湖南師大附中2018屆高三第四次周考試題物理試卷時量：90分鐘滿分：110分一、選擇題：（每題4分共48分，其中1-7題只有一個正確選項， 8-12題有兩個或兩個以上的正確選項）1、下列說法正確的是：A、我國發(fā)射的“量子衛(wèi)星”之所以冠上“量子”二字，就是說明它的運行軌道跟氫原子的核外電子一樣其軌道是不連續(xù)的，只能在一些特定的軌道上運行。B、現(xiàn)在的照明光源有傳統(tǒng)的白熾燈（少用了）、熒光燈（俗稱節(jié)能燈）和 LED（發(fā)光二極管）燈，其中最節(jié)能的是熒光燈。C、每天同學(xué)們從一樓爬上六樓，爬樓的時候，樓梯對腳板的支持力做了正功。D、運動的物體可以受到靜摩擦力的作用， 靜摩擦力的方向可以與運動物體運動的方向成任意角度。答案：D2.如圖所示，一艘走私船在岸邊A點，以速度Vo勻*v0速地沿垂直岸的方向逃跑，距離A點為a處的B點ATOC\o"1-5"\h\z的快艇同時啟動追擊，快艇的速率 u大小恒定，方 B向總是指向走私船，恰好在距離岸邊距離 a處逮住//>////予///走私船，那么以下關(guān)于快艇u的大小結(jié)論正確的是：- 51 .2 1 .5A.u .2v0 B.u v0 C.u v0 D. v02 2 2【本題快解】如果直線追擊的話，快艇走過的路程為 72a,所以速度大小為uJ2v0,而本題中快艇的路線是曲線，所以必大于 J2vo,故D正確。【詳細解】設(shè)u=kv,某時刻快艇速度為u且與岸邊成 （指向走私船），那么兩者距離的減小量為： dkv0tv0sint快艇與岸邊的距離增加量 ykv0sin t===?v0sint—y0 ky y .a所以：dkv0t ===? dk v0t- ====?a=ka--3.用一根細線一端系一可視為質(zhì)點的小球， 另一端固定在一光滑錐頂上， 如圖所示，設(shè)小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運動的角速度為 必線的弓長力為T,則T隨co2變化的圖象是（ ）答案：答案：A4.如圖所示，質(zhì)量為m的物體用細繩拴住放在水平粗糙的傳送帶上，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為當(dāng)傳送帶分別以Vi、V2的速度做逆時針運動時（Vi〈V2）,穩(wěn)定后繩中的拉力分別為Fi、F2,物體所受摩擦力分別為 f1,f2,電動機克服皮帶與物體TOC\o"1-5"\h\z摩擦力的功分別為W,,W2,則下列說法正確的是（ ）A.物體受到的摩擦力 f1 f2B.電動機克服皮帶與物體摩擦力的功 W1W2C.細繩中的拉力Fi=F2D.傳送帶速度足夠大時，物體受到的摩擦力可為 0答案：C.中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)， 是繼美國全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) （GLONASS）：后第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。預(yù)計2020年左右，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將形成全球覆蓋能力。如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運動， a是地球同步衛(wèi)星，則（ ）A.衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度B.衛(wèi)星a的加速度大于b的加速度C.衛(wèi)星a的機械能大于c的機械能D.衛(wèi)星b的周期大于24h答案：A.如圖所示，一半徑為R的均勻帶正電圓環(huán)水平放置，環(huán)心為O點，質(zhì)量為m的帶正電的小球從O點正上方h高的A點靜止釋放，并穿過帶電環(huán)，關(guān)于小球從A到A關(guān)于O的對稱點A過程加速度（a）、重力勢能（Epg）、機械能（日、電勢能（Epd）隨位置變化的圖象一定錯誤的是（取O點為坐標(biāo)原點且重力勢能為零，向下為正方向，無限遠電勢為零 ）（ ）

