2017年新课标高考物理模拟卷（二）

2017-08-22陕西李宝文

教学考试(高考物理) 2017年3期

关键词：扇区电流表角速度

陕西李宝文

2017年新课标高考物理模拟卷（二）

陕西李宝文

第Ⅰ卷（选择题共48分）

一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1．计算机硬盘内部结构如图所示，读写磁头在计算机的指令下移动到某个位置，硬盘盘面在电机的带动下高速旋转，通过读写磁头读写下方磁盘上的数据。磁盘上分为若干个同心环状的磁道，每个磁道按圆心角等分为18个扇区。现在普通的家用电脑中的硬盘的转速通常有5 400r／min和7 200r／min两种，硬盘盘面的大小相同，则（）

A．磁头的位置相同时，7 200r／min的硬盘读写数据更快

B．对于某种硬盘，磁头离盘面中心距离越远，磁头经过一个扇区所用的时间越长

C．磁头在不同位置时，5 400r／min的硬盘磁头经过一个扇区所用时间不相等

D．5 400r／min和7 200r／min的硬盘盘面边缘的某点的向心加速度的大小之比为3∶4

2．（2017·安徽省皖南八校第二次联考）一颗在赤道上空做匀速圆周运动运行的人造卫星，其轨道半径上对应的重力加速度为地球表面重力加速度的四分之一，则某一时刻该卫星观测到地面赤道最大弧长为（已知地球半径为R）（）

3．（2017·四川省成都外国语学校月考）如图所示在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M的斜面，斜面表面光滑、高度为h、倾角为θ。一质量为m（m＜M）的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动，不计冲上斜面过程中的机械能损失。如果斜面固定，则小物块恰能冲到斜面的顶端。如果斜面不固定，则小物块冲上斜面后能达到的最大高度为（）

4．如图所示，竖直平面内有一光滑直杆AB，杆与水平方向的夹角为θ（0≤θ≤90°），一质量为m的小圆环套在直杆上。给小圆环施加一与该竖直平面平行的恒力F，并从A端由静止释放。改变直杆和水平方向的夹角θ，当直杆与水平方向的夹角为30°时，小圆环在直杆上运动的时间最短，重力加速度为g，则以下选项错误的是（）

A．恒力F一定沿与水平方向夹角30°斜向右下的方向

B．恒力F和小圆环的重力的合力一定沿与水平方向夹角30°斜向右下的方向

5．用如图所示的装置研究光电效应现象。所用光子能量为2．75eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的示数不为零；移动变阻器的触点c，发现当电压表的示数大于或等于1．7V时，电流表示数为0，则下列说法正确的是（）

A．光电子的最大初动能始终为1．05eV

B．光电管阴极的逸出功为1．05eV

C．开关S断开后，电流表G中有电流流过

D．当滑动触头向a端滑动时，反向电压增大，电流增大

6．（2017·安徽省马鞍山二中、安徽师大附中阶段性测试）如图所示，在x、y坐标系中有以O点为中心，边长为0．20m的正方形，顶点A、B、C、D 分别在坐标轴上，在该平面内有一匀强电场（图中未画出），已知A、B、C三点的电势分别为－3V，则下列说法正确的是（）

D．电场场强方向与x轴正方向成θ＝30°角

7．（2016·江苏省泰州中学四模）某学习小组设计了一种发电装置如图甲所示，图乙为其俯视图，将8块外形相同的磁铁交错放置组合成一个高h＝0．5m、半径r＝0．2m的圆柱体，其可绕固定轴OO′逆时针（俯视）转动，角速度ω＝100rad／s，设圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为B＝0．2T，方向都垂直于圆柱体侧表面，靠紧圆柱体外侧固定一根与其等高，电阻为R1＝0．5Ω的细金属杆ab，杆与轴OO′平行，图丙中阻值R＝1．5Ω的电阻与理想电流表A串联后接在杆a、b两端，下列说法正确的是（）

A．电流表A的示数约为1．41A

B．杆ab中产生的感应电动势的有效值为E＝2V

C．电阻R消耗的电功率为2W

D．在圆柱体转过一周的时间内，流过电流表A的总电荷量为零

8．（2017·石家庄市第二中学第四次考试）如图所示，S处有一粒子源，可向纸面内任意方向不断地均匀发射质量为m＝6．4×10－27kg，带电量q＝＋3．2×10－19C，速度v＝1．0×106m／s的带电粒子，有一垂直纸面的感光板，其在纸面内的长度为0．4m，中点O与S连线垂直板，OS距离为0．2m，板下表面和上表面被粒子击中会把粒子吸收，整个平面充满方向垂直于纸面向里的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度为B＝0．1T，不考虑粒子间的相互作用，则（）

