湖南省长沙市长郡中学2017届高三上学期第二次周测
物理试卷
一、选择题：第1~6题只有一项符合题目要求，第7~10题有多项符合题目要求
1、质量为m=10kg 的物体，在恒定的水平外力F 的作用下，在粗糙的水平面上做直线运动。0~2.0s 内水平外力F 与运动方向相反，2s~4s 内水平外力F 与运动方向相同，物体运动的速度-时间图像如图所示（210/g m s =），则下列说法正确的是
A 、0~4.0s 内物体运动的平均速度大小3m/s
B 、0~4.0s 内物体运动的平均加速度为2
3/m s - C 、水平外力F=50N D 、水平外力F=20N
2、一恒星系统中，行星a 绕恒星做圆周运动的公转周期是0.6年，行星b 绕恒星做圆周运动的公转周期是1.9年，根据所学知识比较两行星到恒星的距离关系
A 、行星a 距离恒星近
B 、行星b 距离恒星近
C 、行星a 和行星b 到恒星的距离一样
D 、条件不足，无法比较
3、如图所示，1C 为中间插有电介质的电容器，a 和b 为其两极板，a 板接地，M 和N 为两水平放置的平行金属板，当金属板带上一定电荷以后，两板间的一带电小球P 处于静止状态。已知M 板与b 板用导线相连，N 板接地，在以下方法中，能使P 向上运动的是
A 、缩小ab 间的距离
B 、增大MN 间的距离
C 、取出ab 两极板间的电介质
D 、换一块形状大小相同，介电常数更大的电介质
4、如图所示，光滑水平面上，质量分别为m 、M 的木块A 、B 在水平恒力F 作用下一起以加速度a 向右做匀加速运动，木块间的轻质弹簧劲度系数为k ，原长为0L ，则此时木块A 、B 间的距离为
A 、0Ma L k +
B 、0ma L k +
C 、0()
MF
L k M m ++ D 、0F ma L k -+
5、电动势为E 的电源与一电压表和一电流表串联成闭合回路，如果将一电阻与电压表并联，则电压表的读数减小为原来的
1
3
，电流表的读数增大为原来的3倍，则可以求出 A 、电源的内阻 B 、电流表的内阻 C 、电压表原来的读数 D 、电流表原来的读数
6、如图甲所示，交流电发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.2m ，ad=bc=0.4m ，线圈匝数为50匝，线圈的总电阻r=1Ω，线圈在磁感应强度B=0.2T 的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以100
/r s π
的转速匀速转动，
外接电阻R=9Ω，电压表为理想交流电表，则
A 、图甲中交流电压表的示数为802V
B 、图甲中电阻R 上消耗的电功率为11522W
C 、如图乙所示，在外电路接上原副线圈匝数比12:3:1n n =的理想变压器时，电阻R 上消耗的电功率最大
D 、如图乙所示，在外电路接上原副线圈匝数比12:1:3n n =的理想变压器时，电阻R 上消耗的电功率最大
7、在真空中某点电荷Q 的电场中，将带电荷量为q 的负试探电荷分别置于a （0,0，r ）、b 两点时，试探电荷所受电场力的方向如图所示，a b F F 、分别在yOz 和xOy 平面内，a F 与z 轴负方向成60°角，a F 与x 轴负方向成60°角，已知试探电荷在a 点受到的电场力大小为a F F =，静电力常量为k ，则以下判断正确的是
A 、b F F =
B 、a 、b 、O 三点电势关系为a b O ???=>
C 、点电荷Q 带正电，且大小为为2
4Fr Q kq
=
D 、在平面xOz 上移动该试探电荷，电场力不做功
8、绝缘光滑斜面与水平面成α角，质量为m 、带电荷量为-q （q>0）的小球从斜面上的h 高度处释放，初速度为0v （0v >0），方向与斜面底边MN 平行，如图所示，整个装置处在匀强磁场B 中，磁场方向平行斜面向上。如果斜面足够大，且小球能够沿斜面到达底边MN 。则下列判断正确的是
A 、匀强磁场磁感应强度的取值范围为0
0mg
B qv ≤≤ B 、匀强磁场磁感应强度的取值范围为0
cos 0mg B qv α
≤≤
C 、小球在斜面做变加速曲线运动
D 、小球达到底边MN 的时间22sin h
t g α
=
