安徽省安庆市太湖中学届高三上学期第二次综合测试.docx

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安徽省安庆市太湖中学届高三上学期第二次综合测试

2016-2017学年安徽省安庆市太湖中学高三（上）第二次综合测试物理试卷

一、选择题：

本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8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．

1．下列关于质点的说法中，正确的是（　　）

A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大意义

B．体积很小、质量很小的物体都可看成质点

C．不论物体的质量多大，只要物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计，就可以看成质点

D．只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看作质点

2．如图所示，倾角为θ的斜面长为L，在顶端水平抛出一小球，小球刚好落在斜面的底端，那么，小球初速度v0的大小为（　　）

A．

B．

C．

D．

3．如图所示，在一根粗糙的水平直杆上套有两个质量均为m的铁环，两铁环上系着两根等长细线，共同拴住质量为M的小球，两铁环与小球都处于静止状态．现想办法使得两铁环间距离增大稍许而同时仍保持系统平衡，则水平直杆对铁环的支持力FN和摩擦力Ff的变化是（　　）

A．FN不变B．FN增大C．Ff减小D．Ff不变

4．如图所示，球带正电q，单摆摆长为l，当地的重力加速度为g，其最大摆角为θ，整个装置处于垂直纸面向里，强度为B的匀强磁场中．当摆球从如图所示最大摆角处运动到摆线竖直的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．在此过程中，重力的冲量为

，方向竖直向下

B．在此过程中，只有重力做功，所以小球的机械能不守恒

C．在此过程中，合力对小球的冲量大小为m

D．当摆线摆到竖直位置时，线的拉力T=mg+qB

5．如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b．当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是（　　）

A．原、副线圈砸数之比为9：

B．原、副线圈砸数之比为1：

C．此时a和b的电功率之比为9：

D．此时a和b的电功率之比为1：

6．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，然后再次点火，将卫星送入同步轨道3．轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是（　　）

A．卫星在轨道1上的速率大于在轨道3上的速率

B．卫星在轨道1上的周期大于在轨道3上周期

C．卫星在轨道2上的周期小于在轨道3上周期

D．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度

7．在平直公路上，汽车由静止开始作匀加速运动，当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止，运动过程的v﹣t图象如图所示，设汽车的牵引力为F，摩擦力为f，全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2，则（　　）

A．F：

f=1：

4B．F：

f=4：

1C．W1：

W2=1：

1D．W1：

W2=1：

8．如图所示，在O点固定一点电荷Q，一带电粒子P从很远处以初速度v0射入电场，MN为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹．虚线是以O为中心，R1、R2、R3为半径画出的三个圆，且R2﹣R1=R3﹣R2，a、b、c为轨迹MN与三个圆的3个交点，以下说法正确的是（　　）

A．P、Q两电荷可能同号，也可能异号

B．a点电势大于b点电势

C．P在a的电势能大于在c点的电势能

D．P由c点到b点的动能变化大于由c点到a点的动能变化

二、非选择题：

包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第14题为选考题，考生根据要求作答．

（一）必考题

9．做《验证机械能守恒定律》的实验中，纸带上打出的点如图所示，若重物的质量为m千克，图中点P为打点计时器打出的第一个点，则

（1）打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB=　　m/s，

（2）从起点P到打下点B的过程中，重物的重力势能的减小量△EP=　　J，重物的动能的增加量△EK=　　J．

（3）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是　　．（打点计时器的打点周期为0.02s，g=9.8m/s2，小数点后面保留两位）

10．现用以下器材测量电池的电动势和内电阻

A．被测电池（电动势在10V～15V之间）

B．电阻箱（0～20Ω）

C．滑动变阻器（最大阻值20Ω）

D．定值电阻R0（阻值5Ω）

E．电流表A1（量程0.6A）

F．电流表A2（量程3A）

G．电键

H．导线若干

实验中只用到了包括电池和定值电阻R0在内的六种实验器材，并利用实验数据做出了通过电源的电流I的倒数

和外电路电阻R（R0除外）的关系图线，即

﹣R图线，如图1所示．则：

①实验时电阻箱和滑动变阻器二者中应选择　　；

②在图2虚线框内画出实验原理图；

③根据图线求出电池的电动势为　　V，内阻为　　Ω；

④说出实验中产生误差的原因（说出两条即可）：

　　．

11．如图所示，水平桌面上放有电阻不计的光滑导轨和长为10cm导体棒，它们与电阻为R=10Ω的小灯泡组成闭合电路，整个装置处于方向竖直向上的磁场中，当磁通量在0.1s内从0.2Wb均匀增加到0.4Wb时，求：

