江西省南昌市八一中学2017届高三下学期期中考试理综物理试题Word版含答案

2016~2017学年度第二学期南昌市八一中学期中考试试卷
高三理综物理部分
第Ⅰ卷（选择题共126分）
二、选择题（本大题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第14至18题只有一项符合题目要求，第19至21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
14．一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生，称为“第五类交通方式”，
它就是“Hyperloop(超级高铁)”。

如果乘坐Hyperloop从北京到上海，1400
公里的路程约需要80分钟，Hyperloop先匀加速，达到最大速度1200 km
／h后匀速运动，快进站时再匀减速运动，且加速与减速的加速度大小
相等，则下列关于Hyperloop的说法正确的是（）
A．加速与减速的时间相等，加速时间为12分钟
B．中途匀速时间为60分钟
C．加速时加速度大小为1 m／s2
D．如果加速度大小为10 m／s2，题中所述运动最短需要65分钟
15. 2016年8月16日01时40分,由我国研制的世界首颗量子科学试验卫星“墨子号”在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功发射升空.它的成功发射和在轨运行,不仅将有助于我国广域量子通信网络的构建,服务于国家信息安全,它将开展对量子力学基本问题的空间尺
度试验检验,加深人类对量子力学自身的理解,关于量子和量子化,下列说法错误
．．的是（）
A.玻尔在研究原子结构中引进了量子化的概念
B.普朗克把能量子引入物理学,破除了“能量连续变化”的传统观念
C.光子的概念是爱因斯坦提出的
D.光电效应实验中的光电子,也就是光子
16.钳形电流表(可看成理想变压器)的外形和结构如图(a)所示.图(a)中电流
表的读数为1 A,图(b)中用同一电缆线绕了3匝,则（）
A．这种电流表能测直流电流,图(b)的读数为2.4 A
B．这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为3 A
C．若测量时导线中交流电流频率增大，图(b)的读数小于3 A
D．若测量时导线中交流电流频率增大，图(b)的读数大于3 A
17．女航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里通过一个实验成功展示了失重状
态下液滴的表面张力引起的效应。

在视频中可观察到漂浮的液滴处于相互垂直的
两个椭球之间不断变化的周期性“脉动”中。

假设液滴处于完全失重状态，液滴的上述“脉动”可视为液滴形状的周期性微小变化（振动），如图所示。

已知液滴振动的频率表达式为2121σρ-=x kr f ，其中k 为一个无单位的比例系数，r 为液滴半径，ρ为液体密度，σ为液体表面张力系数（其单位为N/m ），x 是待定常数。

对于待定常数x 的大小，下列说法中可能正确的是( )
A ．23
B ．-3
C ．12
D ． 23- 18.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零．假设地球是质量分布均匀的球体．如图若在地球内挖一球形内切空腔。

有一小球自切点A 自由释放，则小球在球形空腔内将做 （ ）
A ．匀速直线运动
B ．加速度越来越大的直线运动
C ．匀加速直线运动
D ．加速度越来越小的直线运动
19. 在水滑的水平面内建立如图所示的直角坐标系，长为L 的光滑细杆AB 的两个端点A 、B 被分别约束在x 轴和y 轴上运动，现让A 沿x 轴正方向以速度v 0匀速运动，
已知P 点为杆的中点，杆AB 与x 轴的夹角为β。

