河南省南阳市2017届高三上学期期中质量评估物理试题解析（解析版）

河南省南阳市2017届高三上学期期中质量评估物理试题解析（解析版）

www.ks5u.com 注意事项：‎ ‎1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并用2B铅笔将准考证号及考试科目在相应位置填涂．‎ ‎2．选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚．‎ ‎3．请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效．‎ ‎4．保持卡面清洁，不折叠，不破损．‎ ‎5．本试卷分试题卷和答题卷两部分，满分110分，考试时间90分钟．‎ 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48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，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1．如图所示，在教室里某同学站在体重计上研究超重与失重．她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为”下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为”起立”过程．关于她的实验，下列说法中正确的是 A．只有”起立”过程，才能出现超重的现象 B．只有”下蹲”过程，才能出现失重的现象 C．”下蹲”的过程，先出现超重现象后出现失重现象 D．”起立”、”下蹲”的过程，都能出现超重和失重的现象 ‎【答案】D 考点：考查了超重失重 ‎【名师点睛】失重状态：当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；超重状态：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度．‎ ‎2．某小孩在广场游玩时，将一氢气球系在了水平地面上的砖块上，在水平风力的作用下，处于如图所示的静止状态．若水平风速缓慢增大，不考虑气球体积及空气密度的变化，下列说法中正确的是 A．细绳受到的拉力逐渐减小 B．砖块不可能被绳子拉离地面 C．砖块受到的摩擦力一直增大 D．砖块受到的摩擦力一直不变 ‎【答案】B 考点：考查了力的动态平衡分析 ‎【名师点睛】本题是力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解．利用正交分解方法解体的一般步骤：①明确研究对象；②进行受力分析；③建立直角坐标系，建立坐标系的原则是让尽可能多的力落在坐标轴上，将不在坐标轴上的力正交分解；④x方向，y方向分别列平衡方程求解．‎ ‎3．小张和小王分别驾车沿平直公路同向行驶，在某段时间内两车的v－t图象如图所示，初始时，小张在小王前方x0处 A．若x0＝54 m，两车相遇1次 B．若x0＝36 m，两车相遇1次 C．若x0＝10 m，两车相遇1次 D．若x0<18 m，两车相遇2次 ‎【答案】D 考点：考查了追击相遇问题 ‎【名师点睛】两物体在同一直线上运动，往往涉及到追击、相遇或避免碰撞等问题，解答此类问题的关键条件是：①分别对两个物体进行研究；②画出运动过程示意图；③列出位移方程；④找出时间关系、速度关系、位移关系；⑤解出结果，必要时要进行讨论．‎ ‎4．如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置，闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动，如果仅改变下列某一个条件，能使油滴向上运动的是 A．增大R1的阻值 B．增大R2的阻值 C．增大两板间的距离 D．增大电容器的极板面积 ‎【答案】A 考点：考查了电容的动态分析 ‎【名师点睛】本题关键分析电容器的电压是否变化．要注意当开关闭合时，如果电路结构不变，则电压不变，只有改变板间距离时，板间场强才发生变化．‎ ‎5．如图所示，球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，球的半径为r，r略小于轨道横截面半径，重力加速度为g．下列说法中正确的是 A．小球通过最高点时的最小速度 B．小球通过最低点时的最小速度 C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力 D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力 ‎【答案】C 考点：圆周运动的规律；机械能守恒定律 ‎【名师点睛】圆形管道内能支撑小球，小球能够通过最高点时的最小速度为0．小球从最低点运动到最高点的过程中，只有重力做功，其机械能守恒．