9、某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力不变。轻杆向右移动不超过l 时，装置可安全工作。一小车若以速度0v 撞击弹簧，已知装置可安全工作，轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力0f ，且不计小车与地面的摩擦，弹簧始终处于弹性限度内。从小车与弹簧刚接触时开始计时到小车离开弹簧这段时间内，轻杆所受的摩擦力f 随时间t 变化的f-t 图像可能是
10、如图所示，竖直固定放置的粗糙斜面AB 的下端与光滑的圆弧轨道BCD 在B 点相切，圆弧轨道的半径为R ，圆心O 与A 、D 在同一水平面上，C 点为圆弧轨道最低点，∠COB=θ=30°。现使一质量为m 的小物块从D 点无初速度地释放，小物块与粗糙斜面AB 间的动摩擦因数μ A 、小物块可能运动到A B 、小物块经过较长时间后会停在 C 点 C 、小物块通过圆弧轨道最低点C 时，对C 点的最大压力大小为3mg D 、小物块通过圆弧轨道最低点C 时，对C 点的最小压力大小为() 33mg - 二、非选择题 11、（1）电磁打点计时器接“6V 50Hz”电源，它的打点周期是_____s ；现在用它研究匀变速直线运动，通过打点的纸带测出物体的加速度，但实验时电路中交流电的频率高度50Hz ，而在实验过程中仍按频率等于50Hz 进行计算，则计算出的加速度值与物体实际的加速度值相比________（填“偏大”、 “偏小” 或“不变”）。 （2）如图所示是将电源频率调为50Hz 后打点计时器打出纸带，图中A 、B 、C 、D 、E 、F 点是按时间顺序先后打出的计数点（每两个计数点间有三个计时点未画出）。用刻度尺量处A 与B 、E 与F 之间距离分别为2.40cm 和0.84cm ，那么小车的加速度大小是_______2 /m s （结果保留两位有效数字），运动过程中，小车的速度逐渐_______（填“增大”、“增小”或“不变”）。 12、如图所示电路是测量电流表内阻g R 的实物连接图，实验的操作步骤如下： a 、将电阻箱R 的电阻调到零 b 、闭合开关，调节滑动变阻器1R 的滑片，使得电流表示数达到满偏电流0I c 、保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的电阻，使得电流表的示数为0 3 I d 、读出电阻箱的电阻0R 可求得电流表的内阻g R （1）请在方框中画出测量电流表内阻的电路图； （2）电流表的内阻g R 与读出的电阻箱电阻0R 关系为______。 （3）已知电流表的量程50mA ，内阻约为100Ω，可供选择的滑动变阻器1R 有：A 阻值0~10Ω，允许通过最大电流2A ；B 阻值0~50Ω，允许通过最大电流1.5A 。可供选择的电阻箱R 有：C 阻值0-99.9Ω，D 阻值0-999.9欧姆。为了比较准确地测量出电流表的内阻，应选用的滑动变阻器1R 是_______；应选用的电阻箱R 是________。（填仪器前的字母代号） （4）本实验中电流表的测量值g R 测与电流表内阻的真实值g R 真相比，有________。 A 、g g R R >测真 B 、g g R R <测真 C 、g g R R =测真 D 、g R 测可能大于g R 真，也可能小于g R 真 13、如图所示，内侧为圆锥凹面的圆柱固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，圆锥凹面与水平夹角为θ，转台转轴与圆锥凹面的对称轴'OO 重合。转台以一定角速度ω匀速旋转，一质量为m 的小物块落入圆锥凹面内，经过一段时间后，小物块随圆锥凹面一起转动且相对圆锥凹面静止，小物块和O 点的距离为L ，重力加速度大小为g 。若0ωω=，小物块受到的摩擦力恰好为零。 （1）求0ω； （2）若0(1)k ωω=±，且0 14、如图所示，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为30°的斜面上，导轨宽度为L ，导轨下端接有电阻R ，两导轨间存在一方向垂直于斜面向上，磁感应强度大小为B 的匀强磁场，轻绳一端平行于斜面系在质量为m 的金属棒上，另一端通过定滑轮竖直悬吊质量为0m 的小木块。第一次经金属棒从PQ 位置由静止释放，发现金属棒沿导轨下滑，第二次去掉轻绳，让金属棒从PQ 位置由静止释放。