关于P 点的运动轨迹和P 点的运动速度大小v 表达式正确的是（ ）
A ．P 点的运动轨迹是圆的一部分
B ．P 点的运动轨迹是椭圆的一部分
C ．P 点的运动速度大小0tan v v β=
D ．P 点的运动速度大小02sin v v β
= 20. 如图所示，不带电物体A 和带电的物体B 用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A 、B 的质量分别为2m 和m ，劲度系数为k 的轻弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体A 相连，倾角为θ的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中，整个系统不计一切摩擦．开始时，物体B 在一沿斜面向上的外力F =3mgsinθ的作用下保持静止且
轻绳恰好伸直，然后撤去外力F ，直到物体B 获得最
大速度，且弹簧未超过弹性限度，则在此过程中（ ）
A ．物体A 受到的电场力大小为mgsinθ
B ．物体B 的速度最大时，弹簧的伸长量为k
mg θsin 3 C ．撤去外力F 的瞬间，物体B 的加速度为gsinθ
D ．物体A 、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量等于物体B 和地球组成的系统的机械能
的减少量
21. 如图所示的光滑水平面上，水平条形区域Ⅰ和Ⅱ内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，其宽度均为s ，区域Ⅰ和Ⅱ之间有一宽度为L ＝3s 的无磁场区域，一质
量为m、边长为s的正方形线框在水平恒定外力作用下从距区域Ⅰ左边界s处由静止开始做匀加速直线运动，假设线框能匀速地通过磁场区域Ⅰ和Ⅱ，则下列说法正确的是( )
A. 线框通过区域Ⅰ和区域Ⅱ时的速度大小之比为l
B:1
C．线框通过区域Ⅰ和区域Ⅱ过程产生的热量相等
D．线框右边通过区域Ⅰ和区域Ⅱ过程通过线框某一横截面的电荷量相等
第Ⅱ卷
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。

第22题~第32 题为必考题，每个考题考生都必须作答，第33~38为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（共129分）
22、（6分）如图所示，某同学利用电子秤、轻质材料做成的凹形轨道，
研究小球通过凹形轨道的运动。

由于小球质量远大于凹形轨道的质量，下
面计算中可以忽略凹形轨道的质量。

已知凹形轨道最下方为半径为R的圆
弧轨道，重力加速度为g。

m。

(1)把凹形轨道放在电子秤上，小球放在轨道最低点，电子秤读数为
1
(2)让小球从离轨道最低点H处由静止释放，当小球通过轨道最低点时，用手机抓拍出电子秤读
m。

数为
2
(3)根据电子秤两次读数可知，小球通过轨道最低点时的速度为__________。

这说明小球通过凹形轨道最低点时处于_________（填“超重”“失重”或“平衡”）状态。

(4)小球从离轨道最低点高H处由静止释放到通过最低点的过程中克服摩擦力做功为_____________。

23.（9分）采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时，由于电表因素带来了实验的系统误差。

某研究性学习小组对此进行探究实验，设计出如图所示的测量电源电动势E和内电阻r的电路，E′是辅助电源，A、B两点间有一灵敏电流计G。

（1）请你补充
实验步骤：
①闭合开关S1、S2，调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零，这
时，A、B两点的电势φA、φB的关系是φAφB（选填“＞”、“＜”
或“﹦”），读出电流表和电压表的示数I1和U1，其中I1____ （选填
“＞”、“＜”或“﹦”）通过电源E的电流。

②改变滑动变阻器R、R′的阻值，重新使得______，读出电流表和电压表的示数I2和U2。

（2）由上述步骤中测出的物理量，可以得出电动势E表达式为______、内电阻r的表达式。

（3）该实验中E测____E真（选填“＞”、“＜”或“﹦”），r测____ r真（选填“＞”、“＜”或“﹦”）。

24、(14分)CD、EF是水平放置的电阻可忽略的光滑平行金
属导轨，两导轨距离水平地面高度为H，导轨间距为L，在
水平导轨区域存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的有
界匀强磁场（磁场区域为CPQE），磁感应强度大小为B，如
图所示。

导轨左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接，弯曲的光
滑轨道的上端接有一电阻R。

将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上距离水平金属导轨高度h处由静止释放，导体棒最终通过磁场区域落在水平地面上距离水平导轨最右端水平距离x 处。

