厦门市2018届高三第一学期期末质检物理试卷及答案

厦门市2018届高三第一学期期末质检

物理试题

（满分：100分考试时间：90分钟）

第Ⅰ卷

一、选择题：本题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一个符合题目要求，第7~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分)

1．图甲所示为氢原子能级图，大量处于4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用4能级向2能级跃迁时辐射的光，照射图乙所示光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，则

A．改用从4能级向1能级跃迁时辐射的光，一定能使阴极K发生光电效应

B．改用从3能级向1能级跃迁时辐射的光，不能使阴极K 发生光电效应

C．改用从4能级向1能级跃迁时辐射的光照射，逸出光电

子的最大初动能不变

D．入射光的强度增大，逸出光电子的最大初动能也增大2．图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=5：1，电阻10Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示，现将S1接1，S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是

A．只断开S2后，原线圈的输入功率增大

B．输入电压u的表达式202)

uπt V

C．若S1换接到2 后，原线圈的输入功率为1.6W

D．若S1换接到2 后，R消耗的电功率为0.8 W

3．如图所示，质量为0.5的小球（可视作质点）从A点以初速度v0水平抛出，小球与竖直挡板与各碰撞一次（碰撞时均无能量损失），小球最后刚好打到板的最低点。已知挡板与A点的水平距离为2m，高度为4.9m，空气阻力不计，9.82，则小球的初速度v0大小是

A．7

B．6

C．5

D．4

4．近年科学界经过论证认证：肉眼无法从太空看长城，但遥感卫星可以“看”到长城。已知某遥感卫星在离地球高度约为300的圆轨道上运行，地球半径约为6400，地球同步卫星离地球高度约为地球半径的5.6倍。则以下说法正确的是

A ．遥感卫星的发射速度不超过第一宇宙速度

B ．遥感卫星运行速度约为8.1

C ．地球同步卫星运行速度约为3.1

D ．遥感卫星只需加速，即可追上同轨道运行的其他卫星

5．如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O 和y 轴上的点a （0，L ）。一质量为m 、电荷量为e 的电子从a 点以初速度v 0平行于x 轴正方向射入磁场，并从x 轴上的b 点射出磁场，此时速度方向与x 轴正方向的夹角为60°。下列说法中正确的是（ ）

A ．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为

（0，0）

B ．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为

（0，-2L ）

C ．电子在磁场中运动的时间为

043πL v D ．电子在磁场中运动的时间为

023πL v

6．如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于O点。一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳在外力F的作用，处于水平方向，现缓慢改变绳的方向至θ<90°，且保持结点O位置不变，整个装置始终处于静止状态。下列说法正确的是

A．绳的拉力一直减小

B．绳的拉力一直增大

C．地面对斜面体有向右的摩擦力

D．地面对斜面体的支持力不断减小

7．如图所示，光滑大圆环静止在水平面上，一质量为m 可视为质点的小环套在大环上，已知大环半径为R，

质量为3m，小环由圆心等高处无初速度释放，

滑到最低点时

A2gR

B

6gR

C．大环移动的水平距离为3 2 R

D．大环移动的水平距离为4

R

8．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着磁感应强度大小均为B的匀强磁场，磁场方向垂直斜面向上，磁场的宽度为2L。一边长为L的正方形导体线圈，由静止开始沿斜面下滑，当边刚越过进入磁场瞬间和刚越过穿出磁场瞬间速度刚好相等。从边刚越过处开始计时，规定沿斜面向上为安培力的正方向，则线框运动的速率v与线框所受安培力F随时间变化的图线中，可能正确的是

9．如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道竖直固定在水平桌面上，与的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切。一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时m1位于C点，从静止释放，在m1由C点下滑到A点的过程中

A．m1的速度大小始终不小于m2的速度

B．重力对m1做功的功率先增大后减少

C．轻绳对m2做的功等于m2的机械能增加

D．若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m12

10．如图所示，空间存在一匀强电场，平行实线为该电场等势面，其方向与水平方向的夹角为30°，与等势面垂直，一质量为m，电荷量为q的带正电小球以初速度v0从A点水平向右抛出，经过时间t小球最终落在C点，速度大小仍是v0，且，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（）

A．电场方向沿A指向B

B．电场强度大小为

3mg

C．小球下落高度为

2 1

4

gt

D．此过程增加的电势能等于

22 1

4

mg t

第Ⅱ卷

二、实验题：本题共2小题。第11题6分，第12题10分，共16分。

11．(6 分）如图所示的装置，可用于探究恒力做功与动能变化的关系。水平轨道上安装两个光电门，光电门1和光电门2的中心距离为s，挡光板的宽度为d。滑块（含力传感器和挡光板）质量为M。细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝

