2017届湖南省高三8月单元检测物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，质量分别为m和2m的物体AB由轻质弹簧相连后放置在一箱子C内，箱子质量为m，整体悬挂处于静止状态；当剪断细绳的瞬间，以下说法正确的是（重力加速度为g）（  ）

A．物体A的加速度等于g

B．物体B和C之间的弹力为零

C．物体C的加速度等于g

D．物体B的加速度大于g

2. 难度：简单

2014年我国多地都出现了雾霾天气，严重影响了人们的健康和交通；设有一辆汽车在能见度较低的雾霾天气里以54km/h的速度匀速行驶，司机突然看到正前方有一辆静止的故障车，该司机刹车的反应时间为0．6s，刹车后汽车匀减速前进，刹车过程中加速度大小为5m/s²，最后停在故障车前1．5m处，避免了一场事故．以下说法正确的是（  ）

A．司机发现故障车后，汽车经过3 s停下

B．从司机发现故障车到停下来的过程，汽车的平均速度为7．5 m/s

C．司机发现故障车时，汽车与故障车的距离为33 m

D．从司机发现故障车到停下来的过程，汽车的平均速度为11 m/s

3. 难度：简单

如图所示，小球固定在轻杆一端绕圆心O在竖直平面内做匀速圆周运动，下列关于小球在最高点以及与圆心等高处的受力分析一定错误的是（ ）

A．       B．        

C．       D．

4. 难度：困难

如图所示，质量M=8kg的小车静止在光滑水平面上，在小车右端施加一水平拉力F=8N，当小车速度达到1．5m/s时，在小车的右端、由静止轻放一大小不计、质量m=2kg的物体，物体与小车间的动摩擦因数μ=0．2，小车足够长，物体从放上小车开始经t=1．5s的时间，则物体相对地面的位移为（g取10m/s²）（ ）

A. 1m    B. 2．1m    C. 2．25m    D. 3．1m

5. 难度：中等

太阳系中某行星运行的轨道半径为R₀，周期为T₀，天文学家在长期观测中发现，其实际运行的轨道总是存在一些偏离，且周期性地每隔t₀时间发生一次最大的偏离（行星仍然近似做匀速圆周运动）。天文学家认为形成这种现象的原因可能是该行星外侧还存在着一颗未知行星。假设两行星的运行轨道在同一平面内，且绕行方向相同，则这颗未知行星运行轨道的半径R和周期T是（认为未知行星近似做匀速圆周运动）

A.     B.

C.     D.

6. 难度：中等

如图所示，菱形ABCD的对角线相较于O点，两个等量异种点电荷分别固定在AC连线上的M点与N点，且OM=ON，则（ ）

A. A、C两处电势、场强均相同

B. B、D两处电势、场强均相同

C. A、C两处电势、场强均不相同

D. B、D两处电势、场强均不相同

7. 难度：中等

如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未画出）物块的质量为m，AB=a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ．现用水平向右的力将物块从O点缓慢拉至A点，拉力做的功为W．撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度减小为零，重力加速度为g．则上述过程中（  ）

A．物块在A点时，弹簧的弹性势能等于

B．物块在B点时，弹簧的弹性势能小于

C．经O点时，物体的动能等于

D．物块动能最大时，弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能

8. 难度：简单

如图所示，是自动跳闸的闸刀开关，闸刀处于垂直纸面向里的匀强磁场中，当CO间的闸刀刀片通过的直流电流超过额定值时，闸刀A端会向左弹开断开电路．以下说法正确的是（  ）

A．闸刀刀片中的电流方向为C至O

B．闸刀刀片中的电流方向为O至C

C．跳闸时闸刀所受安培力没有做功

D．增大匀强磁场的磁感应强度，可使自动跳闸的电流额定值减小

9. 难度：简单

如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，其在同一磁场中匀速转动过程中所产生正弦交流电的图像如图b所示．以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（  ）

A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零

B．线圈先后两次转速之比为3：2

C．交流电a的瞬时值为u=10sin5πt（v）

D．交流电b电压的最大值为20/ 3V

10. 难度：中等

如图甲所示 ，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线圈，在金属线圈的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域，MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界，边界的宽度为S，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直．现让金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v-t图象（其中OA、BC、DE相互平行）．已知金属线框的边长为L（L＜S）、质量为m，电阻为R，当地的重力加速度为g，图象中坐标轴上所标出的字母v₁、v₂、t₁、t₂、t₃、t₄均为已知量．（下落过程中bc边始终水平）根据题中所给条件，以下说法正确的是（  ）

A．t₂是线框全部进入磁场瞬间，t₄是线框全部离开磁场瞬间

B．从bc边进入磁场起一直到ad边离开磁场为止，感应电流所做的功为mgs

C．v₁的大小可能为

D．线框穿出磁场过程中流经线框横截面的电荷量比线框进入磁场过程中流经框横截面的电荷量多

11. 难度：简单

如图所示，位于水平面上的物体在斜向上的恒力F₁的作用下，做速度为v的匀速运动，此时力F₁与水平方向的夹角为θ₁；现将该夹角增大到θ₂，对应恒力变为F₂，则以下说法正确的是（  ）