（1）电路中产生的感应电动势；

（2）已知电路中的感应电流为0.2A，小灯泡在10s钟内产生的热量为多少．

12．如图所示，一质量为m的物块A与直立轻弹簧的上端连接，弹簧的下端固定在地面上，一质量也为m的物块B叠放在A的上面，A、B处于静止状态．若A、B粘连在一起，用一竖直向上的拉力缓慢提B，当拉力的大小为0.5mg时，A物块上升的高度为L，此过程中，该拉力做的功为W；若A、B不粘连，用一竖直向上的恒力F作用在B上，当A物块上升的高度也为L时，A、B恰好分离．已知重力加速度为g，不计空气阻力，求：

（1）弹簧的劲度系数k；

（2）恒力F的大小；

（3）A与B分离时速度的大小．

（二）选考题[物理--选修3-4]

13．下列说法中正确的是（　　）

A．做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关

B．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象

C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关

D．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，应选用10cm长的细线和小铁球

E．当频率一定的声源向着静止的接收器加速运动时，接收器收到的声波频率增大

14．如图所示，ABCD是一玻璃砖的截面图，一束光与AB面成30°角从AB边上的E点射入玻璃砖中，折射后经玻璃砖的BC边反射后，从CD边上的F点垂直于CD边射出．已知∠B=90°，∠C=60°，EB=10cm，BC=30cm．真空中的光速c=3×108m/s，求：

①玻璃砖的折射率；

②光在玻璃砖中从E到F所用的时间．（结果保留两位有效数字）

2016-2017学年安徽省安庆市太湖中学高三（上）第二次综合测试物理试卷

参考答案与试题解析

一、选择题：

1．下列关于质点的说法中，正确的是（　　）

A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大意义

B．体积很小、质量很小的物体都可看成质点

C．不论物体的质量多大，只要物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计，就可以看成质点

D．只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看作质点

【考点】质点的认识．

【分析】物体能看作质点的条件是：

物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计．根据这个条件进行分析判断．

【解答】解：

A、质点是一个理想化模型，实际上并不存在，抓住物体质量这个属性，忽略了物体的大小和形状，对物体进行简化，方便科学研究，是有意义的．故A错误．

B、体积很小、质量很小的物体不一定能看成质点，只有物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计才可以把物体看成质点．故B错误．

C、物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计，可以把物体看成质点．故C正确．

D、无论低速运动的物体，还是高速运动的物体，只要形状和大小对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计，都可以看成质点．故D错误．

故选C

2．如图所示，倾角为θ的斜面长为L，在顶端水平抛出一小球，小球刚好落在斜面的底端，那么，小球初速度v0的大小为（　　）

A．

B．

C．

D．

【考点】平抛运动．

【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据下落的高度求出运动的时间，再根据水平位移和时间求出小球的初速度．

