1、合肥五中2017-2018学年度第一学期高三综合能力测试物理部分注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）二、选择题14.氢原子分能级示意图如题所示，不同色光的光子能量如下表所示。色光赤橙黄绿蓝靛紫光子能量范围（eV）1.612.002.002.072.072.142.142.532.532.762.763.10处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为A. 红、蓝靛B. 黄、绿C. 红、紫D. 蓝靛、紫【答案】.A【解析】原子发光时光子的能量等于原子能级差，先分别计算各相邻的能级差，再由小到大排序结合可见光的
2、光子能量表可知，有两个能量分别为1.89 eV和2.55 eV的光子属于可见光并且属于红光和蓝靛的范围，为A15. 如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（ ）A. 质量为2m的木块受到四个力的作用B. 当F逐渐增大到T时，轻绳刚好被拉断C. 当F逐渐增大到1.5T时，轻绳还不会被拉断D. 轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为【答案】.C【解析】.试题分析：质量为2m的木块受到：重力、地面的支持
3、力、细绳的拉力、m对它的摩擦力和压力五个力的作用，选项A错误；当F逐渐增大到1.5T时，对整体有： ，对质量是3m的物体： ，解得：T1=0.75T，故当F逐渐增大到1.5T时，轻绳还不会被拉断，故选项C正确，B错误；轻绳刚要被拉断时，系统的加速度为，对质量是m的物体： ，即质量为m和2m的木块间的摩擦力为0.333T，选项D错误；故选C.考点：牛顿第二定律的应用.16.如图所示，P点固定一个带正电荷的小球，光滑杆上套有一个带负电的质量为m的小环（可视为点电荷），A、P在同一水平面上，且相互为L，当环从A位置静止开始下滑到C位置时速度恰好为零，B点是AC的中点，已知AC间的距离为h，则A. 在
4、C位置时小环受到的库仑力为B. 从A到C，小环的机械能先增大后减少C. 从A到B和从B到C，小环克服库仑力做的功，后者较大D. 从A到C，小环克服库仑力做功的功率一直增大【答案】C【解析】.A、在C位置时小环受到的库仑力F，则有， ，故A错误；B、带正电荷的小球对带负电的质量为m的小环做负功，小环的机械能减少，故B错误；C、由点电荷周围的电势分布可知，距离点电荷越远，电势减小的越慢，所以AB之间的电势小于BC之间的电势，小环克服库仑力做的功在BC多，故C正确；D、在A点，小环克服库仑力做功的功率为0，在C点，小环克服库仑力做功的功率为0，小环克服库仑力做功的功率先增大后减小，故D错误；故选C。
5、17.x轴上有两个点电荷Q1和Q2，Q1和Q2之间连线上各点电势高低如图曲线所示，选无穷远处电势为零，从图中可以看出（ ）A. Q1的电荷量小于Q2的电荷量B. Q1和Q2一定是同种电荷C. Q1和Q2之间连线上各点电场强度方向都指向Q2D. P处的电场强度为零【答案】.C【解析】.AB、由图象可以发现，离Q1越近电场中的电势越高，由此可以判断Q1为正电荷，同理由于离Q2越近电势越低，所以Q2为负电。选无穷远处电势为零，根据点电荷产生的电场中各点的电势，在它们的连线上的p点的电势也是零，Q1在p点的电势为正，Q2在p点的电势为负，且绝对值相等，但p点离Q2近，所以Q1的电荷量要大于Q2的电荷量
6、，所以A错误，B错误；C、由于Q1和Q2为异种电荷，并且Q1为正电荷，Q1在x轴正半轴上的电场方向向右；Q2为负电荷，Q2在Q1和Q2之间的电场方向也向右，所以Q1和Q2之间连线上各点电场强度方向都指向Q2，P点电场强度是Q1和Q2在p点产生的电场的和，不等于零，方向指向Q2，所以C正确，D错误。故选：C。18.一颗地球同步卫星，它主要用于为亚太地区等区域用户提供商业通信服务图2为发射过程的示意图，先将卫星发射至近地圆轨道1，速度为，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，在椭圆轨道上P、Q点的速度分别为和,最后再一次点火，将卫星送入同步圆轨道3,速度为，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，
