河南省三门峡市陕州中学2016届高三上学期一练前第二次强化训练考试物理试卷

2015—2016学年上期高三第二次强化训练

物理试题

满分:100分 考试时间:90分钟 命题人：高三物理备课组

一、选择题（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1~7题只有一项符合题目要求，8~10小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，有选错或不答的得0分。）

1.2015年元宵节期间人们燃放起美丽的烟火以庆祝中华民族的传统节日，按照设计，某种型号的装有烟花的礼花弹从专用从专用炮筒中射出后，在 3s末到达离地面 90m的最高点时炸开，构成各种美丽的图案。假设礼花弹从炮筒中竖直向上射出时的初速度是v0，上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重力的k倍，那么为v0和k分别等于

A. 30m/s 1 B. 30m/s 0.5 C.60m/s 0.5 D.60m/s 1

2.如图所示，细绳一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿。现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v匀速移动，移动过程中，CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为时，小球上升的速度大小为（ ）

A．vsin B．vcos C．vtan D．vcot

3.劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球．开始时小球位于A点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动的最低点B时的速率为v，此时小球与圆环之间的压力恰好为零，已知重力加速度为g．下列分析正确的是（ ）

A．轻质弹簧的原长为R

B．小球过B点时，所受的合力为

C．小球从A到B的过程中，重力势能转化为弹簧的弹性势能

D．小球运动到B点时，弹簧的弹性势能为mgR-mv

2

4.2015年9月30日7时13分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将第4颗新一代北斗导航卫星送入倾角55°的倾斜地球同步轨道，新一代北斗导航卫星的发射，标志着我国在卫星研制、发射方面取得里程碑式的成功．关于该卫星到地心的距离r可由

r?3G23abc3π求出，已知式中G为万有引力常量，则关于物理量a，b，c的描述正确的是

A．a是地球平均密度，b是地球自转周期 ，c是地球半径

B．a是地球表面重力加速度，b是地球自转周期，c是卫星的加速度 C．a是地球平均密度，b是卫星的加速度，c是地球自转的周期

1

D．a是地球表面重力加速度，b是地球自转周期，c是地球半径

5.某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方 向夹角α＝60°，使飞行器恰恰与水平方向成θ＝30°角的直线斜向右上方匀加速飞行，经时间t后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，下列说法中正确的是

A．加速时加速度的大小为g B．加速时动力的大小等于mg C．减速时动力的大小等于1mg 2D．减速飞行时间t后速度为零

6.如图所示，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器)，R表示输电线的电阻 ，则 A．用电器增加时，变压器输出电压增大 B．要提高用户的电压，滑动触头P应向上滑 C．用电器增加时，输电线的热损耗减少 D．用电器增加时，变压器的输入功率减小

7.静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置．如图所示为该透镜工作原理示意图，虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于Ox轴、Oy轴对称，且相邻两等势线的电势差相等．图中实线为某个电子通过电场区域时的轨迹示意图，关于此电子从a点运动到b点过程中，下列说法正确的是

A．a点的电势高于b点的电势

B．电子在a点的加速度大于在b点的加速度 C．电子在a点的动能大于在b点的动能 D．电子在a点的电势能大于在b点的电势能

8.如图所示，在质量为mB=30kg的车厢B内紧靠右壁，放一质量mA=20kg的小物体A（可视为质点），对车厢B施加一水平向右的恒力

F，且F=120N，使之从静止开始运动．测得车厢B在最初t=2.0s内移动s=5.0m，且这段时间内小物块未与车厢壁发生过碰撞．车厢与地面间的摩擦忽略不计．则下列选项正确的是( )

2

A．车厢B在2.0 s内的加速度为2.5 m/s B．A在2.0 s末的速度大小是4.5 m/s C．2.0 s内A在B上滑动的距离是0.5 m

2

D．A的加速度大小为2.5 m/s

9.如图，两根平行长直导线相距2L，通有大小相等、方向相同的恒定电流：a、b、c是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为L/2、L和3L。关于这三点处的磁感应强

2

度，下列判断正确的是

A．a处的磁感应强度大小比c处的大 B．b、c两处的磁感应强度大小相等 C．a、c两处的磁感应强度方向相同 D．b处的磁感应强度为零

10.某同学设计了一个测定列车加速度的仪器，如图所示．AB是一段圆弧形的电阻，O点为其圆心，圆弧半径为r.O点下用一电阻不计的金属线悬挂着一个金属球，球的下部与AB接触良好且无摩擦．A、B之间接有内阻不计、电动势为9 V的电池，电路中接有理想电流表A，O、B间接有一个理想电压表V.整个装置在一竖直平面内，且装置所在平面与列车前进的方向平行．下列说法中正确的有 A．从图中看到列车一定是向右加速运动

