四川省成都市彭州中学高三上学期期中考试物理试题

学年度四川省彭州中学高级高三上期中考试物理试题考试时间：分钟满分：分一、单选题：本大题共6小题，共分。1.0.3m点的位移大小约为（取）A.1.1mB.1.8mC.2.2mD.3.6m【答案】A【解析】【详解】气门芯从最高点第一次到达最低点过程中，水平位移为竖直方向位移约为故位移大小故选A。2.如图所示，质量为m的小球，用一细线悬挂在天花板下，现在小球上施加一个大小不变的外力，使小球处于平衡状态，在小球可能的平衡位置中，细线偏离竖直方向的最大角度的正切值是多少（）第1页/共17页A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】对小球受力分析，小球受3力作用：重力、外力F和线的拉力，如图所示，其中重力不变，F的大小不变，三力平衡构成封闭三角形，当F与细线垂直时，细线偏离竖直方向角度最大，细线偏离竖直方向的最大角度的正切值故选C。3.小船从河岸，越靠近河中央水流速度越大，示意如图，则小船运动轨迹可能A.B.C.D.第2页/共17页【答案】C【解析】【详解】合速度v沿轨迹的切线方向，设合速度v与河岸的夹角为，则、、v的关系如图所示由于不变，先增大后减小，则先减小后增大。故选C。4.游乐设施“旋转杯”的底盘和转杯分别以、为转轴，在水平面内沿顺时针方向匀速转动。固定在底盘上。某时刻转杯转到如图所示位置，杯上A点与、恰好在同一条直线上。则（）A.A点做匀速圆周运动B.点做匀速圆周运动C.此时A点的速度小于点D.此时A点的速度等于点【答案】B【解析】AA点运动为A点绕的圆周运动和相对于O做匀速圆周运动，故A错误；B．根据题意固定在底盘上，故可知围绕O点做匀速圆周运动，故B正确；CD．杯上A点与、恰好在同一条直线上时且在延长线上，点和点运动运动方向相同，又A点相对点做圆周运动，故此时A的速度大于的速度，故CD错误。故选B。第3页/共17页5.质量为和的两个物体在光滑水平面上发生正碰，碰撞过程中的速度v随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（）A.两物体发生的碰撞是弹性碰撞B.两个物体碰撞过程中动量不守恒C.两个物体的质量之比D.两个物体碰撞过程中动量的变化量相等【答案】A【解析】【详解】B．两个物体在光滑水平面上发生正碰，动量守恒，B错误；C．碰撞过程代入数据解得，C错误；A．作用前能量作用后能量由于，所以两物体发生的碰撞是弹性碰撞，A正确；D．碰撞动量守恒，两个物体动量的变化量互为相反数，D错误。故选A。6.纸面内固定有并排放置的正方形线框A和B，虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，该磁场区域从图示位置开始沿纸面运动后，B中产生了顺时针方向的感应电流，则匀强磁场区域可能的运动情况是（）第4页/共17页A.向左匀速运动B.向左加速运动C.向右匀速运动D.向右加速运动【答案】B【解析】【详解】AC．当匀强磁场向左匀速或向右匀速运动，等价于线框的左边反向匀速切割磁感线，产生的是恒BBAC错误；BD．匀强磁场向左加速运动，等效为线框的左边在向右加速运动切割磁感线，A线框中产生的感应电动势和感应电流都增大，由右手定则知感应电流为顺时针方向，根据安培定则可知A线圈在B框中产生的磁场方向垂直纸面向外，而磁通量增大，由楞次定理可知B线框的感应电流为顺时针；同理匀强磁场向右减速运动时，B中产生的感应电流也为顺时针方向，故B正确，D错误。故选B。二、多选题：本大题共4小题，共4分，选对但不全得2分，有选错得0分）7.下列核反应方程中，X，X，X，X4代表α粒子的有（）A.H＋H→n＋X1B.H＋H→n＋X2C.＋n→＋Kr＋3X3D.n＋Li→H＋X4【答案】BD【解析】【详解】α粒子为氦原子核，根据核反应方程遵守电荷数守恒和质量数守恒可知，X1为，X2为，X3为中子，X4为。故选BD。8.如图所示，、、在xyAB两点。衡位置起振，起振方向相反且垂直于xy平面。频率均为5Hz。两波源持续产生振幅相同的简谐横波，波分别沿AC、BC方向传播，波速均为。下列说法正确的是（）第5页/共17页C.时，C处质点速度为0D.时，C处质点速度不为0【答案】AC【解析】【详解】A．波长，A正确；B．