12. 如图所示，轻质弹簧左端固定，置于场强为E水平向左的匀强电场中．一质量为m，电荷量为＋q的绝缘物块(可视为质点)，从距弹簧右端L1处由静止释放后向左运动，弹簧被压缩到最短时物体离释放点的距离为L2.设物块与水平面间动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则从物块释放到弹簧压缩至最短的过程中，下列说法正确的是( )
A. 物块动能的最大值为(qE－μmg)L1
B. 物块与弹簧组成的系统机械能一直增大 C. 弹簧弹性势能的最大值为(qE－μmg)L2
D. 若物块能弹回，则向右运动过程中最大速度的位置和向左运动时在同一点 三、 简答题：本题共2小题，共计20分．
13. (10分)如甲图所示，气垫导轨上滑块的质量为M，钩码的质量为m(与钩码相连的滑轮质量和摩擦不计)，遮光条宽度为d，两光电门间的距离为L，气源开通后滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门的时间为Δt1和Δt2.取当地的重力加速度为g：
甲
乙
(1) 用游标卡尺测得遮光条宽度的读数如图乙所示，遮光条宽度d为________mm (2) 用上述装置测量滑块加速度的表达式为________(用已知量符号表示)．
(a) (b)
丙
(3) 用上述装置探究滑块质量M一定时，加速度a与合外力F合的关系．先调节气垫导轨，让滑块能自由匀速滑动，再挂上钩码进行实验；改变钩码的质量，测得多组实验数据(拉力传感器读数F和滑块加速度a)；以F为横坐标，以加速度a为纵坐标描绘图象．实验中未能保证所挂钩码的质量m远小于滑块质量M，则描绘出的图象大致形状如图丙中的________(选填“(a)”或“(b)”)图所示．
(4) 用上述装置研究系统(含滑块、钩码)机械能守恒，若运动过程中系统机械能守恒，则
满足的关系式是________________________(用已知量符号表示)；若测量过程中发现系统动能增加量总是大于钩码重力势能的减少量，可能的原因是________________________________________________________________________．
14. (10分)某课外兴趣小组在探究有关电路问题时设计了如图甲的电路，实验器材： 电压表V1量程为0～3V，内阻RV1约为3kΩ： 电压表V2量程为0～15V，内阻RV2约为10kΩ； 电流表A量程为0～0.6A，内阻RA约为3.0Ω；
热敏电阻RT；滑动变阻器R；电源(电动势E、内阻r)；开关、导线若干．
甲
乙
该兴趣小组按照电路图连接好电路后，闭合开关，通过改变滑动变阻器阻值，记录不同情况下多组电压表V1示数U1、电压表V2示数U2和电流表的示数I.
(1) 该兴趣小组首先进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验．在IU坐标系中，将各组U1、I的数值标记在相应位置，描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线，如图乙中曲线所示．为了减小实验误差，应将导线c端接在________(选填“a”或“b”)点；为了让所描绘的曲线左侧尽可能完整一些，应选用最大阻值适当________(选填“大”或“小”)一些的滑动变阻器R；
(2) 运用(1)中接好的电路，再进行测量电源电动势和内阻的实验．将U2和I的数据也描绘在IU坐标系中，如图乙中直线所示，根据图象分析可知，电源的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω；(计算结果保留两位有效数字)
(3) 小组成员在实验过程中发现，当滑动变阻器R的滑片滑至最左端时，电压表V1恰好满偏，经过分析可知电流表A内阻RA＝________Ω.
四、 计算题：本题共4小题．共计59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．
15. (14分)江苏省公安厅交警总队组织沿江8市交警部门组建了无人机执法小分队，今年国庆期间，利用无人机灵活机动的特点，进行低空巡查和悬停抓拍交通违法行为．如图所示，为一架小型四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，无人机连同装备的质量为m＝2kg，其动力系统所能提供的最大作用力为F0＝36N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f＝4N.g取10 m/s2.求：
(1) 无人机悬停在距地面某一高度处进行抓拍时，动力系统提供的作用力F1多大； (2) 无人机在地面上从静止开始，以最大作用力竖直向上起飞，到达离地高度为h＝12m的位置所需要的时间t为多少；
(3) 无人机现由悬停抓拍改做低空巡查，从静止开始以a＝3 m/s2的加速度沿水平线做匀加速直线运动，在此过程中其动力系统所提供的作用力F2.