B．当列车的加速度增大时，电流表A的读数增大，电压表V的读数也增大

C．若电压表显示3 V，则列车的加速度为g

D．如果根据电压表示数与列车加速度的一一对应关系将电压表改制成一个加速度表，则加速度表的刻度是不均匀的

二、实验题（本题共两个小题，满分14分） 11.如图甲所示，某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系．

打点计时器

甲

乙 丙

（1）该同学将实验器材如图甲所示连接后，实验时还需要注意什么？

（只需填一条注意事项）

（2）先接通电源，小车由静止释放，获得的一条纸带如图乙，O、A、B、C、D和E为纸带

上六个计数点，O为运动时打的第一个点，则OD间的距离为 cm．

2

（3）图丙是根据实验数据绘出的s－t图线(s为各计数点至起点O的距离)，则由此图可算

2

出加速度为 _____________m/s(保留两位有效数字)． ．．．．12.在测定某新型电池的电动势和内阻的实验中，所提供的器材有： 待测电池（电动势约6V）

电流表G（量程6.0mA，内阻r1=100Ω） 电流表A（量程0.6A，内阻r2=5.0Ω） 定值电阻R1=100Ω，定值电阻R2=900Ω 滑动变阻器R′（0～50Ω），开关、导线若干

（1）为了精确测出该电池的电动势和内阻，采用图甲所示实验电路图，其中定值电阻应选用______（选填R1或R2）．

3

（2）某同学在实验中测出电流表A和电流表G的示数I和Ig根据记录数据作出Ig-I图象如图丙所示（图象的纵截距用b表示，斜率用k表示），根据图象可求得，被测电池电动势的表达式E=______，其值为______V；内阻的表达式r=______，其值为______Ω

三、计算题（共46分）

13.（10分）如图所示，在两车道的公路上有黑白两辆车，黑色车辆停在A线位置，某时刻

2

白色车速度以v1=40m/s通过A线后立即以大小a1=4m/s的加速度开始制动减速，黑车4s后

2

开始以a2=4m/s的加速度开始向同一方向匀加速运动，经过一定时间，两车同时在B线位置。两车看成质点。从白色车通过A线位置开始计时，求经过多长时间两车同时在B线位置及在B线位置时黑色车的速度大小。

14.（10分）如图所示，在竖直平面内有xOy坐标系，长为l的不可伸长细绳，一端固定在A点，A点的坐标为（0、l），另一端系一质量为m的小球。现在x坐标轴上（x>0）固定2一个小钉，拉小球使细绳绷直并呈水平位置，再让小球从静止释放，当细绳碰到钉子以后，小球可以绕钉子在竖直平面内做圆周运动。 （1）当钉子在x?5l的P点时，小球经过最低点时细绳恰好不被拉断，求细绳能承受的4最大拉力；

（2）为使小球释放后能绕钉子在竖直平面内做圆周运动，而细绳又不被拉断，求钉子所在位置的范围。

4

\\

15.（12分）如图甲，在水平桌面上固定着两根相距L=20 cm、相互平行的无电阻轨道P、Q，轨道一端固定一根电阻R=0.02 Ω的导体棒a，轨道上横置一根质量m=40 g、电阻可忽略不计的金属棒b，两棒相距也为L=20 cm。该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中。开始时，磁感应强度B0=0.10 T。设棒与轨道间的最大静摩擦力等于滑动

2

摩擦力，g=10 m/s。 （1）若保持磁感应强度B0的大小不变，从t=0时刻开始，给b棒施加一个水平向右的拉力，

使它由静止开始做匀加速直线运动。此拉力F的大小随时间t变化关系如图乙所示。求b棒做匀加速运动的加速度及b棒与导轨间的滑动摩擦力； （2）若从t=0开始，磁感应强度B随时间t按图丙中图象所示的

规律变化，求在金属棒b开始运动前，这个装置释放的热量是多少?

5

16、（14分）如图甲所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，场

23mv0强大小E? ，右侧有一个以点(3L，0)为中心、边长为2L的正方形区域，其

3eL边界ab与x轴平行，正方形区域与x轴的交点分别为M、N。现有一质量为m，带电量为e的电子，从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场，飞出电场后从M点进入正方形区域。

（1）求电子进入正方形磁场区域时的速度v；

（2）在正方形区域加垂直纸面向里的匀强磁场B，使电子从正方形区域边界点d点射出，

则B的大小为多少；

（3）若当电子到达M点时，在正方形区域加如图乙所示周期性变化的磁场（以垂直于纸面向外为磁场正方向），最后电子运动一段时间后从N点飞出，速度方向与电子进入磁场时的速度方向相同，求正方形磁场区域磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T各应满足的表达式。

