物理卷·2017届湖南省衡阳市八中高三实验班第三次质检（2017-04）

物理卷·2017届湖南省衡阳市八中高三实验班第三次质检（2017-04）

衡阳八中2017届高三年级第三次质检试卷 物理（试题卷）‎ 注意事项：‎ ‎1.本卷为衡阳八中高三实验班第三次质检试卷，分两卷。其中共20题，满分110分，考试时间为90分钟。‎ ‎2.考生领取到试卷后，应检查试卷是否有缺页漏页，重影模糊等妨碍答题现象，如有请立即向监考老师通报。开考15分钟后，考生禁止入场，监考老师处理余卷。‎ ‎3.请考生将答案填写在答题卡上，选择题部分请用2B铅笔填涂，非选择题部分请用黑色0.5mm签字笔书写。考试结束后，试题卷与答题卡一并交回。‎ 第I卷 选择题（共50分）‎ 第一小卷 本小卷共6题，每题3分，共18分。每题后面所给的四个选项中，只有一个是正确的。‎ ‎1.在土耳其伊斯坦布尔举行的第15届机器人世界杯赛上．中科大“蓝鹰”队获得仿真2D组冠军和服务机器人组亚军．改写了我国服务机器人从未进人世界前5的纪录，标志着我国在该领域的研究取得了重要进展．图中是科大著名服务机器人“可佳”，如图所示，现要执行一项任务．给它设定了如下动作程序：机器人在平面内由点（0，0）出发，沿直线运动到点（3，1），然后又由点（3，1）沿直线运动到点（1，4），然后又由点（1，4）沿直线运动到点（5，5），然后又由点（5，5）沿直线运动到点（2，2）．该个过程中机器人所用时间是2s，则 A. 机器人的运动轨迹是一条直线 B. 整个过程中机器人的位移大小为2m C. 机器人不会两次通过同一点 D. 整个过程中机器人的平均速度为1.5m/s ‎2.如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止，现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动．则施力F后，下列说法正确的是 A．A、B之间的摩擦力一定变大           B．B与墙面间的弹力可能不变 C．B与墙之间可能没有摩擦力            D．弹簧弹力一定不变 ‎3.火车以速率v1向前行驶，司机突然发现在前方同一轨道上距车为s处有另一辆火车，它正沿相同的方向以较小的速率v2做匀速运动，于是司机立即使车做匀减速运动，该加速度大小为a，则要使两车不相撞，加速度a应满足的关系为 A.   B.   C.    D.‎ ‎4.关于电场，下列说法正确的是 A．由E=知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍 B．由E=k知，E与Q成正比，而与r2成反比 C．由E=k知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强均相同 D．电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向 ‎5.如图所示，甲、乙两个带等量异种电荷而质量不同的带电粒子，以相同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，运动轨迹如图中虚线所示.不计粒子所受重力及空气阻力，下列说法正确的是 ‎ A．甲带负电荷，乙带正电荷 B．甲的质量大于乙的质量 C．洛伦兹力对甲做正功 D．甲在磁场中运动的时间等于乙在磁场中运动的时间 ‎6.如图，电灯的灯丝电阻为2Ω，电池电动势为2V，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为3Ω．先合上电键K，过一段时间突然断开K，则下列说法中正确的是 A．‎ 电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同 B．‎ 电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反 C．‎ 电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同 D．‎ 电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反 第二小卷 本小卷共8题，每题4分，共32分。每题后面所给的四个选项中，至少有两个是正确的。全部选对得4分，部分选对得2分，错选、不选得0分。‎ ‎7.“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的桶面上做圆周运动而不掉下来．如图所示，已知桶壁的倾角为θ，车和人的总质量为m，做圆周运动的半径为r，若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力，下列说法正确的是 A．人和车的速度为              B．人和车的速度为 C．桶面对车的弹力为              D．桶面对车的弹力为 ‎8.实验小组利用DIS系统（数字化信息实验系统），观察超重和失重现象．