2017届湖南省衡阳市高三实验班第一次质检物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列关于物体是否可以看做质点的说法正确的有

A．研究奥运游泳冠军叶诗文的游泳技术时，叶诗文不能看成质点

B．研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况时，直升飞机可以看做质点

C．观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，可以把航空母舰看做质点

D．在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，可以把航空母舰看做质点

2. 难度：简单

如图所示，阴极射线示波管的聚集电场是由电极A₁、A₂形成，实线为电场线，虚线为等势线，z轴为该电场的中心轴线，P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点，则下列说法不正确的是

A. 电极A₁的电势低于电极A₂的电势

B. 电子在P点处的动能大于在Q点处的动能

C. 电场中Q点的电场强度大于R点的电场强度

D. 电子从P至R的运动过程中，电场力对它一直做正功

3. 难度：困难

如图7所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U₁的电场加速后，射入水平放置、电势差为U₂的两块导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U₁或U₂的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）

A．仅增大U₁，d将增大    B．仅增大U₁，d将减小

C．仅增大U₂，d将增大    D．仅增大U₂，d将减小

4. 难度：中等

如图所示，长为L的轻绳一端固定一质量为m的小球，另一端固定在O点，绳可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动．已知小球通过最低点Q时，速度的大小为，则以下说法正确的有（）

A．小球能达到圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻绳向下的弹力

B．小球能达到圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻绳的作用力

C．小球不能达到圆周轨道的最高点P

D．小球在最低点Q受到绳的拉力大小为5mg

5. 难度：中等

如图所示，两个定值电阻R₁、R₂串联后接在电压U稳定于16V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R₁、R₂的电压表接在R₁两端，电压表的示数为10V。如果他把电压表改接在R₂两端，则电压表的示数将

A．小于6V      B．等于6V

C．大于6V小于10V     D．等于或大于10V

6. 难度：中等

为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r₁的圆轨道上运动，周期为T₁．总质量为m₁．随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r₂的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m₂则

A. X星球的质量为

B. X星球表面的重力加速度为

C. 登陆舱在r₁与r₂轨道上运动时的速度大小之比为

D. 登陆舱在半径为r₂轨道上做圆周运动的周期为

7. 难度：中等

如图，一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度v₀，在以后的运动中下列说法正确的是

A．圆环可能做匀减速运动

B．圆环可能做匀速直线运动

C．圆环克服摩擦力所做的功可能为

D．圆环克服摩擦力所做的功不可能为

8. 难度：困难

如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量为m（m＜M）的小球从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是

A. 在以后的运动全过程中，小球和槽的水平方向动量始终保持某一确定值不变

B. 在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功

C. 全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒

D. 小球被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处

二、填空题

9. 难度：中等

某课外小组的三位同学想要测量以下三种电池的电动势和内电阻：

Ⅰ．R20（1号）干电池：电动势约为1．5V

Ⅱ．R6（5号）干电池：电动势约为1．5V

Ⅲ．某种锂电池：电动势约为20V

他们可选择的部分器材有：

A．电压表（量程3V时内阻约3kΩ；量程15V时内阻约15kΩ）

B．电阻箱（阻值范围0 ~999Ω）

C．电阻箱（阻值范围0 ~99999Ω）W

D．滑动变阻器（阻值0 ~50Ω，额定电流1．5A）

E．滑动变阻器（阻值0 ~2kΩ，额定电流0．5A）

F．电流表（量程为0．6A，内阻约0．125Ω）

为完成测量，三位同学进行了如下实验：

①甲同学将一节1号干电池直接接在量程为3V的电压表两端（如图甲所示），将此时电压表的示数作为电池电动势的测量值。以下对这种测量方法的误差分析正确的是

   