【解答】解：

在竖直方向上有：

Lsinθ=

，解得t=

．

则初速度

．故A正确，B、C、D错误．

故选：

A．

A．FN不变B．FN增大C．Ff减小D．Ff不变

【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．

【分析】以两个铁环和小球组成的系统为研究对象，分析受力情况，判断横梁对铁环的支持力N的变化情况．隔离任一小环研究，分析受力情况，判断摩擦力f的变化情况

【解答】解：

以两个铁环和小球组成的系统为研究对象，竖直方向受到重力和水平横梁对铁环的支持力FN和摩擦力f，力图如图1所示．根据平衡条件得：

2FN=（M+2m）g

得到FN=

（M+2m）g，可见，水平横梁对铁环的支持力FN不变．

以左侧环为研究对象，力图如图2所示．

竖直方向：

FN=Fsinα+mg①

水平方向：

FNcosα=Ff②

由①分析可知FN，mg不变，α减小，则F增大．

由②分析cosα增大，F增大，则Ff增大．

故选：

A．

A．在此过程中，重力的冲量为

，方向竖直向下

B．在此过程中，只有重力做功，所以小球的机械能不守恒

C．在此过程中，合力对小球的冲量大小为m

D．当摆线摆到竖直位置时，线的拉力T=mg+qB

【考点】动量定理；洛仑兹力．

【分析】根据周期公式求出小球运动的时间，根据I=Ft求解冲量，由动能定理求出到达P′的速度，由动量定理，合外力的冲量等于物体动量的改变量．

【解答】解：

A、不加磁场时周期为

，根据左手定则，小球所受洛伦兹力背离悬点，不影响单摆的周期，重力的冲量等于：

，方向竖直向下，故A正确；

B、在此过程中，只有重力做功，所以小球的机械能守恒，故B错误

C、在此过程中，根据机械能守恒可得：

，所以最低点速度大小为

，合力对小球的冲量大小等于动量的改变量，即为

，故C正确

D、最低点

，当摆线摆到竖直位置时，线的拉力为：

，故D错误

故选：

A．原、副线圈砸数之比为9：

B．原、副线圈砸数之比为1：

C．此时a和b的电功率之比为9：

D．此时a和b的电功率之比为1：

【考点】变压器的构造和原理．

【分析】根据灯泡电压与输入电压的关系可明确接在输入端和输出端的电压关系，则可求得匝数之比；根据变压器电流之间的关系和功率公式可明确功率之比．

【解答】解：

AB、灯泡正常发光，则其电压均为额定电压U，则说明原线圈输入电压为9U，输出电压为U；则可知，原副线圈匝数之比为：

9：

1：

故A正确；B错误；

CD、根据公式

可得

，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P=UI可得两者的电功率之比为1：

9；故CD错误；

故选：

A．卫星在轨道1上的速率大于在轨道3上的速率

B．卫星在轨道1上的周期大于在轨道3上周期

C．卫星在轨道2上的周期小于在轨道3上周期

D．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度

【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．

【分析】根据万有引力提供向心力，列方程可得到卫星速率与半径的关系来判断速率大小、周期大小．由牛顿定律研究卫星在Q、P两点加速度大小．

【解答】解：

A、设卫星和地球的质量分别为m和M，卫星速率为v，轨道半径为r，

则有

，得到v=

，可见半径小，速率大．故A正确．

B、由T=

，半径小，速率大，周期小．故B错误．

C、根据开普勒定律，卫星在轨道2上的周期小于在轨道3上周期．故C正确．

D、根据牛顿第二定律，卫星经过Q点时加速度一定．故D错误．

故选AC

A．F：

f=1：

4B．F：

f=4：

1C．W1：

W2=1：

1D．W1：

W2=1：

【考点】动能定理的应用．

【分析】由动能定理可得出汽车牵引力的功与克服摩擦力做功的关系，由图象的性质可明确对应的位移，再由功的公式可求得牵引力和摩擦力的大小关系．

【解答】解：

对全过程由动能定理可知W1﹣W2=0，故W1：

W2=1：

1；

根据恒力做功公式的：

W1=Fs

W2=fs′

由图可知：

加速过程的位移与总位移间的关系：

s：

s′=1：

所以F1：

F2=4：

1，故AD错误，BC正确

故选：

A．P、Q两电荷可能同号，也可能异号

B．a点电势大于b点电势

C．P在a的电势能大于在c点的电势能

D．P由c点到b点的动能变化大于由c点到a点的动能变化

【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．

【分析】根据带电粒子轨迹的弯曲方向判断出带电粒子P所受的库仑力性质，即可判断P、Q电性关系；根据顺着电场线方向电势降低，分析a、b电势可能的关系；根据电场力做功的正负判断电势能如何变化，电场力做正功时，电荷的电势能减小；根据a、c间和c、b间与点电荷间的距离的大小关系，由公式U=Ed分析它们间电势差的关系，再分析电场力做功的大小关系，从而判断动能变化的关系．

【解答】解：

A、由带电粒子P轨迹的弯曲方向可知：

P受到了库仑引力作用，所以P、Q两电荷一定异号．故A错误．

B、由于Q的电性不确定，电场线的方向不确定，根据顺着电场线方向电势降低，可知a、b电势的关系也不能确定，故B错误．

C、带电粒子在同一等势面上时电势能相同，可知，P从c运动到a，电场力做的总功是负功，所以电势能增大，则P在a的电势能大于在c点的电势能，故C正确．

D、根据电场线的分布情况可知，b、c间的场强大于c、a间场强，由公式U=Ed分析得知，b、c间的电势差大于c、a间的电势差，由电场力做功公式W=qU得，P由c点到b点|Wcb|大于由c点到a点电场力做功|Wca|，根据动能定理可知：

Pc点到b点的动能变化大于由c点到a点的动能变化．故D正确．

故选：

二、非选择题：

包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第14题为选考题，考生根据要求作答．

（一）必考题

9．做《验证机械能守恒定律》的实验中，纸带上打出的点如图所示，若重物的质量为m千克，图中点P为打点计时器打出的第一个点，则

（1）打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB=　0.98　m/s，

（2）从起点P到打下点B的过程中，重物的重力势能的减小量△EP=　0.49m　J，重物的动能的增加量△EK=　0.48m　J．

（3）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是　重物下落的机械能守恒　．（打点计时器的打点周期为0.02s，g=9.8m/s2，小数点后面保留两位）

