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湖北省枣阳市第一中学2016届高三上学期第四次月考物理试题


枣阳一中 2016 届高三第四次月考 物理试题

二、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 14~18 题只有一 项符合题目要求,第 19~21 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。 14.下列叙述正确的是 A.力、长度和时间是力学中三个基本物理量,它们的单位牛顿、米和秒就

是基本单位 B.伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性 C.法拉第最先提出电荷周围存在电场的观点 D.牛顿在给出万有引力定律的同时给出了引力常量 15.如图所示,用质量为 M 的吸铁石,将一张质量为 m 的白纸压在 竖直固定的磁性黑板上.某同学沿着黑板面,用水平向右的恒力

F 轻拉白纸,白纸未移动,设重力加速度为 g,则此时黑板对白
纸的摩擦力的大小为

A.F

B.mg

C.

F 2 ? ( mg ) 2

D. F 2 ? ( Mg ? mg ) 2

16. 如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图,电场方向如图中箭头所示,M、N、

Q 是以直电场线上一点 O 为圆心的同一圆周上的三点, OQ 连线垂直于 MN.以下说法正确的是
A.O 点电势与 Q 点电势相等 B.将一负电荷由 M 点移到 Q 点,电荷的电势能增加 C.O、M 间的电势差小于 N、O 间的电势差 D.在 Q 点释放一个正电荷,正电荷所受电场力将沿与 OQ 垂直的 方向竖直向上 17.如图所示,曲线Ⅰ是绕地球做圆周运动卫星 1 的轨道示意图,其半径为 R;曲线Ⅱ是 绕地球做椭圆运动卫星 2 的轨道示意图,O 点为地球的地 心,AB 为椭圆的长轴,两轨道和地心都在同一平面内,已 知在两轨道上运动的卫星的周期相等,万有引力常量为 G, 地球质量为 M,下列说法正确的是 A.椭圆轨道长轴 AB 的长度为 R B.若在Ⅰ轨道的卫星 1 的速率为 V0,在Ⅱ轨道的卫星 2 通过 B 点的速率为 VB,则 V0<VB C.若在Ⅰ轨道的卫星 1 的加速度大小为 a0,在Ⅱ轨道的卫星 2 通过 A 点的加速度大小为

aA,则 a0>aA D.若 OA=0.5R,则卫星在 B 点的速率 VB < 2GM / 3R 18.在如图所示的电路中,电源的电动势为 E,内阻为 r, 平 行板电容器 C 的两金属板水平 放置,R1 和 R2 为定值电阻,P 为滑动变阻器 R 的滑片,G 为灵敏电流表,A1、A2 为理想电流表,开关 S 闭合后,C 的两板间恰好有一质量为 m、电荷量为 q 的油滴处于静 止状态.在 P 向下移动的过程中,下列说法不正确 的是 ... A. A1 表的示数变大 C. 油滴向上加速运动 B. A2 表的示数变小 D. G 中有 a → b 的电流
A
L
?B
3L 2

19.如图所示,足够高的竖直墙壁 M、N 之间有一根水平光滑细杆, 在杆上 A 点的左侧某位置处套有一细环,一质量为 m 的小球用长 为 L 的轻质细绳系在环上,墙壁上的 B 点与小球等高,现让环与 小球一起以速度 v 向右运动,环运动到 A 点被挡住而立即停止。 已知杆上 A 点离墙壁 N 的水平距离为
M

N

3 L, 细绳能承受的最大拉 2

力为 2.5mg。不计空气阻力,则下列说法中正确的是 A、若 v ? B、若 v ?

2gL ,则小球与墙壁 N 的碰撞点到 B 点的距离为 L/2

2gL ,小球与墙壁 N 碰撞时的速度为 gL

C、若 v ? 3gL ,则小球与墙壁 N 的碰撞点到 B 点的距离为 L/8

13gL D、若 v ? 3gL ,则小球与墙壁 N 碰撞时的速度为 4
20.如图所示,在绝缘水平面上,相距为 L 的 A、B 两点分别固定着等量正点电荷.O 为 AB 连线的中点,C、D 是 AB 连线上两点,其中 AC=CO=OD=DB=

L .一质量为 m 电量为+q 的小滑 4

块(可视为质点)以初动能 E0 从 C 点出发,沿直线 AB 向 D 点运动,滑块第一次经过 O 点时 的动能为 3E0,到达 D 点时动能恰好为零,小滑块最 终停在 O 点,则下列说法正确的是

A.小滑块与水平面之间的动摩擦因数 ? ? B.C、O 两点间的电势差 U co ?

