2017届湖南省长沙市高三上第一次周测物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

节能减排可以体现在我们日常生活中；假设公交车通过城市十字路口时允许的最大速度为10m/s，一辆公交车在距离十字路口50m的车站停留，乘客上下完后，司机看到红灯显示还有10s，为了节能减排，减少停车，降低能耗，公交车司机启动公交车，要使公交车尽快通过十字路口且不违章，则公交车启动后的运动图像可能是（  ）

2. 难度：中等

利用电容传感器可检测矿井渗水，及时发出安全警报，从而避免事故的发生；如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，c为导电液体（矿井中含有杂质的水）），A，C构成电容器．已知灵敏电流表G的指针偏转方向与电流方向的关系：电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转．若矿井渗水（导电液体深度A增大），则电流表（  ）

A．指针向右偏转，A，C构成的电容器充电   

B．指针向左偏转，A，C构成的电容器充电

C．指针向右偏转，A，C构成的电容器放电   

D．指针向左偏转，A，C构成的电容器放电

3. 难度：中等

为了浴室用电安全，某同学用理想变压器降压给浴室供电；如图所示，理想变压器原线圈输入交变电压,变压器原副线圈匝数比为5:1,已知照明灯额定功率为66W,排气扇电动机内阻为1Ω，电流表示数为3A，各用电器均正常工作，电表均为理想电表，则（）

A．电压表示数为62V             

B．变压器的输入功率为186W

C．排气扇输出功率为63．75W      

D．保险丝熔断电流不得低于3A．

4. 难度：中等

有一半径为R的均匀带电薄球壳，在通过球心的直线上，各点的场强为E随与球心的距离x变化的关系如图所示；在球壳外空间，电场分布与电荷量全部集中在球心时相同，已知静电常数为k，半径为R的球面面积为,则下列说法正确的是（ ）

A. 均匀带电球壳带电密度为

B. 图中r=1．5R

C. 在x轴上各点中有且只有x=R处电势最高

D. 球面与球心间电势差为E₀R

5. 难度：中等

利用如图所示的试验装置可以测量磁场的磁感应强度的大小；用绝缘轻质细线把底边长为L、电阻为R、质量为m的U形线框竖直悬挂在力敏传感器的挂钩上，将线框置于待测磁场中（可视为匀强磁场），线框平面与磁场方向垂直，用轻质导线在连接线框与直流电源，电源电阻不计，电动势可调，导线的电阻忽略不计；当外界拉力F作用于力敏传感器的挂钩上时，力敏传感器会显示拉力的大小为F；当线框接电动势为E₁时，力敏传感器显示拉力的大小为F₁; 当线框接电动势为E₂时，力敏传感器显示拉力的大小为F₂;下列说法正确的是（ ）

A. 当线框接电动势为E₁的电源时所受安培力的大小为F₁

B. 当线框接电动势为E₂的电源时力敏传感器显示的拉力大小为线框所受安培力大小与重力大小之差

C. 待测磁场的磁感应强度为

D. 待测磁场的磁感应强度为

6. 难度：中等

我国最新研制的“长征六号”运载火箭与2015年9月20日发射，成功将20颗微小人造卫星送入预定轨道，缔造了我国“一箭多星”的发射记录；已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，假设某颗质量为m的卫星运行在轨道半径为地球半径n倍的圆形轨道上，则（）

A. 该卫星运行时的向心力大小为

B. 该卫星运行时的向心加速度大小是地球表面重力加速度大小的1/ n

C. 该卫星的运行速度大小为

D. 该卫星的运行速度大小是第一宇宙速度大小的

7. 难度：简单

水流星是一种常见的杂技项目，可以简化为长为2L的轻绳两端各系着质量相等的小球，两小球在竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示；已知重力加速度为g，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（）

A．当一个小球运动到最高点时拉两小球的轻绳中拉力可能相等

B．小球做圆周运动的最小角速度为

C．轻绳中最小拉力为2mg

D．两小球组成的系统的机械能不守恒

8. 难度：简单

一只质量是8kg的猴子沿着长为12m的竖直在地面上的钢管往下滑，它从钢管顶端下滑到底端的运动图像如图所示；重力加速度g取10m/s²，则（）

A. 猴子加速下滑的高度与减速下滑的高度之比为1:2

B. 下滑过程中猴子的最大动能为128J

C. 下滑过程中猴子的机械能可能先增大后减小

D. 加速与减速下滑的过程中猴子所受的摩擦力大小之比为1:7

9. 难度：简单

如图甲所示，面积为S的n匝圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小随时间周期性变化，如图乙所示，已知线圈的电阻为R，则下列说法正确的是（  ）