7、则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是() A. 四个速率的大小顺序为： ，v3与v2Q的大小不能比较.B. 卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度C. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度小于它在轨道2上经过Q点时的加速度D. 卫星在轨道1上的机械能小于它在轨道3上的机械能【答案】.D【解析】.根据，解得： ，轨道3的半径大于轨道1的半径，则v3v1；卫星在轨道2上运动时P为远点，根据开普勒行星运动定律可知v2Pv1，又v3v3，选项A错误；根据，解得： ，轨道3的半径大于轨道1的半径，则卫星在轨道3上的角速度小于轨道1上的角速度，故B错误；根据牛顿第二定律和万有引力定
8、律得： ，所以卫星分别在轨道“1“和轨道“2“上运行经过Q点时的加速度相等，故C错误；从轨道1到轨道3要经过2次点火加速，则卫星在轨道3上的机械能大于在轨道1上的机械能，选项D正确；故选D19.在如图所示倾角为的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L一质量为m电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场I时，恰好以速度做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度做匀速直线运动，从ab越过GH到达JP与MN的中间位置的过程中，线框的动能变化量
9、为，重力对线框做的功的大小为，安培力对线框做功大小为，下列说法中正确的有A.在下滑过程中，由于重力做正功，所以有B.从ab越过GH到达JP与MN的中间位置的过程中，机械能守恒C.从ab越过GH到达JP与MN的中间位置的过程中，有的机械能转化为电能D.从ab越过GH到达JP的中间位置的过程中，线框动能的变化量大小【答案】CD【解析】试题分析：当ab边刚越过GH进入磁场区时，恰好以速度 做匀速直线运动，由平衡条件得：；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度做匀速直线运动，回路中总电动势为，ab和cd两边都受到安培力，则有，则有在下滑过程中，重力做正功，安培力做的是负功故A错误从ab
10、进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，安培力做负功，机械能减小转化为电能根据功能关系得知，机械能减小量是转化为电能故B错误，C正确从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，外力对金属框做的总功是，根据动能定理得到：线框动能的变化量大小为故D正确考点：考查了导体切割磁感线时的感应电动势；机械能守恒定律；电磁感应中的能量转化20.如图所示，AB、CD 为两个光滑的平台，一倾角为 37，长为 5 m 的传送带与两平台平 滑连接。现有一小煤块以 10 m/s 的速度沿平台 AB 向右运动，当传送带静止时，小煤块恰好能滑到平台 CD 上，则下列说法正确的是（重力加速度 g=10m/s2，sin37
11、0=0.6，cos370=0.8）（ ）A. 小煤块跟传送带间的动摩擦因数=0.5B. 当小煤块在平台 AB 上的运动速度 v=4 m/s 时，无论传送带匀速运动的速度多大，小物体都不能到达平台 CDC. 若小煤块以 v=8 m/s 的速度沿平台 AB 向右运动，传送带至少要以 3m/s 的速度顺时针 运动，才能使小物体到达平台 CDD. 若小煤块以 v=8m/s 的速度沿平台 AB 向右运动，传送带以 4m/s 的速度顺时针运动时， 传送带上留下的痕迹长度为 2.4m【答案】.ABC【解析】.A、传送带静止时，小煤块受力如图甲所示据牛顿第二定律得 ，BC过程有，解得， ，故A正确；B、当小煤
12、块受到的摩擦力始终向上时，最容易到达传送带顶端，此时，小物体受力如图乙所示，据牛顿第二定律得，若恰好能到达高台时，有，解得，即当小煤块在AB平台上向右滑动速度小于4m/s，无论传带顺时针传动的速度多大，小煤块总也不能到达高台CD，故B正确；C、以表示传送带顺时针传动的速度大小，对从小煤块滑上传送带到小物体速度减小到传送带速度过程有，对从小煤块速度减小到运动到恰滑上CD高台过程，有， ，解得，即传送带至少以3m/s的速度顺时针运动，小物体才能到达高台CD，故C正确；D、对小煤块煤块的位移， ，t=1s，传送带的位移， ，传送带上留下的痕迹长度，故D错误；故选ABC。21.如图所示，固定的竖直光滑