他们在学校电梯房内做实验，在电梯天花板上固定一个压力传感器，测量挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为10N的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上出现如图所示图线，根据图线分析可知下列说法正确的是 ‎ A．从时刻t1到t2，钩码处于失重状态，从时刻t3到t4，钩码处于超重状态 B．t1到t2时间内，电梯一定在向下运动，t3到t4时间内，电梯可能正在向上运动 C．t1到t4时间内，电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下 D．t1到t4时间内，电梯可能先加速向上，接着匀速向上，再减速向上 ‎9.如图所示，质量m＝20 kg和M＝40 kg的两物块，叠放在光滑水平面上，其中物块m通过处于水平方向的轻弹簧与竖直墙壁相连，初始时刻，弹簧处于原长状态，弹簧的劲度系数k＝250 N/m．现用水平力F作用在物块M上，使其缓慢地向墙壁移动，当移动40 cm时，两物块间开始相对滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．在相对滑动前的过程中，取g=10m/s2，下列说法中正确的是 A．M受到的静摩擦力保持不变 B．刚推动时弹簧的弹性势能等于16J C．开始相对滑动时，推力F的大小等于100 N D．动摩擦因数等于0.5‎ ‎10.如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是 A．a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为ab＞ac＞aa B．a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为aa＞ab＞ac C．a、b、c做匀速圆周运动的线速度大小关系为va=vb＞vc D．a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Ta=Tc＞Tb ‎11.如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点（不计P、Q的重力以及它们间的相互作用），则从开始射入到打到上极板的过程，下列说法中正确的是 ‎ A．它们运动的时间相等 B．它们所带的电荷量之比qP：qQ=1：2‎ C．它们的电势能减小量之比△EP：△EQ=1：2‎ D． 它们的电场力做功之比WP：WQ=2：1‎ ‎12.如图, 一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场B和匀强电场E组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P，进入另一匀强磁场B'，最终打在AlA2上．下列表述正确的是 A. 粒子带负电 B. 所有打在AlA2上的粒子，在磁场B'中运动时间都相同 C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 D. 粒子打在AlA2上的位置越靠近P，粒子的比荷越大 ‎13.用一平行板电容器和一个线圈组成LC振荡电路，要增大发射电磁波的波长，可采用的做法是 ‎ A．增大电容器两极板间的距离 B．减小电容器两极板间的距离 C．减小电容器两极板正对面积 D．在电容器两极板间加入电介质 ‎14.如图所示电路中，电源电动势E恒定，内阻r＝1Ω，定值电阻R3＝5Ω。开关K断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等。则以下说法中正确的是 ‎ A．电阻R1、R2可能分别为4Ω、5Ω B．电阻R1、R2可能分别为3Ω、6Ω C．开关K断开时理想电压表的示数一定小于K闭合时的示数 D．开关K断开与闭合时，理想电压表的示数变化量大小与理想电流表的示数变化量大小之比一定等于6Ω 第II卷 非选择题（共60分）‎ 第一小卷 第15题8分，第16题8分，共16分。[‎ ‎15.（本题满分8分）甲同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块大小为3cm左右，外形不规则的大理石块代替小球．他设计的实验步骤是：‎ A．将石块用细线系好，结点为M，将细线的上端固定于O点（如图所示）‎ B．用刻度尺测量OM间细线的长度l作为摆长 C．将石块拉开一个大约α=30°的角度，然后由静止释放 D．从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T=得出周期．‎ ‎①则该同学以上实验步骤中有错误的是　　．‎ ‎②若该同学用OM的长作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值　　（偏大或偏小）．‎ ‎③如果该同学改正了错误，改变OM间细线的长度做了2次实验，记下每次相应的线长度l1、l2和周期T1、T2，则由上述四个量得到重力加速度g的表达式是　　．‎ ‎16.