2017届湖南省永州市高三第三次模拟考试理综物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝5t+t²(各物理量均采用国际单位制单位)，下列说法正确的是

A. 该质点的加速度大小为1 m/s²    B. 该质点在1s末的速度大小为6m/s

C. 该质点第2s内的平均速度为8 m/s    D. 前2s内的位移为8m

2. 难度：中等

如图所示，将一长方形木块锯开为A、B两部分后，静止放置在水平地面上。则

A. A受到二个力作用

B. B受到五个力作用

C. A对B的作用力方向垂直于它们的接触面向下

D. A对B的作用力方向竖直向下

3. 难度：中等

如图所示，真空中三点A、B、C构成边长为L的等边三角形，EF是其中位线，在E、F点分别放置电荷量均为Q的正、负点电荷。下列说法正确的是

A. A点的电场强度大小为

B. A点的电势低于C点的电势

C. 电势差U_EB等于电势差U_CF

D. 负电荷在B点的电势能大于在C点的电势能

4. 难度：中等

如图所示，在AB间接入（V）的正弦交流电，通过理想变压器和相同的理想二极管D₁、D₂给阻值R＝20 Ω的纯电阻供电，变压器原线圈n₁＝1100匝，副线圈n₂＝200匝，Q为副线圈正中央抽头。为保证安全，二极管的反向耐压值至少为U₀，设电阻R上消耗的电功率为P，则

A. U₀＝56.6V，P＝20W

B. U₀＝56.6V，P＝80W

C. U₀＝28.3V，P＝20W

D. U₀＝28.3V，P＝80W

二、多选题

5. 难度：中等

如图所示是玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图。大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，设普朗克常量为h，下列说法正确的是

A. 能产生3种不同频率的光子

B. 产生的光子的最大频率为

C. 当氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时，氢原子的能量变大

D. 若氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n＝3跃迁到n＝1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为

6. 难度：中等

如图所示，A、B两球分别套在两光滑无限长的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮（轴心固定不动）相连。某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β，A球向左的速度为v，下列说法正确的是

A. 此时B球的速度大小为

B. 此时B球的速度大小为

C. 当β增大到等于90°时，B球的速度为零

D. 在β增大到90°的过程中，绳对B球的拉力一直做正功

7. 难度：中等

如图(a)所示，在光滑水平面上放置一质量为1 kg的单匝均匀正方形铜线框，线框边长为0.1m。在虚线区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为T。现用恒力F拉线框，线框到达1位置时，以速度v₀＝3 m/s进入匀强磁场并开始计时。在t＝3 s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场。此过程中v－t图像如图(b)所示，那么

A. t＝0时刻线框右侧边两端MN间的电压为0.75 V

B. 恒力F的大小为0.5 N

C. 线框完全离开磁场的瞬间的速度大小为3 m/s

D. 线框完全离开磁场的瞬间的速度大小为1 m/s

8. 难度：中等

一个质量为m₁的人造地球卫星在高空做匀速圆周运动，轨道半径为r。某时刻和一个质量为m₂的同轨道反向运动的太空碎片发生迎面正碰，碰后二者结合成一个整体，并开始沿椭圆轨道运动，轨道的远地点为碰撞时的点。若碰后卫星的内部装置仍能有效运转，当卫星与碎片的整体再次经过远地点时，通过极短时间喷气可使整体仍在卫星碰前的轨道上做圆周运动，绕行方向与碰前相同。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，下列说法正确的是

A. 卫星与碎片碰撞前的线速度大小为

B. 卫星与碎片碰撞前运行的周期大小为

C. 喷气装置对卫星和碎片整体所做的功为

D. 喷气装置对卫星和碎片整体所做的功为

三、实验题

9. 难度：中等

用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律：

（1）某同学通过实验得到如图乙所示的a –F图像，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角________(填“偏大”或“偏小”)。

（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，小车在运动过程中所受的拉力________钩码的总重力(填“大于”、“小于”或“等于”)。

（3）某同学得到如图丙所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50 Hz。A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。由此可算出小车的加速度a＝________ m/s²(保留两位有效数字)。