已知导体棒与导轨始终接触良好，重力加速度为g。

求：
(1)电阻R中的最大电流和整个电路中产生的焦耳热。

(2)磁场区域的长度d。

25.（18分）某种弹射装置的示意图如图所示，光滑的水平导轨MN右端N处与倾斜传送带理想连接，传送带长度L=15.0m，皮带以恒定速率v=5.0m/s顺时针转动．三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上，B、C之间有一段轻弹簧刚好处于原长，滑块B 与轻弹簧连接，C未连接弹簧，B、C处于静止状态且离N点足够远，现让滑块A以初速度v0=6.0m/s沿B、C连线方向向B运动，A与B碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短．滑块C 脱离弹簧后滑上倾角θ＝37o传送带，并从顶端沿传送带方向滑出斜抛落至地面上．已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.8，重力加速度g=10m/s2，sin37o=0.6, cos37o=0.8．求：（1）滑块A、B碰撞时损失的机械能；
（2）滑块C在传送带上因摩擦产生的热量Q；
（3）若每次实验开始时滑块A的初速度v0大小不相同，要使滑块C滑离传送带后总能落至地面上的同一位置，则v0的取值范围是什么？（结果可用根号表示）
（二）选考题：共45分，请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。

注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，并在答题卡选答区域指定位置答题。

如果多做，则每学科按所做的
第一题计分。

33.【物理选修3-3】（共15分）
（1）（6分）下列说法中正确的是 （填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分;每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A.在理想气体的等压压缩过程中，外界可能对气体做功使气体的内能增加
B.同种物质在不同条件下所生成的晶体的微粒都按相同的规则排列
C.气体的压强是因为大量气体分子对器壁的频繁碰撞所产生的
D.用湿抹布往往难以擦干净玻璃上的灰尘是因为液体表面张力的作用
E.当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中还会有水分子飞出水面
(2)（9分）如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，
底部导热，内有两个质量均为m 的密闭活塞，活塞A 导热，活塞B 绝热，将缸
内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．初状态整个装置静止不动且处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为L 0，温度为T 0。

设外界大气压强为P 0保持不变，活塞横截面积为S ，且s p mg 0 ，环境温度保持不变．若在活塞 A 上逐渐添加细砂，当细砂质量等于2m 时，两活塞在某位置重新处于平衡，求活塞A 下降的高度。

34.【物理选修3-4】（共15分）
(1)（6分）下列说法正确的是______________。

（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分;每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A.海豚有完善的声呐系统，海豚发出的声波比无线电波传播的速度快，方向性好
B.蝙蝠利用超声脉冲导航，当它飞向某一墙壁时，接收到的脉冲频率大于它发出的频率
C.声波击碎玻璃杯的实验原理是共振
D.频率相同，相位差恒定的两列波能产生稳定的干涉
E.狭义相对论原理指出:在不同的参考系中，一切物理规律都是相同的
(2)（9分）如图所示为水平面上某玻璃砖的横截面图，底边AB 平行上
边CD ，且AB=L ，∠A=45°, ∠B=105°，某单色光以平行AB 的方向射入
玻璃砖，经过底边AB 的中点反射后，最后与BC 边成45°角射出。

求:
①判断单色光在底边AB 能否发生全反射，请说明理由；
②单色光在玻璃砖内传播的时间。

物理部分参考答案
选择题：
23、(9分)（1） =（1分） =
（1分） 电流计G 的示数为零，（1分）
（2）122112I I U I U I E --=
211
2I I U U r --=
（每个表达式2分）
（3） = （1分） = （1分）
24、
（14分）(1)由题意可知，导体棒刚进入磁场的瞬间速度最大，产生的感应电动势最大，感应电流最大， 由机械能守恒定律有2112
mgh mv = 解得 1v = （1分） 由法拉第电磁感应定律得 1E BLv = （1分）
由闭合电路欧姆定律得2E I R
= （1分），联立解得 I = （1分） 由平抛运动规律 2212x v t H gt == （1分） 解得 2v =（1分） 由能量守恒定律可知整个电路中产生的焦耳热为
2
221211224mgx Q mv mv mgh H
=-=-（1分） (2)导体棒通过磁场区域时在安培力作用下做变速运动。