由题意，波程差由于两波源起振方向相反，初始相位差为，波程差引起的相位差：总相位差初始相位差+波程差引起的相位差这相当于同相位，所以C点是振动加强点，B错误；D．波从A到C的时间波从B到C的时间在时，波A已到达C点，即波B尚未到达C点，由于波的周期，所以此时只有波A引起C点振动，振动了，此时质点速度为0，D错误。C．波A已到达C点：波B已到达C点：两列波都在C点引起振动，且由于总相位差为，振动加强，质点速度为0，C正确。故选AC。9.截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C面的线状单色可见光光源，DE与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为，只考虑由DE直接射向侧面AA'CC的光线。下列说法正确的是（）第6页/共17页A.光从AA'C'C面出射区域占该侧面总面积的B.光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的C.若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将增大D.若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将减小【答案】AC【解析】【详解】AB．由题可知可知临界角为45o，因此从D点发出的光，竖直向上从M点射出的光线恰好是出射光线的边缘，同时C点MCM恰好为AC的中点，因此在平面上有一半的面积有光线射出，A正确，B错误；C时M点上方也会有光线出射，因此出射光线区域的面积将增大，C正确，D错误。故选AC。10.如图，两根光滑细杆固定放置在同一竖直面内，与水平方向的夹角均为的两金属小球套在细杆上，用一劲度系数的轻质弹簧相连。将两小球同时由相同的高度静止释放，此时弹簧处于原长，小球释放的位置距杆的最低点的竖直高度差为12cm，运动过程中弹簧始终在弹性限度内，已知弹簧弹性势能为，x为弹簧的形变量，取，下列说法正确的是（）第7页/共17页A.小球运动过程中的机械能守恒B.两小球在两杆上运动的过程中，两小球的最大总动能为C.小球不会从杆的最低点脱落D.两小球在两杆上运动的过程中，弹簧的最大弹性势能为【答案】BCD【解析】【分析】小球加速度为零时，速度最大，根据平衡条件求解弹簧的压缩量和此过程中两个小球下降的高度，由系统机械能守恒定律求解两小球的最大总动能；由假设法分析当两球速度为零时小球下落的高度，结合题中数据分析是否脱离两杆，根据弹性势能的计算公式求解最大弹性势能。本题主要是考查了功能关系，首先要选取研究过程，分析运动过程中小球的受力情况和能量转化情况，根据功能关系结合弹性势能的计算公式列方程解答。【详解】A．小球运动过程中弹簧弹力做功，故机械能不守恒，故A错误；B．小球加速度为零时，速度最大，设此时弹簧压缩量为，有此过程中两个小球下降的高度均为由系统机械能守恒可得解得两小球的最大总动能为故B正确；C．设小球下落高度为H时速度减为零，则解得第8页/共17页小球不会从杆最低点脱落，故C正确；D．当两小球下落高度10cm时弹簧的弹性势能最大，此时弹簧的压缩量为0.2m，则有故D正确。故选BCD。三、实验题：本大题共2小题，共分。Fd在铁架台上的光电门可测量遮光片通过光电门的时间，从而算出滑块的角速度ωR过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据。（1）某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度______；（2）以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线；图像的斜率为k，则滑块的质量为______（3）该小组验证（2）中的表达式时，经多次实验，分析检查，仪器正常，操作和读数均没有问题，发现示数F的测量值与其理论值相比偏小，主要原因是______。【答案】①.②.③.滑块与水平杆之间存在静摩擦力【解析】1）[1]每次遮光片经过光电门时的线速度大小为由线速度大小和角速度大小的关系式可得（2）[2]根据牛顿第二定律可得第9页/共17页可知F与成正比，以F为纵坐标，为横坐标可在坐标纸上描出一条直线，斜率解得（3[3]力传感器测量的F摩擦力，向心力等于绳子拉力F和静摩擦力之和。