2016届山东省莱芜市高三上学期期末考试物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

在保证人身安全的情况下，某人从某一高度处竖直跳下到达水平地面。从脚尖着地、双腿逐渐弯曲到静止的过程中，下列分析正确的是

A．人一直向下做减速运动

B．人先向下做加速运动，后向下做减速运动

C．人一直处于失重状态

D．人一直处于超重状态

2. 难度：中等

如图所示，一个边长为0.5m、三边电阻不相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为10T的匀强磁场中。若通以图示方向的恒定电流，电流强度大小为0.4A，则金属框受到的磁场力大小为

A．0      B．2N

C．3N    D．4 N

3. 难度：困难

一不可伸长的轻质细绳，绳长为L，一端固定于离地面高度为1.5L的O点，另一端系一质量为m的小球，小球绕O点在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离L后落地，重力加速度为g，忽略空气阻力。则球运动到最低点时绳断前绳的拉力为

A．mg      B．1.5 mg     C．2mg   D．3mg

4. 难度：中等

一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T，从中性面开始计时，当时，感应电动势的瞬时值为10V，则此交流电电压的有效值为

A．    B．10V    C． D．20V

5. 难度：中等

据每日邮报2014年4月18日报道，美国国家航空航天局（NASA）目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler-186f。若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测：该行星自转周期为T；宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放一个小球（引力视为恒力），落地时间为t。已知该行星半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是

A．宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期小于

B．该行星的平均密度为

C．如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为

D．该行星的第一宇宙速度为

6. 难度：中等

如图所示，质量相同的两个带电粒子M、N以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行金属板间的匀强电场中，M从上板边缘处射入，N从两板正中央射入，已知两粒子都刚好从下极板边缘射出，不计粒子重力，则射出过程中

A．M、N的带电量之比为2：l

B．M、N的电势能减少量之为4：l

C．M、N的动能增量之比为l：4

D．M、N在极板间运动的时间之比为2：l

7. 难度：中等

如图所示的水平匀强电场中，将两个轻质带电小球M和N分别放在同一水平线上a、b两点，释放后，M、N保持静止，若将M、N移至同一水平线上c、d两点释放，则下面说法正确的是

A．M、N的带电量大小一定相同

B．小球M一定带负电

C．将M、N移至c、d两点后，M、N仍保持静止

D．移动过程中匀强电场对M、N均做负功

8. 难度：中等

如图所示，轻质弹簧一端固定在倾角为的光滑斜面底端的挡板上，一质量为m的小滑块在斜面上由A点静止释放，到达B点时与弹簧粘连在一起下滑。已知滑块到C点时，弹簧的弹力等于，由E点运动到F点（E、F两点未在图上标出）的过程中，弹簧的弹性势增加了3.0J，物体的重力势能减少了5.0J，则从滑块释放至弹簧压缩至最短这段过程中（弹簧不超过弹性限度，g为重力加速度）

A．滑块到B点时，滑块动能最大

B．由E点运动到F点的过程中滑块动能增加了2J

C．E点的位置一定在C点以上

D．F点的位置一定在C点以下

二、实验题

9. 难度：中等

某实验小组为测量木块与长木板间的动摩擦因数，设计如图所示实验装置，实验步骤如下：

①将一端装有定滑轮的长木板置于桌面并调节水平，木板另一端固定打点计时器。

②装砂的小桶通过细线绕过定滑轮与一木块相连接，细线的长度大于桌面的高度。

③将木块靠近打点计时器并与穿过打点计时器的纸带相连接。

④接通打点计时器电源，释放木块，装砂小桶带动木块一起运动，小桶与地面接触之后，木块还要在木板上继续运动一段距离后停下，打点计时器在纸带上打下一系列的点。

⑤取下纸带，根据打出的点计算出木块加速度的大小（用a表示）。

根据以上步骤回答下列问题：

（1）下图为实验中打出的一条纸带，纸带的左端与木块相连，并用虚线框标出了A、B两个区域，为了求得木块与长木板间的动摩擦因数应选取____（选填A或B）区域的数据计算出木块运动的加速度的大小；

（2）已知当地重力加速度为g，计算动摩擦因数的公式是____。

10. 难度：中等

一个定值电阻R_x，其阻值约在90～110之间，现需要测量其阻值，实验室可供选择的仪器如下：

①电流表G_l（0～5mA，内阻为300）

②电流表G₂（0～10mA，内阻为50），

③滑动变阻器R₃ （0～1000）

④滑动变阻器R₄（0～l0）

⑤干电池（1.5V），

⑥开关S及导线若干

（1）某同学设计如图甲所示电路，图中a、b为选用的电表，为使两电表的读数均能达到满偏电流的一半以上，a应选_______，b应选_____，滑动变阻器应选____（填写仪器前序号），实验前将滑动触头P移至图甲最____（选填“左”或“右”）端；

（2）根据图甲电路图在乙图中用笔划线完成实验电路的连接（连线不能交叉）；

（3）操作中，多次改变滑动变阻器的阻值，记录相应的a、b两表的读数分别为I₁、I₂；以，I₂为纵坐标，I₁为横坐标，作出相应图线。若作出图线如图丙所示，图中图线的斜率为0．49，则待测电阻R_x阻值为_____。

三、计算题

11. 难度：困难

如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角的绝缘斜面上，两导轨间距为l=0.5m。M、P两点间接有阻值为R=2的电阻。一根质量为m=0.1k的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，导轨和金属杆的电阻可忽略。直轨道的下端处于方向垂直斜面向下、磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场区域的宽度d=1.2m，导体杆ab静止在距磁场的上边界s=0.4m处。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，已知导体杆接近磁场下边界时匀速运动，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦，重力加速度为g=10m／s²。求：

（1）导体杆刚进入磁场时，通过导体杆上的电流大小和方向；

（2）导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量；

（3）导体杆穿过磁场的过程中整个电路产生的焦耳热。

12. 难度：困难

如图所示，粗糙水平面上有一质量为m=1kg的木板A，其上下表面与水平面平行，上表面左侧部分粗糙，其余部分光滑（涂有绝缘光滑涂层）。在A的左端有一质量也为m的带正电物体B（视为质点），带电量q=8×10^-2c，开始时A和B均处于静止状态。某时刻在水平方向施加水平向右的匀强电场，场强E=100N／C，A、B开始运动，2s后B物体滑到木板光滑部分。已知A与水平面间动摩擦因数，B与A左侧部分间的动摩擦因数，木板A的长度L=21.5m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g=10m/s²。求：

（1）木板A上表面粗糙部分长度；

（2）B在A上总的运动时间。

13. 难度：困难

如图所示，在xoy平面内，y轴左侧存在竖直向上的匀强电场，场强大小为E=4×10^-3N／C，y轴右侧存在垂直于xoy平面的I、II两部分匀强磁场，I、II两部分磁场以MN为界，MN与x轴夹角，相交于P点，OP=16cm。位于第二象限的粒子发射源S沿x轴正向发射比荷为1×10⁸C／kg的粒子，粒子经坐标原点O进入磁场区域I，再经过P点以垂直于MN的速度进入磁场区域II，再经过MN上的Q点进入磁场区域I，PQ=OP=16cm，粒子由P到Q所用时间为，不计粒子重力，求：

（1）磁场区域I中磁感应强度B₁的大小；

（2）粒子发射源S的坐标。