江苏省如东高级中学2017届高三上学期第二次学情调研物理试题

江苏省如东高级中学2017届高三上学期第二次学情调研物理试题

www.ks5u.com 一、本题共5小题，每小题3分，共15分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，选错或不答的得0分。‎ ‎1．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要，一下符合事实的是（ ）‎ A．牛顿首创了将实验和逻辑推理和谐结合起来的物理学研究方法 B．卡文迪许总结出了点电荷间相互作用的规律 C．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律并发现了万有引力定律 D．伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动 ‎【答案】D 考点：物理学史 ‎【名师点睛】本题主要考查了物理学史。根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可.英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出万有引力常量G．伽利略用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”且将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动。‎ ‎2．在国际单位制中，不是功率的单位是（ ）‎ A、W B、J/S C、kg.m2/s3 D、J/C ‎【答案】D ‎【解析】 试题分析：瓦特是功率的单位，故A是功率的单位；由，可得功率的单位为J/S，故B是功率的单位；由可得瓦特的单位是: kg.m2/s3,故C是功率的单位；由可知 J/C是电压的单位，故D不是功率的单位。所以不是功率单位的是D选项.‎ 考点：单位换算 ‎【名师点睛】本题主要考查了是我们对常见物理量及其单位的掌握，属于识记性知识的考查。首先对每个选项中的单位进行分析，写出它们的关系式，明确其对应的物理量，写出相应物理量的单位，然后确定符合题意的选项。‎ ‎3．一质点在几个共点力作用下做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力保持不变，则（ ）‎ A．质点一定做匀变速运动 B．质点一定做匀变直线速运动 C．质点可能做匀速圆周运动 D．质点在单位时间内速率的变化量总是不变 ‎【答案】A 考点：曲线运动条件、速度的变化量 ‎【名师点睛】本题关键明确曲线运动的条件和共点力平衡条件，然后分情况讨论。物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动，说明几个力是平衡力，如果对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力保持不变，则该质点受到的合外力为该恒力，然后根据各种运动的动力学特点分析即可解题。‎ ‎4．如图所示，一小球由静止开始沿斜面匀加速下滑，到达斜面低端B时速度大小为v1，现假设运动过程中一任意位置A的速度大小为v，A到B间的距离设为s，则下列v2—s图象可能正确的是（ ）‎ ‎【答案】A ‎【解析】 试题分析：由匀变速直线运动速度位移公式从A到B有：，变形得：，可知v2与s是一次函数且当s=0时，故A正确。所以A正确，BCD错误。‎ 考点：匀变速直线运动的规律 ‎【名师点睛】此题是匀变速直线运动速度位移公式的应用。从A到B有：，变形得：，再结合数学知识即可得出此函数为一次函数，其纵截距为,结合这两点即顺利解题。本题属于基础题。‎ ‎ ‎ ‎5.如图所示为某示波管内由金属电极P1、P2形成的聚焦电场，实线表示电场线、虚线表示等势线（相邻等势线间电势差相等）。关于在聚焦电场中的三点A、B、C，下列说法中正确的是（ ）‎ A．A点场强比B点大 B．电子从A点沿不同路径聚焦到C点，电场力做功相同 C．极板P2的电势低于极板P1‎ D．极板P2内表面上各点场强和电势均不相等 ‎【答案】B 考点：电场线、等势面 ‎【名师点睛】本题主要考查了电场线、等势面。沿电场线电势降低，电场强度的大小与电场线的疏密的关系。电场线的疏密反映电场强度的大小，电场线的切线方向表示场强的方向；一条电场线是不能反映电场线的疏密的；沿着电场线方向电势是降低的，从而明确电荷在电场中的受力特点以及电场力做功情况。