湖南省常德市2018届高三上学期检测考试(期末)物理试题

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分 1．下列说法中不正确的是

A．爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程 B．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波也相等 C．波尔的原子理论成功解释了氢原子光谱的实验规律 D．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型

2．在某GPS定位器上，显示了以下数据：航向267°，航速36km/h，航程60km，累计100min，时间10:29:57，则此时瞬时速度和开机后平均速度为 A．3.6m/s、10m/s B．10m/s、10m/s C．3.6m/s、6m/s D．10m/s、6m/s

3．一质点在0~10s内的v-t图像的图线恰好是与两坐标轴相切的圆弧，由图可知

A．0时刻，质点的加速度等于0 B．10s内质点的位移为50m

C．质点的加速度大小等于1m/s2时的速度约为2.93m/s D．质点的加速度随时间均匀减小

4．如图所示，质量为M，倾角为θ的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一个质量为m的物体A，给物体A一个初速度，物体A刚好沿斜面匀速下滑，若用一个斜向下

的力F作用在物体A上，物体A加速下滑，如图所示。则关于地面对直角劈的摩擦力Ff及物体A与直角劈B间的动摩擦因数的结论正确的是

A．Ff?0，??tan? B．Ff?0，??tan? C．Ff向右，??tan? D．Ff向左，??tan?

5．如图所示，吊车下方吊着一个质量为200kg的重物，处于静止状态，某时刻开始，吊车以4kW的恒定功率将重物向上吊起，经t=2s重物达到最大速度。忽略空气阻力，取g?10m/s，则在这段t时间内

2

A．重物的最大速度为2m/s B．重物做匀变速直线运动

C．重物先处于超重状态后处于失重状态 D．重物克服重力做功的平均功率为2kW

6．图为示波管的原理图，如果在电极XX'之间所加的电压按图甲所示的规律变化，在电极YY'之间所加的电压按图乙所示的规律变化，则荧光屏上会看到的图形是

7．某静电场在x轴上各点的电势?随坐标x的分布图形如图所示，x轴上A、O、B三点的电势分别为?A、?O、?B，电场强度沿x轴方向的分量大小分别为EAx、EOx、EBx，电子在A、O、B三点的电势能分别为WA、WO、WB，下列判断中正确的是

A．?O??B??A B．EOx?EBx?EAx C．WO?WB?WA D．WO?WA?WO?WB

8．在绝缘圆柱体上a、b两个位置固定有两个金属圆环，当两环通有图示电流时，b处金属圆环受到的安培力为F1；若将b处金属圆环移动位置c，则通有电流为I2的金属圆环受到的安培力为F2。今保持b处于金属圆环原来位置不变，在位置c再放置一个同样的金属圆环，并通有与a处金属圆环同向、大小为I2的电流，则在a位置的金属圆环受到的安培力

A．大小为F1?F2，方向向左 B．大小为F1?F2，方向向右 C．大小为F1?F2，方向向左 D．大小为F1?F2，方向向右

9．如图所示，在光滑水平面上，质量为m的A球以速度v0向右运动，与静止的质量为5m的B球碰撞，碰撞后A球以v?av0（待定系数a<1）的速率弹回，并与固定挡板P发生弹性碰撞，若要使A球能再次追上B球并相撞，则系数a可以是

A．

1221 B． C． D． 453710．如图所示，绕同一恒星运行的两颗行星A和B，A是半径为r的圆轨道，B是长轴QQ'为2r的椭圆轨道，其中Q'到恒星中心的距离为Q到恒星中心的距离的2倍，两轨道相交于P点。下列说法正确的是

A．A和B经过P点时加速度相同 B．A和B经过P点时的速度相同 C．A和B绕恒星运动的周期相同

C．A的加速度大小与B在Q'处加速度大小之比为16：9

11．在匀强磁场中有一不计电阻的单匝矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。图中的电压表和电流表均为理想交流电表，Rt为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻，下列说法正确的是

A．在图甲的t=0.01s时刻，矩形线圈平面与磁场方向平行 B．变压器原线圈两端的瞬时值表达式u?36sin50?t?V? C．Rt处温度升高时，电压表V1示数与V2示数的比值变大