码盘。实验步骤如下：

（1）先保持轨道水平，通过调整砝码盘里的砝码的质量来平衡摩擦力，当滑块做匀速运动时传感器示数为F0。

（2）增加砝码质量，使滑块加速运动，记录传感器示数。请回答：

①该实验（填“需要”或“不需要”）满足砝码和砝码盘的总质量m远小于M；

②滑块与水平桌面的动摩擦因数μ= （用F0、M、重力加速度g来表示）；

③某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2；小车通过光电门2后，砝码盘才落地。该实验要验证滑块的动能改变与恒力做功的关系的表达式是。（用题中物理量字母表示）。

12．(10 分）某同学要测量一均匀材料制成的圆柱形导体的电阻率ρ，步骤如下：

（1）用刻度尺测量其长度为60.15；

（2）用螺旋测微器测量其直径如图，

由图可知其直

径为；

（3）先用欧姆表粗测该导体的电阻值，

档，进行欧姆调零后，测量时表盘示数如图，该电

阻阻值Ω；

（4）现用伏安法更精确地测量其电阻R，要求测量数据尽量精确，可供该同学选用的器材除开关、导线、待测圆柱形导体的电阻R外还有：

A．电压表V（量程0~15V，内阻未知）

B．电流表A1（量程0~200，内阻r1=6Ω）

C．电流表A2（量程0~3A，内阻r2=6Ω）

D．滑动变阻器R1（0~10Ω，额定电流2A）

E．滑动变阻器R2（0~1kΩ，额定电流0.5A）

F．定值电阻R3（阻值等于2Ω）

G．电源E（12V，内阻不计）

①实验中除了选择器材A、F、G外，电流表应选择，滑动变阻器应选择（填写器材前面的字母）；

②请画出实验电路图；

③某次测量中，所选择的电流表和电压表的读数为I、U，该电阻（用题中物理量的字母表示）；

（5）该同学经多次测量，计算出圆柱形导体的电阻率ρ。

三、计算题：本题共4小题，第13题10分，第14题11分，第15题11分，第16题12分，共44分

13．(10分)我国“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图（a）为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止，某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度-时间图线如图（b）所示。航母始终静止，飞机质量2×104，假设空气阻力和甲板阻力之和2×104N。求：

（1）在0.42.5s时间内，飞行员所承受的加速度大小；

（2）在0.42.5s时间内，某时刻阻拦索夹角为120°，求此刻阻拦索承受的张力大小。

14．(11分) 如图甲所示，陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，

好像轨道对它施加了魔法一样，被称为“魔力陀螺”。它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型，如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R，A、B两点分别为轨道上的最高与最低点。质点沿轨道外侧做完整的圆周运动，受轨道的磁性引力始

终指向圆心O且大小恒为F，当质点以速率v A点时，对轨道的压力为其重力的7倍，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g。

（1）质点的质量；

（2）质点能做完整的圆周运动过程中，若磁性引力大小恒定，试证明质点对A、B两点的压力差为定值；

（3）若磁性引力大小恒为2F，为确保质点做完整的圆周运动，求质点通过B点最大速率。

15．(11分) 如图所示，一固定粗糙绝缘斜面倾角θ=37°，O、

D 、A 、B 是斜面上的四个点，O 点在斜面底端，A 点为OB 的中点，5

12OA =m ，D 为OA 的中点，O 点固定一个带正电的点电荷，现有一个可视为质点带正电的滑块，先后在A 和B 两位置释放均恰能静止（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。已知点电荷周围电场的电势可表示为Q

φk r =（取无穷远处电势为零，公式中k 为静电力

常量，Q 为场源电荷的电荷量，r 为距场源电荷的距离），重力加速度102，37°=0.6，37°=0.8。求：

（1）滑块与斜面的动摩擦因数μ；

（2）若滑块由D 点释放，其第一次经过A 点时的速度大小。

16．(12分) 如图为固定在小车上的车载磁铁产生的匀强磁场，方向沿水平方向垂直纸面向里，磁感应强度为B 。小车置于光滑水平面上，除小球外，小车连同其他部分总质量为M 。一竖直放置的、粗糙的直杆固定在车上，另有质量为m 、电量为的小球套

在该直杆上，且处在匀强磁场中，杆与小球间的动摩擦因数为μ，当0时刻给小球一个竖直向上的初速度v0，使其从O点向上运动，已知重力加速度为g。

（1）若小车固定不动，杆足够长，小球返回O点前运动状态已稳定，求返回O点时的速率；

（2）若小车固定不动，杆足够长，小球上滑最大距离为l，求小球到达最高点的时间；

（3）如果水平外力按一定规律变化，可使小球回到O点时速率仍为v0，试求该外力F随时间变化的规律。

【试卷解析与学习建议】

第1题

【解析】A、由题意可知由4能级跃迁到2能级所辐射的光让电路有光电流，也就是产生了光电效应，4跃迁到2释放的光子能量是3.40.852.55，若从4能级跃迁到1能级释放的光子能量为

