湖南省長沙市高三高考物理猜題卷

2017屆湖南省長沙市高三高考物理猜題卷一、選擇題：（本題共8小題，每小題6分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～4題只有一項(xiàng)符合題目要求，第5～8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）1．如圖所示，質(zhì)點(diǎn)a、b在直線PQ上的兩個(gè)端點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)a沿PQ做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過位移x1時(shí)質(zhì)點(diǎn)b從Q沿PQ方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移x2時(shí)和質(zhì)點(diǎn)a相遇，兩質(zhì)點(diǎn)的加速度大小相同，則PQ距離為（）A．x1＋2x2＋ B．2x1＋x2＋2C．x1＋2x2＋ D．2x1＋x2＋1．【答案】A【解析】質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)過時(shí)間t1運(yùn)動(dòng)位移x1，再經(jīng)過t2相遇，則時(shí)間t1末速度為at1。x1＝at12、x2＝at22，兩式相除可知t2＝t1，在t2運(yùn)動(dòng)位移x3＝(at1)t2＋at22＝x2＋2，B對(duì)。2．小剛同學(xué)在水平地面上把一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球以大小為4m/s的初速度沿某方向拋出，小球經(jīng)過時(shí)間0.4s落地，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2，則下列判斷正確的是（）A．小球在最高點(diǎn)的機(jī)械能為8JB．小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的距離為0.8mC．小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能可能減小D．落地時(shí)重力做功的功率為20W2．【答案】D【解析】小球在運(yùn)動(dòng)過程中只受重力，機(jī)械能守恒，小球初動(dòng)能為mv2＝8J，沒有規(guī)定0重力勢(shì)能，A、C均錯(cuò)；由題意可知小球拋出后做斜上拋運(yùn)動(dòng)，拋出時(shí)豎直向上的分速度為vy＝2m/s，則上升時(shí)間為t＝＝0.2s，水平分速度vx＝2m/s，小球在水平方向上勻速運(yùn)動(dòng)，可知水平距離為x＝vxt×2＝0.8m，選項(xiàng)B錯(cuò)；小球落地時(shí)的豎直分速度為vy＝2m/s，重力做功的瞬時(shí)功率為P＝mgvy＝20W，選項(xiàng)D對(duì)。3．一個(gè)質(zhì)量為m＝1kg的物體在粗糙的水平面上在水平拉力作用下沿直線運(yùn)動(dòng)，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5。從t＝0時(shí)刻開始，物體的位移x與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的關(guān)系如圖t所示，圖線與縱橫坐標(biāo)軸的交點(diǎn)坐標(biāo)分別為0.5m/s和1s，g＝10m/s2，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間2s，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．初速度為0.5m/s B．加速度為0.5m/s2C．運(yùn)動(dòng)位移為3m D．受到的水平拉力大小大小為6N3．【答案】B【解析】圖像的斜率為K＝0.5m/s2、縱截距為0.5m/s。由位移公式x＝v0t＋at2兩邊除以對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t為＝v0＋at，可得縱截距的物理意義為物體運(yùn)動(dòng)初速度、斜率的物理意義為物體加速度的一半（a）。所以物體做初速度為v0＝0.5m/s、加速度大小為a＝1m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A對(duì)、B錯(cuò)。物體在t＝2s時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)位移x＝v0t＋at2＝3m，選項(xiàng)C對(duì)；對(duì)物體，應(yīng)用牛頓第二定律有F－μmg＝ma，解得F＝6N，選項(xiàng)D對(duì)。4．在某空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中建立如圖所示的直角坐標(biāo)系Oxyz，M、N、P為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，M點(diǎn)的坐標(biāo)（0，4L，0），N點(diǎn)的坐標(biāo)為（3L，0，0），P點(diǎn)坐標(biāo)為（0，0，4L），Q點(diǎn)的坐標(biāo)為（3L，L，7L），Q點(diǎn)圖中未畫出。已知M、N和P點(diǎn)電勢(shì)分別為0V、25V和16V，則Q點(diǎn)的電勢(shì)為（）A．4V B．9V C．16V D．21V4．【答案】D【解析】如圖甲所示，連接MN，在MN上取一點(diǎn)H，使H點(diǎn)電勢(shì)φH＝9V，則MH:HN＝16:9，連接PH，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知MN垂直面POH、PH垂直MN。又φP＝φH＝16V，電場(chǎng)由N指向M。