福州市2018届第一学期高三期末物理质检试卷

2017-2018学年第一学期高三物理期末质检试卷第Ⅰ卷（选择题）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．伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”。

以下说法符合科学史实的是A ．斜面实验时便于测量小球运动的速度和路程B ．斜面实验可以通过观察与计算直接得到落体的运动规律C ．伽利略开创了运用数学推理和实验研究相结合的科学方法D ．小球多次从不同起点滚下的位移与所用时间的比值保持不变2．如图1所示，有一倾角为θ的斜面，斜面上有一能绕固定轴B 转动的木板AB ，木板AB 与斜面垂直，把球放在斜面和木板AB 之间，不计摩擦，球对斜面的压力为F 1，对木板的压力为F 2。

将板AB 绕B 点缓慢推到竖直位置的过程中，则A ．F 1和F 2都增大B ．F 1和F 2都减小C ．F 1增大，F 2减小D ． F 1减小，F 2增大3．均匀带正电荷的球体半径为R ，在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图2所示，图中E 0已知，E -r 曲线下O ～R 部分的面积恰好等于R ～2R 部分的面积。

则：A ．可以判断 E -r 曲线与坐标r 轴所围成的面积单位是库仑B ．球心与球表面间的电势差ΔU ＝RE 0C ．若电荷量为q 的正电荷在球面R 处静止释放运动到2R 处电场力做功qRE 0D ．已知带电球在r ≥R 处的场强E ＝kQ /r 2，Q 为带电球体总电量，则该均匀带电球所带的电荷量Q ＝E 0R 2k4．甲、乙两车沿水平方向做直线运动，某时刻刚好经过同一位置，此时甲的速度为5m/s ，乙的速度为10m/s ，以此时作为计时起点，它们的速度随时间变化的关系如图所示，则A ．在t = 4s 时，甲、乙两车相距最远B ．在t = 10s 时，乙车恰好回到出发点C ．乙车在运动过程中速度的方向保持不变D ．乙车做加速度先增大后减小的变加速运动 图1图2 图35．在牛顿力学体系中，当两个质量分别为m 1、m 2的质点相距为r 时具有的势能，称为引力势能，其大小为r m Gm E P 21-=（规定两物体相距无穷远处时势能为零）。

假设“天宫二号”空间实验室在距地面高度为h 的轨道绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M ，地球的半径为R ，引力常量为G 。

则“天宫二号”的机械能大小为A ．)(h R GMm +-B ．)(2h R GMm +-C ．)(h R GMm +2D ．)(h R GMm + 6．如图4是某共享自行车的传动结构示意图，其中I 是半径为r 1的牙盘(大齿轮)，II 是半径为r 2的飞轮(小齿轮)，III 是半径为r 3的后轮。

若某人在匀速骑行时每秒踩脚踏板转n 圈，则下列判断正确的是A ．牙盘转动角速度为nπ2 B ．飞轮边缘转动线速度为2πnr 2 C ．牙盘边缘向心加速度为22)2r n π（ D ．自行车匀速运动的速度2312r r nr π 7．氢原子能级如图5所示，已知可见光光子的能量在1.61eV ～3.10eV 范围内，则下列说法正确的是（ ）A ．氢原子能量状态由n =2能级跃迁到n =1能级，放出光子为可见光B ．大量氢原子处于n =4能级时，向低能级跃迁能发出6种频率的光子C ．处于基态的氢原子电离需要释放13.6eV 的能量D ．氢原子处于n =2能级时，可吸收2.86 eV 能量的光子跃迁到高能级8．如图6所示的理想变压器电路中，原副线圈的匝数比为2∶1，原、副线圈的电路中均有一阻值为R 的定值电阻，副线圈电路中定值电阻和滑动变阻器串联， a 、b 端接电压恒定的正弦交流电，在滑动变阻器滑片P 向右移动的过程中A ．原线圈电路中定值电阻R 消耗的功率在减小B ．副线圈电路中定值电阻R 消耗的功率在增大C ．原、副线圈电路中定值电阻R 消耗的功率之比恒定为1∶4D ．原、副线圈电路中定值电阻R 两端的电压之比恒定为2∶19．如图7所示，匀强电场中的三个点A 、B 、C 构成一个直角三角形，︒=∠90ACB ，︒=∠60ABC ，d BC =。

把一个带电量为q +的点电荷从 A 点移到到 B 点电场力不做功，从 B 点移动到 C图4 图5 图6点电场力做功为W 。

若规定 C 点的电势为零，则A ．A 点的电势为－qW B ．B 、C 两点间的电势差为qW U BC C ．该电场的电场强度大小为dq W D ．若从 A 点沿 AB 方向飞入一电子，其运动轨迹可能是甲10．一根轻弹簧，下端固定在水平地面上，一个质量为m 的小球(可视为质点)，从距弹簧上端h 处自由下落并压缩弹簧，如图8所示。

若以小球下落点为x轴正方向起点，设小球从开始下落到压缩弹簧至最大位置为H ，不计任何阻力，弹簧均处于弹性限度内；小球下落过程中加速度a ，速度v ，弹簧的弹力F ，弹性势能E p 变化的图像正确的是第Ⅱ卷（非选择题）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．某实验小组应用如图9所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M ，砝码及砝码盘的总质量为m ，打点计时器所接的交流电的频率为f ，定滑轮和动滑轮的阻力可忽略不计。

