2017届湖南省衡阳市高三实验班第一次模拟考试理科综合-物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动，突然发现前方50 m处停着一辆乙车，立即刹车，刹车后做匀减速直线运动。已知该车刹车后第1个2 s内的位移是24 m，第4个2 s内的位移是1 m。则下列说法正确的是

A. 汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为 m/s²

B. 汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为2 m/s²

C. 汽车甲刹车后停止前，可能撞上乙车

D. 汽车甲刹车前的速度为14 m/s

2. 难度：中等

劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上，如图所示。空间存在水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里，图中未画出。一个带正电的小物块（可视为质点）从A点以初速度向左运动，接触弹簧后运动到C点时速度恰好为零，弹簧始终在弹性限度内。已知A、C两点间距离为L，物块与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则物块出A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是

A. 小物块的加速度先不变后减小

B. 弹簧的弹性势能增加量为

C. 小物块与弹簧接触的过程中，弹簧弹力的功率先增加后减小

D. 小物块运动到C点时速度为零，加速度也一定为零

3. 难度：中等

如图，竖直平面内有一段圆弧MN，小球从圆心O处水平抛出；若初速度为v_a，将落在圆弧上的a点；若初速度为v_b，将落在圆弧上的b点；已知Oa、Ob与竖直方向的夹角分别为α、β，不计空气阻力，则

A.     B.

C.     D.

4. 难度：中等

有一电子束焊接机，焊接机中的电场线如图中虚线所示。其中K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d，在两极之间加上高压U，有一电子在K极由静止开始在K、A之间被加速。不考虑电子重力，电子的质量为m ,元电荷为e，则下列说法正确的是（    ）

A. 由K沿直线到A电势逐渐降低

B. 由K沿直线到A场强逐渐减小

C. 电子在由K沿直线运动到A的过程中电势能减小了eU

D. 电子由K沿直线运动到A的时间为

5. 难度：困难

如图所示，在I、Ⅱ两个区域内存在磁感应强度均为B的匀强磁场，磁场方向分别垂直于纸面向外和向里，AD、AC边界的夹角∠DAC=30°，边界AC与边界MN平行，Ⅱ区域宽度为d。质量为m、电荷量为+q的粒子可在边界AD上的不同点射入,入射速度垂直AD且垂直磁场，若入射速度大小为，不计粒子重力，则（    ）

A. 粒子在磁场中的运动半径为

B. 粒子距A点0.5d处射入，不会进入Ⅱ区

C. 粒子距A点1.5d处射入，在I区内运动的时间为

D. 能够进入Ⅱ区域的粒子，在Ⅱ区域内运动的最短时间为

二、多选题

6. 难度：困难

如图所示，一粒子源S可向外发射质量为m，电荷量为q带正电的粒子，不计粒子重力，空间充满一水平方向的匀强磁场，磁感应强度方向如图所示，S与M在同一水平线上，某时刻，从粒子源发射一束粒子，速度大小为v，方向与水平方向夹角为，SM与v方向在同一竖直平面内，经时间t，粒子达到N处，已知N与S、M在同一水平面上，且SM长度为L，匀强磁场的磁感应强度大小可能是

A.     B.     C.     D.

7. 难度：困难

在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为m和3m，弹簧的劲度系数为ｋ，C为一固定挡板，系统处于静止状态，现用一沿斜面方向的恒力拉物块A使之沿斜面向上运动，当B刚离开C时，A的速度为ｖ，加速度方向沿斜面向上，大小为ａ，则

A. 物块B从静止到刚离开C的过程中，A发生的位移为

B. 物块B从静止到刚离开c的过程中，重力对A做的功为

C. 物块B刚离开C时，恒力对A做功的功率为

D. 物块B刚离开C时，弹簧弹性势能的增加量为

8. 难度：困难

如图所示，质量为m的小球用两细线悬挂于A、B两点，小球可视为质点，水平细线OA长，倾斜细线OB长为，与竖直方向夹角为，现两细线均绷紧，小球运动过程中不计空气阻力，重力加多少为g，下列论述中不正确的是