13、U型金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计。初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为，此时导体棒具有竖直向上的初速度v0。在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。则下列说法正确的是( )A. 初始时刻导体棒受到的安培力大小B. 初始时刻导体棒加速度的大小C. 导体棒往复运动，最终静止时弹簧处于压缩状态D. 导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热【答案】.BC【解析】.导体棒的初速度为v0，初始时刻产生的感应电
14、动势为E，由法拉第电磁感应定律得：E=BLv0设初始时刻回路中产生的电流为I，由闭合电路的欧姆定律得： ;设初始时刻导体棒受到的安培力为F，由安培力公式得：F=BIL;联立上式得， 故A错误；初始时刻，弹簧处于伸长状态，棒受到重力、向下的安培力和弹簧的弹力，所以：ma=mg+kx+F得： 故B正确；从初始时刻到最终导体棒静止的过程中，导体棒减少的机械能一部分转化为弹簧的弹性势能，另一部分通过克服安培力做功转化为电路中的电能；当导体棒静止时，棒受到重力和弹簧的弹力，受力平衡，所以弹力的方向向上，此时导体棒的位置比初始时刻降低了，故C正确；导体棒直到最终静止时，棒受到重力和弹簧的弹力，受力平衡，则
15、：mg=kx2，得： 由于x1=x2，所以弹簧的弹性势能不变，由能的转化和守恒定律得：mg（x1+x2）+Ek=Q;解得系统产生的总热量： 可知R上产生的热量要小于系统产生的总热量故D错误故选BC第II卷（非选择题）22.某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源电压为6V，频率为50HZ.重物从高处由静止开始下落，重物拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律.（1）这位同学进行正确操作后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量，如图乙所示，其中点为起始点， 、为六个计数点.根据纸带上的测量数据，当打点时重物的速度为_m/s（保留3位有效数字）（2
16、）他继续根据纸带算出各点的速度，量出下落的高度，并以为纵轴，以为横轴画出图象，则所画的图象应是下面的_A、A B、B C、C D、D（3）他进一步分析，发现本实验存在较大的误差，为此对实验设计进行了改进，用如图丙所示的实验装置来验证机械能守恒定律：通过电磁铁控制的小铁球从点自由下落，下落过程中经过光电门时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光的时间，用毫米刻度尺测出之间的距离，用游标卡尺测得小铁球的直径.重力加速度为.实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束，则小铁球经过光电门时瞬时速度_.如果、存在关系式_，就可验证机械能守恒定律.（4）比较两个方案，改进后的
17、方案相比原方案最主要的优点是_.【答案】. （1）1.84； （2）C； （3）； ； （4）消除了纸带与打点计时器之间的阻力的影响【解析】.（1）匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,由此可以求出B点的速度大小为: （2）根据 可以知道,图像应该为过原点的直线,C正确、ABD错误（3）光电门测速度 ，若能验证 ， 即 则表示机械能守恒（4）比较两个方案，改进后的方案相比原方案最主要的优点是消除了纸带与打点计时器之间的阻力的影响综上所述本题答案是： （1）1.84； （2）C； （3）； ； （4）消除了纸带与打点计时器之间的阻力的影响23.用伏安法测定电源的电动势和内阻提
18、供的实验器材有：A待测电源（电动势约18V，内阻约2）B电压表（内阻约几十k，量程为6V）C电流表（内阻约为0.3，量程为3A）D滑动变阻器（050，3A）E电阻箱（最大阻值999999）F开关G导线若干(1)为完成实验，该同学将量程6V电压表扩大量程，需测定电压表的内阻，该同学设计了图1所示的甲、乙两个电路，经过思考，该同学选择了甲电路，该同学放弃乙电路的理由是：_(2)该同学按照图甲连接好电路，进行了如下几步操作：将滑动变阻器触头滑到最左端，把电阻箱的阻值调到零；闭合开关，缓慢调节滑动变阻器的触头，使电压表指针指到6.0V；保持滑动变阻器触头不动，调节电阻箱的阻值，当电压表的示数为2.0V