实验步骤如下： ① 按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；② 调节长木板的倾角，轻推小车，使小车能沿长木板向下匀速运动，记下此时弹簧秤示数F 0；③ 挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，记下弹簧秤示数F 1，由纸带求出小车的加速度a 1；④ 改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，求得小车在不同合力作用下的加速度a i ．（1）对于该实验方案，下列说法正确的是_____________。

A ．平衡摩擦力时，即②步骤中一定不能挂上砝码盘B ．与小车相连的轻绳与长木板一定要平行A B C D 图7图8 图9C ．实验过程中一定要保持M >>mD ．小车在运动中，所受到的合力等于弹簧秤示数F 减去小车匀速下滑时弹簧秤示数F 0，即F 合=F －F 0（2）实验中打出的其中一条纸带如图10所示，则打点计时器在打2计数点时，小车速度大小计算公式：___________，加速度大小计算公式：____________。

（以上公式用字母s 1、s 2和交流电频率f 表示）（3）若s 1=6.00cm ，s 2=6.87cm ，s 3=7.75cm ，s 4=8.64cm ，f =50Hz 。

则小车的加速度a =______m/s 2。

(结果保留两位有效数字)（4）由本实验得到的数据作出小车的加速度a 与弹簧测力计的示数F 的关系图象，如图11所示，与本实验相符合的是______．12．某实验小组设计了如图12的电路，用于研究热敏电阻R T 的伏安特性曲线，所用电压表量程为3V ，内阻R V 约10kΩ，电流表量程为0.5 A ，内阻R A = 4.0Ω，R 为电阻箱。

（以下计算结果均保留2位有效数字）（1）该实验小组实验操作步骤：① 按实验电路把电路图连接好② 把电阻箱调到最大，闭合开关;③ 调节电阻箱电阻值，记录下不同电阻箱电阻值R i 和对应的电压表示数U i 和电流表示数I i ④ 通过上述测量数据，还可得到电源路端电压的计算公式U 端i =______________。

（2）该小组同学，通过正确的测量得到数据，并描绘在I -U 坐标系中，图线如图13所示，其中A 曲线是热敏电阻伏安特性曲线，B 斜线为电流随电源路端电压的变化规律。

当电压表示数为2.00V 时，热敏电阻值R T = Ω；该电源的电动势E = V ，内电阻r = Ω； （3）实验中，当电阻箱的阻值调到1Ω时，热敏电阻消耗的电功率P = W 。

图10图11图12图13三、计算题：本题共4小题，第13题8分，第14题10分，第15题12分，第16题14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．如图14所示，一个物体始终在一水平恒力F 的作用下，从水平面静止开始运动到斜面顶端。

已知恒力F =10N ，物体质量m =1kg ，水平面的动摩擦因数μ=0.5，斜面倾角θ=30°，物体在水平面上运动的距离s =10m ，g ＝10m/s 2。

求：(1) 物体在水平面上运动的加速度a ；(2) 物体到达斜面底端的速度v ；(3) 画出物体在斜面上运动时的受力示意图，并求出在斜面上受到的支持力N 。

14．两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，顶端接阻值为R 的 电阻。

质量为m 、电阻为r 的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图15所示，不计导轨的电阻，重力加速度为g ，求：(1) 金属棒在磁场中运动时，流过电阻R 的电流方向？(2) 金属棒的速度为v 时，金属棒所受的安培力为大小？(3) 金属棒以稳定的速度下滑时，电路消耗的热功率为多少？15．如图16所示，一个离子以初速度v 0沿某方向垂直射入宽度为L 的匀强磁场，在磁场中偏转后垂直射入同宽度的电场，穿出电场的出射点与进入磁场的入射点在同一水平线上，已知电场强度为E ，穿出电场区域时发生的侧移量为h ，不计离子所受重力。

求：图14图15图16(1) 该离子的电性和比荷（即电荷量q 与其质量m 的比值）；(2) 离子在磁场中偏转的半径r 与磁场强度B ；(3) 试比较离子分别在电场和磁场中运动的时间大小关系，并说出理由。

16．某工地一传输工件的装置可简化为如图所示的情形，AB 为一段足够大的 41圆弧固定轨道，圆弧半径R=5.4m ，BC 为水平轨道，CD 为一段 41圆弧固定轨道，圆弧半径r=1m ，三段轨道均光滑。

一长为L=4m 、质量为m 2=1kg 的平板小车最初停在BC 轨道的最左端，小车上表面刚好与AB 轨道相切，且与CD 轨道最低点处于同一水平面。

一可视为质点、质量为m 1=2kg 的工件从距AB 轨道最低点h 高处沿轨道自由滑下，滑上小车后带动小车也向右运动，小车与CD 轨道左端碰撞（碰撞时间极短）后即被粘在C 处。

工件只有从CD 轨道最高点飞出，才能被站在台面上的工人接住。

工件与小车的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度g=10m/s 2。

当工件从h =0.5R 高处静止下滑，求：（1）工件到达圆形轨道最低点B 对轨道的压力N B ？（2）工件滑进小车后，小车恰好到达平台处与工件共速，求BC 之间的距离?（3）若平板小车长L ′=3.4m ，工件在小车与CD 轨道碰撞前已经共速，则工件应该从多高处下滑才能让站台上的工人接住？图17。