6

7

2015—2016学年上期第二次强化训练

物理参考答案

1．D 试题分析： 礼花弹从炮筒中竖直射出时向上做匀减速直线运动，对其进行受力分析，

根据牛顿第二定律及匀减速直线运动的基本公式即可求解【解析】： 解：上升过程

中所受的平均阻力f=kmg，根据牛顿第二定律得：a==（k+1）g

根据h=122at2得：a=ht2=20m/s2，所以v0=at=60m/s，而（k +1）g=20m/s2，所以 k=1．

故选：D

2．A 试题分析：由题意可知，线与光盘交点参与两个运动，一是

逆着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速

度大小为v，由数学三角函数关系，则有：

；而

线的速度的方向，即为小球上升的速度大小，故A正确。 3．D解析：A、由几何知识可知弹簧的原长为

R，A错误；B、根据向心力公式：小球过B

点时，则由重力和弹簧弹力的合力提供小球的向心力，F合=，B错误；C、以小球和弹

簧组成的系统为研究对象，在小球从A到B的过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，小球重力势能减小转化为弹簧的弹性势能和动能．故C错误．K

4．A 试题分析：物体在万有引力作用下做匀速圆周运动，其所需的向心力由万有引力提供

GMm2?r2?mr(T)2。结合质量与密度的关系M??43?R3，联立可知选A ５．A 解析试题分析:起飞时，飞行器受推力和重力，两力的合力与水平方向成30°角斜向上，设动力为F，合力为Fb，．在△OFFb中，由几何关系得Fb=mg，由牛顿第二

定律得飞行器的加速度为a1=g；加速时动力的大小F=

mg。推力方向逆时针旋转

60°，合力的方向与水平方向成30°斜向下，动力F'跟合力F'h垂直，由几何关系得动力的大小F'=32mg；此时合力大小为：F'h=mgsin30° 飞行器的加速度大小为：a2=g/2；所以减速飞行时间2t后速度为零；故A正确，BＣD错故选A

6．B 试题分析：对于理想变压器要明确两个关系：一是输出电压由输入电压决定，二是输

入功率由输出功率决定．明确这两个关系然后根据有关电路知识即可求解．

解：A、由于变压器原、副线圈的匝数不变，而且输入电压不变，因此增加负载不会影响输出电压，故A错误；

B、根据变压器原理可知输出电压

，当滑动触头P向上滑时，n2增大，所

以输出电压增大，用户两端电压增大，故B正确；

C、由于用电器是并联的，因此用电器增加时总电阻变小，输出电压不变，总电流增

8

大，故输电线上热损耗增大，故C错误；

D、用电器增加时总电阻变小，总电流增大，输出功率增大，所以输入功率增大，故D错误． 故选Ｂ ． 7．D 试题分析：根据合力指向轨迹的内侧和电场线与等势线垂直，确定电场沿x轴负方向，

所以电势沿ｘ轴方向增加，电子带负电，沿ｘ轴方向，电势升高，电势能减小，动能增大，所以A、C错误；D正确；等势面密集的地方电场线密集，所以a点场强小于b点场强，a点加速度小于b点加速度，B错误；故选D

【思路点拨】根据合力指向轨迹的内侧和电场线与等势线垂直，确定电场力的方向，判断电

势的高低．由电场力做功的正负判断电势能的变化．电场力做正功，质点的电势能减小，动能增大；电场力做负功，质点的电势能增大，动能减小．

8． ABC 试题分析：设t=2.0s内车厢的加速度为aB,由s= 得aB=2.5m/s.则Ａ正

2

确。对B物体，由牛顿第二定律：F-f=mBaB, 得f=45N. 对A据牛顿

2

第二定律得A的加速度大小为aA=f/mA=2.25m/s ，Ｄ选项错误。 所以t=2.0s末A的速度大小为：VA=aAt=4.5m/s. Ｂ项正确 在t=2.0s内A运动的位移为

SA=, A在B上滑动的距离 Ｃ项正

确，选ＡＢＣ

9．AD 试题分析：由右手定则可以判断，a、c两处的磁场是两电流在a、c处产生的磁场

相加，但a距离两导线比c近，故a处的磁感应强度大小比c处的大，Ａ对；ｂ、c与右侧电流距离相同，故右侧电流对此两处的磁场要求等大反向，但因为左侧电流要求此两处由大小不同、方向相同的磁场，故b、c两处的磁感应强度大小不相等，B错；由右手定则可知，a处磁场垂直纸面向里，c处磁场垂直纸面向外，C错；b与两导线距离相等，故两磁场叠加为零，D对。

