轨道半径为R ，小球在B 点时速度为v ，则在小球刚要到达B 点时小球对轨道的压力大小为N 1，小球刚过B 点时对轨道的压力大小为N 2。

关于N 1、N 2的大小，以下说法中正确的是（ ）
A ．N 1、N 2都大于mg
B ．N 1＝mv 2/R ，N 2＝mg
C ．N 1＝mg ＋mv 2
/R ，N 2＝mg
D ．N 1＝N 2＝mv 2/R
10．如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球A 、B ，左边放一带正电的固定球P 时，两悬线都保持竖直方向．下面说法正确的是
A．A球带正电，B球带负电，并且A球带电荷量较P球带电荷量大
B．A球带正电，B球带负电，并且A球带电荷量较P球带电荷量小
C．A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较P球带电荷量小
D．A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较P球带电荷量大
11．如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a 能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，则（）
A．b球一定先落在斜面上
B．a球可能垂直落在半圆轨道上
C．a、b两球可能同时落在半圆轨道和斜面上
D．a、b两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上
12．下列关于加速度的说法，其中正确的是（）
A．速度变化越大，加速度一定越大
B．速度变化所用时间越短，加速度一定越大
C．速度变化越快，加速度一定越大
D．速度为零，加速度一定为零
第II卷（非选择题）
二、实验题（10分）
13．（10分）如图所示的电路中，直径为D的圆环是用粗细均匀的电阻丝制成的，其阻值为R，图中A，B，…，H为圆环的等分点，A点固定，电阻不计的金属杆OP上接有电流表A，P为滑片，且滑片P能沿圆环滑动，并保持良好的接触，电源电动势为E，内阻不计。

当闭合电键S 后，滑片P沿圆环顺时针滑动时，图中各表的示数会发生变化。

甲、乙两同学按此电路图，
分别做实验，并记下当滑片P在某些位置时各电表的示数。

（1）甲、乙两同学分别用游标卡尺和螺旋测微器测量小圆环的厚度，如下图所示，甲、乙同学的读数分别为 mm， mm。

（2）根据上述实验数据，回答下列问题：
①根据表1中的实验数据，请通过计算，分析完成表1中“位置A”下的空格。

I= A；U1= V。

②根据表1、表2中的实验数据，请通过比较、分析来说明，可能乙同学在实验过程中，部分的电路发生了断路。

③根据②中的分析，请思考：当滑片P滑到G、A之间位置X时，则表2中“位置X”下的空格可能的数据（即各电表的示数）分别是
A．0.05A，0.75V，5.25V B．0.07A，1.05V，4.95V
C．0.16A，2.40V，3.60V D．0.25A，3.75V，2.25V
三、计算题（42分）
14．（本题10分）（10分）如图是有两个量程的电流表，当使用a 、b 两个端点时，量程为3A ，当使用a 、c 两个端点时，量程为0.6A 。

已知表头的内阻R g 为200Ω，满偏电流I g 为2mA ，求电阻R 1、R 2的值。

15．（本题10分）如图所示，物体从O 点开始做自由落体运动，先后经过O 点正下方A 、B 两点，此过程中，从O 运动到B 所用时间t 1=3s ，从A 到B 所用时间t 2=1s ，g=10m/s 2
，求：
（1）物体到A 点时的速度。

（2）A 、B 间的距离。

16．（本题10分）如图所示，空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度B ＝1T ，每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d ＝0.5 m ，现有一边长L ＝ 0.2m 、质量m ＝0.1kg 、电阻R ＝0.1Ω的正方形线框MNOP 以0v ＝7m/s 的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场，求：
（1）线框MN 边刚进入磁场时受到安培力的大小F ；
（2）线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q ；
（3）线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n 。

17．（本题12分）某高中物理课程基地拟采购一批实验器材，增强学生对电偏转和磁偏转研究的动手能力，其核心结构原理可简化为题图所示．AB 、CD
间的区域有竖直向上的匀强电场，x c
在CD 的右侧有一与CD 相切于M 点的圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．一带正电粒子自O 点以水平初速度0v 正对P 点进入该电场后，从M 点飞离CD 边界，再经磁场偏转后又从N 点垂直于CD 边界回到电场区域，并恰能返回O 点．已知OP 间距离为d ，粒子质量为m ，
电荷量为q
，电场强度大小E
（1）粒子从M 点飞离CD 边界时的速度大小；
（2）P 、N 两点间的距离；
（3）磁感应强度的大小和圆形有界匀强磁场的半径．
O
参考答案
1．D
【解析】
试题分析：依题，原来物体在多个力的作用下处于静止状态，物体所受的合力为零，使其中的一个力保持方向不变、大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小的过程中，物体的合力从开始逐渐增大，又逐渐减小恢复到零，物体的加速度先增大后减小，物体先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动．根据速度图象的斜率等于加速度可知，速度图象的斜率先增大后减小，所以图象D 正确．故选D ．
考点：v-t 图像
【名师点睛】本题考查根据物体的受力情况来分析物体运动情况的能力，要用到共点力平衡条件的推论：物体在几个力作用下平衡时，其中一个力与其他各力的合力大小相等、方向相反。