2 E0 m gL

5 E0 2q

C.C、O 两点间的电势差 U co ? D.小滑块运动的总路程 s ?

E0 2q
x
0

7L 4

21.如图所示,劲度系数为 k 的轻弹簧一端固定在墙上, 另一端与置于水平面上的质量为 m 的小物体接触 (未连接),如图中 O 点,弹簧水平且无形变.用水 平力 F 缓慢向左推动物体,在弹性限度内弹簧长度 B C

F O

被压缩了 x 0 ,如图中 B 点,此时物体静止.撤去 F 后,物体开始向右运动,运动的最大距 离距 B 点为 3 x 0 ,C 点是物体向右运动过程中弹力和摩擦力大小相等的位置,物体与水平 面间的动摩擦因数为 μ ,重力加速度为 g.则 A.物体先做加速度逐渐变小的加速运动,再做加速度逐渐变大的减速运动,最后做匀减速 运动 B.撤去 F 时,物体的加速度最大,大小为

kx 0 ? ?g m

C.从 B→C 位置物体弹簧弹性势能的减少量大于物体动能的增加量 D.撤去 F 后,物体向右运动到 O 点时的动能最大 21.如图所示,劲度系数为 k 的轻弹簧一端固定在墙上, 另一端与置于水平面上的质量为 m 的小物体接触 (未连接),如图中 O 点,弹簧水平且无形变.用水 平力 F 缓慢向左推动物体,在弹性限度内弹簧长度 被压缩了 x 0 ,如图中 B 点,此时物体静止.撤去 F 后,物体开始向右运动,运动的最大距 离距 B 点为 3 x 0 ,C 点是物体向右运动过程中弹力和摩擦力大小相等的位置,物体与水平 面间的动摩擦因数为 μ ,重力加速度为 g.则 A.物体先做加速度逐渐变小的加速运动,再做加速度逐渐变大的减速运动,最后做匀减速 运动 B.撤去 F 时,物体的加速度最大,大小为

kx 0 ? ?g m

C.从 B→C 位置物体弹簧弹性势能的减少量大于物体动能的增加量 D.撤去 F 后,物体向右运动到 O 点时的动能最大

第Ⅱ卷(非选择题 共 174 分) 三、非选择题(包括必考题和选考题两部分.第 22~32 题为必考题,每个试题考生都必须作 答.第 33~40 题为选考题,考生根据要求作答.)

(一)必考题(共 129 分) 22.某同学利用如图 3 所示的气垫导轨装置验证机械能守恒定律。在气垫导轨上安装了两光电 门 1、2,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。

图3 (1)实验时要调整气垫导轨水平。不挂钩码和细线,接通气源,如果滑块 ________________,则表示气垫导轨调整至水平状态。 (2)不挂钩码和细线,接通气源,滑块从轨道右端向左运动的过程中,发现滑块通过光电 门 1 的时间小于通过光电门 2 的时间。实施下列措施能够达到实验调整目标的是________。 A.调节 P 使轨道左端升高一些 C.遮光条的宽度应适当大一些 E.气源的供气量增大一些 (3)实验时,测出光电门 1、2 间的距离 L,遮光条的宽度 d,滑块和遮光条的总质量 M, 钩码质量 m。由数字计时器读出遮光条通过光电门 1、2 的时间 t1 、t2,则系统机械能守恒成 立的表达式是________________________________。 B.调节 Q 使轨道右端降低一些 D.滑块的质量增大一些

23. (9 分)研究性学习小组成员陈俊宇同学,在中秋节放假期间,自备了如下实验器材,用 来测量一电池组的电动势和内阻: 待测电池组(E≈3V,r≈1Ω ) ; 电阻箱(0—9999Ω ) ; 电压表(0—3V,RV≈10KΩ ) ;

保护电阻(R0=5Ω ) ;开关一只,导线若干.