A. 在剪断OA现瞬间，小球加速度大小为

B. 剪断OA线后，小球将来回摆动，小球运动到B点正下方时细线拉力大小为

C. 剪断OB线瞬间，小球加速度大小为

D. 剪断OB线后，小球从开始运动至A点正下方过程中，重力功率最大值为

三、实验题

9. 难度：困难

某同学要测量一个微安表 (量程为0-500uA)的内阻。可供选择器材有：

A:电源(电动势6V，内阻较小)

B:电压表(量程0-3V，内阻约几千欧姆)

C:电阻箱(0-999.9欧)

D:电位器(可变阻阻，与滑动变阻器相当)(0-1.5千欧)

E:电位器（0-15千欧）

该同学设计了如图的电路进行实验。连接后，主要操作步骤下：

①开关K和K₁处于断开状态 ;

②将电位器R和电阻箱R₁调至最大值。闭合开关K,调节电位器R，让微安表达到满偏，此时电压表示数为2.00V;

③闭合开关K₁,调节电位器R和电阻箱R₁，让微安表达到半偏，此时电阻箱的示数为300.0欧，电压表的示数为2.50V。完成下列填空：

(1)电位器R应该选择___________。

(2)由实验数据可知电压表的内阻为R_V=__________, 微安表的内阻为R_A=________;

(3)若电压表在制造过程中，由于分压电阻的误差，使得示数比真实值偏大，则由此造成微安表内阻的测量值__________(选填“大于”、“小于”、“等于”)真实值

四、计算题

10. 难度：困难

如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。已知电子的质量是m，电量为e，在平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和Ⅱ，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计电子所受重力）。

（1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子在ABCD区域内运动经历的时间和电子离开ABCD区域的位置；

（2）在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置。

11. 难度：困难

如图所示，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内，其弯曲部分是由两个半径均为R=0．2m的半圆平滑对接而成（圆的半径远大于细管内径），轨道底端D点与粗糙的水平地面相切。现有一辆玩具质量为m=1Kg的玩具小车以恒定的功率从E点由静止开始出发，经过一段时间t=4s后，出现了故障，发动机自动关闭，小车在水平地面继续运动并进入“S”形轨道，从轨道的最高点飞出后，恰好垂直撞在固定斜面B上的C点，C点与下半圆的圆心O等高。已知小车与地面之间的动摩擦因数为μ=0．1，ED之间的距离为x₀=10m，斜面的倾角为30º。求：（g=10m/s²）

（1）小车到达C点时的速度大小为多少?

（2）在A点小车对轨道的压力大小是多少，方向如何；

（3）小车的恒定功率是多少？

12. 难度：困难

利用电场和磁场来控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。如图1所示为电子枪的结构示意图，电子从炽热的金属丝发射出来，在金属丝和金属板之间加以电压U_0­，发射出的电子在真空中加速后，沿电场方向从金属板的小孔穿出做直线运动。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力及电子间的相互作用力。设电子刚刚离开金属丝时的速度为零。

（1）求电子从金属板小孔穿出时的速度v₀的大小；

（2）示波器中的示波管是利用电场来控制带电粒子的运动。如图2所示，Y和Y′为间距为d的两个偏转电极，两板长度均为L，极板右侧边缘与屏相距x， O O′为两极板间的中线并与屏垂直，O点为电场区域的中心点。接（1），从金属板小孔穿出的电子束沿O O′射入电场中，若两板间不加电场，电子打在屏上的O′点。为了使电子打在屏上的P点， P与O′相距h，已知电子离开电场时速度方向的反向延长线过O点。则需要在两极板间加多大的电压U；

（3）电视机中显像管的电子束偏转是用磁场来控制的。如图3所示，有一半径为r的圆形区域，圆心a与屏相距l，b是屏上的一点，ab与屏垂直。接（1），从金属板小孔穿出的电子束沿ab方向进入圆形区域，若圆形区域内不加磁场时，电子打在屏上的b点。为了使电子打在屏上的c点，c与b相距l，则需要在圆形区域内加垂直于纸面的匀强磁场。求这个磁场的磁感应强度B的大小。