厦门市2017-2018学年上学期期末高三质检物理试题含答案

陀螺 圆轨道 固定支架
手柄
·A
R
·O
[ (1)
甲 求质点的质量；
·B
质点 乙
6
(2)质点能做完整的圆周运动过程中，若磁性引力大小恒定，试证明质点对 A、B 两点的压力差为
定值；
(3)若磁性引力大小恒为 2F，为确保质点做完整的圆周运动，求质点通过 B 点最大速率。
15. （11 分）如图所示，一固定粗糙绝缘斜面倾角 θ=37°，O、D、A、B 是斜面上的四个点，O
5 点在斜面底端，A 为 OB 的中点， OA m，D 为 OA 的中点，O 点固定一个带正电的点电荷，
12
现有一可视为质点带正电的滑块，先后在 A 和 B 两位置释放均恰能静止(最大静摩擦力等于滑动摩
Q 擦力)。已知点电荷周围电场的电势可表示为 =k (取无穷远处电势为零，公式中 k 为静电力常量，
A. 电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0,0)
B. 电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0,-2L)
y
C. 电子在磁场中运动的时间为 D. 电子在磁场中运动的时间为
av
0
bx
6．如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于 O 点。一条
绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块 P，一条绳连接小球 Q，P、Q 两物体处于静止状态，另一条绳 OA 受外力 F 的作用，处于水平方向，现缓慢逆时针改变绳 OA 的方向至 θ＜90°，且保持结点 O 位 置不变，整个装置始终处于静止状态。下列说法正确的是
被称为 “魔力陀螺”。它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型，如图乙所示。在竖直平面内固定的 强磁性圆轨道半径为 R，A、B 两点分别为轨道的最高点与最低点。质点沿轨道外侧做完整的圆周
运动，受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心 O 且大小恒为 F，当质点以速率 v gR 通过 A 点时，
对轨道的压力为其重力的 7 倍，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为 g。
5
三、计算题：本题共 4 小题，第 13 题 10 分，第 14 题 10 分，第 15 题 11 分，第 16 题 13 分，共 44 分。把解答写在指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和 演算步骤。
13. （10 分）我国“歼 15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图（a）为利用阻拦系统让舰 载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关 闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止某次降落。以飞 机着舰为计时零点，飞机在 t=0.4s 时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度一时间图线如 图(b)所示。航母始终静止，飞机质量 m=2×104kg, 假设空气阻力和甲板阻力之和 f=2×104N。求
G.电源 E(E＝12V，内阻不计)
① 实验中除了选择器材 A、F、G 外，电流表应选择
，滑动变阻器应选择 （填写器材
前面的字母）；
② 请画出实验电路图；
③ 某次测量中，所选择的电流表和电压表的读数为 I、U，该电阻 R=
（用
题中物理量的字母表示）；
(5) 该同学经多次测量，计算出圆柱形导体的电阻率 ρ。
C A v0
B D
1
小球的初速度 v0 大小可能是 A．7m／s B．6 m／s C．5 m／s D．4m／s
4．近年科学界经过论证认定:肉眼无法从太空看长城，但遥感卫星可以“看”到长城。已知某遥感 卫星在离地球高度约为 300km 的圆轨道上运行,地球半径约为 6400km,地球同步卫星离地球高度约为 地球半径的 5.6 倍。则以下说法正确的是
（1）在 0.4s-2.5s 时间内，飞行员所承受的加速度大小; （2）在 0.4s-2.5s 内某时刻阻拦索夹角为 1200，求此刻阻拦索承受的张力大小。
66 60
40
20 8
0 0.4 1.0
t(s)
2.0 2.5 3.0
14.（11 分）如图甲所示，陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，
A．只断开 S2 后，原线圈的输入功率增大 B．输入电压 u 的表达式 u＝20 2sin(50πt)V C．若 S1 换接到 2 后，原线圈的输入功率为 1.6 W D．若 S1 换接到 2 后，R 消耗的电功率为 0.8 W
