山东省东平县高级中学2017届高三上学期第一次半月考理科综合能力测试物理试题

山东省东平县高级中学2017届高三上学期第一次半月考理科综合能力测试物理试题 第I卷（选择题 共48分） 一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 14．在不计空气阻力的情况下，让质量不等的两物体从同一高处同时自由下落，则下列说法中正确的是（ ） A、在落地前的任一时刻，两物体具有相同的速度和位移 B、质量大的物体下落得快，质量小的物体下落得慢 C.质量大的物体加速度大，质量小的物体加速度小 D、在落地前的任一时刻，两物体的加速度不同 15．如图所示，两梯形木块A、B叠放在水平地面上，A、B之间的接触面倾斜．连接A与天花板之间的细绳沿竖直方向．关于两木块的受力，下列说法正确的（ ）

A．A、B之间一定存在摩擦力作用 B．木块A可能受三个力作用 C．木块B可能受到地面的摩擦力作用 D．B受到地面的支持力一定大于木块B的重力 16．如图所示，某同学分别在同一直线上的A、B、C三个位置投掷篮球，结果都击中篮筐，击中篮筐时篮球的速度方向均沿水平方向，大小分别为v1、v2、v3，若篮球出手时高度相同，速度的方向与水平方向的夹角分别是θ1、θ2、θ3，则下列说法正确的是 A．v1v2>v3 C．θ1>θ2>θ3 D．θ1=θ2=θ3

17．如图所示，一带电小球质量为m，用丝线悬挂于O点，并在竖直平面内摆动，最大摆角

为60°，水平磁场垂直于小球摆动的平面，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为（ ）

A．0 B．2mg C．4mg D．6mg 18．今年7月23日凌晨，美国宇航局(NASA)发布消息称其天文学家们发现了迄今“最接近另一个地球”的系外行星，因为围绕恒星Kepler 452运行，这颗系外行星编号为Kepler 452b，其直径约为地球的1.6倍，与恒星之间的距离与日地距离相近，其表面可能存在液态水，适合人类生存。设Kepler 452b在绕恒星Kepler 452圆形轨道运行周期为T1，神舟飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为T2，恒星Kepler 452质量与地球质量之比为p，Kepler 452b绕恒星Kepler 452的轨道半径与地球半径之比为q，则T1、T2之比为

A．3pq B.31pq C.3qp D.p

q3

19．发电机的路端电压为U，经电阻为r的输电线向远处的用户供电，发电机的输出功率为P，则（ ）

A．输电线上的电流为PU B．输电线上的功率损失为2U

r

C．用户得到的功率为2()PrPU－ D．用户得到的电压为PrU 20．放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间图像和该拉力的功率与时间的图像如图所示。下列说法正确的是 A．0～6s内物体的位移大小为30m B．0～6s内拉力做功为100J C．合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等 D．水平拉力的大小为5N 21．两光滑水平导轨放置匀强磁场中，磁场与导轨所在平面垂直，金属棒ab可沿导轨自由移动，如图所示，导轨一端跨接一个定值电阻，金属棒和导轨的电阻不计．现将金属棒沿导轨由静止向右拉动，若保持拉力F恒定，经过时间t1速度变为v，金属棒受到的磁场力为F1，最终以2v的速度做匀速运动；若保持拉力的功率P恒定，经过时间t2，速度也变为v，金属棒受到的磁场力为F2，最终也以2v的速度做匀速运动．则（ ）

A．t1＞t2 B．t1=t2 C．F1=F2 D．F=2F2

第Ⅱ卷（非选择题 共62分）

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第40题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题（共47分） 22．（6分）某同学用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验操作过程中 ①用游标卡尺测量小球的直径，由图乙可知小球的直径为 mm； ②用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为l22．20cm； ③断开电磁铁电源，让小球自由下落； ④在小球经过光电门时，计时装置记下小球经过光电门所用的时间为2．5010-3s，由此可算得小球经过光电门时的速度为 m/s； ⑤以光电门所在处的水平面为参考面，小球的质量为m（kg），取重力加速度g=10m/s2，计算得出小球在最高点时的机械能为 J，小球在光电门时的机械能为 J。由此可知，在误差允许的范围内，小球下落过程中机械能是守恒的。