根据机械能守恒求出最低点的最小速度．由牛顿第二定律求出小球受到的管道的作用力大小和方向．‎ ‎6．我国在2016年9月15日成功发射”天宫二号”空间实验室．假设”天宫二号”舱中有一体重计，体重计上放一物体，火箭点火前，地面测控站监测到体重计对物体A的弹力为F0．在”天宫二号”随火箭竖直向上匀加速升空的过程中，离地面高为h时，地面测控站监测到体重计对物体的弹力为F．”天宫二号”经火箭继续推动，进入预定圆轨道时距地面的高度为H．设地球半径为R，第一宇宙速度为v，则下列说法正确的是 ‎ A．”天宫二号”在预定轨道的运行速度一定大于第一宇宙速度v B．”天宫二号”舱中物体A的质量为 C．火箭匀加速上升时的加速度 D．”天宫二号”在预定圆轨道上运行的周期为 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：人造卫星轨道半径越高，运行速度越小；故天宫二号的运行速度小于第一宇宙速度；故A错误；设地面附近重力加速度为，由火箭点火前体重计示数为可知物体质量为，由第一宇宙速度公式可得：地球表面附近的重力加速度，联立解得该物体的质量为，故B正确；当卫星离地面高度为H时，物体所受万有引力，而，对物体由牛顿第二定律得，联立以上各式解得火箭上升的加速度，故C错误；由可得；而在地面上；解得：，联立解得，故D错误；‎ 考点：考查了万有引力定律的应用 ‎【名师点睛】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算 ‎7．如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是 A．三个等势面中，等势面a的电势最高 B．带电质点一定是从P点向Q点运动 C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小 D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小 ‎【答案】C 考点：考查了电场强度，电势，电势能，‎ ‎【名师点睛】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场、电势能、动能等物理量的变化．‎ ‎8．如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直与环面且过圆心O，规定无穷远处电势为零，则下列关于x轴上的电场强度、电势、电势能的说法中正确的是【来.源：全,品…中&高*考*网】‎ A．O点的电场强度为零，电势为零 B．O点的电场强度为零，电势最高 C．从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势降低 D．一正电荷以初速度从O点沿轴正方向射入电场，则电场力对该电荷做负功，电势能增加 ‎【答案】B 考点：考查了电场强度，电势，电场力做功 ‎【名师点睛】解决本题的关键有两点：一是掌握电场的叠加原理，并能灵活运用；二是运用极限法场强的变化．‎ ‎9．如图所示，水平地面上叠放着A、B两物块．F是作用在物块B上的水平恒力，物块A、B以相同的速度做匀速运动，若在运动中突然将F改为作用在物块A上，则此后A、B的运动可能是【来.源：全,品…中&高*考*网】‎ A．A做加速运动，B做减速运动，A、B最终分离 B．A、B最终以共同的加速度做匀加速运动 C．A做减速运动，B做加速运动，A、B最终分离 D．A、B一起做匀速运动 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 考点：考查了牛顿第二定律 ‎【名师点睛】本题考查分析运动情况和受力情况和的能力，要考虑各种可能的情况：恒力可能小于等于A的最大静摩擦力，也可能大于A的最大静摩擦力．‎ ‎10．如图所示，电源电动势E=3V,小灯泡L标有”2V、0.4W”，开关S接1，当变阻器调到R=4Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，则 A．电源内阻为1Ω B．电动机的内阻为4Ω C．电动机正常工作电压为1V D．电动机消耗的总功率0.16W ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：小灯泡的额定电流为；电阻为，当接1时，由闭合电路欧姆定律可知，代入数据解得，故A正确；当接2时灯泡正常发光，流过的电流为，电源内阻分的电压为，故电动机分得电压为，故电阻，故BC错误；根据功率公式可知，，故D正确．‎ 考点：考查了闭合回路欧姆定律 ‎【名师点睛】对于电动机电路，关键要正确区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路：当电动机正常工作时，‎ 是非纯电阻电路；当电动机被卡住不转时，是纯电阻电路．对于电动机的输出功率，往往要根据能量守恒求解．