3．如图所示，质量为 m=0.5kg 的小球(可视作质点)从 A 点以初速度 v0 水平抛出，小球与竖直挡板 CD 和 AB 各碰撞一次（碰撞时均无能量 损失），小球最后刚好打到 CD 板的最低点。已知 CD 挡板与 A 点的水 平距离为 x=2m，AB 高度为 4.9 m， 空气阻力不计，g=9.8m／s2，则
A． m1 的速度始终不小于 m2 的速度
O
60º
R
mC1
AB
m2
3
B．重力对 m1 做功的功率先增大后减少
C．轻绳对 m2 做的功等于 m2 的机械能增加
D．若 m1 恰好能沿圆弧下滑到 A 点，则 m1＝m2
10.如图所示，空间存在一匀强电场，平行实线为该电场等势面，其方向与水平方向间的夹角为
A.电压表 V (量程 0～15 V,内阻未知)
B.电流表 A1(量程 0～200 mA，内阻 r1= 6 Ω)
C.电流表 A2(量程 0～3 A，内阻 r2= 0.1 Ω) D.滑动变阻器 R1(0～10 Ω，额定电流 2 A) E.滑动变阻器 R2(0～1 kΩ，额定电流 0.5 A) F.定值电阻 R3(阻值等于 2 Ω)
gt 2
4
o 30
B
C
D. 此过程增加的电势能等于 1 mg 2t 2 4
二、实验题：本题共 2 小题，第 11 题 6 分，第 12 题 10 分，共 16 分。把答案写在答题 卡中指定的答题处。
11.（6 分）如图所示的装置，可用于探究恒力做功与动能变化的关系。水平轨道上安装两个光电
门，光电门 1 和光电门 2 的中心距离 s，挡光板的宽度 d。滑块（含力传感器和挡光板）质量为 M。
(1)用刻度尺测量其长度为 L=60.15mm； (2)用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为
D=________mm；
(3)先用欧姆表粗测该导体的电阻值，选
择“×1”档，进行欧姆调零后，测量时表盘
示数如图，该电阻阻值 R=
Ω；
(4)现用伏安法更精确地测量其电阻 R，
要求测量数据尽量精确，可供该同学选用的器材除开关、导线、待测圆柱形导体的电阻 R 外还有：
r
Q 为场源电荷的电荷量，r 为距场源电荷的距离)，重Hale Waihona Puke Baidu加速度 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 求
（1）滑块与斜面的动摩擦因数为 μ； （2）若滑块由 D 点释放，其第一次经过 A 点时的速度大小。
B ·
A
D
·
·
O
·
θ
16．（12 分）如图为固定在小车上的车载磁铁产生的匀强磁场，方向沿水平方向垂直纸面向里，磁感应 强度为 B。小车置于光滑水平面上，除小球外，小车连同其它部分总质量为 M。一竖直放置的、粗糙 的直杆固定在车上，另有质量为 m、电量为+q 的小球套在该直杆上，且处在匀强磁场中，杆与小球间 的动摩擦因数为 μ；当 t=0 时刻给小球一个竖直向上的初速度 v0，使其从 O 点向上运动，已知重力加 速度为 g。 （1）若小车固定不动，杆足够长，小球返回 O 点前运动状态已稳定，求返回 O 点时的速率 v1； （2）若小车固定不动，杆足够长，小球上滑最大距离为 l，求小球到达最高点的时间； （3）如果水平外力按一定规律变化，可使小球回到 O 点时速率仍为 v0,试求该外力 F 随时间变化的规 律。
A．绳 OA 的拉力一直减小
B
B．绳 OB 的拉力一直增大
C．地面对斜面体有向右的摩擦力
D．地面对斜面体的支持力不断减小
2
7.如图所示，光滑大圆环静止在水平面上，一质量为 m 可视为质点的小环套在大环上，已知大环 半径为 R，质量为 M=3m，小环由圆心等高处无初速度释放，滑到最低点时
A．小环的速度大小为 2gR
O
7
2018 年厦门市单科质量检查物理参考答案
规定沿斜面向上为安培力的正方向，则线框运动的速率 v 与线框所受安培力 F 随时间变化的图线中，
可能正确的是 v/ms-1
v0
t/s 0
F/N A
F0
v/ms-1 v0
0 F/N
F0
B
G M
d ac
b
t/s
H
N 2L θ
t/s
t/s
0
0
C
-F0
D
9.如图所示，圆心在 O 点、半径为 R 的光滑圆弧轨道 ABC 竖直固定在水 平桌面上，OC 与 OA 的夹角为 60°，轨道最低点 A 与桌面相切。一足够长 的轻绳两端分别系着质量为 m1 和 m2 的两小球（均可视为质点），挂在圆弧 轨道光滑边缘 C 的两边，开始时 m1 位于 C 点，从静止释放，在 m1 由 C 点 下滑到 A 点的过程中
30°，AB 与等势面垂直，一质量为 m，电荷量为 q 的带正电小球，以初速度 v0 从 A 点水平向右抛出，
经过时间 t 小球最终落在 C 点，速度大小仍是 v0，且 AB=BC，重力加速度为 g，则下列说法中正确
的是 A. 电场方向沿 A 指向 B
v0 A
3mg
B. 电场强度大小为
3q
C.