因此，在滑块与水平杆之间存在的静摩擦力的影响下，力传感器示数F作为向心力时会比向心力理论值偏小。12.某实验小组准备利用表头设计一个多挡位欧姆表，但不知道其内阻。为了精确测量表头内阻，小组首先采用“电桥法”进行测量。实验电路如图所示，分为控制电路和测量电路两部分，所用器材如下：A.待测表头：量程μA，内阻约为B.灵敏电流计GC.定值电阻D.粗细均匀的电阻丝AB，总长度E.滑动变阻器（最大阻值为F.滑动变阻器（最大阻值为）G.线夹、电源、开关及导线若干。第10页/共17页（1）实验过程中为便于调节，滑动变阻器应选用__________填器材前的字母；（2S大致固定在电阻丝AB置于a头示数适当后保持不动。移动线夹直至灵敏电流计G示数为零，测得此时段电阻丝长度。则表头内阻__________保留三位有效数字；（3改装成具有“”或“”三个挡位的欧姆表，如图乙所示。电源电动势3b为__________填“红”或“黑”表笔；当开关S接接线柱3时，对应的倍率为__________（填“”或“a、b进行欧姆调零时，应调至__________。【答案】（1）E（2）（3）①.黑②.③.9667【解析】【小问1详解】待测表头内阻约为的，即选项。【小问2详解】粗细均匀的电阻丝ABG段电阻丝长度，有代入数据解得表头内阻【小问3详解】[1]表笔b接内部电源正极，故应为黑表笔。[2]接线柱3未接电阻，表头和分流电阻构成的电流表量程最小，倍率最大，可知倍率为“”。[3]短接调零时，满偏电流由第11页/共17页得四、计算题：本大题共3小题，共分。13.如图所示，纸面内a、b、c三点构成的三角形，ab与ac互相垂直，ac=L，∠c=60°。电荷量分别为q、+4q的点电荷分别固定放置在abd点在ab两点的连线上，且两个点电荷分别在d点产生的电场强度大小相等，e点在b、c两点连线上，且ae与be互相垂直，静电力常量为k，求∶（1）e点电场强度的大小；（2）c点电场强度的大小和方向；（3）a、d两点的间距。【答案】（1）（2），与ca边夹角为，斜向左下方（3）【解析】【小问1详解】由几何关系得在e点产生的电场强度分别为互相垂直，由矢量的合成，e点的电场强度联立，解得【小问2详解】由几何关系得第12页/共17页在c点产生的电场强度分别为的夹角为，由矢量的合成，c点的电场强度与ca边的夹角为，斜向左下方。【小问3详解】设a、d两点间的距离为x，则b、d两点间的距离为，q在d点产生的电场强度为在d点产生的电场强度为由可得解得14.m=1.0kg的小球可以在两圆轨道间运动，小球到圆心的距离为R=0.5m，现从轨道的最低点A，给小球水平向右的初速度v，取g=10m/s2。（1）若v=4m/s，求小球出发时轨道对小球的作用力大小F；（2）若v=4m/s，求小球运动足够长时间后损失的机械能∆E；（3）若小球在轨道间运动时机械能守恒，求初速度v0的范围。【答案】（1）42N（2）3J（3）或者【解析】【小问1详解】第13页/共17页对小球在A点分析，根据牛顿第二定律解得小球出发时轨道对小球的作用力大小【小问2详解】小球运动足够长时间后在下半圆轨道做往复运动，经过圆心等高点速度为零，则损失的机械能代入数据解得小问3详解】若小球在轨道间运动时机械能守恒，第一种情形：小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，恰好过最高点，则在最高点从最低点到最高点根据机械能守恒定律解得所以第二种情形：小球紧贴外圆运动，最高点为圆心等高点，则有解得综上所述，初速度范围为或者15.如图所示，质量为的导体棒置于光滑的倾斜导轨上，两导轨平行且间距，与水平面夹角为37部连接一单刀双掷开关S，可接通电源E或定值电阻R。导体棒初速度沿导轨向上，大小为知导轨足够长、导体棒始终与导轨垂直且良好接触，导体棒连入电路的电阻和定值电阻R的阻值均为E的电动势为，，速度g取。（1）若单刀双掷开关接定值电阻R，求导体棒的初始加速度大小；（2）若单刀双掷开关接定值电阻R，导体棒从出发至回到初始位置的时间为1.1s，求导体棒回到初始位置时的速度大小；第14页/共17页（3E生的焦耳热（最终结果保留2【答案】（1）22）2.6m/s3）0.44J【解析】1）若单刀双掷开关接定值电阻R，则牛顿第二定