19、时，电阻箱的阻值如图2所示，示数为_；保持电阻箱的阻值不变，使电阻箱和电压表串联，改装成新的电压表，改装后电压表的量程为_V(3)将此电压表（表盘未换）与电流表连成如图3所示的电路，测电源的电动势和内阻，调节滑动变阻器的触头，读出电压表和电流表示数，做出的U-I图象如图4所示，则电源的电动势为_V，内阻为_（结果保留三位有效数字）【答案】. 电路中电流太小，电流表无法准确测量 50452 18 17.4 1.60【解析】(1)电流表不能和电压表串联,否则电流读数很小.无法准确测量.(2)根据电阻箱各个旋钮的位置,可得示数为50452 ;(3)依题意,电压的内阻与电阻箱阻值之比为,而电阻箱与电压
20、表示串联关系,所以改装后电压表量程为 .(4),由于电压表相对于改装过,并且改装后的电压是原来电压的三倍,结合图像,可知电源的电动势为 ,内阻为图像的斜率: 综上所述本题的答案:. (1). 电路中电流太小，电流表无法准确测量 ; (2). 50452 ;(3). 18V (4). 17.4V ;(5). 1.6024.如图所示，倾角 30的光滑斜面上，轻质弹簧两端连接着两个质量均为 m=1kg 的物块 B 和 C，C 紧靠着挡板 P，B 通过轻质细绳跨过光滑定滑轮与质量 M=8kg 的小球 A 连接，B 与滑轮之间的距离足够远，细绳平行于斜面，A 在外力作用下静止在圆心角为 60、半径 R=
21、2m 的光滑圆弧轨道的顶端 a 处，此时绳子恰好拉直且无张力；圆弧轨道最低端 b 与粗糙水平轨道 bc 相切，bc 与一个半径 r=0.2m 的光滑圆轨 道平滑连接。由静止释放小球 A，当 A 滑至 b 点时，C 恰好离开挡板 P，此时连接 AB 的绳子在小球 A 处断裂， 已知小球 A 与 bc 间的动摩擦因数= 0.1 ，重力加速度 g 取 10m/s2，弹簧的形变始终在弹性限度内，所有装置在同一竖直平面内，细绳不可伸长。（1）求弹簧的劲度系数 k;（2）小球A滑到b处，绳子刚好断后瞬间，小球A对圆轨道的压力为多少？（3）为了让小球 A 能进入圆轨道且不脱轨，则bc间的距离应满足什么条件?
22、【答案】（1）k=5N/m（2）144N，方向竖直向下（3）x3m,或者6mx8m【解析】（1）A在a处时，绳子拉直无张力，弹簧压缩，设压缩量为，弹簧弹力为；A在b处时，弹簧伸长，设伸长量为，那么， ；又有当A滑至b时，C恰好离开挡板P，所以，弹簧弹力；所以， ，所以， ；（2）A从a到b过程由，ABC及弹簧系统只有重力、弹簧弹力做功，且A在a处和b处，弹簧的形变量相同，故弹性势能不变，弹簧弹力做功为零；那么，ABC及弹簧系统机械能守恒；设A在b处的速度为，那么，B的速度为A的速度在沿绳子方向的分速度，故B的速度，则由动能定理可得：，所以， ；对物块A滑至b处，绳子断后瞬间应用牛顿第二定律，则
23、有，所以， ；故由牛顿第三定律可知：物块A滑至b处，绳子断后瞬间，A对圆轨道的压力大小为，方向竖直向下；（3）为了让物块A能进入圆轨道且不脱轨，那么，物块A在圆轨道上可能达到的最高点或者；那么，当时，对物体A在最高点应用牛顿第二定律有；A在圆轨道上运动，机械能守恒，所以，A在c处的动能；当时，由机械能守恒可得A在c处的动能，所以，A在c处的动能为或；又有A在b处的动能；A从b到c运动过程，只有摩擦力做功，且摩擦力；故由动能定理可得： ，所以， 或；点睛：经典力学问题一般先对物体进行受力分析，求得合外力及运动过程做功情况，然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解。25.在科学研究中，可以通过施加
24、适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。如图甲所示，M、N为间距足够大的水平极板，紧靠极板右侧放置竖直的荧光屏PQ，在MN间加上如图乙所示的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里，图中E0、B0、k均为已知量。t=0时刻，比荷q/m=k的正粒子以一定的初速度从O点沿水平方向射入极板间，在0-t1（）时间内粒子恰好沿直线运动， 时刻粒子打到荧光屏上。不计粒子的重力，涉及图象中时间间隔时取0.8 = ，1. 4 =，求：(1) 在时刻粒子的运动速度v(2) 在时刻粒子偏离O点的竖直距离y(3) 水平极板的长度L。【答案】.（1），方向与水平方向成45o角向下（2）()（3
