物理试题
命题人：李永刚 审题人：文德洋
总分 110 分 时间 90 分钟
注意事项：
1、答题前，考生务必将自己的姓名、考号用 0.5 毫米的黑色签字笔填写在答题卡上。并检查条形码粘贴是否
正确。
2、选择题使用 2B 铅笔涂在答题卡对应题目标号位置上；非选择题用 0.5 毫米黑色签字笔书写在答题卡的对
应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
3、考试结束后，将答题卡收回。
第卷（选择题 共 44 分）
一、选择题（共 44 分，1 至 8 小题只有一个选项正确，9 至 11 小题有多个选项正确，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. 2017 年 4 月 16 日，国产大飞机 C919 在上海浦东国际机场进行首次高速滑行测试。
在此之前，C919 进行了若干次滑行试验，在某次试验正常刹车时（做匀减速直线运动）
初速度为 v，经时间 t 停下来，则在最后 t0（t0 t 2 t 2 2t 2 2t 2 A． 0 B． C． D． 0 2t 2t0 t0 t 2．如图实线表示电场线，虚线 ABC 表示一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，其 中过 B 点的切线与该处的电场线垂直。下列说法正确的是 A．粒子带正电 B．粒子在 B 点的加速度小于它在 C 点的加速度 C．粒子在 B 点时电场力做功的功率为零 D．粒子从 A 点运动到 C 点的过程中电势能先减少后增加 3．质量不同的小球 1、2 由同一位置先后以不同的速度竖直向上抛出，运动过程中两 小球受到的水平风力恒定且相等，运动轨迹如图所示，忽略竖直方向的空气阻力。小 球 1 与小球 2 相比 A．初速度小 B．在最高点时速度小 C．质量小 D．在空中运动时间短 {#{QQABZQaQggioABAAABhCEQFaCEMQkAGCACoGwFAEIAAAQBFABAA=}#} 4. 如图为一小型起重机，A、B 为光滑轻质滑轮，C 为电动机。 物体 P 和 A、B、C 之间用不可伸长的轻质细绳连接，滑轮 A 的 B 轴固定在水平伸缩杆上并可以水平移动，滑轮 B 固定在竖直 伸 缩杆上并可以竖直移动。当物体 P 静止时 A A．滑轮 A 的轴所受压力可能沿水平方向 物体 P B．滑轮 A 的轴所受压力一定大于物体 P 的重力 C C．当只将滑轮 A 向外移动时，A 的轴所受压力变大 D．当只将滑轮 B 向上移动时，A 的轴所受压力变大 5．北斗卫星导航系统第三颗组网卫星（简称“三号卫星”）的工作轨道为地球同步轨 道，设地球半径为 R，“三号卫星”的离地高度为 h，则关于地球赤道上静止的物体、 地球近地环绕卫星和“三号卫星”的有关物理量，下列说法中正确的是 A．近地卫星与“三号卫星”的周期之比为 B．近地卫星与“三号卫星”的角速度之比为 C．赤道上物体与“三号卫星”的线速度之比为 D．赤道上物体与“三号卫星”的向心加速度之比为 6．如图在倾角为 30的光滑斜面上，一质量为 4m 的小车在沿斜 面向下的恒力 F 作用下下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上 连接着小球（质量为 m）的轻绳恰好保持水平。则外力 F 的大小为 A．2.5mg B．4mg C．7.5mg D．10mg 7．如图所示，光滑绝缘圆形轨道竖直放置，半径为 R ，一带负电的小球，沿轨道做逆 时针方向的匀速圆周运动。小球的质量为 m ，速度为 gR 。匀强电场与圆形轨道平行， t 0时，小球位于O 点等高的 A 点，设 点所在的水平面为零势能面，即A 0 、 hA 0 。 重力加速度为 g ，以下说法正确的是（ ） A．小球在最高点对轨道的压力为零 B．小球在运动过程中合力最大值是 2mg g C．t 时刻小球的机械能为 E mgRsin t R g D． 时刻小球的电势能为 Ep mgRsin t R {#{QQABZQaQggioABAAABhCEQFaCEMQkAGCACoGwFAEIAAAQBFABAA=}#} 8．甲、乙两车在同一平直公路上同向行驶，从t 0时刻开始，甲、乙两车运动的 xt 图像如图所示，其中甲车运动的 xt 图线为抛物线，图线与 x 轴的交点为其顶点，乙 车运动的 xt 图线为过原点的直线，两条图线相切于 P 点，其坐标为（ ），已知 。下列说法正确的是 A． 时刻甲、乙两车间距离最大 B．在 时刻，甲车的瞬时速度大小是 C． 