2017届湖南省怀化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

氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E₁=-54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示。以下关于该基态的氦离子说法正确的是

A. 该基态氦离子吸收某种光子发生跃迁，当能量为E₄＝－3.4eV时，氦离子最稳定

B. 能量为48.4eV的光子，能被该基态氦离子吸收而发生跃迁

C. 一个该基态氦离子吸收能量为51.0eV的光子后，向低能级跃迁能辐射6种频率的光子

D. 该基态氦离子吸收一个光子后，核外电子的动能增大

2. 难度：中等

如图所示，从A点将小球甲静止释放，同时从B点以很大的初速度斜向发射小球乙，两小球在空中相撞，已知A点和B点的水平距离为8 m，竖直距离为6 m，设小球乙斜向发射时初速度与水平方向的夹角为θ，以下关于θ的说法正确的是（sin37⁰=0.6，cos37⁰=0.8）

A. θ一定大于37⁰

B. θ一定等于37⁰

C. θ一定小于37⁰

D. 因为小球乙的初速度不确定，所以θ不能确定

3. 难度：中等

如图所示，电源E，导线，导电细软绳ab、cd，以及导体棒bc构成闭合回路，导电细软绳ab、cd的a端和d端固定不动，加上恰当的磁场后，当导体棒保持静止时，闭合回路中abcd所在平面与过ad的竖直平面成30⁰，已知ad和bc等长且都在水平面内，导体棒bc中的电流I＝2A，导体棒的长度L＝0.5m，导体棒的质量m＝0.5kg，g取10 m/s²，以下说法正确的是

A. 磁场的最小值为2.5T，方向沿ba所在直线，由b指向a

B. 磁场的最小值为2.5T，方向沿ab所在直线，由a指向b

C. 磁场的最小值为T，方向竖直向上

D. 磁场的最小值为T，方向竖直向下

4. 难度：中等

如图所示，理想变压器的原线圈匝数为n₁，副线圈匝数为n₂，电阻R₁，R₂，R₃阻值相等，已知R₁、R₂的功率之比为16：1，则

A.     B.     C.     D.

二、多选题

5. 难度：中等

如图所示，在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆，AB是一条直径，空间有与水平面平行的匀强电场，场强大小为E，在圆上C点有一发射器，以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球，小球会经过圆周上不同的点，在这些点中，以过A点的小球动能最大，且，忽略小球间的相互作用，下列说法正确的是

A. 电场方向由C指向A

B. 电场方向由B指向A

C. 由C到A与由C到B的小球动能变化量的绝对值之比为3：1

D. 由C到A与由C到B的小球动能变化量的绝对值之比为4：1

6. 难度：中等

如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，如图所示。若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ₁；金星转过的角度为θ₂(θ₁、θ₂均为锐角)，且已知水星离太阳表面的高度和太阳的半径之比为k，则由此条件可求得

A. 水星和金星绕太阳运动的周期之比

B. 水星和金星的密度之比

C. 水星和金星的动能之比

D. 太阳的密度

7. 难度：中等

如图所示，有理想边界MN、PQ的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域宽度为d，边界MN、PQ长不限，一质量为m、带电量为+q的带电粒子（不计重力）从MN边界上的A点沿纸面垂直MN以初速度进入磁场，已知该带电粒子的比荷，进入磁场时的初速度与磁场宽度d，磁感应强度大小B的关系满足，其中为PQ上的一点，且与PQ垂直，下列判断中，正确的是

A. 该带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为d

B. 该带电粒子打在PQ上的点与点的距离为

C. 该带电粒子在磁场中运动的时间为

D. 若带电粒子射入磁场的方向可任意调整，则粒子在磁场中运动的最长时间为

8. 难度：中等

如图所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，电阻忽略不计，导轨间距离为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面。质量均为m的两根金属a、b放置在导轨上，a、b接入电路的电阻均为R。轻质弹簧的左端与b杆连接，右端固定。开始时a杆以初速度v₀向静止的b杆运动，当a杆向右的速度为v时，b杆向右的速度达到最大值v_m，此过程中a杆产生的焦耳热为Q，两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好，则b杆达到最大速度时

A. b杆受到弹簧的弹力为

B. a、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为Q

C. 弹簧具有的弹性势能为mv－mv²－mv－2Q

D. a杆运动的距离为

三、实验题

9. 难度：中等

某实验小组用如图甲所示装置测量木板对木块的摩擦力所做的功。实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动。图乙是重物落地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点，相邻的两计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。

(1)根据纸带提供的数据可计算出打点计时器在打下A点、B点时木块的速度v_A、v_B，其中v_A＝________m/s。(结果保留两位有效数字)

(2)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功W，还应测量的物理量是________。(填入物理量前的字母)

A．木板的长度L           B．木块的质量m₁

C．木板的质量m₂          D．重物的质量m₃

E．木块运动的时间t        F．AB段的距离x_AB

(3)在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的表达式W＝_____________。（用v_A、v_B和第(2)问中测得的物理量的符号表示）

10. 难度：中等

在测定金属丝电阻率的实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径时，刻度位置如图所示：

（1）从图中读出金属丝的直径为________mm。

（2）实验中为了减小电流表和电压表内阻引起的系统误差，采用图示电路：

①闭合电键S₁，将S₂接2，调节滑动变阻器R₁和R₂，使电压表读数尽量接近满量程，读出此时电压表和电流表的示数U₁和I₁；

②将S₂接1，读出这时电压表和电流表的示数U₂和I₂。则金属丝电阻R_x___________。

（3）若金属丝的长度为L，直径为D，电阻为R_x，则该金属丝电阻率的表达式为ρ＝_________________。

四、简答题

11. 难度：中等

如图甲所示，将一质量分布均匀的长木板静止放在光滑的水平面上，一个小滑块（可视为质点）以水平初速度v₀=6 m/s，由木板左端向右滑动，到达右端时恰能与木板保持相对静止。已知长木板的质量是小滑块质量的2倍，小滑块和长木板之间的动摩擦因素，g取10 m/s²。求：

（1）小滑块到达长木板右端时的速度大小v；

（2）长木板的长度L；

（3）若将长木板分成等长的两段A、B，并紧挨着放在原水平面上，如图乙所示。让小滑块仍以初速度v₀=6 m/s由A的左端开始向右滑动，求小滑块最终离B的右端的距离。

12. 难度：中等

如图所示，光滑管状轨道ABC由直轨道AB和圆弧轨道BC组成，二者在B处相切并平滑连接，O为圆心，O、A在同一条水平线上，OC竖直，一直径略小于圆管直径的质量为m的小球，用细线穿过管道与质量为M的物块连接，将小球由A点静止释放，当小球运动到B处时细线断裂，小球继续运动。已知弧形轨道的半径为R＝ m，所对应的圆心角为53°，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10 m/s².

(1)若M＝5m，求小球在直轨道部分运动时的加速度大小。

(2)若M＝5m，求小球从C点抛出后下落高度h＝ m时到C点的水平位移。

(3)M、m满足什么关系时，小球能够运动到C点？