（本题满分8分）用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．‎ A．电压表V1（量程6V、内阻很大）‎ B．电压表V2（量程 4V、内阻很大）‎ C．电流表A（量程 3A、内阻很小）‎ D．滑动变阻器R（最大阻值 10Ω、额定电流 4A）‎ E．小灯泡（2A、7W）‎ F．电池组（电动势 E、内阻 r）‎ G．开关一只，导线若干 实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小．‎ ‎（1）请将设计的实验电路图在图甲中补充完整．‎ ‎（2）每一次操作后，同时记录电流表 A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I，U1）、（I，U2），标到U﹣I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E=　　V、内阻r=　　Ω．（结果保留两位有效数字）‎ ‎（3）在U﹣I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为　　Ω，电池组的效率为　　（结果保留两位有效数字）．‎ 第二小卷 第17题16分，第18题16分，共32分。‎ ‎17.（本题满分16分）图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧．投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上端放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去．设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零．不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能．已知重力加速度为g．求：‎ ‎（1）质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1；（3分）‎ ‎（2）弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep；（4分）‎ ‎（3）已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵管绕AB管的中轴线OO′在90°角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在m到m之间变化，且均能落到水面．持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少？（9分）‎ ‎18.（本题满分16分）如图所示，真空室内有一个点状的α粒子放射源P，它向各个方向发射α 粒子（不计重力），速率都相同．ab为P点附近的一条水平直线（P到直线ab的距离PC=L），Q为直线ab上一点，它与P点相距PQ=（现只研究与放射源P和直线ab同一个平面内的α粒子的运动），当真空室内（直线ab以上区域）只存在垂直该平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场时，水平向左射出的α粒子恰到达Q点；当真空室（直线ab以上区域）只存在平行该平面的匀强电场时，不同方向发射的α粒子若能到达ab直线，则到达ab直线时它们动能都相等，已知水平向左射出的α粒子也恰好到达Q点．（α粒子的电荷量为+q，质量为m；sin37°=0.6；cos37°=0.8）求：‎ ‎（1）α粒子的发射速率；（3分）‎ ‎（2）匀强电场的场强大小和方向；（4分）‎ ‎（3）当仅加上述磁场时，能到达直线ab的α粒子所用最长时间和最短时间的比值．（9分）‎ 第三小卷 选做题，请考生从下面两道题中任选一题作答，共12分。‎ ‎19.[物理选修3-3]‎ ‎（1）（5分）下列说法正确的是（　　）（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ A．外界对封闭气体做功时，气体内能可能增大 B．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大 C．空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向 D．“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积 E．生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成 ‎（2）（7分）如图所示为一简易火灾报警装置.其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声.27℃时，空气柱长度L1为20cm，水银上表面与导线下端的距离L2为10cm，管内水银柱的高度h为13cm，大气压强P0=75cmHg.‎ ‎（1）当温度达到多少摄氏度时，报警器会报警？