如圖乙所示，將Q點(diǎn)投影在xOy平面，作出M、N、G三點(diǎn)在xOy平面的相對(duì)位置，cosθ＝0.8。MN間的距離為5L，O2N＝L×cosθ＝0.8L，O2N:MN＝4:25，則G(O2)點(diǎn)電勢(shì)21V，所以正確答案為D。5．如圖所示，兩根輕質(zhì)細(xì)線的一端拴在O點(diǎn)、另一端分別固定在樓道內(nèi)的傾斜天花板上的a點(diǎn)和b點(diǎn)，一質(zhì)量為m的重物P通過長度為L的輕質(zhì)細(xì)線固定在O點(diǎn)，系統(tǒng)靜止，Oa水平、Ob與豎直方向成一定夾角。現(xiàn)在對(duì)重物施加一個(gè)水平向右的拉力F，使重物緩緩移動(dòng)，至OP間細(xì)線轉(zhuǎn)動(dòng)60°，此過程中拉力做功W，則下列判斷正確的是（）A．Oa上的拉力F1不斷增大，Ob上的拉力F2一定不變B．Oa上的拉力F1可能不變，Ob上的拉力F2可能增大C．W＝mgL，拉力做功的瞬時(shí)功率一直增大D．W＝FL，拉力做功的瞬時(shí)功率先增大后減小5．【答案】AC【解析】對(duì)結(jié)點(diǎn)O和重物，豎直方向受重力與細(xì)線Ob拉力F2的豎直分力平衡，則F2不變。對(duì)重物應(yīng)用圖解法可知水平拉力F不斷增大，又F2不變，對(duì)結(jié)點(diǎn)O和重物水平平衡可知F1不斷增大，故A項(xiàng)對(duì)B項(xiàng)錯(cuò)；由題意可知重物繞O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則拉力和重力垂直半徑方向的分力等大，拉力做功功率P＝(mgsinθ)×v不斷增大，根據(jù)動(dòng)能定理可知W＝mgL(1－cos60°)，選項(xiàng)C對(duì)、D錯(cuò)。6．如圖所示，ac為空間一水平線，整個(gè)空間存在水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電小球從a點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中曲線所示，b為最低點(diǎn)。下列說法中正確的是（）A．軌跡ab為四分之一圓弧B．小球在到b點(diǎn)后一定能到ac水平線C．小球到b時(shí)速度一定最大，且沿水平方向D．小球在b點(diǎn)時(shí)受到的洛倫茲力與重力大小相等6．【答案】BC【解析】小球受到重力和洛侖茲力作用，且洛侖茲力逐漸增大，不能做圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)；小球受到的洛侖茲力不做功，只有重力做功，小球機(jī)械能守恒，選項(xiàng)B對(duì)；b為最低點(diǎn)，重力做功最多，應(yīng)用動(dòng)能定理可知速度最大，速度沿切線方向，選項(xiàng)C對(duì)；小球做曲線運(yùn)動(dòng)，在b點(diǎn)有豎直向上的向心力，洛侖茲力大于重力，選項(xiàng)D錯(cuò)。7．一額定功率為9W、額定電壓為9V的小燈泡L和一直流電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，與定值電阻R＝4Ω串聯(lián)后接在電路中的AB兩點(diǎn)間，電流表A為理想電表，電路如圖所示，燈泡的電阻不變。當(dāng)AB間接電壓0.49V時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)、燈泡不亮，電流表示數(shù)為0.1A；當(dāng)AB間接電壓15V時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來、燈泡正常發(fā)光。則下列說法正確的是（）A．電動(dòng)機(jī)線圈電阻為1ΩB．燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表示數(shù)0.5AC．燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表示數(shù)1AD．電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率4.25W7．【答案】AD【解析】根據(jù)P＝U2/R可知燈泡電阻RL＝9Ω，當(dāng)AB間接電壓0.49V時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)、為純電阻電路，根據(jù)歐姆定律可知R兩端電壓UR＝IR＝0.1×4V＝0.4V，燈泡兩端電壓U1＝U－UR＝0.49V－0.4V＝0.09V，通過燈泡的電流I1＝＝0.01A，通過電動(dòng)機(jī)的電流I2＝0.1A－0.01A＝0.09A，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可知電動(dòng)機(jī)線圈電阻r＝＝1Ω；當(dāng)AB間接電壓15V時(shí)，燈泡正常發(fā)光，燈泡兩端電壓為UL＝9V、通過燈泡的電流為IL＝1A，則電動(dòng)機(jī)兩端電壓為UM＝9V，R兩端電壓為UR＝6V，干路電流I＝＝1.5A，電流表示數(shù)為1.5A，通過電動(dòng)機(jī)的電流為IM＝I－IL＝0.5A，則此時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P＝ULIL－IM2r＝4.25W。8．如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，導(dǎo)軌間距為L，一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面向下，導(dǎo)軌的上端M與P間接有電容為C的電容器，金屬棒開始靜止。對(duì)金屬棒施加一個(gè)水平向右、大小為F的恒力作用，不計(jì)一切摩擦，一切電阻都不計(jì)，則經(jīng)過時(shí)間t的過程中（）A．金屬棒可能做變加速運(yùn)動(dòng)B．金屬棒中的電流恒定C．電容器所帶電荷量D．