A．这种测量方法得到的电动势的测量值比真实值大

B．这种测量方法造成误差的原因是测量时电路中有微小电流

C．因为“断路时路端电压等于电源电动势”，所以这种测量方法的系统误差为零

②乙同学将一节5号干电池接入图乙所示电路中，为完成该实验，电压表应选择的量程是  V；滑动变阻器应选择    （选填相应器材前的字母）。

③乙同学根据测量数据画出U-I的图像如图丙所示（图中只画了坐标纸的大格），关于此图像的下列说法中正确的是

A．此图线在横轴上的截距表示电池被短路时的短路电流

B．为减小误差，可以将原坐标纸上两坐标轴交点处的纵坐标取为1．0V，使每小格代表的电压值变小，从而放大纵轴的标度

C．纵轴的标度放大后，图线在横轴上的截距仍表示电池被短路时的短路电流

D．纵轴的标度放大后，电池的内阻仍等于图线斜率的绝对值

④丙同学为了测量锂电池的电动势，想给量程是15V的电压表串联一个定值电阻（用电阻箱代替），改装成量程是25V的电压表，实验电路如图丁所示，请将以下电压表改装过程的主要实验步骤补充完整：

A．闭合开关前将滑动变阻器的滑片移至   端（选填“a”或“b”），并把电阻箱阻值调到零

B．闭合开关后调节滑动变阻器使电压表示数为10V

C．保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱使电压表示数为    V

D．不改变电阻箱的阻值，保持电阻箱与量程为15V的电压表串联，撤去其它线路就得到量程为的25V电压表

⑤丙同学的上述操作步骤中，电阻箱应选   ，滑动变阻器应选    （选填相应器材前的字母）

三、简答题

10. 难度：中等

频闪照相是研究物理过程的重要手段，如图所示是某同学研究一质量为m=0．5kg的小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片．已知斜面足够长，倾角为α=37°闪光频率为10Hz．经测量换算获得实际数据：S₁=S₂=40cm，S₃=35cm，S₄=25cm，S₅=15cm．取g=10m/s²．sin37°=0．6，cos37°=0．8，设滑块通过平面与斜面连接处时没有能量损失．求：

（1）滑块与斜面间的动摩擦因数μ，并说明滑块在斜面上运动到最高点后能否自行沿斜面下滑：

（2）从滑块滑上斜面开始计时，经多长时间到达斜面上的A点（图中A点未画出，己知A点到斜面最低点B的距离为0．6m）．（注意：结果可以用根号表示）

四、计算题

11. 难度：困难

如图甲所示，两平行金属板AB间接有如图乙所示的电压，两板间的电场可看作匀强电场，且两板外无电场，板长L=0．8m，板间距离d=0．6m．在金属板右侧有一磁感应强度B=2．0×10^﹣2T，方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁场宽度为l₁=0．12m，磁场足够长．MN为一竖直放置的足够大的荧光屏，荧光屏距磁场右边界的距离为l₂=0．08m，MN及磁场边界均与AB两板中线OO′垂直．现有带正电的粒子流由金属板左侧沿中线OO′连续射入电场中．已知每个粒子的速度v₀=4．0×10⁵m/s，比荷=1．0×10⁸C/kg，重力忽略不计，每个粒子通过电场区域的时间极短，电场可视为恒定不变．

（1）求t=0时刻进入电场的粒子打到荧光屏上时偏离O′点的距离；

（2）若粒子恰好能从金属板边缘离开，求此时两极板上的电压；

（3）试求能离开电场的粒子的最大速度，并通过计算判断该粒子能否打在右侧的荧光屏上？如果能打在荧光屏上，试求打在何处．

12. 难度：困难

一端弯曲的光滑绝缘杆ABD固定在竖直平面上，如图所示，AB段水平，BD段是半径为R的半圆弧，有电荷量为Q（Q＞0）的点电荷固定在圆心O点．一质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电小环套在光滑绝缘杆上，在水平外力作用下从C点由静此开始运动，到B点时撤去外力，小环继续运动，发现刚好能到绝缘杆的最高点D．已知CB间距为．（提示：根据电磁学有关知识，在某一空间放一电荷量为Q的点电荷，则距离点电荷为r的某点的电势为，其中k为静电力常量，设无穷远处电势为零．）

（1）求小环从C运动到B过程中，水平外力做的功；

（2）若水平外力为恒力，要使小环能运动到D点，求水平外力的最小值F₀；

（3）若水平外力为恒力，大小为F（F大于（2）问中的F₀），求小环运动到D点时，绝缘杆对环的弹力大小和方向．