2017届湖北省高三上学期起点考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

一物体在F₁、F₂、F₃三个恒力的作用下处于静止状态。现保持F₁、F₂不变，仅使F₃的大小逐渐减小到零，然后再从零逐渐恢复到原来的大小。下列v—t图象大致能正确描述该物体运动情况的是（  ）

2. 难度：简单

如图所示，用水平恒力F将物体m由静止开始从A位置拉至B位置，前进的距离为L。当地面光滑时，力F做功为W₁、做功的功率为P₁；当地面粗糙时，力F做功为W₂、做功的功率为P₂，则（）

A．W₁＜W₂，P₁＜P₂     B．W₁＜W₂，P₁＞P₂    

C．W₁=W₂，P₁＜P₂     D．W₁=W₂，P₁＞P₂

3. 难度：简单

如图所示，水平面内有A、B、C、D、E、F六个点，它们均匀分布在半径为R=2cm的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场。已知A、C、E三点的电势分别为、、，下列判断正确的是（ ）

A. 电场强度的方向由A指向D

B. 电场强度的大小为1V/m

C. 该圆周上的点电势最高为4V

D. 将电子从D点移到F点，静电力做负功

4. 难度：简单

已知直线电流在其空间某点产生的磁场，其磁感应强度B的大小与电流强度成正比，与点到通电导线的距离成反比。现有平行放置的三根长直通电导线，分别通过一个直角三角形△ABC的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示，∠ACB = 60⁰，O为斜边的中点。已知I₁= 2I₂= 2I₃ ，I₂在O点产生的磁场磁感应强度大小为B，则关于O点的磁感应强度，下列说法正确的是（ ）

A. 大小为2B，方向垂直AB向左

B. 大小为B，方向垂直AB向左

C. 大小为2B，方向垂直AB向右

D. 大小为B，方向垂直AB向右

5. 难度：简单

如图所示，一直角边长为L的等腰直角三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，左边有一形状完全相同的等腰直角三角形导线框，线框水平向右匀速穿过磁场区域，设逆时针的方向为电流的正方向，则其感应电流i随位移x变化的图象正确的是（ ）

6. 难度：中等

如图所示，竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架（AB为直径），支架上套着一个小球，轻绳的一端悬于P点，另一端与小球相连．已知半圆形支架的半径为R，轻绳长度为L，且R＜L＜2R．现将轻绳的上端点P沿墙壁缓慢下移至A点，此过程中轻绳对小球的拉力F₁及支架对小球的支持力F₂的大小变化情况为（　　）

A. F₁和F₂均增大

B. F₁保持不变，F₂先增大后减小

C. F₁先减小后增大，F₂保持不变

D. F₁先增大后减小，F₂先减小后增大

7. 难度：简单

如图所示，竖直平面内固定着一个螺旋形光滑轨道，一个小球从足够高处落下，刚好从A点进入轨道。关于小球从轨道上的B点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（      ）

A．轨道对小球做正功

B．小球在B点的角速度小于在C点的角速度

C．小球在B点对轨道的压力小于在C点对轨道的压力

D．若改变小球下落的高度，小球在B、C两点对轨道的压力差保持不变

8. 难度：简单

图甲为一理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为6∶1，电压表和电流表均为理想电表，R_t为阻值随温度升高而变小的热敏电阻，R₀为定值电阻，若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电。下列说法中正确的是（       ）

A．输入变压器副线圈的交流电压表达式为

B．时，该发电机的线圈平面位于中性面

C．1s内，该发电机产生的交变电流方向改变50次

D．R_t温度升高时，电流表的示数变大，变压器的输入功率变大

9. 难度：简单

如图所示为伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验，他让铜球沿阻力很小的斜面从静止滚下，利用滴水计时记录铜球运动的时间。关于伽利略的"斜面实验"，下列说法错误的是（     ）

A. 实验中斜面起到了“冲淡”重力的作用，便于利用滴水计时记录铜球运动的时间

B. 若斜面长度一定，小球由静止从顶端滚到底端时的速度大小与倾角无关

C. 若斜面倾角一定，不同质量的小球由静止从顶端滚到底端的时间相同

D. 若斜面倾角一定，在斜面上不同的位置释放小球，小球在斜面上的平均速度与时间成正比

10. 难度：简单

如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的轻质弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0．40 m处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量出滑块的速度和离地高度h，计算出滑块的动能E_K，并作出滑块的E_K—h图象，其中高度从0．80 m上升到1．40m范围内图象为直线，其余部分为曲线。若以地面为重力势能的零势能面，取g=10 m/s²,则结合图象可知（    ）

A．滑块的质量为1．00 kg           

B．弹簧原长为0．72 m

C．弹簧最大弹性势能为10．00 J     

D．滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为3．60J

二、实验题

11. 难度：中等

用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和N块质量均为m的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门，已知每次实验时遮光片通过光电门的时间很短。调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间t₀；从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为t₁、t₂……，计算出t₀²、t₁²……。

（1）实验时用游标卡尺测得该遮光片的宽度如图所示，则测量结果为     cm。

（2）挡光时间为t₀时，重锤的加速度为a₀；若从左侧取下n块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡光时间为t_n，重锤的加速度为a₀。则    （结果用t₀和t_n表示）