13.6 -0.85 =11.75>2.55，一定能发生光电效应，A对；

B、从3能级跃迁到2能级释放光子的能量为13.6 -1.51 =12.09 >2.55 ，所以一定能发生光电效应，B错；

C、4能级跃迁到1能级，所释放光子的能量更多，所以逸出光电子的最大初动能也就更大，C错；

D、最大初动能与照射光的强度无关，只与照射光的频率有关，频率越大最大初动能就越大，D错。

故选：A

【学习建议】本题考查了波尔原子理论，所以同学们在学习的时候要理解概念，学会灵活应用到题目中，例如只有入射光子的能量大于金属的逸出功才会发生光电效应，判断是否电离，看处于激发态的氢原子吸收能量后的总能量是否大于等于0，一旦大于等于0，说明发生电离逸出；光照强度影响光电流大小，而不会影响电子的最大初动能。

第2题

【解析】A、断开S2后，L1接入电路，负载电阻变大，原副线圈电流变小，原线圈的输入功率减小，A错；

B 、由图象得周期0.02s ， 2=T π

ω=100π，输入电压最大值

V ，所以输入电压U 的表达式应为100πt ）V ，故B 错；

、若S1换接到2后，根据匝数之比，U2最大值为，电阻R 电压有效值为4V ，R 消耗的电功率为224 1.610U P R ===W ，故C 对。 故选：C

【学习建议】本题要求同学们熟练掌握理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，根据电压与匝数程正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，本题即可得到解决，电路的动态变化的分析，由副线圈电阻变化，电流变化再去分析电功率变化返回去看原线圈情况。

第3题

【解析】小球从A 点落到D 点，竖直方向的位移4.9m ，做自由落体运动，由212h gt =可以求的抛出到落地的时间为1s ；题目中可得忽略空气阻力，小球水平方向做以初速度v0做匀速直线运动,水平位移为36= v0t ， v0=6 ，B 对。

故选：B

【学习建议】本题主要考察了运动的合成与分解，竖直运动和水平运动互不影响，竖直方向做自由落体，水平做匀速直线运动，本题为简单题。

第4题

【解析】A 、第一宇宙速度为7.9，为地球上的最小发射速度，所以要离开地球的发射速度一定要比第一宇宙速度大，A 错；

B 、遥感卫星距离地面R1=300+6400=6700，由于第一宇宙速度同样是环绕地球的最大环绕速度，为近地卫星的环绕速度，2

2Mm v G m R R =由公式可以知道轨道半径越高，运行速度就越小，B 错；

C 、根据公式2

2Mm v G m R R =，同步卫星轨道半径为地球半径的 6.6

倍，根据地球上的物体

2Mm G

mg R =，联立两式可得同步卫星的速度为3.1； D 、卫星加速后将做离心运动，偏离原轨道，不能直接追上同轨道的卫星，选项D 错；

故选：C

【学习建议】本题考察了根据万有引力提供向心力，通过轨道半径的大小比较线速度，并且要熟练掌握三大宇宙速度的意义，学会灵活应用，黄金代换熟记，并且要求同学们掌握卫星变轨原理是关键。

第5题

【解析】电子在磁场中做匀速圆周运动，粒子运动轨迹如图所示：

、电子的轨道半径为R ，由几何知识，电子转过的圆心角：

θ=60°，30°﹣L ，解得：2L ，根据几何三角函数关系可得，R ﹣60°，解得：2L ，所以电子的圆周运动的圆心坐标为（0，﹣L ），故错误；

、电子在磁场中做圆周运动的周期：

0024R L T v v ==ππ，

电子在磁场中运动时间： 60360??023L

v π，

故选：D

【学习建议】本题主要考察了带电粒子的在磁场中的运动，带电粒子在匀强磁场中在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动．所以由几何关系可确定运动圆弧的半径与已知长度的关系，从而确定圆磁场的圆心，并能算出粒子在磁场中运动时间．并根据几何关系来，最终可确定电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标。 第6题

