山东省济宁市2017-2018学年度高三上学期期末考试物理试题

【全国市级联考】山东省济宁市2017—2018学年高三上学期期末考试物理试题一、选择题（第1~8题单选，第9~12题多选）1.绿化工人驾驶洒水车在一段平直的道路上给绿化带浇水，若洒水车所受阻力与车重成正比，洒水车从开始浇水到罐体里的水全部用完过程中始终保持匀速行驶，则在以上过程中A.洒水车受到的牵引力保持不变B.洒水车受到的牵引力逐渐增大C.洒水车发送机输出功率保持不变D.洒水车发动机的输出功率逐渐减小【答案】D【解析】洒水车所受阻力与车重成正比，即阻力f=kG，开始洒水后，车重G减小，故阻力f减小，洒水车匀速行驶，则牵引力F的大小等于阻力f，开始洒水后阻力减小，因此洒水车受到的牵引力逐渐减小，故AB错误；洒水车发动机的输出功率P=Fv，开始洒水后牵引力F逐渐减小，速度v不变，则洒水车的洒水车发动机的输出功率不断减小，故C错误，D正确；故选D.【点睛】洒水车在竖直方向上受力平衡，水平方向上受到牵引力和阻力，根据平衡条件可知牵引力大小等于阻力大小，通过判断阻力的变化，来判断牵引力的变化，再根据输出功率P=Fv判断输出功率的变化．2.质量相同的子弹，橡皮泥和钢球以相同的水平速度射向竖直墙壁，结果子弹穿墙而过，橡皮泥粘在墙上，钢球被弹回。不计空气阻力，关于它们对墙的水平冲量的大小，下列说法正确的是A.子弹对墙的冲量最小B.橡皮筋对墙的冲量最小C.钢球对墙的冲量最小D.子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等【答案】A【解析】由于子弹a、橡皮泥b和钢球c的质量相等、初速度相等，则它们动量的变化量：ΔP=mv−mv0，子弹穿墙而过，末速度的方向为正；橡皮泥粘在墙上，末速度等于0；钢球被以原速率反向弹回，末速度等于−3.如图所示，上表面光滑的曲面静止于水平地面上，一小滑块在水平推力F作用下从曲面底端缓慢地沿曲面向上滑动，在此过程中曲面始终静止不动，则曲面对滑块的支持力F1和地面对曲面的支持力FA.F1增大，F2减小B.F1增大，F2不变C.F1减小，F2【答案】B【解析】对小滑块受力分析，受重力G、支持力F1和水平推力F由于支持力F1与竖直方向的夹角逐渐增加，故支持力F1增大．以曲面和小滑块整体为研究对象，整体竖直方向受到重力和地面对曲面的支持力F2，所以F2等于整体的总重力，大小不变，故B【点睛】对滑块受力分析，受重力、支持力和拉力，根据平衡条件及作图法分析F1的变化．再根据整体法，确定地面对曲面的支持力F4.一物体被竖直上抛，已知抛起的初速度与回到抛出点时的速度的大小之比为k，物体在运动过程中所受的额空气阻力大小不变，则空气阻力与重力之比为A.kB.1kC.k2【答案】C5.甲、乙两物体同时从同一位置沿同一直线运动，它们的vt图像如图所示，下列说法正确的是A.t1B.t2C.乙物体先向负方向运动，t1D.0~【答案】D【解析】在0−t2时间内，乙的速度比甲的小，甲在乙的前方，两者间距逐渐增大．t2时刻后，乙的速度比甲的大，两者间距减小，所以t2时刻，两者相距最远．故A错误．甲、乙两物体由同一位置出发，在v—t图象中图象与坐标轴围成面积代表位移，知0−t2时间内，甲的位移比乙的大，t2时刻，乙物体还没有追上甲，故【点睛】由vt图象直接读出物体的运动情况，根据速度关系分析何时相距最远．根据“面积”表示位移，分析两物体何时相遇．两物体速度始终为正值，速度方向一直为正方向，由速度的正负分析速度的方向．根据图象的斜率分析加速度的变化．6.如图所示，三根长均为L的直导线水平放置，截面构成以A为顶点的等腰直角三角形，其中导线A、B电流的方向垂直纸面向里，导线C中电流的方向垂直纸面向外。若导线B、C中的电流在导线A所在位置处产生的磁感应强度的大小均为B0，导线A通过的电流大小为I，则导线AA.2B0IL，水平向左B.2B0I【答案】C【解析】B、C中的电流在A处产生的磁感应强度的大小均为B0，根据平行四边形定则，结合几何关系，有A处的磁感应强度为：BA=2B0，由左手定则可知，安培力方向竖直向上，大小为F=2B07.如图所示，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R1、R2为定值电阻，R1>rA.R1B.通过R2C.电源的输出功率变大D.