2017届湖南省长沙市高三上学期第12次周测物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

物体受到几个恒力的作用而处于平衡状态，若再对物体施加一个恒力，则物体不可能做（ ）

A．匀加速直线运动       B．匀减速直线运动

C．非匀变速曲线运动    D．匀变速曲线运动

2. 难度：简单

如图所示，电路中有三个完全相同的灯泡，额定电压均为U，额定功率均为P，变压器为理想变压器，现在三个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n₁：n₂和电源电压U₁和电源的功率P₁分别为（  ）

A．1：2 2U  P      B．1：2 3U  2P

C．2：1 3U  3P      D．2：1 2U  4P

3. 难度：简单

小球从高h处由静止释放，与水平地面碰撞后反弹的高度为3h/4；设小球与地面碰撞时没有动能损失，选水平地面为零势能面，小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变，则（  ）

A．小球受到的空气阻力是其重力的3/4

B．小球第一次动能和重力势能相等的位置高为

C．小球每次反弹的高度变小，说明重力和空气阻力做的功都使小球的机械能减小

D．小球从释放到最后停止运动，所经过的总路程为7h

4. 难度：简单

如图所示，L为竖直固定的光滑绝缘杆，杆上O点套有一质量为m、电荷量为q的带正电小环，在杆的左侧固定一电荷量为Q的正点电荷，杆上ab两点到点电荷的距离相等，现小环从图示位置的O点由静止释放，则下列说法正确的是（ ）

A．小环从O点到b点的运动过程中可能存在受力平衡点

B．小环从O点到b点的运动过程，电场力做的功可能为零

C．小环在O、a点之间的速度一定先增大后减小

D．小环在a、b点之间的速度一定先减小后增加

5. 难度：中等

在同一轨道上绕地球做同向匀速圆周运动的飞行器A、B，某时刻恰好在同一过地心的直线上，如图所示，如果想让其中一个飞行器变轨后与另一飞行器并轨且实现对接，则下列措施可行的是（ ）

A．使飞行器A立即加速进入飞行器B的轨道完成对接

B．使飞行器B立即减速进入飞行器A的轨道完成对接

C．延后一个较短的时间，再使飞行器B减速进入飞行器A的轨道完成对接

D．延后一个较长的时间，在AB相距最近前再使飞行器A加速进入飞行器B的轨道完成对接．

6. 难度：中等

如图所示，边长为L的正方形导线框abcd固定在匀强磁场中，一金属棒PQ架在导线框上并以恒定速度v从ad滑向bc；已知导线框和金属棒由单位长度电阻为R₀的均匀电阻丝组成，磁场的磁感应强度为B、方向垂直纸面向里，PQ滑动过程中始终垂直导线框的ab、dc边，且与导线框接触良好，不计一切摩擦，则（  ）

A．PQ中的电流方向由P到Q，大小先变大后变小

B．PQ中的电流方向由Q到P，大小先变小后变大

C．通过PQ的电流的最大值为

D．通过PQ的电流的最小值为

7. 难度：中等

北京欢乐谷游乐场里的天地双雄是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施，先把乘坐有十个人的座舱送到76m高的地方让座舱自由落下，当落到离地面28m时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止；假设座舱的质量约等于游客的总质量，每个游客的质量按50kg计算，重力加速度g取10m/s²，则：

A．当座舱落到离地面高度为40m的位置时，每个游客对座位的压力大于500N

B．当座舱落到离地面高度为40m的位置时，游客处于完全失重态

C．当座舱落到离地面高度为15m的位置时，每个游客对座位的压力约为1290N；

D．当座舱落到离地面高度为15m的位置时，座舱的制动力约为2．71×10⁴N；

8. 难度：中等

如图所示，边长为L的正方形abcd为两个匀强磁场的边界，正方形内磁场的方向垂直纸面向外。磁感应强度大小为B，正方形外的磁场范围足够大，方向垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B；把一个离子源放在顶点a处，它将沿ac连线方向发射质量也为m、电荷量为q（q>0）、初速度为的带负电粒子（重力不计），下列说法正确的是（ ）

A. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为L

B. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为

C. 粒子第一次到达c点所用的时间为

D. 粒子第一次返回a点所用的时间为

二、实验题

9. 难度：中等

某实验小组正在做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图所示；一端装有定滑轮的长木板放在水平实验台上，长木板有一滑块，滑块右侧固定一个轻质动滑轮，钩码和弹簧测力计通过绕在两滑轮上的轻质细绳相连，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动（忽略滑轮的摩擦和弹簧测力计具有的弹性势能）

现用该实验装置进行以下两次实验：

①放开钩码放开钩码，滑块加速运动，读出弹簧测力计的示数F，处理纸带，得到滑块运动的加速度a；改变钩码的个数，重复实验，以弹簧测力计的示数F为纵轴，加速度a为横轴，得到的图乙中国坐标原点的图线1；②换一块长木板，重复上述实验过程，得到图乙中纵坐标截距大小等于b的图线2．

完成下列填空：

（1）在①实验中得到的图线1经过坐标原点，说明滑块与长木板之间    （填“光滑”或“粗糙”）

（2）如果在①实验中测出了滑块的质量m、滑块移动的距离L和弹簧测力计的示数F，已知重力加速度g，则要验证机械能守恒，还需要测量的物理量是        ，动能的增加量=     ；重力势能的减小量     ；

（3）在②实验中，如果已测得滑块的质量m，重力加速度为g，则滑块和长木板之间的动摩擦因数μ=    。

10. 难度：中等

某学习小组欲精确测量电阻R_x的阻值，由下列器材供选用：

A．待测电阻R_x（约300Ω）

B．电压表V（量程3V，内阻约为3kΩ）

C．电流表A₁（量程10mA，内阻约为10Ω）

D．电流表A₂（量程20mA，内阻约为50Ω）

E．滑动变阻器R₁（阻值范围0-20Ω；额定电流2A）

F．滑动变阻器R₂（阻值范围0-500Ω；额定电流1A）

G．直流电源E（电动势3V，内阻约1Ω）

H．开关和导线若干

（1）甲同学根据以上器材设计了用伏安法测量电阻的电路，要求测量电压从0开始变化并进行多次测量，则电流表应选择      （填“A₁”或“A₂”），滑动变阻器应选择    （填“R₁”或“R₂”）请帮甲同学画出实验电路的原理图；

（2）乙同学经过思考，利用所给器材设计了如图所示的测量电路；请完善如下具体操作过程：

①按照电路图连接好实验电路，闭合开关S₁前调解滑动变阻器R₁、R₂的滑片至适当位置；②闭合开关S₁，断开开关S₂，调解滑动变阻器R₁、R₂的滑片，使电流表A₁的示数恰好为电流表A₂示数的一半；③闭合开关S₂并保持滑动变阻器R₂的滑片位置不动，读出电压表V和电流表A₁的示数，分别记为U、I；④待测电阻阻值R_x=      ．

（3）比较甲乙两同学测量电阻R_x的方法，你认为用     （填“甲”或“乙”）同学的方法测量的结果更精确．

三、计算题

11. 难度：中等

如图所示，将直径为2R的半圆形导轨固定在竖直平面内的AB两点，直径与竖直方向的夹角为60⁰，O为半圆形导轨的圆心，D为O点的正下方导轨上的点；在导轨上套一质量为m的小圆环，原长为2R、劲度系数 的弹性轻绳穿过圆环且两端固定在A、B两点，已知弹性轻绳始终在弹性限度内，重力加速为g，将圆环从A点正下方的C点由静止释放．