A．若物体仍以速度v做匀速运动，则可能有F₂=F₁

B．若物体仍以速度v做匀速运动，则一定有F₂＞F₁

C．若物体仍以速度v做匀速运动，则F₂的功率可能等于F₁的功率

D．若物体以大于v的速度做匀速运动，则F₁的功率可能等于F₂的功率

12. 难度：简单

如图所示，质量为3m的重物与质量为m的线框用一根绝缘细线连接起来，挂在两个高度相同的定滑轮上，已知相框电阻为R，横边的边长为L，水平方向匀强磁场的磁感应强度为B，磁场上下边界的距离、线框竖直边长均为h．初始时刻，磁场的下边缘和线框上边缘的高度差为2h，将重物从静止开始释放，线框穿出磁场前，若线框已经做匀速直线运动，滑轮质量、摩擦阻力均不计．则下列说法中正确的是（  ）

A．线框进入磁场时的速度为

B．线框穿出磁场时的速度为

C．线框通过磁场的过程中产生的热量

D．线框进入磁场后，若某一时刻的速度为v，则加速度为

二、实验题

13. 难度：压轴

某同学为验证系统机械能守恒定律，采用如图所示的试验装置；将气垫导轨调节水平后在上面放上A、B两个光电门，滑块通过一根细线与小盘相连．测得滑块质量M，小盘和砝码的总质量m，滑块上固定的挡光片宽度为d．实验中，静止释放滑块后测得滑块通过光电门A的时间为△t_A，通过光电门B的时间为△t_B．

（1）实验中，该同学还需要测量    ；

（2）实验测得的这些物理量若满足表达式      即可验证系统机械能守恒定律．（用实验中所测物理量相应字母表示）

14. 难度：中等

待测电阻R_x的阻值约为20Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：

A、电流表A₁（量程150mA，内阻约为10Ω）

B、电流表A₂（量程20mA，内阻r₂=30Ω）

C、电压表V（量程15V，内阻约为3000Ω）

D、定值电阻R₀=100Ω

E、滑动变阻器R₁，最大阻值为5Ω，额定电流为1．0A

F、滑动变阻器R₂，最大阻值为5Ω，额定电流为0．5A

G、电源E，电动势E=4V（内阻不计）

H、电键S及导线若干

（1）为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不得小于其量程的1/3，请从所给的器材中选择合适的实验器材     （均用器材前对应的序号字母填写）；

（2）根据你选择的实验器材，请你在虚线框内画出测量R_x的最佳实验电路图并标明元件符号；

（3）待测电阻的表达式为    ，式中各符号的物理意义为:              ．

三、计算题

15. 难度：中等

甲车以10m/s的速度在平直的公路上匀速行驶，乙车以4m/s的速度与甲车同向做匀速直线运动，甲车经过乙车旁边开始以0．5m/s2的加速度刹车，从甲车刹车开始计时，求：

（1）乙车在追上甲车前，两车相距最大的距离．

（2）乙车追上甲车所用的时间．

16. 难度：困难

如图所示，光滑的水平面AB与半径R=0．4m的光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切，D点为半圆轨道最高点， A右侧连接一粗糙．用细线连接甲、乙两物体，中问夹一轻质压缩弹簧，弹簧甲、乙两物体不拴接，甲质量为m₁=4kg，乙质量m₂=5kg，甲、乙均静止．若固定乙，烧断细线，甲离开弹簧后经过进入，过D时对压力恰好零．取g=10m/s²，甲、乙两物体均可看作质，求：

（1）甲离开弹簧后经过B时速度大小v_B；

（2）弹簧压缩量相同情况下，若固定甲，烧断细线，乙物体离开弹簧后从A进入动摩擦因数μ=0．4的粗糙水平面，则乙物体在粗糙水平面上运动位移S．

四、简答题

17. 难度：困难

如图所示，电压为U的两块平行金属板MN，N板带正电，x轴与金属板垂直，原点O与N金属板上小孔重合，在O≤X≤d区域存在垂直纸面的匀强磁场B₁（图上未画出）和沿y轴负方向火小为的匀强电场，B₁与E在y轴方向的区域足够大．有一个质量为m，带电量为1q的带正电粒子（粒子重力不计），从靠近M板内侧的P点（P点在X轴上）由静止释放后从N板的小孔穿出后沿X轴做直线运动；若撤去磁场B₁，在第四象限X＞d的某区域加上左边界与y轴平行且垂直纸面的匀强磁场B₂（图上未画出），为了使粒子能垂直穿过X轴上的Q点，Q点坐标为（d，0）．求：

（1）磁感应强度B₁的大小与方向；

（2）磁感应强度B₂的大小与方向；

（3）粒子从坐标原点O运动到Q点所用的时间t

五、填空题

18. 难度：中等

如图所示，是某原子的三个能级，其能量分别为E₁、E₂和E₃，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光，已知a、b的波长分别为λ_a和λ_b，普朗克常量为h，真空中光速为c．则c 的波长为     ，能量差E₃-E₂=    ．

六、计算题

19. 难度：困难

如图所示为两块质量均为m，长度均为l的木板放置在光滑的水平桌面上，木块1质量也为m（可视为质点），放于木板2的最右端，木板3沿光滑水平桌面运动并与叠放在下面的木板2发生碰撞后粘合在一起，如果要求碰后木块1停留在木板3的正中央，木板3碰撞前的初速度v₀为多大？已知木块与木板之间的动摩擦因数为μ．