A．线圈内产生的感应电动势最大值为SB₀（V） 

B．线圈内产生的感应电流最小值为（A）

C．线圈内产生的感应电动势周期为4s       

D．0-1s内线圈内产生的感应电流沿顺时针方向

10. 难度：简单

伞兵在抢险中具有重要作用，是精锐中的精锐；在一次低空跳伞训练中，当直升机悬停在离地面224m高处时，伞兵离开直升机做自由落体运动，经过一段时间后，打开降落伞，展开伞后伞兵以12．5m/s²的加速度匀减速下降；为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度不超过5m/s，取重力加速度为g=10m/s²，根据上述信息，下列说法正确的是（）

A．伞兵展伞时，最大速度为40m/s        

B．伞兵展伞时，离地面的高度至少为99m

C．伞兵下落过程中的机械能先不变后减小  

D．可以求出伞兵匀减速下落过程中克服阻力做的功

11. 难度：困难

某实验小组设计了如图甲所示的试验装置来做“探究做功和物体速度变化关系”的试验；试验装置中PQ为一块倾斜放置的光滑的木板，在其上固定一个光电门，用来测量物块上遮光条通过光电门的时间；

（1）若用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度为d=     mm，遮光条通过光电门时，显示时间为t=0．002s，则物块通过光电门时的瞬时速度为    m/s。

（2）让物块分别从不同高度无初速释放，测出物块释放的初位置到光电门的距离l₁、l₂、l₃……．，读出物块上遮光条每次通过光电门的时间，计算出物块上遮光条每次通过光电门的速度v₁、v₂、v₃……．，并绘制了如图丙所示的L-v图像；若为了更直观地看出L和v的变化关系，下列应该做出   。

A. 图像    B. 图像

C. L-v图像    D. L-v²图像

二、实验题

12. 难度：简单

为了较准确的测定R_x的电阻（约为10Ω）、电池的电动势和内阻（内阻约为2Ω），设计了如图1所示原理图，其中电压表V：量程为2V、内阻较大；电阻箱R₁:0-99．99Ω

（1）按照原理图用笔画线代替导线在图2上连接实物电路；

（2）连接好电路后，先测定电阻R_x;

第一步：闭合S₁和S₃,断开S₂，记录电压表示数U₁;

第二步：闭合S₁和S₂,断开S₃，调节R₁使电压表示数仍为U₁,记录此时R₁的阻值为R₀，则被测电阻R_x=    。

（3）闭合S₁和S₂,断开S₃，调节R₁改变电路的总电阻，记录电阻箱的阻值R和对应的电压表的示数U，做出随变化的图像，如图3所示，图线的纵轴截距为b、斜率为k，则电池的电动势为    ，内阻为   。

三、计算题

13. 难度：中等

如图所示，一块质量为M=2kg、长为L的木板B放在光滑水平桌面上，B的左端有一质量为m=0．2kg的物块A（可视为质点），A上连接一根很长的轻质细绳，细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮挂上一质量为m₀=0．1kg的重物，用手托住重物使细绳伸直但无张力，重物距离地面的高度为h=1m；已知A与B之间的动摩擦因数为μ=0．2，A与滑轮间的细绳与桌面平行，B右端距离桌边定滑轮足够远；释放重物后，A相对于B滑动；重力加速度g=10m/s²；

（1）求重物落地前瞬间细绳上的拉力大小和A的速度大小；

（2）当AB相对静止时，A仍在B上，求从释放重物到AB相对静止的过程中A运动的时间．

14. 难度：简单

如图甲所示，一对足够长的平行粗糙导轨固定在与水平面夹角为37⁰的斜面上，两导轨间距为l=1m，下端接有R=3Ω的电阻，导轨的电阻忽略不计；一根质量m=0．5kg、电阻r=1Ω（导轨间部分）的导体杆垂直静置与两导轨上，并与两导轨接触良好；整个装置处于磁感应强度大小B=2T、 垂直于导轨平面向上的匀强磁场中；现用平行于斜面向上的拉力F拉导体杆，拉力F与时间t的关系如图乙所示，导体杆恰好做匀加速直线运动；重力加速度g=10m/s²，sin37⁰=0．6，cos37⁰=0．8；求导体杆的加速度大小和导体杆与导轨间的动摩擦因数μ。

15. 难度：中等

如图所示，在直角坐标系的第Ⅱ象限中，一边长为L的正方形区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直xoy平面向里的匀强磁场，磁场的下边界与x轴重合，右边界与y轴重合，在第Ⅰ、Ⅳ象限x<L区域内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E，在x>L区域内存在磁感应强度大小为B^/、方向垂直纸面向里的矩形匀强磁场；一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（重力不计）以沿y轴负方向的速度进入第Ⅱ象限的匀强磁场区域，并从坐标原点O处沿x轴正方向射入匀强电场区域；

（1）求带电粒子射入第Ⅱ象限的匀强磁场时的速度大小；

（2）求带电粒子从匀强电场区域射出时的位置坐标；

（3）若带电粒子进入x>L区域的匀强磁场时的速度方向与x轴正方向成45⁰角，要使带电粒子能够回到x<L区域，则x>L区域矩形匀强磁场的最小面积为多少？