（3）若以为纵坐标、以n为横坐标，作出一n图，已知图线是一条倾斜的直线，直线的斜率为k，则重锤的质量M=      （结果用N、k、m表示）

12. 难度：简单

图（a）为某同学测量一节干电池电动势和内电阻的电路图，其中虚线框内为用毫安表改装成双量程电压表的电路，请完成下列问题。

（1）毫安表mA的内阻为50，满偏电流为2mA；R₁和R₂为定值电阻，其中R₁=950，若使用a和c接线柱，电压表的量程为     V；若使用a和b接线柱，电压表量程为6V，则R₂  =       。

（2）实验主要步骤如下：

①将开关S₂拨向c，将滑动变阻器R的滑片移到最    端（填“左”或“右”），然后闭合开关S₁；

②多次调节滑动变阻器的滑片，记下相应的电流表的示数I_l和毫安表的示数I₂；

③根据所记录的数据，在图（b）坐标系中已作出I₂ — I_l图象。

（3）结合图象可得，电源的电动势E=     V，内阻r=   。（结果保留三位有效数字）。

三、计算题

13. 难度：中等

如图所示，挡板ON与竖直方向夹锐角放置。一小球（可视为质点）从O点正下方的P点以的初速度水平抛出，小球运动过程中恰好不与挡板碰撞（小球轨迹所在平面与挡板垂直）。已知，取重力加速度，求O、P间的距离。

四、简答题

14. 难度：中等

在研究天体运动时，常常将围绕两天体球心连线上某点做匀速圆周运动的两个天体称作双星系统。已知天体A和B组成双星系统，两天体球心之间的距离为d，两天体的半径之比为R_A∶R_B= 5∶4，两天体的表面重力加速度之比为g_A∶g_B= 2∶5，天体A的质量为m₀，引力常量为G。忽略天体的自转，求该双星系统的运行周期。

五、计算题

15. 难度：简单

甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。以出发点为坐标原点，它们在运动过程中的x—t图像（即位置一速度图象）如图所示（虚线与对应的坐标轴垂直），已知质点甲做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为a₁；质点乙以某一初速度做匀减速直线运动，加速度大小为a₂，且其速度减为零后保持静止。

求：（1）a₁、a₂的大小；

（2）开始运动后，两质点经过多长时间相遇。

16. 难度：中等

质量为m=5kg的物块静止放置在长直水平面上，足够长水平细线一端与其相连接，另一端紧绕在半径为R=1m、质量为M=10kg的薄壁圆筒上。t=0时刻，圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动，如图所示。转动中角速度满足 （式中），物块与地面之间动摩擦因数为，取g=10m/s²。

（1）求物块运动过程中所受拉力F_T的大小；

（2）求从开始运动至t=5s时刻，电动机所做的功；

（3）若当圆筒角速度达到时，使其减速转动（减为零时即停止），并以此时刻为t=0，且角速度满足，式中，均为已知常量，求圆筒减速多长时间后，物块停止运动。

六、填空题

17. 难度：中等

一列简谐横波沿x轴正方向传播，t₀时刻波形图如图所示，此时波刚好传到P点，t₀+0．6s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是     （填正确答案的标号。选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）

A．这列波的波速可能为50m/s

B．质点a在这段时间内通过的路程可能为24cm

C．质点c在这段时间内通过的路程可能为48cm

D．若周期T=0．8s，则当t₀+0．5s时刻，质点b、P的位移相同

E．若周期T=0．8s，当t₀+0．4s时刻开始计时，则质点c的振动方程可表示为为

七、计算题

18. 难度：压轴

如图所示，ABC是顶角为30°的等腰三棱镜的横截面，两束相同的单色光a 和b分别从AB边上的O点以相等的入射角射入棱镜，OC为法线，a、b光线均位于ABC的平面内，且a光恰好垂直AC射出棱镜。已知该光在棱镜内的折射率，

求：①两束光的入射角的大小；

②b光第一次离开棱镜时出射光线与入射光线的夹角（锐角）的大小。

八、多选题

19. 难度：简单

下列说法正确的是      （填正确答案的标号。选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）

A．黑体是一种理想化模型，其辐射强度与温度有关，当温度升高时，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

B．在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能E_k越大，则这种金属的逸出功W₀越小

C．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，会把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变短

D．结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定

E．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大、电势能减小

九、计算题

20. 难度：中等

质量为m_B = 2kg的木板B静止于光滑水平面上，质量为m_A = 6kg的物块A停在B的左端，质量为m_C = 2kg的小球C用长为L=0．8 m的轻绳悬挂在固定点O。现将小球C及轻绳拉直至水平位置后由静止释放，小球C在最低点与A发生正碰，碰撞作用时间很短为，之后小球C反弹所能上升的最大高度h=0．2m。已知A、B间的动摩擦因数，物块与小球均可视为质点，不计空气阻力，取g=10m/s²。

求：①小球C与物块A碰撞过程中所受的撞击力大小；

②为使物块A不滑离木板B，木板B至少多长？