電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能為8．【答案】BCD【解析】經(jīng)過時(shí)間?t時(shí)，金屬棒速度設(shè)為?v，金屬棒切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)變化?E＝BL?v，通過電容器的電流I＝＝，又加速度定義式a＝，可得I＝CBLa，選項(xiàng)A錯(cuò)；對(duì)金屬棒，應(yīng)用牛頓第二定律有F－BIL＝ma，解得a＝，由加速度表達(dá)式可知金屬棒做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B對(duì)；經(jīng)過時(shí)間t流過電路橫截面的電量q＝It＝，選項(xiàng)C對(duì)；經(jīng)過時(shí)間t金屬棒的運(yùn)動(dòng)位移x＝at2，末速度v＝at，對(duì)金屬棒應(yīng)用動(dòng)能定理有Fx－WA＝mv2，又安培力做功都轉(zhuǎn)化為平行板中電場(chǎng)的電場(chǎng)能ED，有ED＝W＝，選項(xiàng)D對(duì)。9．中國“北斗三號(hào)”全球組網(wǎng)衛(wèi)星計(jì)劃將在2017年7月左右進(jìn)行首次發(fā)射?！氨倍啡?hào)”采用星載氫原子鐘，其精度將比“北斗二號(hào)”的星載銣原子鐘提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。如圖所示為氫原子的部分能級(jí)圖，以下判斷正確的是（）A．處于n=3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的光子B．欲使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)，可用12.09eV的光子照射C．當(dāng)氫原子從n=5的狀態(tài)躍遷到n=3的狀態(tài)時(shí)，要吸收光子D．用n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光照射金屬鉑（逸出功為6.34eV）時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng)9．【答案】B【解析】根據(jù)Ceq\o\al(2,3)＝3知，這些n=3能級(jí)的氫原子可以輻射出三種不同頻率的光子。故A錯(cuò)誤，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；用12eV電子照射時(shí)，1能級(jí)與2能級(jí)能量之差為3.4(13.6)=10.2eV，12ev＞10.2ev所以能發(fā)生躍遷，選項(xiàng)B正確；氫原子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)放出光子，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光子的能量E=E2E1=3.4eV(13.6)eV=10.2eV＞6.34eV，而使金屬發(fā)生光電效應(yīng)的條件是光子的能量大于電子的逸出功，故可以發(fā)生光電效應(yīng)。選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10．2017年4月23日，青島快樂運(yùn)動(dòng)秀之遙控車漂移激情挑戰(zhàn)，挑戰(zhàn)賽中若ab兩個(gè)遙控車同時(shí)同地向同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，它們的vt圖象如圖所示，則下列說法正確的是（）A．b車啟動(dòng)時(shí)，a車在其前方2m處B．運(yùn)動(dòng)過程中，b車落后a車的最大距離為4mC．b車啟動(dòng)3s后正好追上a車D．b車超過a車后，兩車不會(huì)再相遇10．【答案】BD【解析】根據(jù)速度圖線與時(shí)間軸包圍的面積表示位移，可知b在t＝2s時(shí)啟動(dòng)，此時(shí)a的位移為x＝eq\f(1,2)×2×1m＝1m，即a車在b前方1m處，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)兩車的速度相等時(shí)相距最遠(yuǎn)，最大距離為：smax＝eq\f(1,2)×(1＋3)×1m－eq\f(1,2)×1×1m＝1.5m，選項(xiàng)B正確；由于兩車從同一地點(diǎn)沿同一方向沿直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)位移相等時(shí)兩車才相遇，由圖可知，b車啟動(dòng)3s后位移小于a的位移，還沒有追上a，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；b車超過a車后，由于b的速度大，所以不可能再相遇，選項(xiàng)D正確。二、計(jì)算題11．（18分）如圖所示，水平軌道MN與半徑為R的豎直光滑圓弧軌道相切于N點(diǎn)。質(zhì)量為m的小滑塊A靜止于P點(diǎn)。質(zhì)量為M＝2m的小滑塊B以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，A、B碰后粘連在一起，已知A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，MP和PN距離均為R，求：（1）（8分）AB碰撞過程中損失的機(jī)械能？（2）（10分）當(dāng)v0的大小在什么范圍時(shí)，兩小球在圓弧軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)脫離圓弧軌道？已知重力加速度為g。11．