物理卷·2017届上海市高三下学期期中模拟调研（2017-04） 6页

‎ 2016学年第二学期高三期中模拟质量调研 物理试卷 ‎2017.4 ‎ ‎1．本试卷满分100分，考试时间60分钟。‎ ‎2．本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求；所有答题必须涂（选择题）或写（综合分析题）在答题纸上；做在试卷上一律不得分。‎ ‎3．答题前，考生务必在答题纸上用钢笔或圆珠笔清楚填写姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。‎ ‎4．答题纸与试卷在试题编号上是一一对应的，答题时应特别注意，不能错位。‎ ‎5．本卷g取10m/s2.‎ 一. 选择题（共40分，1-8题每题3分，9-12题每题4分。每题只有一个正确选项）‎ 1. 下列物理量中属于标量的是（ ）‎ ‎（A）路程 （B）力 （C）电场强度 （D）加速度 ‎ ‎（A）物体静止在粗 糙的水平面上 M f ‎（B）汽车停在 斜坡上 M f ‎（C）物体贴着竖直墙面自由下落 f v M ‎（D）瓶子被握在手中 处于静止状态 f M ‎2. 下列情景中，物体M所受摩擦力f的示意图正确的是（ ）‎ ‎3. 下列关于物理思想方法或概念的说法正确的是（ ）‎ ‎（A）伽利略的斜面理想实验是采用了“猜想-假设-证明”的物理归纳法得出结论的 ‎（B）卡迪文许是世界物理学史上第一个利用扭秤实验精确测量出了静电力k的常量 ‎（C）研究共点力合成的实验从力的等效性出发，利用到了等效替代的物理思想方法 ‎（D）重力加速度g是由地球对地球表面上的物体吸引而产生的，g的大小是定值10‎ ‎4. 一列横波某时刻的波形图如图甲所示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图象。下列说法正确的是（ ）‎ ‎（A）若波沿x轴正方向传播，则图乙表示的是质点N的振动图象 ‎（B）若波沿x轴负方向传播，则图乙表示的是质点K的振动图象 ‎（C）若图乙表示的是质点L的振动图象，则波沿x轴正方向传播 ‎（D）若图乙表示的是质点M的振动图象，则波沿x轴负方向传播 ‎5. 如图所示，用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触，起初它们不带电，贴在两端下部的金属箔是闭合的。把带正电的物体C移近A端，然后把A和B分开较远的距离，再移去C，则（ ）‎ ‎（A）C移近A端时，A端的金属箔张开，B端的金属箔闭合 ‎（B）C移近A端时，A端的金属箔闭合，B端的金属箔张开 ‎（C）A和B分开，移去C后，B端的金属箔会立即闭合 ‎（D）A和B分开，移去C后，A端的金属箔仍会张开 ‎6. 用一个水平拉力F拉着一物体在水平面上绕着O点做匀速圆周运动。关于物体受到的拉力F和摩擦力f的受力示意图，下列四个图中可能正确的是（ ）‎ ‎7. ‎ 一个带电导体周围的电场线和等势面的分布情况如图所示，关于图中各点的场强和电势的关系，下列描述正确的是（ ）‎ ‎（A）1、2两点的场强相等 （B）2、3两点的场强相等 ‎（C）1、2两点的电势相等 （D）2、3两点的电势相等 ‎8. 质点做直线运动时的加速度随时间变化的关系如图所示，该图线的斜率为k，图中斜线部分面积S，下列说法正确的是（ ）‎ ‎（A）斜率k表示速度变化的快慢 ‎（B）斜率k表示速度变化的大小 ‎（C）面积S表示t1- t2的过程中质点速度的变化量 ‎（D）面积S表示t1- t2的过程中质点的位移 ‎9. 如图所示，A、B为两相同的绝热气缸，用绝热活塞封闭了压强、体积、温度、质量均相同的同种气体，活塞和杠杆质量不计，活塞和杠杆接触，忽略一切摩擦。O为固定轴，且MO=NO，将A中气体温度升高（变化不大）到杠杆MN重新平衡，下列说法正确的是（ ）‎ ‎（A）B中气体温度不变 ‎（B）B中气体温度降低 ‎（C）A中气体克服外力做功，外界对B气体做功 ‎（D）A中气体内能增加，B中气体内能减少 ‎10. 如图所示，质量为m的木块质量为M的三角形斜劈B上，现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B。A沿三角斜劈匀速上滑，B保持静止，则（ ）‎ F ‎ B ‎ A ‎ F ‎ ‎（A）地面对B的支持力大小一定等于（M+m）g ‎ ‎（B）B与地面之间一定存在摩擦力 ‎（C）B对A的支持力一定小于mg ‎ ‎（D）A与B之间一定存在摩擦力 ‎ ‎11. 如图所示，粗细均匀的电阻为r的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感强度为B，圆环直径为l，另一长为l，电阻为r/2的金属棒ab放在圆环上，接触电阻不计。