由牛顿第二定律， BIL ma = （1分） v a t ∆=∆ （1分） 2B L v I R
= （1分） 联立解得 22
2B L v t m v R
∆=∆ （1分） 两边求和 22
2B L v t m v R
∆=∆∑∑ （1分） 12,v t d v v v ∆=∆=-∑∑ （1分）
联立解得222mR d B L = （1分） 25.（18分） （1）设A 与B 碰撞后共同速度为1v ，对A 、B 有：
动量守恒102mv mv =① (2分) 碰撞时损失机械能2120)2(2
121v m mv E -=∆② （2分） 解得9E J ∆= （1分）
（2）设A 、B 碰撞后，弹簧第一次恢复原长时AB 的速度为B v ，C 的速度为C v 。

由动量守恒：
C B mv mv mv +=221③ 由机械能守恒：22212
1)2(21)2(21C B mv v m v m +=④ 解得4/c v m s = （2分）
C 以滑上传送带，假设匀加速的直线运动位移为时与传送带共速，由运动学公式21cos sin 0.4/a ug g m s θθ=-=
2212c v v a x -=，
解得11.25x m L =< （2分）
加速运动的时间为t ，有01
2.5v v t s a -==⑤ 所以相对位移 1.25x vt x m ∆=-=⑥
摩擦生热cos 8Q umg x J θ=⋅∆=。

（2分）
（3）设A 的最大速度为m ax v ，滑块C 与弹簧分离时C 的速度为1c v ，AB 的速度为1B v ，则C 在传送带上一直做加速度为2a 的匀减速直线运动直到P 点与传送带共速，有： 22122c v v a L -=⑦
22sin cos 12.4/a g g m s θμθ=--=-
解得1/c v s = （2分）
设A 的最小速度为m in v ，滑块C 与弹簧分离时C 的速度为2C v ，AB 的速度为1B v ，则C 在传送带上一直做加速度为1a 的匀加速直线运动直到P 点与传送带共速，有： 22212c v v a L -=⑧
解得2/c v s 。

（2分）
对A 、B 、C 和弹簧组成的系统从AB 碰撞后到弹簧第一次恢复原长的过程中，有：
动量守恒：11max 2C B mc mv mv +=⑨ 机械能守恒：
21212121)2(21)2(21C B mv v m v m +=⑩
解得max 13/2c v v s =
=，同理，min /v s =
0//s v s ≤≤ （3分）
33.（1）、CDE （6分）
（2）（9分）对Ⅰ气体，初状态：0012p s mg p p =+= ① 末状态： 00143'p s
mg p p =+= ② 由玻意耳定律得：s l p s l p 1101'=③ 0121
l l = ④ 对Ⅱ气体，初状态：0123p s mg p p =+
= ⑤ 末状态：0125''p s
mg p p =+= ⑥ 由玻意耳定律得：s l p s l p 2202'=⑦
025
3l l =⑧
故A 活塞下降的高度为: 0201010
9)()(l l l l l l =-+-=∆⑨ （每个表达式1分）
34、 （1） BCD （6分）
（2）（9分） ① 根据题意，画出光路图如图所示。

由几何关系 45αβ︒+= （1分） 10590180βα︒++︒-=︒，得15,30βα=︒=︒ （1分）
根据折射定律：sin 45sin n α
︒==（1分） 由于反射角19075arcsin
45C n γβ=︒-=︒>==︒，因此单色光在底边AB 能发生全反射。

（1分）
② 设光在玻璃砖中传播两段光线分别为1x 和2x ，由正弦定理有：
1222,sin(90)sin 45sin(90)sin105L L
x x αα==︒+︒︒-︒
(2分) 解得：
12,x x L == （1分） 又因为： 12,x x c n t v v +== （1分）
联立解得：
t = （1分）。