(1)实验中在改变变阻器阻值的过程中,发现电压表的读数变化不明显,于是该同学对其 中的一根导线重新做了调整,使得电压表的读数变化明显,则如图甲所示的电路中需要调整 的一根导线是 编号表示)之间. (用字母编号表示) ,这根导线调整后应接在 (用字母

(2)根据调整后的实物图,请在如图乙所示的方框中,画出实验电路原理图. (3)根据以上重新调整后的实验原理和方法,通过改变电阻箱的阻值,得到了多组电阻 箱的阻值 R 和电压表示数 U,为使得到的图线是直线,该同学作出了图象,如图丙所示. 请根据图象求出电池组的电动势 E= 有效数字) V,内阻 r= Ω . (计算结果保留三位

24. (14 分)如图所示,绝缘水平面上的 AB 区域宽度为 d, 带正电、电量为 q 的小滑块以大小为 v0 的初速度从 A 点进入 AB 区域,当滑块运动至区域的中点 C 时,速度大小为 vC ? 一个水平向左的匀强电场. (1)求滑块受到的滑动摩擦力大小. (2)若加电场后小滑块受到的电场力与滑动摩擦力大小相等,求滑块离开 AB 区域时的 度. (3)要使小滑块在 AB 区域内运动的时间到达最长,电场强度 E 应满足什么条件?并求这种 情况下滑块离开 AB 区域时的速度. 速

3 v0 ,从此刻起在 AB 区域内加上 2

25.(18 分)在如图所示的装置中,电源电动势为 E,内阻不计,定值电阻为 R1,滑动变阻器总 阻值为 R2,置于真空中的平行板电容器水平放置,极板间距为

d。处在电容器中的油滴 A 恰好静止不动,此时滑动变阻器的滑
片 P 位于中点位置。 (1)求此时电容器两极板间的电压; (2)求该油滴的电性以及油滴所带电荷量 q 与质量 m 的比值; A R2 P

R1

E

(3)现将滑动变阻器的滑片 P 由中点迅速向上滑到某位置,使电容器上的电荷量变化了 Q1, 油滴运动时间为 t; 再将滑片从该位置迅速向下滑动到另一位置, 使电容器上的电荷量又变化 了 Q2,当油滴又运动了 2t 的时间,恰好回到原来的静止位置。设油滴在运动过程中未与极板 接触,滑动变阻器滑动所用的时间与电容器充电、放电所用时间均忽略不计。求:Q1 与 Q2 的 比值。 33. 【物理—选修 3-3】(15 分) (1) (6 分)下列说法正确的是(填正确答案标号.选对 1 个得 3 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 6 分;每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分)

A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大 B.当分子力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大 C.外界对物体做功,物体内能一定增加 D.当分子间的距离增大时,分子力一定减小 E.用油膜法估测分子直径的实验中,把用酒精稀释过的油酸滴在 水面上, 待测油酸面扩散后又收缩的原因是水面受油酸滴冲击凹陷 后恢复以及酒精挥发后液面收缩 (2) (9 分)如图所示,内径粗细均匀的 U 形管,右侧 B 管上端封 闭,左侧 A 管上端开口,管内注入水银,并在 A 管内装配有光滑的、质量可以不计的活塞, 使两管中均封入 L=25cm 的空气柱,活塞上方的大气压强为 p 0 =76cmHg,这时两管内水银面高 度差 h=6cm.今用外力竖直向上缓慢地拉活塞,直至使两管中水银面相平.设温度保持不变, 则:A 管中活塞向上移动距离是多少?
L A h B L

34.【物理—选修 3-4】 (15 分) (1)(6 分) 某波源 S 发出一列简谐横波,波源 S 的振动图象如图所 示.在波的传播方向上有 A、B 两点,它们到 S 的距离分别为 45 m 和 55 m.测得 A、B 两点开始振动的时间间隔为 1.0 s.由此可知 ①波长 λ =________m; ②当 B 点离开平衡位置的位移为+6 cm 时,A 点离开平衡 位置的位移是________cm.

(2)(9 分) 如图所示,半径为 R 的半圆柱形玻璃砖某一截面的圆心为 O 点. 有两条光线垂直于水平柱面射入玻璃砖中, 其中一条光线通过圆心 O, 另一条光线通过 A 点,且 OA= .这两条光线射出玻璃砖后相交于一点, 2 该点到 O 点的距离为 3R,求玻璃的折射率.

R

35. 【物理——选修 3-5】 (15 分) (1)(6 分) 小明用金属铷为阴极的光电管,观测光电效应现象,实验装置示意如图甲所示.已 知普朗克常量 h=6.63×10
-34

J·s.

①图甲中电极 A 为光电管的________(填“阴极”或“阳极”); ②实验中测得铷的遏止电压 Uc 与入射光频率 ν 之间的关系如图乙所示, 则铷的截止频率 ν c=________Hz,逸出功 W0=________J; (2)(9 分) 一个静止的铀核 92U(原子质量为 232.037 2 u)放出一个 α 粒子(原子质量为 4.002 6 u)后衰变成钍核 90Th(原子质量为 228.028 7 u).已知原子质量单位 1 u=1.67×10
228 -27 232

kg,1

u 相当于 931 MeV。①写出核衰变反应方程;②求该核衰变反应中释放出的核能;③假设反应 中释放出的核能全部转化为钍核和 α 粒子的动能,则钍核获得的动能有多大?

