2016届安徽合肥一六八中学高三上段考物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列符合史实的是：

A.牛顿在前人对惯性研究基础之上，对“物体怎样才会不沿直线运动”得出这样的结论：以任何方式改变速度都需要力，进而为万有引力定律发现奠定了基础

B.牛顿得出了万有引力与物体质量及它们距离的关系，同时在实验室比较准确的测出了引力常量

C.1846年9月23日晚，德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被后人称为“笔尖下发现的行星”——天王星

D.20世纪20年代，量子力学建立了，它能够很好的描述宏观物体的运动规律，并在现代科学技术中发挥了重要作用

2. 难度：中等

历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”定义为 A = ，其中v₀ 和v_t 分别表示某段位移 s 内的初速度和末速度。A > 0表示物体做加速运动，A < 0表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度的定义式为 a = ，下列说法正确的是：

A．若A不变，则 a 也不变。

B．若A > 0且保持不变，则 a 逐渐变小。

C．若A不变，则物体在中间位置处的速度为 。

D．若A不变，则物体在中间位置处的速度为

3. 难度：困难

如图1所示，O为水平直线MN上的一点，质量为m的小球在O点的左方时受到水平恒力F₁作用，运动到O点的右方时，同时还受到水平恒力F₂的作用，设质点从图示位置由静止开始运动，其v-t图象如图2所示，在0-t₄时间内，下列说法错误的是：

A.质点在O点右方运动的时间为t₃-t₁

B. 质点在O点的左方加速度大小为v₁/(t₄-t₃）

C. F₂的大小为2mv₁/（t_3-t₁）

D. 质点在0-t₄这段时间内的最大位移为v₁t₂/2

4. 难度：中等

如图所示，倾角θ=37^o的斜面固定在水平面上，一质量M=1.5kg的物块受平行于斜面向上的轻质橡皮筋拉力F=9N作用，平行于斜面的轻绳一端固定在物块M上，另一端跨过光滑定滑轮连接A、B两个小物块，物块M处于静止状态。已知物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，m_A=0.2kg，m_B=0.4kg，g取l0m/s²。则剪断A、B间轻绳后，关于物块M受到的摩擦力的说法中正确的是( sin37^o=0.6)

A．滑动摩擦力，方向沿斜面向下，大小为4N

B．滑动摩擦力，方向沿斜面向下，大小为2N

C．静摩擦力，方向沿斜面向下，大小为7N

D．静摩擦力，方向沿斜面向上，大小为2N

5. 难度：简单

如图甲所示，质量m=1kg的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕在半径R=0.2m的、质量M=1kg的薄圆筒上。t=0时刻，圆筒在电动机的带动下由静止开始绕竖直的中心轴转动，小物体的v-t图像如图乙所示，小物体和地面间的动摩擦因数μ=0.2，则：

A.圆筒转动的角速度随时间的变化关系满足ω=4t

B.细线的拉力大小为2N

C.细线拉力的瞬时功率满足P=4t      

D.在0-2s内，电动机做的功为8J

6. 难度：简单

理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体，O为球心，以O为原点建立坐标轴Ox，如图所示。一个质量一定的小物体（假设它能够在地球内部移动）在x轴上各位置受到的引力大小用F表示，则下图所示的四个F随x的变化关系图正确的是

7. 难度：简单

如图所示，A、B均为两个完全相同的绝缘等腰直角三角形的小薄板，两者不固连，质量均为m，在A、B内部各嵌入一个带电小球，A中小球带电量为＋q，B中小球带电量为－q，且两个小球的球心连线沿水平方向．A、B最初靠在竖直的粗糙墙上．空间有水平向右的匀强电场，重力加速度为g.现将A、B无初速度释放，下落过程中始终相对静止，忽略空气阻力，则下列说法中正确的是(  )

A．A、B下落的加速度大小均为g

B．A、B下落的加速度大小应小于g

C．A、B之间接触面上的弹力不可能为零

D．B受到A的摩擦力作用，方向沿接触面向下

8. 难度：中等

发射地球同步卫星时，先将卫星发射至距地面高度为h₁的近地轨道上，在卫星经过A点时点火，实施变轨，进入远地点为B的椭圆轨道上，最后在B点再次点火，将卫星送入同步轨道，如图所示．已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，则：

A.卫星在近地圆轨道的周期最大

B.卫星在椭圆轨道上由A到B的过程速率逐渐减小

C.卫星在近地点A的加速度为gR²/（R+h₁）²

D.远地点B距地表距离为（gR²T²/4π²）^1/3

9. 难度：简单

A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）。两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的R₁为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），R₂为滑动变阻器，R₃为定值电阻。当R₂的滑片P在中间时闭合电键S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ。电源电动势E和内阻r一定，下列说法中正确的是