1
小球下落高度
A．遥感卫星的发射速度不超过第一宇宙速度 B．遥感卫星运行速度约为 8.1km/s C．地球同步卫星运行速度约为 3.1km/s D．遥感卫星只需加速，即可追上同轨道运行的其他卫星
5.如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点 O 和 y 轴
上的点 a(0,L)一质量为 m、电荷量为 e 的电子从 a 点以初速度 v0 平行于 x 轴正方向射入磁场，并从 x 轴上的 b 点射出磁场，此时速度方向与 x 轴正方向的夹角为 60˚下列说法中正确的是
②滑块与水平桌面的动摩擦因数 μ=
（用 F0、M、重力加速度 g 来表示）；
③某次实验过程：力传感器的读数 F，滑块通过光电门 1 和光电门 2 的挡光时间分别为 t1、t2；小车
通过光电门 2 后砝码盘才落地。该实验需验证滑块的动能改变与恒力做功的关系的表达式是
（用题中物理量字母表示）。
4
12. （10 分）某同学要测量一均匀材料制成的圆柱形导体的电阻率 ρ， 步骤如下：
光，其中用从 n=4 能级向 n=2 能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极 K 时，电路中有光电
流产生，则
A. 改用从 n=4 能级向 n=1 能级跃迁时辐射的光，
一定能使阴极 K 发生光电效应
B. 改用从 n=3 能级向 n=1 能级跃迁时辐射的光，
不能使阴极 K 发生光电效应 C. 改用从 n=4 能级向 n=1 能级跃迁时辐射的光照
图甲
图乙
射，逸出光电子的最大初动能不变
D. 入射光的强度增大，逸出光电子的最大初动能也增大 2.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比 n1∶n2＝5∶1，电阻 R＝10 Ω，L1、L2 为规格相同的两只小 灯泡，S1 为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压 u 随时间 t 的变化关系如图乙所示．现将 S1 接 1、S2 闭合，此时 L2 正常发光。下列说法正确的是
细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。实验步骤如下：
(1)先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量来平衡摩擦力，当滑块做匀速运动时传感器
示数为 F0。
(2)增加砝码质量，使滑块加速运动，记录传感器示数。请回答：
①该实验
（填“需要”或“不需要”）满足砝码和砝码盘的总质量 m 远小于 M；
厦门市 2017-2018 学年上学期期末高三质检物理试题
一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～6 题只有一 项符合题目要求，第 7～10 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， 有选错的得 0 分。
1.图甲所示为氢原子能级图，大量处于 n＝4 激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的
6gR
Ｂ．小环的速度大小为
2
R
3R
Ｃ．大环移动的水平距离为
2
R
Ｄ．大环移动的水平距离为
4
8.如图所示，在倾角为 θ 的光滑斜面上，存在着磁感应强度大小均为 B 的匀强磁场，磁场方向垂
直斜面向上，磁场的宽度为 2L。一边长为 L 的正方形导体线圈，由静止开始沿斜面下滑，当 ab 边
刚越过 GH 进入磁场瞬间和刚越过 MN 穿出磁场瞬间速度刚好相等。从 ab 边刚越过 GH 处开始计时，