‎ ‎11．如图所示，””型杆上通过轻绳连有两个滑环A、B，已知它们的质量mA=mB=2.0kg，A与水平杆间动摩擦因数为0.3，B与竖直杆间光滑接触，轻绳长L=0.25m．现用水平力将A环缓慢向右拉动，拉动过程中，θ角由37°增大到53°，则在这一过程中（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，sin53°=0.8，cos53°=0.6）‎ A．系统增加的机械能为2.0J B．系统增加的内能为0.6J C．轻绳对B做功为1.0J D．拉力F做的功为1.6J【来.源：全,品…中&高*考*网】‎ ‎【答案】BCD 根据共点力平衡条件，得竖直方向，其中，解得，，A向右发生的位移，则A球克服摩擦力做功为，所以系统增加的内能为0.6J，故B正确；对B，由动能定理得，解得轻绳对B做功为，故C正确；对整体，在整个运动过程中运用动能定理列式，得到，代入数据得，拉力作功，故D正确．‎ 考点：考查了功的计算，机械能守恒，动能定理 ‎【名师点睛】本题关键之处在于运用整体法求出A球所受的支持力．对于两个或两个以上的物体组成，首先考虑能否运用整体法研究受力．本题中拉力是变力，不能根据功的公式求其功，只能根据动能定理或功能原理求拉力做功．‎ ‎12．在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v，则 A．此时弹簧处于原长 B．此时物块A的加速度为 ‎ C．物块B的质量满足 D．弹簧弹性势能的增量为 ‎【答案】BD 但由于开始是弹簧是压缩的，故，故，故C错误；根据功能关系，弹簧弹性势能的增加量等于拉力的功减去系统动能和重力势能的增加量，即为，故D正确；‎ 考点：考查了功能关系，牛顿第二定律 ‎【名师点睛】含有弹簧的问题，要注意研究弹簧的状态，分析物块的位移与弹簧压缩量和伸长量的关系是常用思路．要明确能量如何转化的，运用功能关系分析弹簧弹性势能的增加量．‎ 二、实验题（本题共3小题，共15分．把答案填到答题卡上相应位置）‎ ‎13．图甲为20分度游标卡尺的部分示意图，其读数为　　 mm；图乙为螺旋测微器的示意图，其读数为　　 mm．‎ ‎【答案】8.15；2.970±0.001‎ 考点：考查了游标卡尺和螺旋测微器的读数 ‎【名师点睛】螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读，注意两种仪器读数的不同．‎ ‎14．如图甲所示，用包有白纸的棒代替纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，代替打点计时器．当烧断悬挂圆柱棒的线后，棒竖直自由下落，毛笔就在棒表面的纸上画出记号，如图乙所示．设毛笔接触棒时不影响棒的运动．测得记号一端之间的距离依次为20.0mm，44.0mm，68.0mm，92.0mm，116.0mm，140.0mm，已知电动机铭牌上标有”1200r/min”字样，可知毛笔画下记号D时，棒下落的速度vD=　 　m/s；棒竖直下落的加速度a=　 　m/s2．‎ ‎【答案】1.6；9.6‎ 考点：测定匀变速直线运动的加速度实验 ‎【名师点睛】了解该实验装置的原理，它类似于打点计时器，蘸有颜料的毛笔随电动机转一圈就在圆柱棒面上的纸上画出记号，这就像打点计时器每隔一定时间就打一个点．数据的处理思路与打点计时器打出来的纸带处理一样．从而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 ‎15．为了较精确地测量一节干电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验：量程3V的理想电压表V，量程0.6A的电流表A（具有一定内阻），定值电阻R0(R0=1.5Ω),滑动变阻器R1（0~10Ω），滑动变阻器R2（0~200Ω），电键S．实验电路原理图如图（a）．‎ ‎（1）为方便实验调节和较准确地测量，滑动变阻器应选用 （填R1或R2）．‎ ‎（2）用笔画线代替导线在图（b）中完成电路连接．‎ ‎（3）实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，在给出的U—I坐标系中画出U—I图线如图（c）所示，则干电池的内阻r= Ω．（结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】（1）R1（2）（3）0.29‎ ‎【解析】‎ 考点：测定电源的电动势和内阻实验 ‎【名师点睛】本题考查测量电源的电动势和内电阻的实验，应注意明确以下几点：①测定电池电动势和内阻实验应选择内阻较大的旧电池；②通过电流表的最小电流应为电流表量程的，这样可以保证准确；③遇到根据图象求解的问题，应根据物理规律整理出关于纵轴与横轴物理量的函数表达式，再根据斜率和截距的概念即可求解．