A.若将R₂的滑动触头P向a端移动，则θ变小

B.若将R₂的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小

C.保持滑动触头P不动，用较强的光照射R₁，则小球重新达到稳定后θ变小

D.保持滑动触头P不动，用较强的光照射R₁，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变

10. 难度：中等

如图，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W₁和W₂，小球离开弹簧时速度为，不计空气阻力，则上述过程中：

A． 小球与弹簧组成的系统机械能增加

B． 小球的速度先增大后减小

C． 小球的机械能增加-W₁+mv²/2

D． 小球的电势能增加

二、实验题

11. 难度：简单

某兴趣小组设计出如图甲所示的实验装置，探究小车的加速度跟合外力的关系，图中与小车左端相连的是测力传感器，小车放置在表面各处粗糙程度相同的水平长木板上。按甲图装配好实验器材，先测出小车运动时所受摩擦阻力，逐渐向砂桶中添加细砂粒，当观察到小车刚开始运动时，记下传感器的最大示数为F₀，可认为摩擦阻力为F₀。

（1）将小车放回初位置并用手按住，继续向沙桶中添加一定量的砂粒，接通频率为50Hz的交流电源使打点计时器工作，然后释放小车，记下小车下滑过程中传感器的示数F₁，打出一条纸带。再继续向沙桶中添加砂粒，多次重复实验，打出多条纸带，图乙为某次实验打出的一条纸带，纸带上每四个计时点记为一个计数点，按时间顺序，取0、1、2、3、4、5、6六个计数点，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离（单位：cm），分别标注在相应的计数点的下方，则小车的加速度a=                 m/s²(结果保留三位有效数字)

(2)算出各次小车的加速度和合力F(F=F₁-F₀)，获得多组数据，描绘小车加速度a与F的关系图像，纸带与打点计时器间的摩擦可忽略，下列图像可能正确的是________。

(3)在上述实验中写出一条的主要误差来源中：________________________________。

12. 难度：简单

在“测量金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准、待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数为         mm（该值接近多次测量的平均值）。

（2）用伏安法测金属丝的电阻。实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3KΩ）、滑动变阻器（0-20Ω，额定电流2A），开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：

（2）

次数	1	2	3	4[	5	6	7
U/V	0.10	0.30[	0.70	1.00	1.50	1.70	2.30
I/A	0.020	0.060	0.160	0.220	0.340	0. 460	0.520

由以上实验数据可知，他们测量是采用图2中的       图（选填“甲”或“乙”）。

 

（3）图3 是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器滑片P置于变阻器的一端。请根据（2）所选的电路图，补充完图3中实物间的连线，并使开关闭合瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。

（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值

=         Ω（保留两位有效数字）。

（5）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为       （填选项前的符号）。

A. Ω∙m   B. Ω∙m    C. Ω∙m   D. Ω∙m

（6）任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是        。

A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差

B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差

C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差

D．用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差

三、计算题

13. 难度：中等

一物块在粗糙水平面上，受到的水平拉力F随时间t变化如图（a）所示，速度v随时间t变化如图（b）所示（g=10m/s²）．求：

（1）1秒末物块所受摩擦力f的大小

（2）物块质量m

（3）物块与水平面间的动摩擦因数μ

14. 难度：困难

如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC，其下端(C端)距地面高度h＝0.8 m．有一质量500 g的带电小环套在直杆上，正以某一速度v₀沿杆匀速下滑，小环离开杆后正好通过C端的正下方P点处．(g取10 m/s²)求：

(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；

(2)小环在直杆上匀速运动速度的大小v₀；

(3)小环运动到P点的动能。

15. 难度：中等

如图所示，半径R=4m的光滑圆弧轨道BCD与足够长的传送带DE在D处平滑连接，O为圆弧轨道BCD的圆心，C点为圆弧轨道的最低点，半径OB、OD与OC的夹角分别为53°和37°。传送带以2m/s的速度沿顺时针方向匀速转动，将一个质量m=0.5kg的煤块(视为质点)从B点左侧高为h=0.8m处的A点水平抛出，恰从B点沿切线方向进入圆弧轨道。已知煤块与轨道DE间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s²，sin37°=0. 6，cos37°=0.8。求：

（1）煤块水平抛出时的初速度大小v₀；

（2）煤块第一次到达圆弧轨道BCD上的D点对轨道的压力大小；

（3）煤块第一次离开传送带前，在传送带DE上留下痕迹可能的最长长度。（结果保留2位有效数字）