（1）如果导轨是光滑的，求圆环到达D点时的速度大小和导轨对圆环的作用力F_N的大小；

（2）如果导轨是粗糙的，圆环与导轨间的动摩擦因数为μ，已知圆环运动到D点时恰好只有向心加速度，求圆环由C点运动到D点过程中克服摩擦力做的功

12. 难度：中等

如图所示，倾角为θ=37⁰的粗糙导轨底端用一小段光滑圆弧与水平轨道连接（水平轨道长度很短，可忽略不计），且底端PQ离地面的高度h=1．25m，导轨间距为l=0．5m，电阻忽略不计，导轨顶端连接一个定值电阻R=2．0Ω和开关S，整个装置处于匀强磁场中（图中未画出），匀强磁场的磁感应强度大小为B=0．8T、方向垂直与导轨所在的平面，将质量为m=0．5kg、导轨间部分电阻也为R=2．0Ω的金属棒从AB处由静止释放，当开关断开时，测得金属棒落地点离PQ的水平距离为x₁=1．0m，当开关闭合时，测得金属棒落地点离PQ的水平距离为x₂=0．8m，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0．25，重力加速度为g=10m/s²；sin37⁰=0．6，cos37⁰=0．8，求：

（1）金属棒在导轨上释放的位置AB到位置PQ的距离；

（2）当开关闭合时，在金属棒下滑的过程中回路上产生的焦耳热；

（3）如果倾斜导轨足够长，当开关闭合时，金属棒能够达到的最大速度。

四、选择题

13. 难度：简单

下列说法正确的是（  ）

A．不具有规则几何形状的物体也可能是晶体

B．空气中的水蒸气凝结成水珠的过程中，水分子间的引力增大、斥力减小

C．当理想气体的体积增大时，气体的内能一定增加

D．液体表面层的分子分布要比液体内部分子分布稀疏些

E．第一类永动机不可能制成，是因为它违背了能量守恒定律

五、计算题

14. 难度：中等

如图所示的圆柱形气缸是一“拔火罐”器皿，气缸（横截面积为S）固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与质量为m的重物相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K处扔到气缸内，酒精棉球熄灭时（此时缸内温度为t℃）闭合开关K，此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为L．由于气缸传热良好，随后重物会被吸起，最后重物稳定在距地面L/10处．已知环境温度为t₀℃不变， ，P₀为大气压强，气缸内的气体可看做理想气体，求：

（1）酒精棉球熄灭时的温度t与t₀满足的关系式；

（2）气缸内温度降低到重新平衡的过程中外界对气体做的功．

六、选择题

15. 难度：简单

一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时波形如图所示；已知在t=0．6s时，质点A恰好第四次（图中为第一次）出现波峰，则下列说法正确的是（ ）

A．波的周期是0．2s

B．在t=1．5s时波刚传播到质点P处

C．质点P开始振动时速度沿x轴正方向

D．质点P在t=0．35s时第一次出现在波谷

E．质点B在0-0．6s内通过的路程是240cm

七、计算题

16. 难度：中等

如图所示，在广平MN的下方悬挂一个等腰三角形的玻璃砖，三角形ABC的顶点C为悬点，底边AB与广平平行，长L=40cm，底角为30⁰，两束激光ab垂直与AB边射向AC、BC边的中点O₁O₂，结果在光屏MN上出现了两个光斑，已知玻璃砖对该激光的折射率为，光速为c=3×10⁸m/s，求：

（1）两个光斑之间的距离；

（2）激光从射入玻璃砖到达光屏所用的时间．

八、填空题

17. 难度：中等

我国自行设计并研制的“人造太阳”---托卡马克实验装置，热核反应进行的聚变反应方程式为，其中反应原料氘（）富存于海水中，氚（）可以通过中子轰击锂核（）产生一个氚核（）和一个新核的人工转变方程式为    →    +；如果一个氘核和一个氚核发生核聚变时，平均每个核子释放的能量为5．6×10^-13J。则该聚变过程中的质量亏损为     kg；（已知光速为3．0×10⁸m/s）

九、计算题

18. 难度：简单

如图所示，光滑的水平面上有一木板，在其左端放有一重物，右方有一竖直的墙，重物的质量为木板质量的2倍，重物与木板间的动摩擦因数为μ=0．2．使木板与重物以共同的速度v₀=6m/s向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短．已知木板足够长，重物始终在木板上，重力加速度为g=10m/s²

求木板从第一次与墙碰撞到第二次与墙碰撞所经历的时间．