16. (14分)如图所示，“Π”金属导轨水平放置，宽为L＝0.50m，电阻大小不计．在导轨间长d＝0.8m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0T.质量m＝4.0kg、电阻R0＝0.05 Ω的金属棒CD水平置于导轨上，与轨道之间的动摩擦因数为0.25，初始位置与磁场区域的左边界相距s＝0.2m，用一根轻质绝缘的细绳水平绕过定滑轮与CD棒相连．现用一个恒力F＝50N竖直向下作用于细绳A端，CD棒由静止开始运动，运动过程中CD棒始终保持与导轨垂直，g取10 m/s2.求：
(1) CD棒刚进入磁场时所受的安培力的大小；
(2) CD棒通过磁场的过程中流过其横截面的电量q：
(3) CD棒在磁场中运动的过程中电路中所产生的焦耳热Q.
17. (15分)现有固定的光滑直杆AB和光滑圆弧管道BC，两者在B处相切并平滑连接，O为圆心，O、A在同一条水平线上，OC竖直，管道BC的半径为R＝0.5m，所对应的圆心角为53°.一中间穿孔，直径略小于管道BC内径，质量为m的小球，穿在直杆AB上，用绕过在O点的定滑轮的细线一端和小球相连，另一端与质量为M物块相连．将小球由A点静止释放，当小球运动到B处时使细线断裂，小球进入管道继续运动，且到达C点时速度恰好为零．已知sin53°＝0.8，g取10 m/s2.求：
(1) 小球运动到B点时的速度vB；
M
(2) 物块和小球质量的比值；
m
M
(3) 在其他条件不变的情况下，若仅改变＝7，则小球运动到C点时对管道的作用力．
m
18. (16分)如图所示，半径r＝0.5m的圆形匀强磁场区域与x轴相切于坐标系的原点O，
－
磁感应强度B＝2×103T，方向垂直于纸面向外．在x＝1m和x＝2m之间的区域内有方向沿y轴正方向的匀强电场区域，电场强度E＝1.5×10 3N/C.在x＝3m处的x轴上方有一与y轴平行且足够长的荧光屏．在O点处有一个粒子源，能沿纸面向各个方向发射质量m＝1.6×10－28－
kg、带电量q＝＋1.6×109 C且速率相同的粒子，这些粒子离开磁场后进入电场，最后打到荧光屏上．其中沿y轴正方向射入磁场的粒子，恰能从磁场最右侧的A点离开磁场，不计粒子的重力和空气阻力及粒子间的相互作用力．
(1) 求这些粒子在磁场中运动的速度；
(2) 求这些粒子打在荧光屏上的范围(用位置坐标表示)；
(3) 若没有荧光屏，粒子射出电场后即进入某种不导电的介质中运动，其所受介质阻力
－
与速率成正比，比例系数k＝1.6×1021 N·s/m，求粒子在该介质中运动的轨迹长．(电量不变)
密封线 (这是边文，请据需要手工删加) 2017届高三年级第一次模拟考试(四)·物理参考答案 第页(共2页) (苏州市) (这是边文，请据需要手工删加)
2017届高三年级第一次模拟考试(四)(苏州市)
物理参考答案
一、 单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21分．每小题只有一个选项符合题意．
1. C 2. D 3. B 4. B 5. A 6. D 7. B
二、 多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．
8. CD 9. BD 10. AC 11. ACD 12. BC 三、 简答题：本题共2小题，共计20分． 13. (10分)(1) 3.05 (3.05±0.05都给分)(2分)
1?d2?1(2) a＝2－2(2分)
2L?Δt2Δt1?(3) (a)(2分)
dd
(4) mgL＝(M＋m)?Δt2－Δt2?(2分)
?21?
调节导轨时右端过高(2分)
14. (10分)(1) a(2分) 大(2分) (2) 6.0(2分) 5.0(2分) (3) 2.5(2分)
四、 计算题：本题共4小题．共计59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．
15. (14分)(1) 无人机悬停时处于二力平衡状态，有F1＝mg(2分) 代入得F1＝20N(2分)
(2) 无人机竖直向上做匀加速直线运动 由牛顿运动定律得F0－mg－f＝ma(2分) 代入得a＝6m/s2(1分)
1
由运动学公式得h＝at2(1分)
2
代入得t＝2s(1分)
(3) 无人机沿水平方向做匀加速直线运动 Fx－f＝ma(1分)
在竖直方向处于二力平衡Fy＝mg(1分)
2且F2＝Fx＋F2y(1分)
代入得动力系统所提供的作用力大小
2
2
F2＝105N(1分)
Fy又有tanα＝＝2，则F2的方向与水平夹arctan2度角斜向上(1分)
Fx16. (14分)(1) 金属棒进入磁场前做匀加速直线运动 由牛顿第二定律得：F－μmg＝ma 代入得a＝10m/s2(2分)
由运动学公式得：v2＝2as 代入得v＝2m/s(1分) 由感应电动势E＝BLv(1分)