10．CD 试题分析：从图中看到列车的加速度向右，但是不一定向右加速运动，可能是向左

减速运动，选项A错误。当列车的加速度增大时，图中θ增大,电流表A的读数

0

不变,电压表V的读数增大时,选项B错误.若电压表显示3V,θ=30,由

tan??a3可得列车的加速度为a?g,选项C正确.如果根据电压表示数

3g与列车加速度的一一对应关系将电压表改制成一个加速度表,则加速度的刻度是

不均匀的,选项D正确

11．（共4分）

（1）平衡摩擦力；或先接通电源后释放纸带（1分） （2）1.20cm（1.19cm-1.21cm）（1分）； （3）0.93(0.91-0.94) （2分）；

12．（共10分，每空2分）（1）R2 （2）E=b(r1+R2) 5.8V r=-k(r1+R2)-r2 2Ω 13.解：设白车停下来所需的时间为t1，减速过程通过的距离为x1，则

?1?a1t1 ………（1分）

9

?12?2a1x1 ………（1分）

解得 x1=200m，t1=10s ………（1分） 在t1=10s时，设黑车通过的距离为x2，则

x2?1a2(t1?t0)2 ………（1分） 2解得x2=72m＜x1=200m

所以白车停车前未相遇，即白车停车位置就是B线位置。 ………（1分） 设经过时间t两车同时在B线位置,在B线位置黑车的速度为v2,则

x1?12a2(t?t0)2 ?2?a2(t?t0) 解得 t=14s，v2=40m/s （1）当钉子在x?54l的P点时，小球绕钉子转动的半径为： Rl1?l?(2)2?x2

（2分）

小球由静止到最低点的过程中机械能守恒：

mg(l2?R11)?2mv21（1分）

在最低点细绳承受的拉力最大，有：

mv2F?mg?1R（1分）

1联解求得最大拉力F＝7mg（2分）

（2）小球绕钉子圆周运动恰好到达最高点时，有：

mg?mv22R （1分）

2运动中机械能守恒：

mg(l12?R22)?2mv2（1分） 钉子所在位置为

x??(l?Rl2)2?(2)2（2分）

联解得x??76l（2分） ………（2分） ………（2分）

………（1分）

10

14.

因此钉子所在位置的范围为75l?x?l（1分） 6415.（12分）解析：（1）F安=B0IL ①（1分） E= B0Lv ②（1分）

EB0Lv ③（1分） v=at ④（1分） ∴B02L2a I??F安?tRRR当b棒匀加速运动时，根据牛顿第二定律有： F-f-F安=ma ⑤（2分） 联立可得：F-f-B0Lat=ma ⑥

R由图象可得：当t=0时，F=0.4N 当t=1 s时，F=0.5 N 代入⑥（2分） 可解得a=5 m/s （1分） f=0.2 N （1分）

（2）当磁感应强度均匀增大时，闭合电路中有恒定的感应电流I，以b棒为研究对象，它受到的安培力逐渐增大，静摩擦力也随之增大，当磁感应度增大到b所受安掊力

2

22F/安与最大静摩擦力f相等时开始滑动。

感应电动势：E’=E'?B2L=0.02V ⑦（?0.02V2分）I’ ==1 A ⑧（1分） ?tR棒b将要运动时，有F’L=f ⑨（1分） ∴Bt=1 T 安=BtI’根据Bt=B0+?Bt??0.1?0.5t?T ⑩（1分） 得t=1.8 s ?t2

回路中产生焦耳热为Q=I’Rt=0.036 J （2+1分）

16. （14分）解：⑴ 电子在电场中作类平抛运动，射出电场时，如图1所示。

电子在电场中的时间：t=L/V0……………1分

vy?Eet?m3v0…………………………2分 3所以：v?23v0…………………………1分 3与x轴正方向的夹角：cos??v00

θ=30………1分 v3L………………2分 3（2）由几何关系电子的半径R1=v2由牛顿第二定律：evB?m…………………………2分

R1联立⑤⑥得：B?2mv0…………………………………1分 eL 11

（3）在磁场变化的半个周期内粒子的偏转角为60°（如图2），所以，在磁场变化的半个周期内，粒子在x轴方向上的位移恰好等于R。粒子到达N点而且速度符合要求的空间条件是： 2nR=2L ……………………………………1分 电子在磁场作圆周运动的轨道半径R?mv……………1分 eB0解得B0?23nmv0(n=1、2、3…).................2分

3eL若粒子在磁场变化的半个周期恰好转过1/6圆周，同时MN间运动时间是磁场变化周期的整数倍时，可使粒子到达N点并且速度满足题设要求。应满足的时间条件： 2nT0?nT ……………………………………2分 T0?162?m……………………………………………1分

eB0 代入T的表达式得:T=

3?L (n=1、2、3……)…………1分

3nv0 12

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