已知两次下滑过程中金属棒始终与导轨接触良好，且在金属棒下滑至底端MN 前，都已经达到了平衡状态。导轨和金属棒的电阻都忽略不计，已知 4m m =，22mgR gh B L =（h 为PQ 位置与MN 位置的高度差） 。求： （1）金属棒两次运动到MN 时的速度大小之比； （2）金属棒两次运动到MN 过程中，电阻R 产生的热量之比。 15、如图所示，遥控赛车比赛中的一个项目是“飞跃壕沟”，比赛要求：赛车从起点出发，沿水平轨道运动，通过遥控通电控制加速时间，使赛车可以在B 点以不同的速度“飞跃壕沟”，落在平台EF 段后竖直分速度将减为零，水平分速度保持不变。已知赛车的额定功率P=10.0W ，赛车的质量m=1.0kg ，在水平直轨道AB 和EF 上受到的阻力均为 2.0f F N =，AB 段长110.0L m =，EF 段长2 4.5L m =，B 、E 两点的高度差h=1.25m ，B 、E 两点的水平距离x=1.5m 。赛车车长不计，空气阻力不计，重力加速度210/g m s =。 （1）为保证赛车能停在平台EF 上，求赛车在B 点飞出的速度大小的范围。 （2）若在比赛中赛车通过A 点时速度1/A v m s =，且已经达到额定功率，要使赛车完成比赛，求赛车在AB 段的遥控通电时间范围。 物理答案 1-10：BACBCD AC BD AC CD 11、（1）0.02s ，偏小（2）2 0.61/m s ，减小 12、（1）如图所示（2）02g R R =（3）AC （4） A 13、（1）当0ωω=时，小物块受重力和支持力，由牛顿第二定律可得20tan sin mg m L θωθ= 解得0cos g L ωθ = （2）当0(1)k ωω=+时，小物块做圆周运动所需向心力变大，则摩擦力方向沿锥面向下，对小物块受力 分析可得 水平方向：2sin cos sin N F f m L θθωθ+= 竖直方向：cos sin N F f mg θθ-= 解得(2)sin f k k mg θ=+ 当0(1)k ωω=-时，小物块做圆周运动所需向心力变小，则摩擦力方向沿锥面向上，对小物块受力分析有 水平方向：2sin cos sin N F f m L θθωθ-= 竖直方向：cos sin N F f mg θθ+= 解得(2)sin f k k mg θ=- 14、（1）导体棒匀速运动时，根据平衡条件得： 资*源%库第一种情况有：22101sin -B L v mg m g BI L R θ==、 第二种情况有：222 2 sin B L v mg BI L R θ== 又由题 04m m =．联立以上三式得：121 2 v v = （2）第一次下滑至MN 位置的过程中，根据动能定理可得201011 ()sin 302 h mgh m g W m m v --=+? 第二次下滑至MN 位置的过程中，根据动能定理可得21212 mgh W mv -= 两次运动过程中，电阻R 产生的热量之比为 112259 112 Q W Q W == 15、（1）赛车通过B 点在空中做平抛运动，设赛车能越过壕沟的最小速度为min v ，在空中运动时间为1t ， 则有2 112 h gt = ，且min 1x v t = 资*源%库解得min 3/v m s = 为保证赛车不从F 端掉落，则赛车落到EF 平台后做匀减速运动，到达F 点时速度恰好为零，由f F ma =，解得22.0/f F a m s m = = 资*源%库设赛车从B 点飞出的最大速度为max v ，在平台上匀减速运动的位移为1x ，则有2112 h gt = ，21max 1x L x v t +-= 2 max 102v ax -=-，联立可得max 4.0v = 故速度大小的范围为3.0~4.0m/s （2）设赛车从B 点飞出的速度为v ，且赛车通电时间为2t ，则赛车从A 点运动到B 点的过程中，根据动 能定理有22211122f A Pt F L mv mv -=-，解得22 121122f A F L mv mv t P +-= 将赛车安全完成比赛从B 点飞出的最大速度和最小速度以及其他数据代入可得min max 2.4, 2.75t s t s == 故赛车在AB 段的安全通电时间范围为2.4 s ~2.75s $来&源
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