‎ 二、本题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的，全部 选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。‎ ‎6．有一电容器，带电荷量为2×10-4C时，两极板间电压为200V。若使其带电量再增加2×10-4C，则下列判断正确的是（ ）‎ ‎ A．它的电容为1μF ‎ ‎ B．它的电容为2μF ‎ C．两极板间电压为200V ‎ D．两极板间电压为400V ‎【答案】AD 考点：电容器的电容 ‎【名师点睛】本题主要考查了电容的定义式，电容器的定义式是一个比值定义，也就是电容器的大小与Q和U都无关，只与它们的比值有关；而电容器的决定式说明电器的大小与两板的正对面积成正比，与两板间的距离成反比。‎ ‎7．如图所示，两颗卫星A、B质量相等，A绕地球运动的轨迹为圆，B绕地球运动的轨迹为椭圆，轨迹在同一个平面内且相切于P点，则（ ）‎ A．在P点两卫星的速度大小相等 B．在P点卫星B的速度介于7.9km/s和11.2km/s之间 C．卫星B的周期比A长 D．两卫星的机械能相等 ‎【答案】BC ‎【解析】 试题分析：卫星在轨道B上做椭圆运动，要过渡到圆轨道A，在P点应该减小速度，做向心运动，所以两颗卫星分别经过P点处时，A的速度小于B的速度，故A错误;做圆轨道的速度为7.9km/s，做椭圆运动的速度应该大于7.9km/s，又因为始终围绕地球运动，所以速度不会超过11.2km/s，即在P点卫星B的速度介于7.9km/s和11.2km/s之间，故B正确；卫星B的半长轴大于卫星A圆轨道半径，根据开普勒第三定律，得卫星A的运行周期比卫星B的运行周期短．故C错误；卫星由A圆轨道变轨到B椭圆轨道需要加速，所以B轨道的机械能要大于A轨道的机械能，故D错误。所以BC正确，AD错误。‎ 考点：万有引力定律的应用 ‎【名师点睛】本题考查卫星的变轨和离心运动等知识，关键抓住万有引力提供向心力，涉及的公式和物理量非常多，要灵活根据题意选取公式。根据开普勒第三定律判断卫星A的运行周期与卫星B的运行周期关系. 卫星在轨道上做圆运动，要过度到椭圆轨道，在P点应该做离心运动，增大速度．速度可以短时间内变化。‎ ‎8.如图甲所示，两个平行金属板P、Q正对竖直放置，两板间加上如图乙所示的交流电压，t=0时，‎ P板比Q板电势高U0，在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动（电子所受重力可忽 略），已知电子在0～4t0时间内未与两板相碰，则（ ）‎ A．t0～2t0时间内电子的电势能增加 B．在3t0时刻电子的机械能最小 C．2t0～3 t0时间内电子运动的速度方向向左，且速度大小逐渐减小 D．3 t0～4 t0时间内电子运动的速度方向向右，且速度大小逐渐减小 ‎【答案】AD 所以电子所受电场力方向向左，加速度方向也向左，所以电子向右做匀减速直线运动，到4 t0时刻速度为 ， 恰好又回到M点，故D正确。所以AD正确，BC错误。‎ 考点：周期性变化的电场 ‎【名师点睛】本题主要考查的是周期性变化的电场，对处在场中的质子运动情况的分析。具体思路是平行 板电容器两极板带电后形成匀强电场，带电离子在电场中受到力的作用，根据牛顿第二定律求出加速度，‎ 根据运动学基本公式分析即可求解本题关键是分段考虑，也可以画出电子运动的速度时间图象求解。‎ ‎9.如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为1Ω，四个电阻的阻值已在图中标出，ab间连接 着一静电计（图中未画出）。闭合开关S，电压表示数为U，电流表示数为I，静电计的时数为Uab，下列说 法正确的是（ ）‎ ‎ A．电源消耗的功率为20W ‎ B．Uab的大小为4 V ‎ C．U与I的比值为5Ω ‎ D．ab间用导线连接后，电压示数为U′，电流表示数为 I′，则 ‎【答案】BCD 考点：闭合电路欧姆定律；动态电路分析 ‎【名师点晴】本题主要考查了闭合电路欧姆定律；动态电路分析。要搞清电路的结构，明确电表各测量哪部分电路的电压或电流，首先利用闭合电路欧姆定律，求出总电流，利用P=IE求出总功率，再利用串联电路分压特点求出ab点的电势差；注意分析电压表和电流表变化量的比值时，首先要找到电压表和电流表读数的函数关系.‎ 三、本题共2小题，共20分，把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。‎ ‎10.（8分）某同学在用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验。