宜昌一中 龙泉中学2016届高三年级10月联考

物 理 试 题

本试题卷共3页，19小题（含选考题）。全卷满分110分。考试用时90分钟。

命题学校：龙泉中学 命题人：许来双 审题人：许来双

选择题 共12小题，共48分

一、选择题：本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1．如图1所示，水平固定且倾角为30°的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接，现对B施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为l，则弹簧原长和推力F的大小分别为

A．l＋， mg B．l－， mg

C．l＋， 2mg D．l－， 2mg

2．甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，在t＝0 时刻，乙车在甲车前方50 m处，它们的v－t图象如图2所示，下列对汽车运动情况的描述正确的是

A．在第30 s末，甲、乙两车相距100 m

B．甲车先做匀速运动再做反向匀减速运动

C．在第20 s末，甲、乙两车的加速度大小相等

D．在整个运动过程中，甲、乙两车可以相遇两次

3．如图3所示，木块A、B静止叠放在光滑水平面上，A的质量为m，B的质量为2m. 现施水平力F拉B（如图甲），A、B刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动．若改用水平力F′拉A（如图乙），使A、B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则F′不得超过

A．2F B.  C．3F D. 

4．有人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，人以速度v0匀速地向下拉绳，当物体A到达如图4所示位置时，绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A实际运动的速度是

A． B.  C．v0cos θ D. v0sin θ

5．用一根细线一端系一可视为质点的小球，另一端固定在一光滑圆锥顶上，如图5所示。设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，细线的张力为FT，则FT随ω2变化的图象是

6．如图6所示，一绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端，上端连接一带正电的光滑滑块P，滑块所处空间存在着沿斜面向上的匀强电场，倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平地面上，开始时弹簧是原长状态，物块恰好处于平衡状态。现给滑块一沿斜面向下的初速度v，滑块到最低点时，弹簧的压缩量为x，若弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是

A．滑块电势能的增加量大于滑块重力势能的减少量

B．滑块到达最低点的过程中，克服弹簧弹力做功mv2

C．滑块动能的变化量等于电场力和重力做功的代数和

D．当滑块的加速度最大时，滑块和弹簧组成的系统机械能最大

7．如图7所示，一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中，以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动．ON与水平面的夹角为30°，重力加速度为g，且mg＝qE，选取初始位置O的电势为零，则

A．电场方向竖直向上 B．小球运动的加速度大小为2g

C．小球上升的最大高度为 D．小球电势能的最大值为

8．如图8所示，真空中同一平面内MN直线上固定电荷量分别为－9Q和＋Q的两个点电荷，两者相距为L，以＋Q点电荷为圆心，半径为  画圆，a、b、c、d是圆周上四点，其中a、b在MN直线上，c、d两点连线垂直于MN，一电荷量为q的负点电荷在圆周上运动，比较a、b、c、d四点，则下列说法错误的是

A．在a点电场强度最大 B．电荷q在b点的电势能最大

C．在c、d两点的电势相等 D．电荷q在a点的电势能最大

9．“北斗卫星导航系统”是由多颗卫星组成的，有5颗是地球同步卫星．在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，如图9所示，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则

A．该卫星的发射速度必定大于第二宇宙速度

B．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度小于第一宇宙速度

C．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度

D．在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅰ上的运行周期

10．如图10所示，放置在竖直平面内的光滑曲杆AB，是按照从高度为h处以初速度v0平抛的运动轨迹制成的，A端为抛出点，B端为落地点．现将一小球套于其上，由静止开始从轨道A端滑下．已知重力加速度为g，当小球到达轨道B端时

A．小球的速率为 B．小球在水平方向的速度大小为v0

C．小球的速率为 D．小球在水平方向的速度大小为

11．如图11所示，倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动，在传送带的A端无初速度放置一物块．选择B端所在的水平面为零势能参考平面，物块从A端运动到B端的过程中，其机械能E与位移x的关系图象可能正确的是

12．如图12甲所示，物体受到水平推力F的作用，在粗糙水平面上做直线运动．通过力传感器和速度传感器监测到推力F和物体速度v随时间t变化的规律如图12乙所示．重力加速度g＝10 m/s2. 则

A．物体的质量m＝0.5 kg

B．第2 s内物体克服摩擦力做的功W＝2 J

C．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4

D．前2 s内推力F做功的平均功率＝1 W

非选择题 共7小题（含选考题），共62分

二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第13题~第17题为必考题，每个试题考生都必须作答。第18题~第19题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（共47分）