答案：D.如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為 m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的 A點，彈簧處于原長時，圓環(huán)高度為 h.讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時速度為零，則在圓環(huán)下滑到底端的過程中 （ ）A.圓環(huán)機械能守恒.彈簧的彈性勢能先減小后增大C.彈簧的彈性勢能變化了mghD.彈簧與光滑桿垂直時圓環(huán)動能最大答案、C解析：圓環(huán)與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機械能守恒，圓環(huán)機械能不守恒， A錯誤.彈簧形變量先增大后減小，所以彈性勢能先增大后減小， B錯誤.由于圓環(huán)與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機械能守恒，圓環(huán)的機械能減少了mgh所以彈簧的彈性勢能增加 mghC正確.彈簧與光滑桿垂直時，圓環(huán)所受合力沿桿向下，圓環(huán)具有與速度同向的加速度，所以做加速運動， D錯誤.8.如圖所示，一個導(dǎo)體扁球用導(dǎo)線與一個電容相連， 電容器的下極板接地，現(xiàn)將一個帶電為+Q的小球從右往左靠近導(dǎo)體大扁球，在靠近的過程中，則以下說法正確的是：a端所帶的負電荷將越來越多，但其值總是小于 Qb板帶正電而c板帶負電C.導(dǎo)線中沒有電流通過D.a點與b板的電勢一定相等，C板的電勢為零答案：AB9.假設(shè)在某電場中沿x方向上，電勢巾與x方向的距離關(guān)系如圖所示，現(xiàn)有一個電子在其中僅受電場力作用下移動，則下列關(guān)于電場和電子能量說法正確的是： （X3到X4區(qū)域內(nèi)沿x方向的電場強度均勻增大X6到X7區(qū)域內(nèi)沿x方向場強為零C.若電子從電勢為2V的x1位置向右到電勢為2V的*7位置，為了通過x4處電勢3V的位置,電子至少具有初動能1eVD.電子在x1到*2區(qū)域內(nèi)沿x方向所受電場力小于x3到*4區(qū)域內(nèi)沿x方向所受電場力答案：BD10.如圖所示一個帶電物體（正電，可看成質(zhì)點）質(zhì)量為m,

10.如圖所示一個帶電物體（正電，可看成質(zhì)點）質(zhì)量為m,沿固定斜面（有摩擦，傾角為）以初始速度V0上滑，同時斜面所在處存在圖示的勻強磁場，物體上滑的最大高度為 h,則：A、物體向上運動的過程是勻減速運動，一…一一一，一1 2 ,B、物體上滑過程中克服摩擦所做的功為 -my；mghC、物體達到最大高度處后一定會加速下滑D、物體在斜面上受到的摩擦力最大可能為 mgsin11、如圖所示，直線AB均勻帶正電,的中點，已知11、如圖所示，直線AB均勻帶正電,的中點，已知c點的電勢為2,設(shè)a b2a b2a2,且abab是與AB平行且正對的輕薄絕緣光滑細管， c是aba點的電勢為a,b點的電勢為b,那么：a c二二二二二二二二二1bA BD、從a端射入一個電子沿細管ab運動，電子在a點的速度等于電子在b點的速度。