2．C
【解析】
试题分析：设导体棒切割磁感线的总长度为L ，在两个磁场中切割长度分别为L 1和L 2，L 1+L 2=L ，AB 两端的电势差U AB 等于感应电动势，U AB =B （L 1-L 2）v ，即：U AB =2BL 1v-BLv ，在运动过程中，L 1均匀减小，U AB 先正后负，故C 正确．故选：C
考点：法拉第电磁感应定律。

3． C
【解析】
试题分析：t=0.01s 时刻磁通量变化率最小，穿过线圈的磁通量最大，A 错误；从图乙中可得该交流电的周期为0.02T s =，所以150/n r s T
==，故B 错误；变压器原线圈中的电流表示
数为该交流电电流的有效值，副线圈中的电压为
210220U V ==，电流为22
0.1P I A U ==，所以原线圈中的电流为10.1101I A A =⨯=，故C 正确；电灯泡的额定电压为220V ，故D 错误
考点：考查了交流电图象，理想变压器
4．C
【解析】
试题分析：在手突然停止运动前，物体向上做加速运动，弹力大于重力．在手突然停止运动的瞬间，弹力没有来得及变化，仍大于重力，根据牛顿第二定律，物体的加速度向上，仍向上做加速运动．故ABD 错误，C 正确．故选C ．
考点：牛顿第二定律
【名师点睛】牛顿第二定律揭示了运动和力的关系，可根据物体的受力情况分析运动情况，也可根据物体的运动情况分析受力情况．本题不能想当然，凭感觉，认为手突然停止运动的瞬间物体将做减速运动，而是要应用牛顿定律认真分析，得到结论．
5．A
【解析】
试题分析：先对A 受力分析，再对B 受力分析，如图
设物体B 的质量为M ＝m 故选A ．
考点：本题考查共点力平衡。

6．C
【解析】保持K 接通，电容器始终与电源相连，电压不变，由E=U/d 可知减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度增大，A 错；在两极板间插入一块介质，电容器电容增大，由Q=CU 可知电容器带电量增大，B 错；充电结束后断开K ，电容器电量不变，减小两极板间的距离，由kd
S C πε4=可知电容增大，由U=Q/C 电压减小，Ｃ对；同理D 错； 7．B
【解析】
试题分析：从图像上可以看出刚开始时甲在前面乙在后面，所以在时刻1t ，乙车追上甲车，A 错误；图像的斜率表示速度，斜率的正负表示速度方向，故时刻2t ，甲的斜率为正，乙的斜
率为负，即两车的运动方向相反，B 正确；、在1t 到2t 这段时间内乙车的速度越来越小，而甲车的速度不变，所以当乙车速率为零时两者之间的距离越来越小，C 错误；在1t 到2t 这段时间内，a 和b 两车初末位置相同，位移相同，a 一直沿负方向运动，而b 先沿负方向运动后沿正方向运动，路程不等，b 车的路程大，其平均速率也大，D 错误；
考点：考查了位移时间图像
【名师点睛】关键掌握位移图象的基本性质：横坐标代表时刻，而纵坐标代表物体所在的位置，纵坐标不变即物体保持静止状态；位移时间图像是用来描述物体位移随时间变化规律的图像，不是物体的运动轨迹，斜率等于物体运动的速度，斜率的正负表示速度的方向，质点通过的位移等于x 的变化量x ∆
8．BD
【解析】
试题分析：在只有万有引力做功的情况下机械能守恒，由此可知选项A 中机械能增大，选项C 中机械能减小，故选BD
考点：考查机械能守恒
点评：本题难度较小，只需判断做功情况
9．C
【解析】
试题分析：刚要过B 点时，重力和弧面的支持力充当向心力，故有：2
1v N mg m R -=，过了B 点之后，小球做直线运动，在竖直方向上没有位移，所以2N mg ＝，故选C
考点：考查了牛顿第二定律的应用
点评：刚要过B 点，小球还 在做圆周运动，过了B 点小球开始做直线运动，
10．C
【解析】
试题分析：存在+P 球时，对A 、B 球受力分析，由于悬线都沿竖直方向，说明水平方向各自合力为零，说明A 球带负电而B 球带正电，A 、B 作为整体得+P 对A 、B 的水平方向的库仑力大小相等方向相反．根据2Qq F k
r =得A 离+P 近点，所以A 球带电荷量较小，B 球带电荷量较大．故C 正确
考点：考查了库仑定律的应用
11．C
【解析】
试题分析：将圆轨道和斜面轨道重合在一起，如图所示，交点为A，初速度合适，可知小球做平抛运动落在A点，则运动的时间相等，即同时落在半圆轨道和斜面上．若初速度不适中，由图可知，可能小球先落在斜面上，也可能先落在圆轨道上．故C正确，A、D错误．
若a球垂直落在半圆轨道上，根据几何关系知，速度方向与水平方向的夹角是位移与水平方向的夹角的2倍，而在平抛运动中，某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，两者相互矛盾，所以a球不可能垂直落在半圆轨道上，故B错误．故选：C．
12．C
【解析】
试题分析：根据加速度的定义式a=，加速度等于速度的变化率．物体的速度变化量大，加速度不一定大．加速度与速度无关．
解：A、物体的速度变化量大，加速度不一定大．只有当变化所用时间相同时，加速度才大．故A错误．
B、速度变化所用时间越短，但是如果速度变化量很小，那么加速度不一定越大，故B错误
C、速度变化越快，加速度一定越大，故C正确
D、速度为零，加速度不一定为零，例如竖直上抛运动到最高点，故D错误
故选C．
【点评】本题考查对加速度的物理意义理解能力，可以从数学角度加深理解加速度的定义式a=．
13．（1）3.64；3.878；（2）①0.4A；6V；②GA之间断路；③BD
【解析】
试题分析：（1）甲同学的读数为：0.3cm+0.02mm×32=3.64mm；乙同学读数：3.5mm+0.01mm×37.8=3.878mm；（2）①当滑片滑动A位置，圆环部分短路，电压表电压表V2的示数为0，电源
电动势等于圆环部分未短路时，两电压表示数之和，即E=3.75+2.25V=6V ，电阻R 1的阻值
以“位置A ”下的空格分别为0.4A ，6V ．
②通过甲同学数据分析知，电压表V 2的示数先增大后减小，是因为并联部分电阻先增大后减小，乙同学电压表V 2的示数逐渐增大，知圆环部分的电阻逐渐增大，知乙同学做实验时，圆环在G 、A 之间某处发生断路故障．
③由于G 、A 之间某处发生断路故障，所以在位置X 处，圆环的电阻可能比BA 部分小，可能比BG 部分大，则电流表的示数可能小于0.08A ，可能大于0.24A ．当电流表示数小于0.08A 时，U 1＜1.20V ，U 2＞4.80V ，当电流大于0.24A 时，U 1＞3.6V ，U 2＜2.4V ．又电压表U 1的示数与电流表的示数比值等于R 1的阻值，为15Ω．故B 、D 正确，A 、C 错误．故选BD ． 考点：游标卡尺及螺旋测微器的读数；电路的分析及欧姆定律的应用。