小灯泡消耗的功率变大【答案】B【解析】将光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流减小，故R1两端的电压减小，故A错误；因干路电流减小，电耗的内电压减小，路端电压增大，同时R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大；则流过R2的电流增大，由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流减小，由P=I2RL【点睛】由光敏电阻的性质可知电路中电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化，由欧姆定律可得出R18.如图所示，一小球（可视为质点）从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动，运动轨迹恰好与半圆轨道相切于B点。半圆轨道圆心为O，半径为R，且OB与水平方向夹角为53°，重力加速度为g，则小球抛出时的初速度大小为A.3gR2B.36g【答案】C【解析】飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，知速度与水平方向的夹角为37°，设位移与水平方向的夹角为θ，则有：tanθ=tan37°2=38，因tanθ=y【点睛】根据平抛运动速度与水平方向夹角的正切值等于位移与水平方向夹角正切值的2倍，求出竖直方向上的位移，从而求出竖直方向上的分速度，根据速度方向求出平抛运动的初速度．9.M、N是某电池中一条电场线上的两点，从M点由静止释放一电子，电子仅在电场力的作用下沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是A.M、N两点的场强关系为EB.M、N两点的场强关系为EC.M、N两点的电势关系为φD.M、N两点的电势关系为φ【答案】BC【解析】电子由M点运动到N点的过程中，通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，说明电场力做功越来越慢，可知，电子所受的电场力越来越小，场强减小，则有EM＞EN，故A错误，B正确；负电荷在低电势处电势能大，故在M点的电势低于在N点的电势，即φM＜10.如图所示，A为置于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点，已知A、B、C绕地心运动的周期相同，下列说法正确的是A.卫星C的运行速度小于物体A的速度B.物体A和卫星C具有相同大小的加速度C.卫星B和卫星C在P点的加速度大小相等D.卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等【答案】CD【解析】物体A和卫星C的周期相等，则角速度相等，根据v=rω知，半径越大，线速度越大．所以卫星C的运行速度大于物体A的速度．故A错误，物体A静止于地球赤道上随地球一起自转，卫星C为绕地球做圆周运动，它们绕地心运动的周期相同，根据向心加速度的公式a=2πT2r，卫星C的加速度较大，故B错误．根据a=GM【点睛】根据A、C的周期相等，知角速度相等，通过v=rω11.机场使用的货物安检装置如图所示，绷劲的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运动，AB为传送带水平部分且长度L=2m，现有一质量为m=1kg的背包（可视为质点）无初速度的放在水平传送带的A端，可从B端沿斜面滑到地面。已知背包与传送带的动摩擦因数μ=0.5，g=A.背包从A运动到B所用的时间为2.1sB.背包从A运动到B所用的时间为2.3sC.背包与传送带之间的相对位移为0.3mD.背包与传送带之间的相对位移为0.1m【答案】AD【解析】背包在水平传送带上由滑动摩擦力产生加速度，由牛顿第二定律得μmg=ma，得a=5m/s2，背包达到传送带的速度v=1m/s所用时间t1=v12.如图所示，两块带有等量异种电荷的平行金属板A、B倾斜放置，板与水平方向的夹角θ=37°，一个带电量为q=1.25×10−4C、质量为m=1kg的小球，自A板上的小孔P以水平速度v0A.板间电场强度大小为100V/mB.板间电场强度大小为133V/mC.粒子在电场中运动的时间为0.02sD.粒子在电场中运动的时间为0.04s【答案】AC【解析】对带电小球受力分析，如图所示：根据几何关系有：qEsinθ=mg，解得：E=mgqcoθ=1×10−二、实验题（2小题）13.如图所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验，有一直径为d，质量为m的金属小球由A处静止释放，下落过程中能通过A点正下方、固定于B点的光电门。