25、）【解析】（1）在0t1时间内，粒子在电磁场中做匀速直线运动，则： 得E0/B0 在t1t2时间内，粒子在电场中做类平抛运动， 则： 由： 得： 即v与水平方向成45o角向下（2）在电场中做类平抛运动向下偏移：在此处键入公式。 在t2t3时间内，粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动周期 在磁场中运动时间 ，即圆周运动的圆心角为 ，此时速度恰好沿水平方向 磁场中，由 得 偏离的竖直距离： （3）在t3时刻进入电场时以初速度： 做类平抛运动， 再次进入磁场时， 由 得 即v与水平方向成45o角向下由 得： 综上可得：长度： 33.(1)下列说法正确的是A将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B固体可以
26、分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质C由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体E在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变【答案】.BCD【解析】.试题分析：将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒还是晶体，选项A错误；固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上各向异性，具有不同的光学性质，选项B正确；由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，例如石墨和金刚石，选项C正确；在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变
27、为晶体，例如天然石英是晶体，熔融过的石英却是非晶体，把晶体硫加热熔化（温度超过）再倒进冷水中，会变成柔软的非晶硫，再过一段时间又会转化为晶体硫，选项D正确；在熔化过程中，晶体要吸收热量，虽然温度保持不变，但是内能要增加，选项E错误。考点：晶体和非晶体(2).如图所示，长为2L=20cm内壁光滑的气缸放在水平面上，气缸和活塞气密性良好且绝热，活塞的横截面积为s=10cm2,活塞与墙壁之间连接一根劲度系数为k= 50N/m的轻弹簧。当缸内气体温度为=27时，活塞恰好位于气缸的中央位置,且轻弹簧处于原长状态。已知气缸与活塞的总质量为M=4kg,气缸与水平面间的动摩擦因数为,大气压强为, 重力加速度为
28、g=10m/s2。现用电热丝对缸内气体缓慢加热，当活塞移到气缸最右端时，缸内气温是多少？【答案】630K【解析】.试题分析：以气缸和活塞组成的系统为研究对象，当弹簧压缩量为x时，假设气缸仍静止，则kxMg，解得x16cm，故当活塞移到气缸最右端时（x=10cm），气缸仍静止；活塞移到气缸最右端时，设缸内气体压强为P,则：PS=P0S+Kl以缸内气体为研究对象，初态压强：，体积V0=SL，温度T0=300K；活塞移到气缸最右端时，缸内气体体积为V=2SL，设温度为T，根据理想气体状态方程：代入数据解得：T=630K考点：理想气体状态方程34.(1)光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说
29、法正确的是A用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象D光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象E在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄【答案】.CDE【解析】试题分析：检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故A错误；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光发生折射而形成色散现象，故B错误；光导纤维束内传送图象是利用了光由光密介质到光疏介质时会发生全反射，故C正确；增透膜是利用光的干涉现象，故D正确；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，因绿光的波长小于红光，根据可知，干涉条纹间距变窄，选项E正确；故选CDE考点：光的干涉和衍射；全反射；双缝干涉(2).半径为、介质折射率为的透明圆柱体，过其轴线的截面如图所示位于截面所在平面内的一细束光线，以角由点射入，折射光线由上边界的点射出当光线在点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的点恰好发生反射求、两点间的距离【答案】.【解析】由折射定律求出光线在左侧面上的折射角，可几何关系求出A、D间的距离由sinC=求出全反射临界角C，再由几何知识求解B、D间的距离，即可得到AB间的距离