‎ ‎（1）该同学在实验室找到了一个小正方体木块，用实验桌上的一把游标卡尺测出正方体木块的边长，如图甲所示，则正方体木块的边长为 cm.‎ ‎(2) 接着用这个正方体木块把小车轨道的一端垫高，通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动。设小车的质量为M，正方体木块的边长为a，并用刻度尺量出图中AB水平距离为L（a<”、“=”、“<”），理由是 。‎ ‎【答案】（1）电路如图所示 （2）左 2.00 3000 （3）>‎ 考点：测量电压表内阻 ‎【名师点晴】本题主要考查了测量量程为3V的电压表内阻。首先设计电路，连接好电路图，在连接电路时应注意为了保护电压表不被烧坏，应使电压表所测得电压从零逐渐增大，要将滑动变阻器的滑片移到最左端。根据串并联电路特点求出电压表阻值，最后在进行误差分析。‎ 四、本题共5小题，共69分，解答应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。‎ ‎12.（13分）如图所示，固定斜面的倾角为θ=37o，质量为m=2.0kg的小物块放在斜面上恰能沿斜 面匀速下滑。已知斜面AB的长度L=5.1m，取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80.‎ ‎（1）求物块与斜面间的动摩擦系数；‎ ‎（2）若用平行于斜面向上的恒力推该物块，物块从斜面底端A点由静止开始运动了t1=1.2s后撤去外力，物块刚好能运动到达斜面顶端B点，求推力大小F；‎ ‎（3）若用平行于斜面向上逐渐减小的力推该物块，物块从斜面底端A点由静止开始运动，为使物块能运动到斜面顶端B点,该力至少要做的功W.‎ ‎【答案】（1）0.75 （2）34N （3）122.4J ‎【解析】‎ 试题分析：（1）小物块匀速下滑时受重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力。由平衡条件得：‎ 沿斜面方向： （1分）‎ 垂直斜面方向： （1分）‎ 滑动摩擦力公式： ‎ 以上联立代入数据解得： （1分）‎ ‎（3）物块从斜面底端A点运动到斜面顶端B点的过程中，由动能定理：‎ ‎ （2分）‎ 代入数据解得： （1分）‎ 考点：牛顿第二定律、动能定理 ‎【名师点晴】本题主要考查了牛顿第二定律、动能定理及运动学公式的综合应用能力。物体向下运动的过程中，受到重力、斜面的支持力和摩擦力，由平衡条件得出摩擦因数；当用平行于斜面向上的恒力推物块时，根据牛顿第二定律求解加速度的表达式，在求出撤去外力时的加速度的表达式，结合位移关系即可求出外力；物块从斜面底端到斜面顶端的过程中，由动能定理求出所做的功。‎ ‎13.（13分）质量为m的带电小球A,用长为L绝缘细线悬挂于O点，处于静止状态。所在空间加上一水平向右的匀强电场后，A向右摆动，不计空气阻力，重力加速度大小为g.‎ ‎（1）若摆动的最大角度为，求A受到电场力大小F1；‎ ‎（2）若小球A能与竖直方向成的位置处于平衡，求A刚开始运动时加速度大小；‎ ‎（3）在（2）的情况下，求小球A到达与O点等高位置时的速度大小.‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎（2）设此时A受到的电场力大小为F2，由平衡条件得： （2分）‎ 根据牛顿第二定律： （1分） ‎ 联立并代入数据解得： （2分）‎ ‎（3）由动能定理得： （3分）‎ 代入数据解得： （1分）‎ 考点：物体的平衡、动能定理、牛顿第二定律 ‎【名师点晴】本题主要考查了物体的平衡、动能定理、牛顿第二定律的综合知识。当摆动最大角度60°时速度为零，根据动能定理，结合拉力不做功，即可求电场力大小；根据平衡条件和牛顿第二定律列出方程组，即可求解加速度；再利用动能定理求小球A到达与O点等高位置时的速度大小。‎ ‎14.（13分）如图所示，A、B两小球用轻杆连接，A球只能沿内壁光滑的竖直滑槽运动，B球处于光滑水平面内，开始时杆竖直，A、B两球静止。由于微小扰动，B开始沿水平面向右运动。已知A、B两球的质量均为m,杆长为L，重力加速度大小为g.求 ‎（1）A球着地时的速度大小；‎ ‎（2）A球机械能最小时，其加速度的大小；‎ ‎（3）当轻杆与竖直方向的夹角为时，B球的速度大小.‎ ‎【答案】（1） （2） g （3）‎ ‎（3）设轻杆与竖直方向的夹角为时A、B的速度分别为和，‎ 则由能量守恒： （2分）‎ 且和沿杆方向上的分速度大小相等，即 （2分） ‎ 联立解得： （2分）‎ 考点：机械能守恒、速度的分解 ‎【名师点晴】本题主要考查了机械能守恒、速度的分解。