测得A、B间的距离为H（H>>d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g，则：（1）小球经过光电门时的速度表达式为v=_____________。（2）若t、H、g、d满足关系式d2=________【答案】(1).dt(2).【解析】（1）依据小球在极短时间内的平均速度等于瞬时速度，那么小球通过光电门的速度v=dt，（2）则动能的增加量ΔEk=12mv【点睛】小球在极短时间内的平均速度等于瞬时速度，根据动能的增加量等于重力势能的减小量验证机械能守恒，从而即可求解．14.在“测定金属丝电阻率”的实验中（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示，可读出金属丝的直径为___________mm。（2）若金属丝的长度为L，直径为D，电阻为Rx，则该金属丝电阻率的表达式为ρ=_______（3）实验中为了减小电流表和电压表内阻引起的系统误差，采用图示电路进行实验。①闭合开关S1，将开关S2接1，条件滑动变阻器R1和R2值合适阻值，读出此时电压表②保持两滑动变阻器的滑片位置不变，将开关S2接2，读出此时电压表和电流表的示数U2和I2。则金属丝电阻的表达式为R【答案】(1).0.620(2).πD2【解析】（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+12.0×0.01mm=0.620mm．（2）由电阻定律可知：Rx三、计算题(3小题)15.如图所示，一足够长斜面上铺有动物毛皮，毛皮表面具有一定的特殊性，物体上滑时顺着毛的生长方向，毛皮此时的阻力可以忽略；下滑时逆着毛的生长方向，会受到来自毛皮的滑动摩擦力，现有一物体自斜面底端以初速度v0=6ms冲上斜面，斜面的倾角θ=37°，经过2.5s（1）物体上滑的最大位移；（2）若物体下滑时，物体与毛皮间的动摩擦μ为定值，试计算μ的数值。（结果保留两位有效数字）【答案】（1）3m,（2）0.42.【解析】试题分析：（1）物体向上滑时不受摩擦力作用，由牛顿第二定律可以求出加速度．由运动学公式求最大位移．（2）由速度公式求出物体上滑的时间，得到下滑的时间，由上滑和下滑位移大小相等，由位移公式求得下滑的加速度，再由牛顿第二定律列方程，就可以求得动摩擦因数．（1）物体向上滑时不受摩擦力作用，设最大位移为x．由牛顿第二定律可得：m代入数据得：a由运动学公式有：v由上联立解得物体上滑的最大位移为：x=3m（2）物体沿斜面上滑的时间为：t物体沿斜面上滑的时间为：t下滑过程中，由运动学公式有：x由牛顿第二定律可得：mgsin3716.如图所示，一个电荷量为q，质量为m的带电粒子（不计重力、可为使质点），经电场加速后，小孔S1射入速度选择器，恰能沿直线从小孔S2射出。接着粒子垂直于AH，并从AH的中点M射入“梯形”磁场区域。最后从边界AC射出。梯形磁场区域中（含边界）磁感应强度B2垂直纸面向里，大小未知，∠HA（1）加速电场的加速电压；（2）为保证粒子能从AB边射出，梯形磁场区域磁感应强度B2【答案】（1）mE22学+科+网...学+科+网...学+科+网...（1）在速度选择器中粒子做直线运动，则有：qvB在加速电场中由动能定理可得：q联立解得加速电压：U（2）粒子刚好经过C点时，其运动轨迹如图所示：由几何关系可得：LFM=粒子刚好与AC边相切时，其运动轨迹如图所示：由几何关系可得：r2+r为保证粒子能从AC边射出，粒子轨迹半径r需满足：5带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律：q解得梯形磁场的磁感应强度取值范围为：417.如图所示，为某种鱼饵自动投放器的装置示意图，其下半部分AB是一长为2R的竖直细管，上半部分BC是半径为R的四分之一圆弧弯道，管口C处切线水平，AB管内有原长为R、下端固定的轻质弹簧。在弹簧上端放置一粒质量为m的鱼饵，解除锁定后弹簧可将鱼饵弹射出去，投鱼饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，此时弹簧的弹性势能为7mgR（g为重力加速度）。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，求：（1）鱼饵到达管口C时的速度大小v1（2）鱼饵到达管口C时对管子的作用力大小和方向；（3）已知地面比水平高出1.5R，若竖直细管的长度可以调节，圆弧弯管BC可随竖直细管一起升降。求鱼饵到达水面的落点与AB所在竖直线OO′之间的最大距离【答案】（1）3gR,（2）8mg,【解析】试题分析：（1）根据能量守恒定律求出鱼饵到达管口C时的速度大小．（2）根据牛顿第二