江苏省苏州市2017届高三年级第一学期期末物理试卷

苏州市2017届高三第一学期期末调研考试物理2017．1（本试卷满分120分．考试用时100分钟．）注意事项：1．答题前，考生务必用黑色签字笔将自己的姓名和考试号填写在答题卷上，并用2B铅笔填涂考试号下方的涂点．2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卷上相应的答案信息点涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案写在试题卷上无效．3．非选择题必须用0.5mm黑色签字笔作答，必须在答题卷上各题目的答题区域作答．超出答题区域书写的答案无效，在试题纸上答题无效．一、单项选择题：本题共7小题，每题3分，共计21分．每小题只有一个选项符合题意．1.造型夺目的“石头平衡艺术”作品不禁会让人叫绝，仅仅通过艺术家的双手去感触，便可掌握每一块石头的平衡点，不使用任何工具就能立石成型．如图所示，在水平地面上将两个形状不规则的石块a、b叠放在一起，保持平衡．下列说法正确的是()A.石块b对a的弹力一定等于a的重力B.石块b和a的重心一定在同一竖直线上C.石块b对a的作用力一定是竖直向上的D.地面对石块b的支持力和b受到的重力是一对平衡力2.一个质点从静止开始沿直线做加速运动，速度v随位移x变化的图线如图所示，则质点在此运动过程中加速度的大小()A.等于0B.保持不变C.逐渐减小D.逐渐增大3.某电场的等势线分布如图所示，对该电场下列说法正确的是()A.A点的电场强度方向沿该点的切线方向B.A点的电场强度大于C点的电场强度C.将电子从A点移到C点其电势能减少4eVD.将检验电荷q从A点移到B点外力一定做正功4.如图所示，从地面上同一位置P点抛出两小球A、B，落在地面上同一点Q点，但A球运动的最高点比B球的高．空气阻力不计，在运动过程中下列说法正确的是()A.A球的加速度比B球的大B.A球的飞行时间比B球的长C.A、B两球在最高点的速度大小相等D.A、B两球落回Q点时的机械能一定相同5.某同学用图示电路测量电阻Rx的阻值，当电压表的示数为4.8V时，电流表示数为1.2mA.他发现根据这组数据得到的测量结果，和电阻Rx铭牌标记相差很大．仔细观察电表表盘，了解到电压表内阻为6kΩ，则Rx的阻值应为()A.12kΩB.6.67kΩC.6kΩD.4kΩ6.风洞实验是指在风洞中安置飞行器或其他物体模型，研究气体流动与其相互作用，以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种实验方法．某风洞空间能产生速度恒为v0的水平风，在其空中某一位置，以大小为v0的对地速度水平逆风射出一质量为m的物体，由于受到恒定的水平风力作用，经时间t物体下落一段距离后其速度的水平分量大小仍为v0，方向与抛出时速度相反．设竖直方向阻力不计，则在这段时间内下列说法中正确的是()A.水平风力对物体做负功B.重力的功率先减小后增大C.物体机械能减少量为12mg2t2D.物体的动能增加量为12mg2t27.如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图，此质谱仪由以下几部分构成：离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器．静电分析器通道中心线半径为R，通道内有均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为E；磁分析器中分布着方向垂直于纸面，磁感应强度为B的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行．由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零，重力不计)，经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线MN做匀速圆周运动，而后由P点进入磁分析器中，最终经过Q点进入收集器．下列说法中正确的是()A.磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向内B.加速电场中的加速电压U＝12ERC.磁分析器中圆心O2到Q点的距离d＝mERqD.任何离子若能到达P点，则一定能进入收集器二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．