D．Rt处温度升高时，电压表V2示数与电流表A2示数的乘积可能变大、也可能变小，而电压表V1示数与电流表A1示数的乘积一定变大

12．2017年9月13日，苹果在乔布斯剧院正式发布旗下三款iPhone新机型，除了常规的硬件升级外，三款iPhone还支持快充和无线充电。图甲为兴趣小组制作的无线充电装置中的受电线圈示意图，已知线圈匝数n=100、电阻r=1Ω、横截面积S=1.5×10-3m2，外接电阻R=7Ω。线圈处在平行于线圈轴线的匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，则

A．在t=0.01s时通过R的电流发生改变 B．在t=0.01s时线圈中的感应电动势E=0.6V C．在0~0.02内通过电阻R的电荷量q=1.5×10-3C D．在0.02~0.03s内R产生的焦耳热为Q=1.8×10-3J 二、填空题

13．（多选）关于力学实验，下列说法正确的是

A．在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，将弹簧竖直悬挂且不挂钩码时的长

度应为弹簧原长

B．在“探究求合力的方法”的实验中，两次应将橡皮筋沿相同方向拉到相同长度 C．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，平衡摩擦力时应将装有砝码的小桶通过定滑轮拴在木块上

D．在“探究平抛运动的规律”的实验中，小球可以从不同位置释放

E．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，必须用完全相同的橡皮筋，且每次实验时橡皮筋拉伸的长度也必须相同

14．如图为实验室中验证动量守恒实验装置示意图

（1）若入射小球质量为m1，半径为r1，被碰小球质量为m2，半径为r2，则 A．m1?m2，r1?r2 B．m1?m2，r1?r2 C．m1?m2，r1?r2 D．m1?m2，r1?r2

（2）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，P为不放被碰小球时入射小球落点的平均位置，则关系式（用m1、m2及图中字母表示）__________成立，即表示碰撞中动量守恒。

15．为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的电压U和电流I，利用P=UI得到电功率，实验所使用的小灯泡规格为“3.0V，1.8W”，电源为12V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10Ω。

（1）准备使用的实物电路如图甲所示。请根据实物图画出相应的电路图。

（2）现有20Ω和50Ω的定值电阻，电路中的电阻R1应选_________Ω的定值电阻。 （3）依据所描绘的P-U2的图像，求灯泡在2V电压下的功率为_______W，此时的电阻值为_______Ω。（结果均保留两位有效数字）

三、计算或论述题：解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位

16．如图所示，有一质量为2kg的物体放在长为1m的固定斜面顶部，斜面倾角θ=37°，

cos37??0.8。 g?10m/s2，sin37??0.6，

（1）若由静止释放物体，1s后物体到达斜面底端，则物体到达斜面底端时的速度大小为多少？

（2）物体与斜面之间的动摩擦因数为多少？

（3）若给物体施加一个竖直方向的恒力，使其由静止释放后沿斜面向下做加速度大小为1.5m/s2的匀加速直线运动，则该恒力大小为多少？

17．如图所示，轨道ABCDP位于竖直平面内，其中圆弧段CD与水平段AC及倾斜段DP分别相切于C点和D点，水平段BC粗糙，其余都光滑，DP段与水平面的夹角θ=37°，D、C两点的高度差h=0.1m，整个轨道绝缘，处于方向水平向左、电场强度大小未知的

匀强电场中，一个质量m1=0.4kg、带正电、电荷量未知的小物块I在A点由静止释放，经过时间t=1s，与静止在B点的不带电、质量m2=0.6kg小物块II碰撞并粘在一起在BC段上做匀速直线运动，到达倾斜段DP上某位置，物块I和II与轨道BC段的动摩擦因数μ=0.2，g?10m/s，sin37??0.6，cos37??0.8。求：

2

（1）物块I和II在BC段上做匀速直线运动的速度大小；

（2）物块I和II第一次经过圆弧段C点时，物块I和II对轨道压力的大小。

18．在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M=0.6kg，m=0.2kg的两个小球，中间夹着一个被压缩的轻弹簧（弹簧与两球不相连），弹簧的弹性势能Ep=10.8J，原来处于静止状态。现突然释放弹簧，球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R=0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道，如图所示，g?10m/s。求：

2

（1）两小球离开轻弹簧时获得的速度大小；

（2）球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小；

（3）若半圆轨道半径可调，求m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离的最大值。 19．某种回旋加速器的设计方案如图甲所示，图中粗黑线段为两个正对的极板，两个极