【答案】（1）；（2）v0≤或v0≥【解析】（1）小滑塊B運(yùn)動(dòng)到P時(shí)的速度設(shè)為v1，對(duì)B應(yīng)用動(dòng)能定理有－μMgR＝Mv12－Mv02，當(dāng)ab粘在一起過程中，設(shè)ab粘在一起時(shí)的速度為v1，對(duì)ab應(yīng)用瞬間動(dòng)量守恒，有Mv1＝(M＋m)v2，應(yīng)用功能關(guān)系可知ab碰撞過程中損失的機(jī)械能ΔE＝Mv12－(M+m)v22，解得ΔE＝；（2）A、B碰撞后的速度為v1，欲使A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離圓弧軌道，有兩種可能：①當(dāng)v0較小時(shí)A、B在圓弧上擺動(dòng)，若A、B最高點(diǎn)恰好能到與圓心等高的位置，對(duì)A、B，從碰后到與圓心等高的地方，由動(dòng)能定理有－μ(M+m)gR－(M+m)gR＝0－(M+m)v22，聯(lián)立得v0＝；②當(dāng)v0較大時(shí)，A、B能夠做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。若A、B恰好做完整圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的情形，對(duì)A、B，從碰后運(yùn)動(dòng)到圓周最高點(diǎn)（設(shè)此時(shí)速度為v3）的過程中，由動(dòng)能定理有－μ(M+m)gR－(M+m)g(2R)＝(M+m)v32－(M+m)v22，在最高點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得(M+m)g＝，聯(lián)立得v0＝，綜上所述，當(dāng)v0≤或v0≥時(shí)，兩小球在圓弧軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)脫離圓弧軌道。12．（18分）如圖所示，邊長為L＝0.3m正方形邊界abcd中有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量m=8×1026kg、電荷量q＝8×1019C的粒子（重力不計(jì)）從邊界ad上某點(diǎn)D以某個(gè)速度射入。粒子從cd中點(diǎn)P孔射出，再經(jīng)小孔Q進(jìn)入相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，區(qū)域?qū)挾葹?L，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E＝5×105V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1＝1T、方向垂直紙面向里，已知粒子經(jīng)過QM正中間位置時(shí)有一段時(shí)間Δt撤去了勻強(qiáng)電場(chǎng)。虛線ef、gh之間存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2＝0.25T（圖中未畫出）。有一塊折成等腰直角的硬質(zhì)塑料板ABC（不帶電，寬度很窄，厚度不計(jì)）放置在ef、gh之間（截面圖如圖），CB兩點(diǎn)恰在分別位于ef、gh上，AC＝AB＝0.3m，a＝45°。粒子恰能沿圖中虛線QM進(jìn)入ef、gh之間的區(qū)域，π取3。（1）（6分）Dd距離；（2）（12分）已知粒子與硬質(zhì)塑料相碰后，速度大小不變，方向變化遵守光的反射定律。粒子從Q到gh過程中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和路程分別是多少？12．【答案】（1）m；（2）Δt＝(7.4×10－6＋7.5n×10－7)s、d＝(6.112＋0.3n)m?！窘馕觥浚?）要使粒子能沿圖中虛線PQ進(jìn)入ef、gh之間的區(qū)域，則粒子所受到向上的洛倫茲力與向下的電場(chǎng)力大小相等，有qv0B1＝qE，解得v0＝5×105m/s，粒子在abcd磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)半徑為R1，洛侖茲力提供向心力，有，qv0B0＝m，解得R1＝0.1m，作出粒子在磁場(chǎng)中軌跡圖如圖所示。由幾何知識(shí)可得R1＋R1cosθ＝L，解得θ＝60o，粒子射入點(diǎn)的位置在ad邊上距d點(diǎn)為x＝R1sinθ＝m；粒子從P以速度v0進(jìn)入PQ、MN之間的區(qū)域，先做勻速直線運(yùn)動(dòng)，到平行板正中間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)n圈，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)打到ab板上，以大小為v0的速度垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)。粒子運(yùn)動(dòng)到在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1＝0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由洛侖茲力提供向心力有qv0B1＝m，運(yùn)動(dòng)周期T1＝，粒子在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1＝nT1＋，其中n為正整數(shù)；粒子將以半徑R3在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周后打到ab板的下部。由于不計(jì)板的厚度，所以質(zhì)子從第一次打到AC板到第二次打到AC板后運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間，即一個(gè)周期T3，由qv0B2＝m和T3＝，得T3＝，粒子在磁場(chǎng)中共碰到2塊板，做圓周運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間為t2＝2T3，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)中，在v0方向的總位移s3＝2Lsin45o、時(shí)間t3＝