当ab棒以 v0向左运动到图示虚线位置时，金属棒两端电势差为（ ）‎ ‎（A）Blv0 （B） （C） （D）‎ ‎12. 如图所示的电路中，电源内阻一定，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表V的示数减小ΔU，电流表A的示数增加ΔI（电压表与电流表均为理想电表），在这个过程中（ ）‎ ‎（A）通过R1的电流减少量等于ΔU/R1 ‎ ‎（B）R2两端的电压增加量等于ΔU ‎ ‎（C）路端电压减少量等于ΔU ‎（D）ΔU/ΔI不一定为定值 ‎ 二. 填空题（共24分，每题6分）‎ ‎13. 做简谐运动的单摆，摆球质量不变，摆线与竖直方向所成的最大夹角不变，其周期随摆长的增大而________，其振幅随摆长的增大而________。（填“增大”、“减小”或“不变”）‎ ‎14. 奥斯特研究电和磁的关系的实验中，通电导线附近的小磁针发生偏转的原因是_____________________。实验时为使小磁针发生明显偏转，通电前导线应放置在其上方，并与小磁针保持________。（填“垂直”、“平行”或“任意角度”）‎ ‎15. 电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干以后的保温状态。如图所示是电饭锅的电路图，R1是电阻，R2是加热用的电热丝，S是自动开关。开关S接通时，电饭锅处于_________状态。（填“保温”或“加热”）当R1: R2=1:1时，R2在保温状态下的功率与在加热状态下的功率比值是__________。‎ ‎16. 如图所示，A、B两个小球穿在一根与水平面成θ角的光滑固定杆上，并用一细绳跨过光滑定滑轮相连。当两球静止时，OA绳与杆的夹角也为θ， OB绳沿竖直方向。若B球质量为m，则A球的质量为_____________；若从静止位置沿杆向上拉动B球，至OB与杆垂直，在此过程中A球重力势能变化量的绝对值___________B球重力势能变化量的绝对值（选填“大于”、“等于”、“小于”）。‎ 三. 综合题（共36分，每题12分）‎ 速度传感器 速度传感器 拉力传感器 B A C ‎17. （12分）如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系” 实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L= 48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．‎ ‎（1）实验主要步骤如下：‎ 将拉力传感器固定在小车上；‎ 平衡摩擦力，让小车做 运动；‎ 把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连； ‎ 接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB；‎ 改变所挂钩码的数量，重复的操作。‎ ‎（2）下表中记录了实验测得的几组数据，vB2-vA2是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a = ，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）；‎ ‎（3）由表中数据，在坐标纸上作出a～F关系图线；‎ F/N a/m·s-2‎ ‎0.5‎ ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎2.0‎ ‎2.5‎ ‎3.0‎ ‎0‎ ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎3.0‎ ‎4.0‎ ‎5.0‎ 理论 ‎6.0‎ ‎（4）对比实验结果与理论计算得到的关系图线（图中已画出理论图线） ，造成上述偏差的原因是 ．‎ 次数 F（N）‎ ‎（m2/s2）‎ a（m/s2）‎ ‎1‎ ‎0.60‎ ‎0.77‎ ‎0.80‎ ‎2‎ ‎1.04‎ ‎1.61‎ ‎1.68‎ ‎3‎ ‎1.42‎ ‎2.34‎ ‎（2）‎ ‎4‎ ‎2.62‎ ‎4.65‎ ‎4.84‎ ‎5‎ ‎3.00‎ ‎5.49‎ ‎5.72‎ ‎18.（12分）如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐。一个质量m为1 kg的小球放在曲面AB上，现从距BC的高度为h=0.6m处静止释放小球，它与BC间的动摩擦因数μ＝0.5，小球进入管口C端时，它对上管壁有FN=2.5mg的相互作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧的弹性势能为Ep=0.5J。