A球着地时，B球的速度为0，系统机械能守恒，根据机械能守恒定律列式即可求解；当A球机械能最小时，B球的速度最大，此时B球的加速度为0，A球只受重力作用，则加速度a=g。设杆与竖直方向间夹角为θ，B球的速度为vB，此时A球的速度为vA，根据动能定理列式，而vA和vB沿杆方向上分速度大小相等，联立方程求出vB的速度。‎ ‎15.（13分）轻弹簧原长为2L ‎,将弹簧竖直的放在水平地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止时放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为L，且弹簧的形变在弹性限度内。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接．AB是长度为5L的水平轨道，B端与半径为L的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，C点与圆弧的圆心在同一水平高度，如图所示．物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5．用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度L，然后放开P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g．‎ ‎（1）弹簧压缩至长度L时的弹性势能EP;‎ ‎（2）若P能沿圆弧轨道运动到最高点D，求P的质量m0的取值范围;‎ ‎（3）若P能滑上圆弧轨道恰好运动到C点，求P的质量M及在AB面上运动的路程S.‎ ‎【答案】（1） （2） （3） 6L ‎（3）若P能滑上圆弧轨道恰好运动到C点的速度为零，‎ 能量守恒定律： （2分） ‎ 解得： （1分）‎ 从C点返回至AB面，假设在P碰到弹簧之前就停下，此处距B点的距离为x,则 ‎ （2分）‎ 解得： （1分） ‎ 可见返回过程中P与弹簧没有接触，则 ‎ （1分）‎ 考点：弹性势能、动能定理、圆周运动 ‎【名师点晴】本题主要考查了弹性势能、动能定理、圆周运动相结合的问题。先研究弹簧竖直的情况，根据系统的机械能守恒求出弹簧最大的弹性势能，由于弹簧的压缩量等于竖直放置时的压缩量，两种情况弹簧的弹性势能相等．P能沿圆弧轨道运动，且不能沿圆弧轨道返回，即P能沿圆弧轨道运动到最高点D，先由圆周运动公式求出D点的速度，再利用动能定理求解；若P能滑上圆弧轨道恰好运动到C点的速度为零，利用动能定理可得质量及在AB面上运动的路程S。‎ ‎16.（13分）如图所示，在同一竖直面内固定有绝缘轨道，轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bcd组成，其中O为圆心，抛物线bc段切除掉，b点为抛物线的顶点，Obe在同一竖直线上且Oe与ef垂直，d点的切线方向与ef夹角，不计一切摩擦。范围足够大的匀强电场（图中未画出），电场线e→O方向，质量为m、电荷量为-q的带电小球在圆轨道上从a点由静止释放，当小球沿cd轨道运动时，与轨道间无相互作用力。已知圆弧半径为R，sin37°=0.60，cos37°=0.80‎ ‎（1）若电场强度的大小为E，选定a点的电势为零，求带电小球在b点的电势能EP;‎ ‎（2）求be的长度h;‎ ‎（3）改变电场强度的大小，该带电小球能否脱离cd轨道运动,试通过计算说明.‎ ‎【答案】（1） （2） （3）该带电小球仍沿cd轨道运动 ‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）小球从a→b,由功能关系得： （2分）‎ 解得： （1分）‎ ‎（3）建立如图所示坐标系xoy，设运动加速度为a，则 x方向： （1分）‎ y方向： （1分）‎ ‎ ‎ ‎ （1分）‎ 解得： （1分）‎ 所以小球运动轨迹与电场强度无关 （1分）‎ ‎（或偏转角的正切,可见小球的偏转角与电场强度大小无关）所以改变电场强度的大小，该带电小球仍沿cd轨道运动. （1分）‎ 考点：牛顿第二定律、动能定理、速度的分解 ‎【名师点晴】本题主要考查了牛顿第二定律、动能定理、速度的分解。小球从a→b,由功能关系可得小球的电势能；小球在b点以一定的速度做类平抛运动，再结合动能定理求出be的长度h；通过建立如图所示坐标系xoy，求出小球竖直方向的位移表达式，发现与电场强度无关，该带电小球仍沿cd轨道运动.‎ ‎ ‎