A．粒子打板前均逆时针做匀速圆周运动

B．所有粒子都可以打到板上

D．稳定后某时刻，击中上、下板面粒子之比为1∶1

第Ⅱ卷（非选择题共62分）

二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第9～11题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13，14题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（共47分）

9．（7分）如图甲为研究“转动动能与角速度关系”的实验装置示意图，现有的器材为：固定在竖直平面内的转盘（转轴水平）、带铁夹的铁架台、电磁打点计时器（接交流电的频率为50Hz）、纸带、重锤、游标卡尺、天平。回答下列问题：

（1）如图乙所示，用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径d为________cm；

（2）将悬挂铁锤的纸带穿过打点计时器后，绕在转盘边缘上，纸带一端固定在转盘上，使得转盘与纸带不打滑，设纸带厚度不计，接通电源，释放重锤，打点计时器打出的纸带如图丙所示，O、A、B、C…各点为连续打出的点迹，则由图丙中数据可得，打下点迹D时，圆盘转动的角速度为ωD＝________rad／s（保留三位有效数字）；

（3）下表为各点对应的转动动能Ek和角速度ω值，请你猜想转动动能Ek和角速度ω满足的关系式为Ek＝________（填准确的表达式）。

_19．7_______计数点 ___A ___B ___C … ___E转动动能Ek（J） 0．001 0 0．003 9 0．008 9 … 0．024角速度ω（rad／s） 4．0 7．9 _11．9 …

10．（8分）（2017·河南省南阳市第一中学周考）实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G1的内阻r1的电路如图甲所示。供选择的仪器如下：

①待测电流表G1（0～5mA，内阻约300Ω）；

②电流表G2（0～10mA，内阻约100Ω）；

③定值电阻R1（300Ω）；

④定值电阻R2（10Ω）；

⑤滑动变阻器R3（0～1 000Ω）；

⑥滑动变阻器R4（0～20Ω）；

⑦干电池（1．5V）；

⑧开关S及导线若干。

（1）定值电阻应选_______，滑动变阻器应选________（在空格内填写序号）。

（2）用线条在图乙中把实物图补充连接完整。

（3）补全实验步骤：

①按电路图连接电路，将滑动变阻器的滑动触头移至最______（填“左”或“右”）端；

②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；

③多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2；

④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图丙所示。

（4）根据I2－I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式_______。

11．（12分）（2017·湖北省八校联考试题）如图所示，电路中电源电动势为E，内阻不计，其他各电阻阻值R1＝R3＝3R，R2＝R。水平放置的平行金属板A、B间的距离为d，板长为L。在A板的左下端且非常靠近极板A的位置，有一质量为m、电荷量为－q的小液滴以初速度v0水平向右射入两板间（重力加速度用g表示）。求：

（1）若使液滴能沿v0方向射出电场，电动势E1应为多大？

（2）若使液滴恰能打在B板的中点，电动势E2应为多大？

12．（20分）如图所示，某货场需将质量m1＝50kg的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用光滑倾斜轨道SP、竖直面内弧形光滑轨道PQ，使货物由倾斜轨道顶端距底端高度h＝1m处无初速度滑下。两轨道相切于P点，倾斜轨道与水平面夹角为θ＝60°，弧形轨道半径R＝2m，末端切线水平。地面上紧靠轨道依次摆放两块完全相同的木板A、B，长度均为l＝4m，质量均为m2＝50kg，木板上表面与弧形轨道末端Q相切。货物与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0．12。（不考虑货物与各轨道相接处能量损失，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g＝10m／s2）

（1）求货物到达弧形轨道始、末端时对轨道的压力。

（2）若货物滑上木板A时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求μ1应满足的条件。

（3）若μ1＝0．30，求货物滑上木板后与木板系统所能产生的热量。

（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一道作答，如果多做则按所做的第一题计分。

13．【选修3－3】（15分）（1）（5分）（原创）下列关于热学问题的说法正确的是_______。

A．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动是布朗运动

B．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和

C．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低

D．晶体沿各个方向的物理性质都是一样的

E．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度降低而增加

（2）（10分）一上端开口、下端封闭的细长玻璃管倾斜放置，与水平面夹角θ＝30°。玻璃管的中间有一段长为l2＝50cm的水银柱，水银柱下部封有长l1＝25cm的空气柱，上部空气柱的长度l3＝60cm。现将一活塞从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气长度变为l1′＝20cm，如图所示。假设活塞下推过程中没有漏气，已知大气压强为p0＝75cmHg，环境温度不变，求活塞下推的距离Δl。