（g取10m/s2）问：‎ ‎（1）小球在C处受到的向心力大小；‎ ‎（2）在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm； ‎ ‎（3）小球最终停止的位置。‎ ‎19.（12分）某同学设计了一个测量物体质量的电子装置，其结构如图甲、乙所示。E形磁铁的两侧为S极，中心为N极，可认为只有磁极间存在着磁感应强度大小均为B的匀强磁场。一边长为L横截面为正方形的线圈套于中心磁极，线圈、骨架与托盘连为一体，总质量为m0‎ ‎，托盘下方连接一个轻弹簧，弹簧下端固定在磁极上，支撑起上面的整个装置，线圈、骨架与磁极不接触。线圈的两个头与外电路连接（图上未标出）。当被测量的重物放在托盘上时，弹簧继续被压缩，托盘和线圈一起向下运动，之后接通外电路对线圈供电，托盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，此时由对应的供电电流可确定重物的质量。已知弹簧劲度系数为k，线圈匝数为n，重力加速度为g。问：‎ 线圈 托盘 弹簧 骨架 磁极 图甲：截面 L 图乙：俯视 磁极 线圈 L ‎（1）当线圈与外电路断开时，以不放重物时托盘的位置为位移起点，竖直向下为位移的正方向。试在图丙中画出，托盘轻轻放上质量为m的重物后，托盘向下运动过程中弹簧弹力F的大小与托盘位移x的关系图象，再根据上面得到的F-x图象，求从托盘放上质量为m的重物开始到托盘达到最大速度的过程中，弹簧弹力所做的功W；‎ ‎（2）当线圈与外电路接通时，通过外电路给线圈供电，托盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止。若线圈能够承受的最大电流为I，求该装置能够测量的最大质量M；‎ ‎（3）在线圈能承受的最大电流一定的情况下，要增大质量的测量范围，可以采取哪些措施？（至少答出2种）‎ ‎2016学年第二学期模拟质量调研 物理试卷参考答案 ‎2017.4‎ 一. 选择题（共40分，1-8题每题3分，9-12题每题4分。每题只有一个正确选项）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 A B C C D C C C C A C A ‎ 二. 填空题（共24分，每题6分）‎ ‎13. 增大；增大 14. 通电导线周围存在磁场；平行 15. 加热；1/4 16. ；小于 三. 综合题（共36分，每题12分）‎ ‎17. （12分）（1）匀速直线（3分）     （2）2.44（3分） （3）如图（3分）（4）没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大（3分，答对1点2分，2点3分）‎ ‎18. （12分）‎ 解：‎ ‎（1）小球进入管口C端时它与圆管上管壁有大小为F=2.5mg的相互作用力 （1分）‎ 故小球受到的向心力为=35N （1分） ‎ ‎（2）在压缩弹簧过程中速度最大时，合力为零。设此时滑块离D端的距离为x0，‎ 则有 kx0＝mg （1分） ‎ 解得x0＝=0.1m （1分） 由机械能守恒定律有 mg（r＋x0） +mv＝Ekm＋Ep （1分） 得Ekm=mg（r＋x0）＋mv－Ep =3+3.5-0.5 =6J （1分）‎ ‎（3）在C点，由向心力公式F向＝ （1分）‎ 得（m/s）2 （1分） 滑块从A点运动到C点过程，由动能定理得 mg·h－μmgs＝mv （1分） ‎ 解得BC间距离s=0.5m （1分）‎ 小球与弹簧作用后返回C处动能不变，小滑块的动能最终消耗在与BC水平面相互作用的过程中。 ‎ 设物块在BC上的运动路程为sˊ，由动能定理有 0-mv=－μmgsˊ得sˊ=0.7m （1分） ‎ 最终小滑块距离B为0.7-0.5m=0.2m（或距离C端0.3m）处停下。 （1分）‎ ‎19. （12分）‎ ‎（1）未放重物时，弹簧已经被压缩，弹力大小为m0g。（1分）‎ 弹簧弹力F的大小与托盘位移x的关系图象如图所示。（1分） ‎ 未放重物时kx0 = m0 g （1分）错误！未指定书签。‎ ‎(m+m0)g ‎ mg/k m0g O x F 当托盘速度达到最大时k ( x0 + x ) = ( m0 + m )g （1分）错误！未指定书签。‎ 解得 （1分）‎ 图中阴影部分面积即为从托盘放上质量为m的重物开始到托盘达到最大速度的过程中，弹力所做的功的大小，弹力做负功有 （2分） （2）给线圈供电后，托盘回到原来的位置，线圈、骨架、托盘与重物处于平衡状态（1分）‎ 有 2nBIL + kx0 = (m0 + M ) g （1分）‎ 解得 （1分）‎ ‎（3）可以增加线圈的匝数、增大线圈的边长、增大磁感应强度。 （2分，答出2点）‎