板的板面中部各有一狭缝（沿OP方向的狭长区域），带电粒子可通过狭缝穿越极板（如图乙所示），当带电粒子每次进入两极板间时，板间电势差为U（下极板电势高于上极板电势），当粒子离开两极板后，极板电势差为零；两细虚线间（除开两极板之间的区域）即无电场也无磁场；其他部分存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直纸面。在离子源S中产生的质量为m、电荷量为q（q>0）的离子，由静止开始被电场加速，经狭缝中的O点进入磁场区域，O点到极板右端的距离为D，到出射孔P的距离为4D，已知磁感应强度大小可以调节，离子从离子源上方的O点射入磁场区域，最终只能从出射孔P射出，假设离子打到器壁或离子源外壁则即被吸收。忽略相对论效应，不计离子重力，求：

（1）离子从出射孔P射出时磁感应强度的最小值； （2）调节磁感应强度大小为B1? 参考答案

1B 2B 3C 4B 5A 6C 7D 8A 9BC 10ACD 11CD 12BC 13ABE 14、（1）C（2）

52mU，计算离子从P点射出时的动能。

Dqm1OP?m1OM?m2ON

15、（1）如图所示（2）20；（3）0.98~1.0；4.0~4.1

12s2?1vt，v??m/s?2m/s 2t1v2（2）a1??m/s2?2m/s2，mgsin???mgcos??ma1，??37?，联立解得

t116、（1）s???0.5

（3）物体向下运动，恒力F与重力的合力竖直向下，设该合力为F竖，则

F竖sin???F竖cos??ma2

将a2?1.5m/s2，??37?，??0.5代入，可求得F竖?15N 因为F竖?mg?F，所以F?mg?F竖?20N?15N?5N

17、（1）物块I和II粘在一起在BC段上做匀速直线运动，设电场强度为E，物块I带电荷量为q，物块I与物块II碰撞前速度为v1，碰撞后共同速度为v2，则

qE???m1?m2?g，qEt?m1v1，m1v1??m1?m2?v2，解得v2?2m/s

（2）设圆弧段CD的半径为R，物块I和II经过C点时圆弧段轨道对物块支持力的大小为FN，则R(1?cos?)?h

2v2FN??m1?m2?g??m1?m2?，解得FN?18N，由牛顿第三定律可得物块I和II

R对轨道的压力大小为18N

18、（1）释放弹簧过程中系统动量守恒，机械能守恒，以向右为正方向，mv1?Mv2?0

1212mv1?Mv2?EP，代入数据解得v1?9m/s，v2?3m/s 2211（2）m从A到B过程中，由机械能守恒定律可得mv12?mv1'2?mg?2R，解得

22由机械能守恒可得

v1'?8m/s

由动量定理得球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为：

I??P?mv1'?mv1?0.2?8?0.2?9?3.4N?s

（3）设圆轨道半径为r时，飞出B后水平位移最大，由A到B机械能守恒定律可得

121'2mv1?mv1?mg?2r 22v1'2在最高点，由牛顿第二定律可得mg?FN?m

rm从B点飞出，需要满足FN?0，飞出后，小球做平抛运动2r?联立以上各式求得当r=1.0125m时，x为最大，且xmax?4.05m 19、（1）设离子从O点射入磁场时的速率为v，有qU?12gt，x?v1't 212mv 2v2设离子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为r，qvB?m

r若离子从O点射出后只运动半个圆周即从孔P射出，有：r=2D 此时磁感应强度取得最小值，且最小值为Bmin?1mU D2qv252mUD（2）若B1?，根据qvB?m，解得r1?

r5Dq分析可知离子在磁场中运动半圈后将穿过上极板进入电场区域做减速运动，速度减到零后又重新反向加速至进入时的速率，从进入处再回到磁场区域，因为r1?程将进行2次。

由几何关系可知，离子将在距P点

D，这样的过516D的位置经电场加速进入磁场绕过两极板右端从58D 5下极板进入电场区域再次被加速，半径不断增大，但每次从下极板进入电场的位置相同，经过多次加速后离子从孔P射出时的半径满足rn?22qUvm此时速度最大，根据qvmB?m，解得vm?8 mrn从P射出时的动能为Ek?12 mvm?64qU 2

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