答案：CD12.如圖所示，質(zhì)量為m的平臺放在光滑的水平面上，光滑臺面 AB的長為L,距地面高度為h,BC為光滑的半徑為R的1/4圓弧，在B點與AB相切。質(zhì)量為m的物體（視為質(zhì)點）在A點以水平初速度v0=，6gR沿臺面水平向右運動，那么以下說法正確的是： （ ）A、物體在臺面AB上運動的總時間為2LVoB、物體落地時與平臺左端的距離為 Vo^ghC、物體將從C點飛出且能從C點返回，所以物體從C點飛出做豎直上拋運動D、物體返回B點時對B點的壓力為N=7mg答案：ABD二、實驗題：13題（6分）如圖所示，某實驗小組同學(xué)利用DIS實驗裝置研究支架上力的分解.A、B為兩個相同的雙向力傳感器，該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正，受到壓力時讀數(shù)為負. A連接質(zhì)量不計的細繩，可在固定板上沿圓弧移動.B固定不動，通過光滑較鏈連接長為0.3m的桿.將細繩連接在桿右端。點構(gòu)成支架，保持桿在水平方向，按如下步驟操作：

①測量繩子與水平桿的夾角/AOB=e;②對兩個傳感器進行調(diào)零；③用另一根繩在O點懸掛一個鉤碼，記錄兩個傳感器的讀數(shù);F"N1.0010.580…1.002…FF"N1.0010.580…1.002…F2/N—0.8680.291…0.865…e30°60。…150°…（1）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，A傳感器對應(yīng)的是表中力（填“Fl”或“F2”），鉤碼質(zhì)量為kg（保留一位有效數(shù)字，g取10m/s2）.（2）本實驗中多次對傳感器進行調(diào)零，對此操作說明正確的是（填選項前的字母）.A.為了消除讀數(shù)的偶然誤差B.何時調(diào)零對實驗結(jié)果沒有影響C.為了消除橫桿自身重力對結(jié)果的影響D.可以完全消除實驗的誤差【解析】⑴Fi0.05 （2）C解題思路：（1）繩子只能提供拉力，即可知道 A傳感器對應(yīng)的是表中力 Fi,可以對結(jié)點O進行受力分析，由豎直方向平衡條件解出 m;（2）本實驗中多次對傳感器進行調(diào)零，是為了消除橫桿自身重力對結(jié)果的影響.解析：（1）由表格數(shù)格知，F(xiàn)i均是正值，說明傳感器受到的都是拉力，因繩子只能提供拉力，故A傳感器對應(yīng)的是表中力 F1.對結(jié)點。受力分析有Rsin30°=mg解彳導(dǎo)m=0.05kg.（2）本實驗中多次對傳感器進行調(diào)零，為了消除橫桿自身重力對結(jié)果的影響，選項 C正確.14.（9分，第（1）問每空2分，第（2）問3分）某同學(xué)非常善于思考物理問題，突然想起要測量一個帶電體的電荷量。如圖所示，一個鍍有金屬膜的空心塑料小球 （半徑0.5cm左右，質(zhì)量1g左右），用絕緣細線懸掛于圖中的 。點，。點固定一個可以測量細線偏離豎直方向角度的量角器，M和N是兩塊相同的、正對著的豎直平行放置的比較寬大的薄金屬板，另外還有如下一些儀器：A.電源10V（內(nèi)阻1左右）B.電壓表（量程9V,內(nèi)阻1K左右）C.電流表A（量程1mA內(nèi)阻20左右）D.電流表陽量程1A,內(nèi)阻2左右）E.滑動變阻器R（0-10 ,額定電流2A）F. 滑動變阻器R2（0-100 ,額定電流1A）G.導(dǎo)線開關(guān)若干（1）基本思想和實驗過程①用天平測出小球的質(zhì)量3按如上圖所示進行器材的安裝，并用刻度尺測出 MN板之間的距離d,使小球帶上一定的電量.②）選擇的儀器是,并連接電路（請在圖中的虛線框中畫出實驗所用的電路圖，電源、開關(guān)已經(jīng)畫出）.

③閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，讀出多組相應(yīng)的電壓表的示數(shù)和絲線的偏轉(zhuǎn)角度e.④以電壓U為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)作出過原點的直線，求出直線的斜率 k.⑤小球的帶電量q=.（用md、k等物理量表示）（2）反思和推敲；空氣的擊穿電場為2Xl06V/m,請你分析該同學(xué)的實驗?zāi)芊癯晒?？并說出理由解析：（1）②ABFG,如下圖（a）④tan0⑤mgd （2）很難成功k或不可能。答出電場力太小或電場力比重力小太多均可。 [帶電小球的受力如下圖（b）,根據(jù)平衡條件有tan0=-F-,又有F=qEmg=q—,聯(lián)立解得，U=mgC*tan0=ktan0,所以應(yīng)以tan0為橫坐d qKQ-2-，KQ-2-，r假設(shè)兩板間距為10cm,小球半徑1cm,質(zhì)量1g,那么EQ-1082108C,電場力最大為FQE'2106N,而小球的重力G=10-2N9G?F所以很難成功!三、計算題:15.由于印度阿三的狂歡自大（但絕對不能小看阿三，曾肢解了巴基斯坦，吞并了錫金，托管尼泊爾的軍事與外交，我們自己不能自大），中印邊境不安的火藥味越來越濃，我們向來愛好和平，但絕不犧牲和平，邊防戰(zhàn)士為了適應(yīng)山地作戰(zhàn)，進行了艱苦的訓(xùn)練。 特種兵過山谷的一種方法可簡化為圖示情景.將一根不可伸長的細繩兩端固定在相距為d的A、B兩等高點，繩上掛一小滑輪P,戰(zhàn)士們相互配合，沿著繩子滑到對面..如圖所示，戰(zhàn)士甲水平拉住滑輪，質(zhì)量為 m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上，腳離地，處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時AP豎直，且PB此時與豎直方向夾角為53°,然后戰(zhàn)士甲將滑輪從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，若不計滑輪摩擦空氣阻力，也不計繩與滑輪的質(zhì)量，重力加速度為 g,sin370=0.6求：（1）戰(zhàn)士甲釋放前對滑輪的水平拉力 F.（2）戰(zhàn)士乙滑動過程中的最大速度.（結(jié)果可用根式 表示）【解析】（1）設(shè)乙靜止時，AP間的距離為h,BP與豎直方向的夾角為。，則由幾何知識得d2+h2=(2d-h)2解得，h=—d,sin0=0.8,cos0=0.64對滑輪進行受力分析，如圖，根據(jù)平衡條件TOC\o"1-5"\h\zFt+Ftccos0=mg ①FTsin0=F ②由①②式得，F(xiàn)=0.5mg(2)乙在滑動的過程中機械能守恒，當(dāng)他滑到最低點時，速度應(yīng)最大，而此時APB三點成丁……… ………， 。.3，正二角形.由幾何知識得： P到AB的距離為h=dcos30=——d22由機械能寸恒th律得 mg(h-h)=-mvm解得，Vm=.?'(.3—)gd16.某同學(xué)設(shè)計了一輛油電混動貨車空載質(zhì)量為 m,在某兩個地點A和B之間的實驗軌道上進行測試，A點比B點高出h,其所載貨的質(zhì)量設(shè)為M,從A點出發(fā)，經(jīng)距離L后到達B點，車和貨物總勢能的一部分克服路面和空氣阻力做功，其余部分由發(fā)電機轉(zhuǎn)換成電能，平均轉(zhuǎn)換效率為1,電能被全部存儲于蓄電池中以用于返程。空車在返程中由儲存的電能驅(qū)動電動機克服重力和阻力做功，儲存的電能轉(zhuǎn)化為對外做功的平均轉(zhuǎn)換效率為 2。假設(shè)車所受阻力與運行時(車或車和貨物)總重量成正比，比例系數(shù)為(1)若空車返回B點時還有剩余的電能，求該電能 E。(2)問車至少裝載質(zhì)量為多少的貨物，才能在不另外提供能量的條件下剛好返回 A點？【解析】(1)車輛從A到B的總重力勢能的改變一部分用于車輛在去 B的過程中克服阻力所做的功，另一部分驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電儲存電能。驅(qū)動發(fā)電機的能量是： E1(Mm)gh(mM)gL轉(zhuǎn)換的電能為E2 1E1空車返回后剩余能量為E,返程中給車輛電動機輸入的能量為 E2E,電動機輸出的能量為