‎ 三、计算题（本题共4小题，共47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．）‎ ‎16．某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图甲所示．他使木块以初速度v0=4m/s的速度沿倾角θ=30°的斜面上滑，紧接着下滑至出发点，图乙中给出了木块从开始上滑到滑到最高点的v﹣t图线，g取10m/s2．‎ ‎（1）求木块与斜面间的动摩擦因数；‎ ‎（2）求木块回到出发点时的速度大小，并在图乙中做出木块下滑过程的速度—时间图象．‎ ‎【答案】（1）（2）v=2m/s；如图所示 ‎（2）下滑的距离等于上滑的距离 ‎，.‎ 下滑过程中木块受力如图，由牛顿第二定律得：mgsinθ－μmgcosθ=ma2.‎ 下滑至出发点的速度大小v2=，联立解得v=2m/s。，.‎ 下滑过程的速度时间图象：‎ 考点：考查了牛顿第二定律与运动学公式的综合应用 ‎【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度，所以在做这一类问题时，特别又是多过程问题时，先弄清楚每个过程中的运动性质，根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力 ‎17．如图所示，在竖直平面内的xOy坐标系中，x轴水平，y轴竖直. 一根长为l的不可伸长的细绳，一端固定在拉力传感器A上，另一端系一质量为m的小球，x轴上的P点固定一个表面光滑的小钉，P点与传感器A相距．拉起小球使细绳绷直并处在水平位置，然后由静止释放小球．当细绳碰到钉子后，小球可以绕钉子在竖直平面内做圆周运动，已知重力加速度大小为g，若小球经过最低点时拉力传感器的示数为7mg，求：‎ ‎（1）小球经过最低点时的速度大小；‎ ‎（2）传感器A与坐标原点O之间的距离；‎ ‎（3）若小球经过最低点时绳子恰好断开，小球经过y轴的位置．‎ ‎【答案】（1）（2）（3）（0，）‎ ‎（3），，，解得，‎ 即小球离开y轴的坐标为（0，）‎ 考点：考查了圆周运动，机械能守恒 ‎【名师点睛】小球在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，应用机械能守恒定律与牛顿第二定律即可正确解题；解题时要注意，小球到达最低点时，重力和拉力提供向心力．‎ ‎18．如图所示，一质量为的货物以初速从倾角为的顺时针运转的传送带的底端A处沿传送带向上运动，传送带的速率，A到顶端B之间的距离，货物与传送带间的动摩擦因数，g取．试求货物从A处开始向上运动到最高点的过程中 ‎（1）摩擦力对物块做的功；【来.源：全,品…中&高*考*网】‎ ‎（2）物块和传送带摩擦产生的热量．‎ ‎【答案】（1）W=10J（2）‎ 由于，所以货物不能与传送带保持相对静止.设其加速度为，减速到速度为还没有运动到Ｂ点，需时间，位移为，传送带位移为，‎ 由牛顿第二定律得，‎ 由运动学公式得，，，.‎ ‎，.‎ 因，所以假设成立，货物运动不到Ｂ点速度就减小为零.‎ 设货物从A处开始向上运动到最高点的过程中摩擦力做的功为W，由动能定理得 ‎，‎ 得W=10J.‎ ‎（2）物块和传送带摩擦生热，解得 考点：考查了牛顿第二定律，运动学公式，动能定理，功能关系 ‎【名师点睛】解决本题的关键理清物体在整个过程中的运动情况，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解，求出各段过程中的加速度是关键．‎ ‎19．如图所示，x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上，在第Ⅰ象限内有与y轴平行、方向向上的匀强电场区域，区域形状是直角三角形，三角形斜边分别与x轴和y轴相交于（L，0）和（0，L）点．区域左侧沿x轴正方向射来一束具有相同质量m、电荷量为-q（q＞0）和初速度v0的带电微粒，这束带电微粒分布在0＜y＜L的区间内，其中从的点射入场区的带电微粒刚 好从（L,0）点射出场区，不计带电微粒的重力，求：‎ ‎（1）电场强度大小；‎ ‎（2）从0＜y＜的区间射入场区的带电微粒，射出场区时的x坐标值和射入场区时的y坐标值的关系式；‎ ‎（3）射到（2L，0）点的带电微粒射入场区时的y坐标值．‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ 考点：考查了带电粒子在电场中的运动 ‎【名师点睛】带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学的知识，分析方法和力学的分析方法基本相同．先分析受力情况再分析运动状态和运动过程（平衡、加速、减速，直 线或曲线），然后选用恰当的规律解题．解决这类问题的基本方法有两种，第一种利用力和运动的观点，选用牛顿第二定律和运动学公式求解；第二种利用能量转化 的观点，选用动能定理和功能关系求解