23．某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性．现有器材：直流恒流电源（在正常工作状态下输出的电流恒定）．电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等．

（1）若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在图1中的实物图上连线． （2）实验的主要步骤： ①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值； ②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关， ，断开开关； ③重复第②步操作若干次，测得多组数据． （3）实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图2的R﹣t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R﹣t关系式：R= + t （Ω） （保留3位有效数字）． 24．质量为m=0.2 kg的小球从水平地面处以20m/s的速度竖直上抛，能上升的最大高度为16m，然后落回水平地面，与水平地面发生碰撞后再次上升，上升的高度为7 m。而后又落回水平地面…，直到最后静止在水平地面上，设小球受到的空气阻力大小恒定，g取 10 m/s2，求： （1） 小球所受空气阻力的大小 （2） 小球第一次上升时间和第一次下落时间之比 （3） 从小球刚开始上抛到第二次即将落到水平地面上之前的过程中损失的机械能

25．如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为h，磁感应强度为B。有一长度为L、宽度为b（b上边缘从静止起竖直下落，当线圈的下边穿出磁场时，恰好以速率v匀速运动。已知重力加速度为g，求

（1）线圈匀速运动的速率v； （2）穿过磁场区域过程中，线圈中产生的热量Q； （3）线圈穿过磁场区域所经历的时间t。 33.物理选修3-3（15分） 参考答案 14.A 15.B 16.B 17.C 18.D 19.AC 20.ACD 21.ACD 22.①12.35 ④4.94 ⑤12.22m 12.20m 23.（1）

（2）记录电压表电压值、温度计数值 （3）R=100+0.395t 24.解：（1） 小球第一次上升过程中，由动能定理得： - （mg + f）h1 = 0 - 12mvo2 代入数据解得（2 + f ）×16 = 12×0.2×202 ∴ f = 0.5 N （2） 小球第一次上升过程中加速度大小为 a1 = （mg + f ）/m = （2 + 0.5）/0.2 = 12.5 m/s2 得上升所用时间为： t1 = ha112 小球第一次下落过程中加速度大小为： a2 = （mg - f）/m = （2 - 0.5）/0.2 = 7.5 m/s2 得下落所用时间为： t2 =ha122 ∴ 时间之比为 ：t1/t2 = aa21 = 35 （3） 第一次落回地面时的速度大小为 v1，则 2 f h1 = 12m（vo2 - v12） 解得 v1 = 240 m/s 设第二次上升时初速度为 v2 ， 则 （mg + f ）h2 =12m v22 解得 v2 = 57 m/s 小球与地面撞击时损失的能量 ∆E1 = 12mv12 - 12mv22 = 12×0.2×（240 - 175）= 6.5 J 小球在空气中损失的机械能为 ∆E2 = f（2h1 + 2h2） = 0.5×（2×16 + 2×7） = 23 J 从小球刚开始上抛到第二次落到平面之前的过程中损失的机械能为 ∆E = ∆E1 +∆E2 = f（2h1 + 2h2）+12mv12 -12mv22 = 23 + 6.5 = 29.5 J 也可以先求出第二次落回地面时速度的大小 v3，则有：（mg – f ）h2 =12m v32 ∴ 12mv32 = （0.2×10 - 0.5）×7 = 10.5 则 ∆E = 12mvo2 –12m v32 = 12×0.2×202 - 10.5 = 40 - 10.5 = 29.5 J 25.解：（1）线圈匀速穿出磁场，产生的感应电动势为 （2分） 回路中的电流为 （2分） 此时线圈受到竖直向上的安培力 （1分） 由平衡条件得 （1分） 所以 （1分） （2）线圈穿过磁场区域过程中，由功能关系 （3分） 所以 （3分） （3）线圈进入磁场过程中，下边进入磁场时线圈的速率为0，上边进入磁场时线圈的速率为v1。当其速率为V时，由牛顿运动定律 （1分） 又 （1分） 整理，得 求和，得 所以

故 （1分） 接着线圈在磁场以g匀加速运动，有 （1分） 最后线圈匀速穿出磁场，有 （1分）

所以 （1分）