E3 26E）E3用于空車返程中克服阻力和重力所做的功，故:E3 mgLmghi[(Mm)gh(mM)gL]i[(Mm)gh(mM)gL]mgLmgh=i(mM)g(hL)mgh L2=i(mM)g(hL)mgh L2h(2)由E10可知： 2,車輛能返回，則E0,可得；L 1h L,、MMmin(——g 1)m12hL17.如圖所示，在無重力的環(huán)境中均勻帶電的球體（單位體積所帶電荷量相等）帶電量為Q（正電荷），半徑為Ro沿直徑插入一個光滑絕緣細管道（管道所占體積可以不計），AB部分恰好通過直徑且分別為直徑的兩端， AP部分是光滑的彎管道。在A端放一個質(zhì)量為m,電荷量為q（負電荷）的小球甲，在B端放一個質(zhì)量為M（M=2m）,電荷量為2q（負電）的小球乙?，F(xiàn)同時釋放兩個小球，并發(fā)生彈性正碰，不考慮萬有引力和一切摩擦及兩個小球間的庫侖力，且碰后電荷量不變，碰后一個小球從P點端口飛出且恰好繞球體做勻速圓周運動 （均勻帶電球體對球外電荷的作用等效于球體電荷集中于球心。 兩個點電荷間的電勢能為KQ1Q2E 絲，同種電荷為正，異種電荷為負）。試求：r（1）甲球到達與球心。的距離為x時的加速度多大？乙球到達與球心。的距離為x時的加速度多大？并說明甲乙兩球在何處發(fā)生碰撞？（2）甲球在碰前瞬間和碰后瞬間的速度分別多大？（3）出口P端距球心的距離r多大？解：（1）設(shè)單位體積的電荷量為 ，考慮A處釋放的球，在距球心x處，所受庫侖力為:kqx,與x成正比。所以加速度aq-kx,所以加速度aq-kx,由此可見小球的荷質(zhì)比相同，在x處的加速度相同kqQxa甲=a乙= —，由于在任息位置兩球力口速度相同，所以他們同時達球心，在球心處相碰,kqQxa甲=a乙= —，由于在任息位置兩球力口速度相同，所以他們同時達球心，在球心處相碰,mR且碰前速度大小相等。（2）由于力F與x成正比，所以從WFrF0R-KqR22 3 1 9由動d匕te理信：一mvW2所以碰前甲乙兩球的速度均為為 vA到O點庫侖力的功為:4kqR2 Qq\3m mR根據(jù)動量守恒有：（甲球速度v1,乙球速度v2）-mvMvmv1Mv22 1 2mv-Mv2- 5斛得：v1 —v31mvi21Mv22 2(3)甲小球回到A端的速度為v3TOC\o"1-5"\h\z121 2 1232 2m1 mv3W,解得：—mv3 kqR2 2 2 27甲小球達P點速度為v42,Qq1 2?Qqmv3kmv4k—R 2r,Qq v2k—2-m—,解得：r=4.5R\o"CurrentDocument"r r四、選做題18、（1）（6分）下列說法正確的是： （）A.溫度低的物體內(nèi)能小B.外界對物體做功時，物體的內(nèi)能一定增加C.溫度低的物體分子運動的平均動能小D.一定質(zhì)量的100c的水吸收熱量后變成100c的水蒸氣，則吸收的熱量大于增加的內(nèi)能E.物體吸收熱量后，內(nèi)能不一定增加

（2）（9分）安全氣囊一般由傳感器 （sensor）、電控單元（ECU）、氣體發(fā)生器（inflator）、氣囊（bag）、續(xù)流器（clockspring）等組成，通常氣體發(fā)生器和氣囊等做在一起構(gòu)成氣囊模塊 （airbagmodule）。傳感器感受汽車碰撞強度，并將感受到的信號傳送到控制器，控制器接收傳感器的信號并進行處理，當(dāng)它判斷有必要打開氣囊時， 立即發(fā)出點火信號以觸發(fā)氣體發(fā)生器， 與體發(fā)生器接收到點火信號后，迅速點火并產(chǎn)生大量氣體給氣囊充氣。假設(shè)產(chǎn)生的氣體都是N2,充滿氣囊時的壓強大約為 1.2105Pa,體積大約60L,溫度大約為27C,試求：（1）如果車內(nèi)溫度為37C,當(dāng)氣囊溫度與車內(nèi)溫度相同時，壓強多大？氣囊的縮脹不計。（2）氮氣的摩爾質(zhì)量為28g/mol,試計算氣囊內(nèi)氮氣的質(zhì)量。 （一個標(biāo)準大氣壓等于1.0