14．R 1=0.134Ω R 2=0.536Ω
【解析】本题考查电流表的改装，当灵敏电流表电流为满偏电流I g 时，改装后的电流表达到量程，当使用a 、c 两个端点时干路电流为0.6A ，A R R R I I g
g g 6.021=++，当使用a 、b 两个端
点时，()
A R R R I I g g g 312=++，由两公式联立可求得R 1=0.134Ω R 2=0. 536Ω
15．（1）20m/s （2）25m
【解析】
试题分析：（1）O 到B 为3s ，A 到B 为1s ，故O 到A 为2s ，根据速度位移关系公式，有v A =gt 1=10×2m/s=20m/s
（2）AB 间距等于O 到B 间距减去O 到A 间距，根据位移时间关系公式，有
2221112522
AB h gt gt m =-= 考点： 自由落体运动。

16．（1）2.8N ；（2）2.45J ；（3）4
【解析】
试题分析：（1）线框MN 边刚开始进入磁场区域时
0E BLv = ①
E IR = ②
F ILB = ③
由①②③并代入数据得： 2.8N F =
（2）设线框水平速度减为零时，下落高落为H ，此时速度为H v 由能量守恒可得：2201122
H mgH mv Q mv +=+ ④ 根据自由落体规律有： 22H
v gH = ⑤ 由④⑤得：201 2.45J 2
Q mv == （3）设线框水平切割速度为v 时有：
E BLv = ⑥
E IR = ⑦
F ILB = ⑧
v F ma m t
∆==∆ ⑨ 由⑥⑦⑧⑨得：22
B L v t m v R
∆=∆ ⑩ 即：22
B L v t m v R
∆=∆∑∑ 可有：22
0B L x mv R
= （11) 2x n L
= （12） 由（11)（12)并代入数据得： 4.4n ≈ （13）
所以可穿过4个完整条形磁场区域
考点：法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律；能量守恒定律。

17．（1）2v 0 （2）PN 8y ==
（3）54
R d '= 【解析】
试题分析：（1）据题意，做出带电粒子的运动轨迹如图所示：
粒子从O 到M 点时间：10
d t v = （1分） 粒子在电场中加速度： Eq a m
= （1分） 粒子在M
点时竖直方向的速度：10y v at == （1分）
粒子在M
点时的速度：02v v == （2分）
（2）粒子从P 到O 点时间：20
2d t v = （1分） 粒子在O 点时竖直方向位移：2212
y at = （2分） P 、N 两点间的距离为
:PN 8
y d == (2分) （3
）由几何关系得：cos 60R R PN PM ︒+=+=
（1分）
可得半径：R = （1分） 由2v qvB m R =，即：mv R qB
= （1分）
解得：05B qd
= （1分） 由几何关系确定区域半径为：2cos30R R '=︒ （2分） 即 54
R d '= （1分） 考点：本题考查带电粒子在复合场中的运动。