物理

14 C

15 D

16 B

17 D

18 C

19 CD

20 ABD

21 ABC

22.(1)能在导轨任意位置静止或通过两光电门的时间相等(2 分) (2)AB(2 分) 1 d 2 1 d 2 (3)mgL= (m+M)( ) - (m+M)( ) (2 分) 2 t1 2 t2

23. (1)

A F

; (2 分)

B F或C F

(2 分)

(2)如图所示(1 分) (3)E= 24.(14 分) 解: (1)设滑块所受滑动摩擦力大小为 f,则滑块从 A 点运动至 C 点过程,由动能定理得: 2.94 V (2 分),r= 0.880 Ω (2 分

f?

d 1 2 ? m ? v0 ? vc2 ? (2 分 ) 2 2 d 1 2 ? m ? vc2 ? vB ? 2 2
M
L
? B

① 解得: f ?

mv0 2 (1 分) 4d

(2)假设最后滑块从 B 点离开 AB 区域,则滑块从 C 点运动至 B 点过程,由动能定理得

? qE1 ? f ? ?
将 vc ?



(2 分 )

3 v0 和 2

A

3L 2

N

代入解得: vB ?

1 v0 2



(2 分 )

由于滑块运动至 B 点时还有动能,因此滑块从 B 点离开 AB 区域,速度大小为 向右。

1 v0 ,方向水平 2

(3)要使小滑块在 AB 区域内运动的时间到达最长,必须使滑块运动至 B 点停下,然后再向 左加速运动,最后从 A 点离开 AB 区域.滑块从 C 点运动至 B 点过程,由动能定理得:

? qE2 ? f ? ?

d 1 2 ? mvc 2 2



(2 分 )

由①④两式可得电场强度: E2 ?

2 mv0 2qd

⑤(1 分)

滑块运动至 B 点后,因为 qE2=2f>f,所以滑块向左加速运动,从 B 运动至 A 点过程,由动能 定理得: ? qE2 ? f ? ? d ?

1 2 mv A 2



(2 分 )

由以上各式解得滑块离开 AB 区域时的速度: v A ? 25. (18 分)解:(1)电路中的电流 I ?
E R1 ? R2 2

2 v0 ( 方 向 水 平 向 左 ) ⑦ 2
①(1 分)

(2 分 )

平行板两端电压为 U ? I

R2 ② (1 分) 2

联立得: U ?

ER2 (1 分) 2 R1 ? R2

( 2 ) 油滴带负电

对油滴受力分析,得 :

qU ? mg ③ ( 2 分 ) d

所以

(2 R1 ? R2 ) q gd ? (1 分) m ER2

(3)设电容器的电容为 C,极板原来具有的电荷量为 Q,电容器上的电量变化 Q1 后,油滴在 电场中向上做初速度为零的匀加速直线运动,t 秒末油滴的速度为 v1、位移为 s 板间的电压

U1 ?

Q ? Q1 (2 分) C
s? 1 2 a1t 2

根据牛顿第二定律

qU 1 ? mg ? ma1 ( 2 分 ) d

根据运动学公式

v1 ? a1t

(2 分)

电容器上的电量又变化了 Q2 后,油滴在电场中向上做匀减速直线运动,2t 秒末位移为-s 极 板间的电压为 U 2 ? 根据运动学公式 34.①阳极
232 92

Q ? Q1 ? Q2 (2 分) C

根据牛顿第二定律 mg ?

qU 2 ? ma 2 ( 2 分 ) d
(2 分)

1 ?s ? 2vt ? a2 (2t )2 2
14

(2 分)

解得:
-19

Q1 4 ? Q2 9

②(5.12~5.18)×10
228 90 4 2

(3.39~3.43)×10

(每空 2 分)

解析 (1) U→ Th+ He.(2 分) (2)该核衰变反应的质量亏损 Δ m=0.005 9 u 释放的核能 Δ E=0.005 9×931 MeV=5.49 MeV.(2 分) (3)系统动量守恒,钍核和 α 粒子的动量大小相等,即 pTh=pα (1 分)

动量和动能的关系:pTh=2mThEkTh,pα =2mα Ekα 并且,EkTh+Ekα =Δ E(2 分) 所以钍核获得的动能:EkTh=

2

2

mα mα +mTh

×Δ E=0.09 MeV.(2 分)


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