8.“电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在医药、食品、化工等生产行业的产品封口环节中，如图所示为一手持式封口机，它的工作原理是：当接通电源时，内置线圈产生磁场，当磁感线穿过封口铝箔材料时，瞬间产生大量小涡流，致使铝箔自行快速发热，熔化复合在铝箔上的溶胶，从而粘贴在承封容器的封口处，达到迅速封口的目的．下列有关说法正确的是()A.封口材料可用普通塑料来代替铝箔B.该封口机可用干电池作为电源以方便携带C.封口过程中温度过高，可适当减小所通电流的频率来解决D.该封口机适用于玻璃、塑料等多种材质的容器封口但不适用于金属容器9.如图甲所示，一长度l未知的轻杆，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量m未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动．小球通过最高点时，轻杆对小球的弹力F与其速度平方v2的关系如图乙所示，已知重力加速度为g，下列说法正确的是()A.轻杆长度l＝gaB.小球质量m＝－bgC.当v2a时，轻杆中的弹力表现为向下的拉力甲乙D.仅换用长度较短的轻杆做实验，图线b点的位置不变10.2016年10月19日凌晨，“天宫二号”和“神舟十一号”在离地高度为393公里的太空相约，两个比子弹速度还要快8倍的空中飞行器安全无误差地对接在一起，假设“天宫二号”与“神舟十一号”对接后绕地球做匀速圆周运动，已知同步轨道离地高度约为36000公里，则下列说法正确的是()A.为实现对接，“神舟十一号”应在离地高度低于393公里的轨道上加速，逐渐靠近“天宫二号”B.“比子弹快8倍的速度”大于7.9×103m/sC.对接后运行的周期小于24hD.对接后运行的加速度因质量变大而变小11.如图所示，一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1∶n2＝10∶1，接线柱a、b与正弦交流电源相连，电压u＝311sin100πtV.变压器右侧部分为一火警系统原理图，其中R1为定值电阻，R2为热敏电阻(电阻随温度升高而减小)，图中电表均为理想电表．当R2所在处出现火情时，下列说法正确的是()A.电压表V1示数等于22VB.电压表V2的示数变大C.电流表A的示数变大D.定值电阻R1的功率变大12.如图所示，轻质弹簧左端固定，置于场强为E水平向左的匀强电场中．一质量为m，电荷量为＋q的绝缘物块(可视为质点)，从距弹簧右端L1处由静止释放后向左运动，弹簧被压缩到最短时物体离释放点的距离为L2.设物块与水平面间动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则从物块释放到弹簧压缩至最短的过程中，下列说法正确的是()A.物块动能的最大值为(qE－μmg)L1B.物块与弹簧组成的系统机械能一直增大C.弹簧弹性势能的最大值为(qE－μmg)L2D.若物块能弹回，则向右运动过程中最大速度的位置和向左运动时在同一点三、简答题：本题共2小题，共计20分．13.(10分)如甲图所示，气垫导轨上滑块的质量为M，钩码的质量为m(与钩码相连的滑轮质量和摩擦不计)，遮光条宽度为d，两光电门间的距离为L，气源开通后滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门的时间为Δt1和Δt2.取当地的重力加速度为g：甲乙(1)用游标卡尺测得遮光条宽度的读数如图乙所示，遮光条宽度d为________mm(2)用上述装置测量滑块加速度的表达式为________(用已知量符号表示)．(3)用上述装置探究滑块质量M一定时，加速度a与合外力F合的关系．先调节气垫导轨，让滑块能自由匀速滑动，再挂上钩码进行实验；改变钩码的质量，测得多组实验数据(拉力传感器读数F和滑块加速度a)；以F为横坐标，以加速度a为纵坐标描绘图象．实验中未能保证所挂钩码的质量m远小于滑块质量M，则描绘出的图象大致形状如图丙中的________(选填“(a)”或“(b)”)图所示．(4)用上述装置研究系统(含滑块、钩码)机械能守恒，若运动过程中系统机械能守恒，则满足的关系式是________________________(用已知量符号表示)；若测量过程中发现系统动能增加量总是大于钩码重力势能的减少量，可能的原因是_______________________．14.