时刻甲车的速度大小为 D． 到 时间内甲车的位移大小为 9. “复兴号”动车组是我国具有完全自主知识产权的中国标准动车组。由 8 节车厢 组成的“复兴号”动车组在车站从静止匀加速起动出站，一警务员站在站台上第 1 节 车厢前，第 1 节车厢通过警务员用了 t0 时间。每节车厢长度都相同，动车组出站过程 中受到的阻力大小恒定，出站后发动机实际功率才达到额定功率。则 A．第 2、3 和 4 节车厢通过警务员的时间共为 t0 B．第 8 节车厢通过警务员的时间为 t 2 2 0 C．动车组出站过程中，通过相同的距离，发动机牵引力做功相同 D．动车组出站过程中，经过相同的时间，发动机牵引力做功相同 10．如图所示，电路中定值电阻阻值 R 大于电源内阻阻值 r．闭合电键后，将滑动变阻 器滑片向下滑动，理想电压表 、 、 示数变化量的绝对值分别为 、 、 ，理想电流表示数变化量的绝对值为 I ，则 A． B． C． 和 保持不变 D．电源输出功率先增大后减小 11．如图竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，将轻弹簧正上方质量 m1 kg 的小球由静 止释放，小球下落过程中受到恒定的空气阻力作用。以小球开始下落的位置为原点， 竖直向下为 y 轴正方向，取地面处为重力势能零点，在小球第一次下落到最低点的过 程中，弹簧的弹性势能 Ep1 、小球的重力势能 Ep2 、小球的动能 Ek 、小球的机械能 E 随 小球位移变化的关系图像分别如图甲乙、丙、丁所示，弹簧始终在弹性限度范围内， 取重力加速度 g 10m / s2 ，下列说法正确的是（ ） {#{QQABZQaQggioABAAABhCEQFaCEMQkAGCACoGwFAEIAAAQBFABAA=}#} A．图乙中 a 3 B．图丙中b 4 C．图丙中 x0 处的弹簧弹力为 8N D．图丁中c 9 ， d 4 第卷（非选择题 共 66 分） 二、实验题（共 15 分） 12．（6 分）图甲为在气垫导轨上验证机械能守恒定律的实验装置图，将导轨调至水平， 滑块装有宽度为 d 的遮光条，滑块包括遮光条的总质量为 M。轻绳下端挂钩码，钩码的 质量为 m。滑块在钩码作用下先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电 门 1 和 2 的时间，可以计算出滑块通过光电门 1、2 的速度 v1 和 v2，用刻度尺测出两个 光电门之间的距离为 x，重力加速度为 g。 （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度 d，示数如图乙所示，则 d=______cm。 （2）写出滑块从光电门 1 运动到光电门 2 的过程中，验证机械 能守恒定律的表达式______（用题中给出的物理量的字母表示）。 （3）增加轻绳下端砝码的个数，滑块每次都从同一位置由静止 释放，作出 11图像如图丙所示，其斜率为 k=______（用 22 v21 v m 题中给出的物理量的字母表示）。 13．（9 分）一灵敏电流计 G 的量程为 2mA，内阻未知，现要精 确测量 G 的内阻。实验室中可供选择的器材有： 待测灵敏电流计 G；多用电表； 电流表 A1：量程为 6mA，内阻约为 200 ； 电流表 A2：量程为 0.6A，内阻约为 0.1 ； 定值电阻 R1：阻值为 10 ； {#{QQABZQaQggioABAAABhCEQFaCEMQkAGCACoGwFAEIAAAQBFABAA=}#} 定值电阻 R2：阻值为 60 ； 滑动变阻器 R3：最大电阻为 20 ，额定电流为 1.5A； 直流电源：电动势为 1.5V，内阻为 0.5 ；开关，导线若干。 （1）先用多用电表粗测 G 的内阻，正确操作时，应该使多用电表的红表笔接灵敏电流 计 G 的______（选填“正”或“负”）接线柱，黑表笔接另一个接线柱。 （2）步骤（1）中粗测 G 的内阻为 100 ，为了精确测量 G 的内阻，实验小组的同学选 择了如图所示的电路，则电表 1 为______（选填“G”、“A1”或“A2”），电表 2 为 ______（选填“G”、“A1”或“A2”），定值电阻 Rx 为______（选填“R1”或“R2”）。 （3）按照上述设计的电路进行实验，测得电表 1 的示数为 a1，电表 2 的示数为 a2，则 灵敏电流计 G 的内阻的表达式为 rg=______。