13．（6分）如图13甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题。

（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的一个器材是______（2分）

A．螺旋测微器 B．秒表

C．多用电表 D．交流电源

（2）下面列举了该实验的几个操作步骤中，其中操作不当的一个步骤是

____（2分）

A．用天平测出重锤的质量

B．按照图示的装置安装器件

C．先释放纸带，后接通电源

D．测量纸带上某些点间的距离

（3）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如图13乙所示。使用交流电的频率为f，则计算重锤下落的加速度的表达式a＝_______（2分）（用x1、x2、x3、x4及f表示）

图13乙

14．（9分）如图14甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B，在滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连（力传感器可测得细线上的拉力大小），力传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。

（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图14乙所示，则d＝______mm（3分）

图14

（2）下列不必要的一项实验要求是______（2分）

A．将气垫导轨调节水平 B．使A位置与光电门间的距离适当大些

C．使细线与气垫导轨平行 D．使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

（3）实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，测量出滑块在A位置时遮光条到光电门的距离x，则滑块的加速度a=__________（2分）

（4）为探究滑块的加速度与力的关系，改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点要作出它们的线性关系图象，处理数据时纵轴为F，横轴应为______（2分）

A．t B．t2 C． D．

15．（10分）如图15所示，在水平地面上固定一倾角θ＝37°、表面光滑的斜面体，物体A以v1＝6 m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出，如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中．（A、B均可看做质点，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2） 求：

（1）物体A上滑到最高点所用的时间t；

（2）物体B抛出时的初速度v2；

（3）物体A、B间初始位置的高度差h.

16．（10分）在示波管中，电子通过电子枪加速，进入偏转电场，然后射到荧光屏上，如图16所示，设电子的质量为m（不考虑所受重力），电荷量为e，从静止开始，经过加速电场加速，加速电场电压为U1，然后进入偏转电场，偏转电场中两板之间的距离为d，板长为L，偏转电压为U2，求电子射到荧光屏上的动能为多大？

17．（12分）如图17所示，在水平轨道右侧安放半径为R＝0.2 m的竖直圆形光滑轨道，水平轨道的PQ段铺设特殊材料，调节其初始长度为L＝1 m，水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于自然状态．质量为m＝1 kg的小物块A（可视为质点）从轨道右侧以初速度v0＝2 m/s冲上轨道，通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回，经水平轨道返回圆形轨道．物块A与PQ段间的动摩擦因数μ＝0.2，轨道其他部分摩擦不计，重力加速度g＝10 m/s2. 求：

图17

（1）物块A与弹簧刚接触时的速度大小v1；

（2）物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度h1；

（3）调节PQ段的长度L，A仍以v0从轨道右侧冲上轨道，当L满足什么条件时，物块A能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道．

（二）选考题：共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应题号右边的方框涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分。

18．【物理—选修3-4】（15分）

（1）（5分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图18-1中实线所示，t＝0.1 s时刻的波形如图中虚线所示．波源不在坐标原点O，P是传播介质中离坐标原点xp＝2.5 m处的一个质点．则以下说法正确的是 。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每错选1个扣3分，最低得分为0分）

A．质点P的振幅为0.1 m

B．波的频率可能为7.5 Hz

C．波的传播速度可能为50 m/s

D．在t＝0.1 s时刻与P相距5 m处的质点一定沿x轴正方向运动

E．在t＝0.1 s时刻与P相距5 m处的质点可能是向上振动，也可能是向下振动

（2）（10分）如图18-2所示，在MN的下方足够大的空间是玻璃介质，其折射率n＝，玻璃介质的上边界MN是屏幕，玻璃中有一个正三角形空气泡，其边长l＝40 cm，顶点与屏幕接触于C点，底边AB与屏幕平行，一束激光a垂直于AB边射向AC边的中点O，结果在屏幕MN上出现两个光斑．

（i）求两个光斑之间的距离x；

（ii）若任意两束相同的激光同时垂直于AB边向上射入空气泡，求屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离L．

19．【物理—选修3-5】（15分）

（1）（5分）已知能使某种金属发生光电效应的光子的最小频率为ν0. 一群氢原子处于量子数n＝4的激发态，这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光，且氢原子从量子数n＝3的激发态跃迁到量子数n＝2的能量状态时向外辐射频率为ν0的光子。下列说法正确的是 。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每错选1个扣3分，最低得分为0分）