‎ ‎（2）如果要使该装置在87℃时报警，则应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱？‎ ‎20.[物理选修3-4]‎ ‎（1）（5分）在下列叙述中，正确的是（　　）（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ ‎　 A． 光电效应现象说明光具有粒子性 ‎　 B． 重核裂变和轻核聚变都会产生质量亏损 ‎　 C． 玛丽居里最早发现了天然放射现象 ‎　 D． 若黄光照射某金属能发生光电效应，用紫光照射该金属一定能发生光电效应 ‎　 E． 根据波尔理论，氢原子从高能态跃迁到低能态时，原子向外释放光子，原子电势能和核外电子的动能均减小 ‎（2）（7分）如图所示，ABCD为一棱镜的横截面，∠A=∠B=90°，∠C=60°，CD面镀银成反射面．一宽度为d的平行光束垂直AB面射入棱镜，从BC面射出后垂直射到光屏MN上，在MN上得到一宽度为d的亮斑．求棱镜材料的折射率．‎ 衡阳八中2017届高三年级第三次质检物理参考答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 B D D B B B AC AC CD AD 题号 ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ 答案 AB CD BD AD ‎15.‎ ‎（1）BCD；（2）偏小；（3）g=．‎ ‎16.（1）电路如图所示；（2）5.5；1.0；（3）0.0；64%．‎ ‎17.‎ ‎（1）质量为m的鱼饵到在管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供，则有：‎ mg=m…①‎ 由①式解得：v1=…②‎ ‎（2）弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能，由机械能守恒定律有：‎ Ep=mg（1.5R+R）+m…③‎ 由②③式解得：Ep=3mgR…④‎ ‎（3）不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响，质量为m的鱼饵离开管口后做平抛运动，设经过t时间落到水面上，离OO′的水平距离为x1，由平抛运动规 律有：‎ ‎4.5R=gt2 …⑤‎ x1=v1t+R…⑥‎ 由⑤⑥式解得：x1=4R…⑦‎ 当鱼饵的质量为m时，设其到达管口C时速度大小为v2，由机械能守恒定律有：‎ ‎=mg（1.5R+R）+…⑧‎ 由④⑧式解得：v2=2…⑨‎ 质量为m的鱼饵落到水面上时，设离OO′的水平距离为x2，则有：‎ x2=v2t+R…⑩‎ 由⑤⑨⑩式解得：x2=7R 鱼饵能够落到水面的最大面积S，则S=（πx22﹣πx12）=πR2（或8.25πR2）‎ 答：（1）质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小为；‎ ‎（2）弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep为3.5mgR；‎ ‎（3）鱼饵能够落到水面的最大面积S是84πR2．‎ ‎18.‎ ‎（1）设α粒子做匀速圆周运动的半径R，过O作PQ的垂线交PQ于A点，如图所示，‎ 由几何知识可得：，‎ 代入数据可得α粒子轨迹半径：，‎ 洛仑磁力提供向心力：，解得α粒子发射速度为：；‎ ‎（2）真空室只加匀强电场时，由α粒子到达ab直线的动能相等，可得ab为等势面，电场方向垂直ab向下．‎ 水平向左射出的α粒子做类平抛运动，由运动学关系可知：‎ 与ab平行方向：，‎ 与ab垂直方向：，‎ 其中，‎ 解得：；‎ ‎（3）真空室只加磁场时，圆弧O1和直线ab相切于D点，α粒子转过的圆心角最大，运动时间最长，如图所示．‎ 则：=，β=37°，‎ 最大圆心角：γmax=360°﹣90°﹣37°=233°，‎ 最长时间：，‎ 圆弧O2经C点，α粒子转过的圆心角最小，运动时间最短．‎ 则：=（1分）θ=53°，‎ 最小圆心角：γmin=2θ=106°，‎ 最短时间：，‎ 则最长时间和最短时间的比值为：（或2.20）；‎ 答：（1）α粒子的发射速率为；‎ ‎（2）匀强电场的场强大小为，方向：垂直ab向下；‎ ‎（3）当仅加上述磁场时，能到达直线ab的α粒子所用最长时间和最短时间的比值为．‎ ‎19.‎ ‎（1）ACE ‎（2）①封闭气体做等压变化，设试管横截面积为S，则初态：V1=20S，T1=300K，末态：V2=30S，由盖吕萨克定律可得：=，解得T2=450K，所以t2=177℃．‎ ‎②设当有xcm水银柱注入时会在87℃报警，由理想气体状态方程可得：=， 代入数据解得x=8 cm．‎ ‎20.‎ ‎（1）ACD ‎（2）光路图如图所示，当光屏MN与射出的光束垂直时，由几何关系可得：光线射到BC面的入射角为：i=30°‎ 由几何关系可得：‎ ‎===‎ 设光线从BC射出时的折射角为r，则在△O3O4F中：‎ sin（90°﹣r）=‎ 据题意：=d 由折射定律可得：n=‎ 联立解得：n=‎ 答：棱镜材料的折射率为．‎