（用 a1、a2、Rx 等符号表达） 三、计算题（共 51 分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只 写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 14．（10 分）如图半径为 R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，整个装置处在方向竖直 向上的匀强电场中，两个质量均为 m、带电量相同的带正电小球 a、b，以不同的速度进 入管内（小球的直径略小于半圆管的内经，且忽略两小球之间的相互作用），a 通过最 高点 A 时，对外管壁的压力大小为 3.5mg，b 通过最高点 A 时，对内管壁的压力大小 0.25mg，已知两小球所受电场力的大小为重力的一半。求： （1）a、b 两球落地点距 A 点水平距离之比； （2）a、b 两球落地时的动能之比。 15.（12 分）如图竖直平行正对金属板 A、B 接在恒压电源上。极板长度为 L、间距为 d 的平行正对金属板 C、D 水平放置，其间电压随时间变化的规律如图(b)。位于 A 板处 的粒子源 P 不断发射质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子，在 A、B 间加速后从 B 板中央 的小孔射出，沿 C、D 间的中心线 OO1 射入 C、D 板间。已知 t0 时刻从 O 点进入的粒 子恰好在 tT0 时刻从 C 板边缘射出。不考虑金属板正对部分之外的电场，不计粒子重 力和粒子从粒子源射出时的初速度。求： {#{QQABZQaQggioABAAABhCEQFaCEMQkAGCACoGwFAEIAAAQBFABAA=}#} (1)金属板 A、B 间的电压 U1； (2)金属板 C、D 间的电压 U2； 3T (3)其他条件不变，仅使 C、D 间距离变为原来的一半(中心线仍为 OO )，则 t 0时刻 1 8 从 O 点进入的粒子能否射出板间？若能，求出离开时位置与 OO1 的距离；若不能，求到 达极板时的动能大小。 16.（14 分）静止在水平地面上的两小物块 A、B，质量分别为 m 1.0 kg，m 4.0 kg； A B 两者之间有一被压缩的微型弹簧，A 与其右侧的竖直墙壁距离 l1.0 m，如图 8 所 示．某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使 A、B 瞬间分离，两物块获得的动能之和为 Ek 10.0 J．释放后，A 沿着与墙壁垂直的方向向右运动．A、B 与地面之间的动摩擦因 数均为 0.20.重力加速度取 g10 m/s2.A、B 运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰 撞且碰撞时间极短． (1)求弹簧释放后瞬间 A、B 速度的大小； (2)物块 A、B 中的哪一个先停止？该物块刚停止时 A 与 B 之间的距离是多少？ (3)A 和 B 都停止后，A 与 B 之间的距离是多少？ {#{QQABZQaQggioABAAABhCEQFaCEMQkAGCACoGwFAEIAAAQBFABAA=}#} 17．【物理选修 3—4】（15 分） （1）（5 分）如图甲为一列简谐横波在 t=0.20 s 时刻的波形图，图乙为该列波中质点 P 的振动图像，Q 是该列波中另一质点。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，每选错 1 个扣 3 分，最低得分 0 分）。 y/cm y/cm 0.5 0.5 Q P O 10 20 30 40 x/cm O 0.1 0.2 0.3 0.4 t/s -0.5 -0.5 甲 乙 A．这列波的波速为 1 m / s B．这列波沿 x 轴正方向传播 C．t=0.30 s 时刻，质点 P 速度沿 y 轴负方向 D．t=0.30 s 时刻，质点 Q 速度沿 y 轴负方向 E．t=0.20 s 到 t=0.40s 时间内，质点 Q 通过的距离是 2 cm （2）（10 分）如图所示，ABCD 是一块玻璃的截面，其中 ABC 是半径为 R 的圆弧面， 圆心是 O，ADC 是平面，轴 O1O2 垂直于 ADC 且 A 过 AC 的中点 D。从 P 点射向圆心 O 的一条单 P 色光线射到圆弧面经玻璃折射后射到 O1O2 轴 上 Q 点，已知 PO 与 O1O2 轴夹角为 30，从玻 璃射出的光线与 O1O2 轴夹角为 45，Q、O 间 O1 B D Q O O2 6 2 的距离为 d。sin15 ，光在真空中 4 传播速度为 c。求： C 玻璃的折射率； 这种单色光通过玻璃时间。 {#{QQABZQaQggioABAAABhCEQFaCEMQkAGCACoGwFAEIAAAQBFABAA=}#} 高三 12 月考物理答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A C B C A C D D AC BC BD 12.0.660 13.负 G A1 R2 (a2-a1) R2/a1 14.1 4：1 2 4：1 mL2 2md2 m（L22d2） 15. 答案(1) (2) (3)不能 2qT20 qT20 2T20 1 解析(1)设粒子到达 B 板时的速度为 v，根据动能定理，有 qU mv2 1 2 粒子在 CD 板间沿 OO方向的分运动为匀速运动 LvT0 mL2 整理得 U1 。 2qT20 1 (2)粒子在 CD 间沿垂直极板方向先匀加速后匀减速，根据动力学公式 2 2 T0 d a( )2 2 2 qU2 而 a md 2md2 整理得 U2 。 qT20 4d (3)C、D 间距离变为原来的一半后，粒子在 CD 间运动的加速度 a22a ，t T20 3T0 T0 T0 时刻从 O 点进入的粒子，在垂直极板方向先向 C 板加速 时间，再减速 8 8 8 1 T0 d 3T0 2 时间，速度为0， y12 a2( ) ，然后反向，向 D 运动，先加速 时间， 2 8 16 8 1 3T0 9d 2 y2 a2( ) 2 8 32 d 此时粒子与 D 板距离y 及沿垂直极板方向的分速度 v2y，则 yy1 y2 4 d 3T0 ，v2ya2 ，由于 yy2，所以粒子将经过一段时间的减速运动后落在 D 32 8 板上，到达 D 板时沿垂直极板方向的分速度 v3y 32y 22y 23 2 32y v v 2a2y，粒子到达极板 D 时的速度 v3、动能 Ek，则有 v v v 1 m（L22d2） 23 联立以上式子解得 Ek mv 。 2 2T20 16.答案(1)4.0 m/s1.0 m/s(2)物块 B 先停止 0．50 m(3)0.91 m 解析(1)设弹簧释放瞬间 A 和 B 的速度大小分别为 vA、vB，以向右为正方向， 由动量守恒定律和题给条件有 0mAvAmBvB 1 1 A 2 B 2 Ek mAv mBv 2 2 联立式并代入题给数据得 vA4.0 m/s，vB1.0 m/s (2)A、B 两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等， 设为 a.假设 A 和 B 发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后 速度较小的 B.设从弹簧释放到 B 停止所需时间为 t，B 向左运动的路程为 sB， 则有 mBamBg 1 2 sBvBt at 2 vBat0 在时间 t 内，A 可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后 A 将向左运动，碰撞并不改变 A 的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A 在时间 t 内的路程 sA 都可表示为 1 2 sAvAt at 2 联立式并代入题给数据得 sA1.75 m，sB0.25 m 这表明在时间 t 内 A 已与墙壁发生碰撞，但没有与 B 发生碰撞，此时 A 位于出 发点右边 0.25 m 处．B 位于出发点左边 0.25 m 处，两物块之间的距离 s 为 s0.25 m0.25 m0.50 m (3)t 时刻后 A 将继续向左运动，假设它能与静止的 B 碰撞，碰撞时速度的大小 为 vA，由动能定理有 1 1 2 A 2 B mAvA mAv mAg(2ls ) 2 2 联立式并代入题给数据得 vA 7 m/s 故 A 与 B 将发生碰撞．设碰撞后 A、B 的速度分别为 vA和 vB，由动量守恒 定律与机械能守恒定律有 A mA(v )mAvAmBvB 1 1 1 2 2 2 mAvA mAvA mBvB 2 2 2 联立式并代入题给数据得 3 7 2 7 vA m/s，vB m/s 5 5 这表明碰撞后 A 将向右运动，B 继续向左运动．设碰撞后 A 向右运动距离为 sA 时停止，B 向左运动距离为 sB时停止，由运动学公式 2, 2 2asAvA 2asBvB 由式及题给数据得 sA0.63 m，sB0.28 m sA小于碰撞处到墙壁的距离．由上式可得两物块停止后的距离 ssAsB 0.91 m. 17.1 ADE 2 n= 2