A．这些氢原子向外辐射的光子频率有6种

B．当照射光的频率ν 大于ν0 时，若ν 增大，则逸出功增大

C．当用频率为2ν0 的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0

D．当照射光的频率ν 大于ν0 时，若光强增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍

E．这些氢原子向外辐射的所有频率的光子中，只有一种不能使这种金属发生光电效应

（2）（10分）如图19所示，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足够高的光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为mA=1.5 kg和mB=0.5 kg. 现让A以6 m/s的速度v1水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间t为0.3 s，碰后的速度大小v1′变为4 m/s. 当A与B碰撞后会立即粘在一起运动，重力加速度g取10 m/s2，求：

（i）在A与墙壁碰撞的过程中，墙壁对A的平均作用力F的大小；

（ii）A、B滑上圆弧轨道的最大高度h．

 宜昌一中 龙泉中学2016届高三年级10月联考

物理参考答案和评分标准

一、选择题：

1．B 2．D 3．B 4．A 5．C 6．B 7．D 8．B

9．BC 10．AD 11. BD 12．ABC

二、非选择题：

（一）必考题（共47分）

13．（6分）答案　(1)D（2分）　(2)C（2分）　(3)（2分）

14．（9分）答案　(1)2.25（3分）　(2)D（2分）　(3)a=
（2分）　(4) D（2分）

15．（10分）解析

(1)物体A上滑的过程中，由牛顿第二定律得

mgsin θ＝ma

代入数据得：a＝6 m/s2 ① （2分）

经过t时间B物体击中A物体，由运动学公式有

0＝v1－at

代入数据得：t＝1 s ② （2分）

平抛物体B的水平位移

x＝v1tcos θ＝2.4 m ③ （2分）

物体B抛出时的初速度

v2＝＝2.4 m/s ④ （2分）

物体A、B间初始位置的高度差

h＝v1tsin θ＋gt2＝6.8 m ⑤ （2分）

（10分）解析　

电子在加速电场加速时，根据动能定理

eU1＝mv ① （2分）

进入偏转电场后L＝vx·t ② （2分）

vy＝at ③ （1分）

a＝ ④ （1分）

射出偏转电场时合速度v＝ ⑤ （2分）

以后匀速到达荧光屏

由以上各式得Ek＝mv2＝eU1＋ ⑥ （2分）

（12分）解析　

(1)设物块A与弹簧刚接触时的速度大小为v1，由动能定理，可得

－μmgL＝mv－mv

解得 v1＝2 m/s ① （2分）

物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度为h1，由动能定理得

－μmgL－mgh1＝0－mv

解得 h1＝0.2 m＝R，符合实际． ② （2分）

①若A沿轨道上滑至最大高度h2时，速度减为0，则h2满足

0

由动能定理得

－2μmgL1－mgh2＝0－mv

联立得 1 m≤L1<1.5 m ④ （2分）

②若A能沿轨道上滑至最高点，则满足

m ≥mg ⑤ （2分）

由动能定理得

－2μmgL2－mg·2R＝mv－mv

联立得 L2≤0.25 m ⑥ （2分）

综上所述，要使物块A能第一次返回圆形轨道并沿轨道运动而不脱离轨道，L满足的条件是： 1 m≤L<1.5 m 或 L≤0.25 m ⑦

选考题：共15分。

18．【物理—选修3-4】（15分）

（1）（5分）答案　ACE

（2）（10分）解析　

(i)画出光路图如图所示．在界面AC，入射角i＝60°，n＝，由折射定律有

n＝ ① （2分）

解得折射角 r＝30° ② （2分）

由光的反射定律得反射角

θ＝60° ③ （2分）

由几何关系得，△ODC是边长为l的正三角形，△OEC为等腰三角形，且CE＝OC＝，则两个光斑之间的距离

x＝DC＋CE＝40 cm ④ （2分）

(ii)作出入射点在A、B两点的光线的光路图，如图所示，由图可得屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离

L ＝PQ＝2l＝80 cm ⑤ （2分）

19．【物理—选修3-5】（15分）

（1）（5分）答案　ACE

（2）（10分）解析　

(i)设水平向右为正方向，当A与墙壁碰撞时根据动量定理有

Ft＝mAv1′－mA(－v1) ① （2分）

解得 F＝50 N ② （2分）

(ii)设碰撞后A、B的共同速度为v，根据动量守恒定律有

mAv1′＝(mA＋mB)v ③ （2分）

A、B在光滑圆弧轨道上滑动时，机械能守恒，由机械能守恒定律得

(mA＋mB)v2＝(mA＋mB)gh ④