14．【选修3－4】（15分）（1）（5分）一列简谐横波在某介质中沿直线由a点向b点传播，a、b两点的平衡位置相距2．5m，如图所示，图中实线表示a点的振动图象，图中虚线表示b点的振动图象，则下列说法中正确的是_______。

B．从0时刻起经过0．40s，质点a、b运动的路程均为16cm

C．在t＝0．45s时质点b又回到平衡位置

D．在0．1～0．15s内，质点b向y轴负方向运动，做加速度逐渐变大的减速运动

E．此波的传播速度可能为1．2m／s

（2）（10分）一立方体透明物体横截面如图所示，底面BC和右侧面CD 均镀银（图中粗线），P、M、Q、N 分别为AB 边、BC边、CD边、AD边的中点，虚线在ABCD所在的平面内并与AB平行。虚线上有一点光源S，从S发出一条细光线射到P点时与PA的夹角成30°，经折射后直接射到M点，从透明物体的AD面上射出后刚好可以回到S点。试求：（计算中可能会用到

（ⅰ）透明物体的折射率n；

（ⅱ）若光在真空中的速度为c，正方形ABCD的边长为a，则光从S点发出后，经过多长时间射回S点？

参考答案及解析

1．A 【解析】磁头位置相同时，转速快的硬盘磁头通过相同扇区用时少，即读写数据更快，故A项正确；对于某种硬盘其转速一定，则其角速度一定，而扇区是根据圆心角划分的，故通过某扇区的时间与角速度即转速有关，与磁头离盘面中心距离远近无关，B项错误；扇区是根据圆心角来划分的，转速一定，则其角速度也一定，所以通过相同扇区即相同圆心角的时间是一定的，与磁头与所处的位置无关，故C项错误；由题意知转速之比为3∶4，角速度之比与转速之比相等，向心加速度a＝rω2，硬盘边缘的向心加速度之比不等于角速度即转速之比，故D项错误。

5．BC 【解析】根据题述“当电压表的示数大于或等于1．7V时，电流表示数为0”可知截止电压为1．7V，由动能定理可知，光电子的最大初动能始终为1．7eV，A项错误；由爱因斯坦光电效应方程，可知光电管阴极的逸出功为W＝E－Ek＝2．75eV－1．7eV＝1．05eV，B项正确；开关S断开后，产生的光电子可形成回路，电流表G中有电流流过，C项正确；当滑动触头向a端滑动时，反向电压增大，没有电流通过，D项错误。

6．ACD 【解析】在匀强电场中，AB∥CD且AB＝CD，所以UAB＝UDC，D点的电势为，解得F的最小值为，A项正确；设过O点的零等势线与x轴夹角为α，则；解得，因电场线与等势面正交，故电场场强方向与x轴正方向成θ＝30°角，C、D项正确。

9．（1）5．030 （2）15．9 （3）6．25×10－5ω2J

【解析】（1）游标卡尺主尺部分读数为5．0cm，游标读数为0．05×6＝0．30mm＝0．030cm，所以最终读数为5．0cm＋0．030cm＝5．030cm。

（3）由表格中数据分析可知，当转盘的角速度增大为原来2倍时，转盘的转动动能Ek是原来的4倍，当转盘的角速度增大为原来4倍时，转盘的转动动能Ek是原来的16倍，得到Ek与ω2成正比，则有关系式为Ek＝kω2。k是比例系数。将任一组数据比如：ω＝4rad／s，Ek＝0．001J，代入得到k＝6．25×10－5J·s／rad，所以转盘的转动动能Ek与角速度ω的关系式是Ek＝6．25×10－5ω2J。

10．（1）③ ⑥ （2）如图所示（3）左

（4）r1＝（k－1）R1

【解析】（1）由于待测电流表G1量程等于G2的量程的一半，所以应将阻值与待测电流表内阻相等的的定值电阻③R1并联进行改装，使得改装后的电流表的量程与电流表G2的量程相等，以便于测量，由于滑动变阻器采用分压式接法，阻值越小越方便调节，所以滑动变阻器应选⑥R4。

（2）连接电路图时，应先连好分压电路，然后再连接测量电路，连线图如图。