(10分)某课外兴趣小组在探究有关电路问题时设计了如图甲的电路，实验器材：电压表V1量程为0～3V，内阻RV1约为3kΩ：电压表V2量程为0～15V，内阻RV2约为10kΩ；电流表A量程为0～0.6A，内阻RA约为3.0Ω；热敏电阻RT；滑动变阻器R；电源(电动势E、内阻r)；开关、导线若干．甲乙该兴趣小组按照电路图连接好电路后，闭合开关，通过改变滑动变阻器阻值，记录不同情况下多组电压表V1示数U1、电压表V2示数U2和电流表的示数I.(1)该兴趣小组首先进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验．在IU坐标系中，将各组U1、I的数值标记在相应位置，描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线，如图乙中曲线所示．为了减小实验误差，应将导线c端接在________(选填“a”或“b”)点；为了让所描绘的曲线左侧尽可能完整一些，应选用最大阻值适当________(选填“大”或“小”)一些的滑动变阻器R；(2)运用(1)中接好的电路，再进行测量电源电动势和内阻的实验．将U2和I的数据也描绘在IU坐标系中，如图乙中直线所示，根据图象分析可知，电源的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω；(计算结果保留两位有效数字)(3)小组成员在实验过程中发现，当滑动变阻器R的滑片滑至最左端时，电压表V1恰好满偏，经过分析可知电流表A内阻RA＝________Ω.四、计算题：本题共4小题．共计59分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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．15.(14分)江苏省公安厅交警总队组织沿江8市交警部门组建了无人机执法小分队，今年国庆期间，利用无人机灵活机动的特点，进行低空巡查和悬停抓拍交通违法行为．如图所示，为一架小型四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，无人机连同装备的质量为m＝2kg，其动力系统所能提供的最大作用力为F0＝36N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f＝4N.g取10m/s2.求：(1)无人机悬停在距地面某一高度处进行抓拍时，动力系统提供的作用力F1多大；(2)无人机在地面上从静止开始，以最大作用力竖直向上起飞，到达离地高度为h＝12m的位置所需要的时间t为多少；(3)无人机现由悬停抓拍改做低空巡查，从静止开始以a＝3m/s2的加速度沿水平线做匀加速直线运动，在此过程中其动力系统所提供的作用力F2.16.(14分)如图所示，“Π”金属导轨水平放置，宽为L＝0.50m，电阻大小不计．在导轨间长d＝0.8m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0T.质量m＝4.0kg、电阻R0＝0.05Ω的金属棒CD水平置于导轨上，与轨道之间的动摩擦因数为0.25，初始位置与磁场区域的左边界相距s＝0.2m，用一根轻质绝缘的细绳水平绕过定滑轮与CD棒相连．现用一个恒力F＝50N竖直向下作用于细绳A端，CD棒由静止开始运动，运动过程中CD棒始终保持与导轨垂直，g取10m/s2.求：(1)CD棒刚进入磁场时所受的安培力的大小；(2)CD棒通过磁场的过程中流过其横截面的电量q：(3)CD棒在磁场中运动的过程中电路中所产生的焦耳热Q.17.(15分)现有固定的光滑直杆AB和光滑圆弧管道BC，两者在B处相切并平滑连接，O为圆心，O、A在同一条水平线上，OC竖直，管道BC的半径为R＝0.5m，所对应的圆心角为53°.一中间穿孔，直径略小于管道BC内径，质量为m的小球，穿在直杆AB上，用绕过在O点的定滑轮的细线一端和小球相连，另一端与质量为M物块相连．将小球由A点静止释放，当小球运动到B处时使细线断裂，小球进入管道继续运动，且到达C点时速度恰好为零．已知sin53°＝0.8，g取10m/s2.求：(1)小球运动到B点时的速度vB；(2)物块和小球质量的比值Mm；(3)在其他条件不变的情况下，若仅改变Mm＝7，则小球运动到C点时对管道的作用力．18.(16分)如图所示，半径r＝0.5m的圆形匀强磁场区域与x轴相切于坐标系的原点O，磁感应强度B＝2×10－3T，方向垂直于纸面向外．在x＝1m和x＝2