【考点】验证机械能守恒定律．

【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．

纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．

【解答】解：

（1）利用匀变速直线运动的推论

vB=

=0.98m/s

（2）重力势能减小量△Ep=mgh=9.8×0.0501mJ=0.49mJ．

EkB=

mvB2=0.48mJ

△Ek=EkB﹣0=0.48mJ

（3）在误差允许的范围内，可认为减小的重力势能等于增加的动能，故说明重物下落时机械能守恒

故答案为：

（1）0.98

（2）0.49m，0.48m

（3）重物下落的机械能守恒

10．现用以下器材测量电池的电动势和内电阻

A．被测电池（电动势在10V～15V之间）

B．电阻箱（0～20Ω）

C．滑动变阻器（最大阻值20Ω）

D．定值电阻R0（阻值5Ω）

E．电流表A1（量程0.6A）

F．电流表A2（量程3A）

G．电键

H．导线若干

实验中只用到了包括电池和定值电阻R0在内的六种实验器材，并利用实验数据做出了通过电源的电流I的倒数

和外电路电阻R（R0除外）的关系图线，即

﹣R图线，如图1所示．则：

①实验时电阻箱和滑动变阻器二者中应选择　电阻箱　；

②在图2虚线框内画出实验原理图；

③根据图线求出电池的电动势为　12　V，内阻为　1　Ω；

④说出实验中产生误差的原因（说出两条即可）：

　电流表A2的内阻分压产生的系统误差；电流表读数时产生的偶然误差．　．

【考点】测定电源的电动势和内阻．

【分析】①根据实验器材选择测量电源电动势与内阻实验所需实验器材；

②根据所选实验器材作出实验电路图；

③根据实验电路，由欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图象与函数表达式求出电源电动势与内阻；

④根据实验电路分析实验误差．

【解答】解：

①测电源电动势与内阻，由题意可知，实验中由两个未知内阻的电流表、一个电阻箱、一个滑动变阻器与一个定值电阻，没有电压表，两电流表内阻未知，不能用电流表与定值电阻组成电压表测电压，因此不能用伏安法测电源电动势与内阻，应该用安阻法测电源电动势与内阻，需要的实验器材是：

电阻箱．

②电源电动势约为10V﹣15V，为了保护电路安全、进行多次实验测出多组实验数据，电流表应选A2，安阻法测电源电动势与内阻的实验电路如图所示：

③由实验电路可知，在闭合电路中，电源电动势：

E=I（r+R0+R），则

R，

由图1所示图象可知，图象的截距b=

=0.5，图象的斜率k=

，

则电源电动势E=

=12V，电源内阻：

r=bE﹣R0=0.5×12﹣5=1Ω．

④考虑电流表内阻对实验的影响，E=I（r+R0+RA+R），

R，

电流表内阻会导致系统误差，使电源内阻测量值偏大，此外电表读数、作图象、根据图象求电源电动势与内阻时都会产生偶然误差．

故答案为：

①电阻箱；②实验电路图如图所示；③12；1；④电流表A2的内阻分压产生的系统误差；电流表读数时产生的偶然误差．

（1）电路中产生的感应电动势；

（2）已知电路中的感应电流为0.2A，小灯泡在10s钟内产生的热量为多少．

【考点】法拉第电磁感应定律．

【分析】

（1）根据法拉第电磁感应定律，即可求解；

（2）根据焦耳定律，结合电流大小与电阻大小，即可求解．

【解答】解：

（1）当磁通量发生变化时，闭合电路中要产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势大小为：

（2）当小灯泡上的电流为I=0.2A时，根据焦耳定律，10s钟内产生的热量为：

Q=I2Rt=0.22×10×10J=4J

答：

（1）电路中产生的感应电动势2V；

（2）已知电路中的感应电流为0.2A，小灯泡在10s钟内产生的热量为4J．

（1）弹簧的劲度系数k；

（2）恒力F的大小；

（3）A与B分离时速度的大小．

【考点】功能关系；加速度；胡克定律．

【分析】本题的关键是明确缓慢上提B时AB处于动态平衡，可以根据平衡条件列方程，当用恒力时物体AB产生加速度，再分别对整体与A列出牛顿第二定律方程，然后即可求出恒力F的大小；再分别对两个不同的过程列出动能定理，即可求出速度．

【解答】解：

（1）设弹簧原长为L0，没有作用力F时，弹簧总长度为：

当F=0.5mg时，弹簧总长度为：

又由题意可知：

解得：

（2）A、B刚分离时，A不受B对它的弹力作用，经受力分析可得它的加速度为：

此时B的加速度为：

且刚分离时应有：

aA=aB

由以上方程解得：

F=1.5mg

（3）设上升L过程中，弹簧减小的弹性势能为△EPA、B粘连一块上升时，依据功能关系有：

W+△EP=2mgL

在恒力F作用上升过程中有：

由以上两式可得：

答：

（1）弹簧的劲度系数k为

；

（2）恒力F的大小为1.5mg；

（3）A与B分离时速度的大小为

．

（二）选考题[物理--选修3-4]

13．下列说法中正确的是（　　）

A．做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关

B．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象

C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关

D．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，应选用10cm长的细线和小铁球

E．当频率一定的声源向着静止的接收器加速运动时，接收器收到的声波频率增大

【考点】用单摆测定重力加速度；多

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