10. 难度：中等

甲同学利用如图所示的电路测定电源的电动势和内阻，提供的器材有：

A．干电池两节，每节电动势约为1.5 V，内阻未知

B．直流电压表V₁、V₂，内阻很大

C．直流电流表A，内阻可忽略不计

D．定值电阻R₀，阻值未知，但不小于5 Ω

E．滑动变阻器

F．导线和开关

（1）请根据所给电路图，以笔画线代表导线，在图所示的实物图上将所缺导线画上_______；

（2）甲同学利用该电路完成实验时，由于某根导线发生断路故障，导致一只电压表始终没有读数，因此只记录了一只电压表和电流表的示数，如下表所示：利用表格中的数据在图c中作出U－I图像________________。

（3）由图像可知，两节干电池总电动势为_______V，总内阻为______Ω（结果均保留三位有效数字）。由计算得到的数据可以判断，有读数的电压表应为电压表_____(选填“V₁”或“V₂”)。

四、简答题

11. 难度：中等

如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴负方向。在第一、四象限内有一个圆，圆心O′坐标为(r，0)，OQ为直径，圆内有方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计粒子所受的重力)，从P(－2h，h)点，以大小为v₀的速度沿平行于x轴正方向射入电场，通过坐标原点O进入第四象限，又经过磁场从x轴上的Q点离开磁场。求：

（1）电场强度E的大小；

（2）圆内磁场的磁感应强度B的大小；

（3）带电粒子从P点进入电场到从Q点射出磁场的总时间t。

12. 难度：中等

如图所示，水平传送带A、B两轮间的距离L=40 m，离地面的高度H＝3.2 m，传送带以恒定的速率v₀＝2 m/s向右匀速运动。两个完全一样的小滑块P、Q中间夹有一根轻质弹簧（弹簧与P、Q不栓接），用一轻绳把两滑块拉至最近（弹簧始终处于弹性限度内），使弹簧处于最大压缩状态。现将P、Q轻放在传送带的最左端，P、Q一起从静止开始运动，t₁＝4 s时轻绳突然断开，很短时间内弹簧伸长至本身的自然长度（不考虑弹簧的长度的影响），此时滑块P速度反向，滑块Q的速度大小刚好是P的速度大小的两倍。已知小滑块的质量均为m＝0.2 kg，小滑块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g＝10 m/s²。求：

（1）弹簧处于最大压缩状态时的弹性势能；

（2）两滑块落地的时间差；

（3）两滑块在传送带上运动的全过程中由于摩擦产生的热量。

五、多选题

13. 难度：中等

下列说法正确是________。(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错一个扣3分，最低得分为0分)

A．空气的相对湿度可用空气中所含水蒸气的压强来表示

B．由热力学定律知，热量不可以从低温物体传递到高温物体

C．对一定质量的理想气体，气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高

D．露水总是出现在夜间和清晨，是气温的变化使空气里原来饱和的水蒸气液化的缘故

E．将两个分子由距离极近移动到相距无穷远的过程中，它们的分子势能先减小后增加

六、简答题

14. 难度：中等

如图甲所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m。现使汽缸内的气体缓缓按图乙所示的规律变化，汽缸内的气体从状态A变化到状态B。若该过程中气体内能发生了变化，气体柱高度增加了ΔL，设外界大气压强为p₀，重力加速度为g。求：

（1）汽缸内气体的温度为T₁时，气体柱的高度 (用T₁、T₂及ΔL表示)；

（2）若气体从状态A变化到状态B的过程中从外界吸收的热量为Q，则被封闭气体的内能变化了多少？

七、多选题

15. 难度：中等

列简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时的波的图像如图所示，质点P的平衡位置在x＝8 m处，该波的周期T＝0.4 s，下列说法正确的是______。(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错一个扣3分，最低得分为0分)

A．该列波的传播速度为20 m/s

B．在0～1.2 s内质点P经过的路程是24 m

C．t＝0.6 s时质点P的速度方向沿y轴正方向

D．t＝0.7 s时质点P位于波谷

E．质点P的振动方程是y＝10sin 5πt (cm)

八、简答题

16. 难度：中等

用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图如图所示，FD是半径为R的圆周，圆心为O，AD长度a＝R。光线以入射角θ₁＝60°射到棱镜AB面上，经折射后，光线到达BF面上的O点且恰好不从BF面射出，计算结果可用根式表示。求：

（1）棱镜的折射率n；

（2）光线在棱镜中传播的时间t(光在真空中的传播速度为c)。