【解析】、缓慢改变绳的方向至θ<90°，绳子的拉

力由1位置变到2位置，最后3位置，可知道

绳拉力先变小再变大，绳拉力一直减

小，错；

C 、对斜面物块绳子整体分析，F 水平向右，已知地面对斜面的摩擦力一直水平向左，C 错；

D 、F 有竖直向上的分力，所以斜面受到地面的支持力在变小，D 对

故选：D

【学习建议】本题采用隔离法和整体法研究两个物体的平衡问题，灵活选择研究对象；摩擦力的方向及大小变化尤其为难点，对结

点O 受力分析，根据图解法分析F 的变化和绳子拉力的变化，然后以整体为研究对象根据平衡条件判断摩擦力的变化，所以同学们要把受力分析掌握扎实，灵活运用整体隔离法分析。 第7题

【解析】运动过程如图示，、由题意可知地面光滑，水平方向上

不受外力，系统水平方向上动量守恒，能量守恒，22121122mv mv mgR +=；

根据动量守恒定律，12=0，由于系统动量始终为0，运动时间相

同，12=0，且x12，得滑到最低点时，小环速度

1v =,大环位移214x R =， 故选：

【学习建议】本题考察的是动量守恒中的人船模型，抓住初动量为0的特点，同时停同时动，灵活应用公式，另外用到了能量守恒的公式，本题中同学们容易误认为小环直接用自由落体公式套入，所以要求同学们在平时在学习的过程中多加练习，选修3-5中动量守恒是一个重中之重，熟练掌握不同题型的解题思路、步

骤，不可掉以轻心。

第8题

【解析】根据楞次定律，可得线框进入和穿出磁场的过程中安培力方向沿斜面向上。D 错误；

依题得知线框进入磁场和穿出磁场的运动情况相同,线框进入磁场和穿出磁场的过程中安培力的变化相同，当线圈完全处于磁场中时不受安培力，可知线框先减速进磁场，在磁场中加速，最后减速出磁场。 、由法拉第电磁感应，R BLv I =，得

R v L B F A 22=根据牛顿第二定律m mg F a A θ

sin -=可得；进与出磁场加速度减小的减速运动 ，完全处于磁场中只受重力A 正确、B 错误；

、根据

R v L B F A 22=由速度时间图像可知安培力与时间关系，线圈完全处于磁场中时不受安培力，由于安培力方向一直沿斜面向上，故C 正确；

故选：．

【学习建议】能够根据楞次定律阻碍作用进行判断安培力方向；以及根据动力学分析出线框的运动情况，从而明确线框进入磁场过程的运动性质。选择题建议同学们用排除法进行解题，效率更高。

第9题

【解析】A 、m1由C 点下滑到A 点的过程中，沿绳子方向的速度

是一样的，在m1滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，而是类似于圆的一根弦线而存在，m1球的分速度才等于绳子的速度，即m1的速度大小始终不小于m2的速度，故A 正确；

B 、重力的功率就是mgv P =，这里的v 是指竖直的分速度，一开始m1是由静止释放的，所以m1一开始的竖直速度也必然为零，最后运动到A 点的时候，由于此时的切线是水平的，所以此时的竖直速度也是零但是在这个

C 到A 的过程当中是肯定有竖直分速度的，所以相当于竖直速度是从无到有再到无的一个过程，也就是一个先变大后变小的过程，所以这里重力功率也是先增大后减小的过程，故B 正确；

C 、重力之外的其他力做功等于物体机械能的改变量；故在 m1由C 点下滑到 A 点的过程中轻绳对m2做的功等于m2的机械能增加；故C 正确；

D 、若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a 点，此时两小球速度均为零，根据动能定理得：gR m gR m 21)60cos 1(=?-，解得：212m m =，故D 错误。

故选：

【学习建议】本题解题的关键是对两个小球运动情况的分析，知道小球做什么运动，对于合速度和分速度的运用，并能结合动能定理、几何关系解题。

【解析】A 、小球在下落过程中动能不变，而重力做正功，则电场力做负功，而小球带正电，电场方向应为B 指向A 。故A 错误；

B 、由动能定理可知，

'sin 60sin 60(cos 60)0AB AC AB AB BC mgh Eqd mgS EqS mgS Eq S S -=?-=?-+?= 解得：q mg

E 33=；故B 正确；

C 、将电场力分解为沿水平方向和竖直方向，则有竖直分量中产生的电场力

mg Eq F y 2130cos =?=；则物体在竖直方向上的合力22合mg mg F mg =-=；，则由牛顿第二定律可知，竖直方向上的分加速度

2y g

a =；则下落高度2

2124y gt h a t ==；故C 正确；

D 、由动能定理可知电场力做功与重力做功大小相等，此过程中电场力做负功，电势能增加，则电势能的增加量22

1Δ4P E Eqd mgh mg t =-==；故D 正确；

故选：

【学习建议】本题综合考查带电粒子在电场与重力场中的运动，要注意明确运动的合成与分解的应用，同时明确几何关系的应用．结合动能定理解题，容易出错点在于电场力做功中的电场力方向通过的距离。