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河北省正定中学2015届高三物理上学期第六次月考试卷


高三年级第一学期第六次月考 物理试题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,第Ⅰ卷为选择题,第Ⅱ卷为非选择题。本试卷共 110 分, 考试时间为 90 分钟 第Ⅰ卷 (选择题,共 48 分) 一、选择题(本题共 12 小题,每题 4 分,共 48 分。1-8 题为单选,9-12 为多选。12 题为选修, 三选一。全部选对得满分,选对但不全的得 2 分,选错或不答的得 0 分) 1.在物理学中,把加速度对时间的变化率定义为“加加速度”。加加速度在车辆、电梯等日常 生活和工程问题中都有重要的实际意义。加加速度的单位是( ) A.m/s B.m/s2 C.m/s3 D.m2/s3 2.如下图所示,用闪光照相的方法依次记录某同学的运动情况,若规定向右的方向为正方向, 则下列图象能大体描述该同学运动情况的是( )

3.粗细均匀的电线架在 A、B 两根电线杆之间.由于热胀冷缩,电线在夏、冬两季呈现如图 所示的两种形状,若电线杆始终处于竖直状态,下列说法中正确的是( ) A.冬季,电线对电线杆的拉力较大 B.夏季,电线对电线杆的拉力较大 C.夏季与冬季,电线对电线杆的拉力一样大 D.夏季,杆对地面的压力较大 4.如图所示,竖直平面内有一固定的光滑绝缘椭圆大环,水平长轴为 AC, 竖直短轴为 ED。轻弹簧一端固定在大环的中心 O,另一端连接一个可视为 质点的带正电的小环, 小环刚好套在大环上, 整个装置处在一个水平向里的 匀强磁场中.将小环从 A 点由静止释放,已知小环在 A、D 两点时弹簧的形 变量大小相等。下列说法中错误的是( ) A.刚释放时,小球的加速度为重力加速度 g B. 小环的质量越大,其滑到 D 点时的速度将越大 C. 小环从 A 到运动到 D,弹簧对小环先做正功后做负功 D. 小环一定能滑到 C 点 5.如图所示,水平地面上不同位置的三个小球斜上抛,沿三条不同的路径运动最终落在同一 点,三条路径的最高点是等高的,若忽略空气阻力的影响,下列说法正确的 是( ) A.沿路径 1 抛出时的小球落地的速率最小 B.沿路径 3 抛出的小球在空中运动时间最长 C.三个小球抛出的初速度竖直分量相等 D.三个小球抛出的初速度水平分量相等 6.质量为 m 的汽车,额定功率为 P,与水平地面间的摩擦数为 μ,以额定功率匀速前进一段 时间后驶过一圆弧形半径为 R 的凹桥,汽车在凹桥最低点的速度与匀速行驶时相同,则汽车
-1-

对桥面的压力 N 的大小为(



N?
A.N=mg B.

m P 2 ( ) R ? mg
1 P 2 ( ) ] R ? mg

N ? m[ g ?
C.

1 P 2 ( ) ] R ? mg

N ? m[ g ?

D.

7.一平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地.两板间有一个负试探电荷固定在 P 点,如 图所示,以 C 表示电容器的电容、E 表示两板间的场强、φ 表示 P 点的电势,Ep 表示正电荷在 P 点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离 x0 的过程中,各物理 量与负极板移动距离 x 的关系图象中正确的是( )

8.如图 1 所示,半径为 r 均匀带电圆形平板,单位面积带电量为 ?,其轴线上任意一点 P(坐

? ? x E ? 2?k? ?1 ? 2 2 12 ? ? (r ? x ) ? , 标为 x) 的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:
方向沿 x 轴。现考虑单位面积带电量为 ?0 的无限大均匀带电平板,从其中间挖去一半径为 r 的圆板,如图 2 所示。则圆孔轴线上任意一点 Q(坐标为 x)的电场强度为( )

2?k? ?
A.

r ( r ? x 2 )1 2
2

2?k? ?
B.

x ( r ? x 2 )1 2
2

C.

2?k? ? 2?k? ?

x r r x

D.

9.彼此绝缘、相互交叉的两根通电直导线与闭合线圈共面,图中穿过线圈的磁通量可能为零 的是( )

10.如图所示的电路中,闭合开关 S,灯泡 L1 和 L2 均正常发光,由于某种原因灯泡 L2 灯丝
-2-

突然烧断,其余用电器均不会损坏,则下列结论正确的是( ) A.电流表读数变大,电压表读数变小 B.灯泡 L1 变亮 C.电源的输出功率可能变大 D.电容器 C 上电荷量增大 11.如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成.若静电分析 器通道中心线的半径为 R,通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为 E,磁分析器有 范围足够大的有界匀强磁场,磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向外.一质量为 m、电荷量 为 q 的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器,由 P 点垂直边界进入磁 分析器,最终打到胶片上的 Q 点.不计粒子重力.下列说法正确的是 ( ) A.粒子一定带正电

U?
B.加速电场的电压

1 ER 2

PQ ?
C.直径

2 qmER B

D.若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点,则该群离子具有相同的比荷 (3-3)12.以下说法正确的是( ) A.浸润现象是表面张力作用的结果,不浸润现象不是表面张力作用的结果 B.温度越高物体分子的平均动能越大 C.热量可以自发地由低温物体传到高温物体 D.压缩气体,气体的内能不一定增加 (3-4)12.一列简谐横波在 t=0 时的波形图如图所示。介质中 x=2m 处的质点 P 沿 y 轴正方向做简谐运动的表达式为 y=10sin (5πt)cm。关于这列简谐波,下列说法正确的是( ) A.周期为 4.0s B.传播方向沿 x 轴正向 C.振幅为 20cm D.传播速度为 10m/s (3-5)12.质量为 M 的物块以速度 v 运动,与质量为 m 的静止物块发生正碰,碰撞后两者的 动量正好相等.两者质量之比 M/m 可能为( ) A.4 B.3 C.3.5 D.2 第Ⅱ卷(非选择题,共 62 分) 二、填空题(共 20 分) 13.在“测定金属的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出被测金属丝的长度 L,用螺旋测微器 测出金属丝的直径 d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻 R.

(1)请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=______________.(用上述测量的字母表示) (2)若实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示,则金
-3-

属丝长度的测量值为 L=__________cm,金属丝直径的测量值为 d=__________mm. 14.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻.要求尽量减小实验误差. (1)应该选择的实验电路是图 1 中的________(选填“甲”或“乙”).





图1 (2)现有电流表(0~0.6 A) 、开关和导线若干,以及以下器材: A. 电压表(0~15 V) B. 电压表(0~3 V) C. 滑动变阻器(0~50 Ω) D. 滑动变阻器(0~500 Ω) 实验中电压表应选用________;滑动变阻器应选用________.(选填相应器材前的字母) (3) 某位同学记录的 6 组数据如下表所示,其中 5 组数据的对应点已经标在图 2 的坐标纸上, 请标出余下一组数据的对应点,并画出 U—I 图线. 序号 电压 U(V) 电流 I (A) 1 1.45 0.060 2 1.40 0.120 3 1.30 0.240 4 1.25 0.260 5 1.20 0.360 6 1.10 0.480

图2 (4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势 E=________V,内电阻 r=________Ω. (5)实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数 U 及干电池的输出功率 P 都会发生变 化.图 3 的各示意图中正确反映 P-U 关系的是________.

A B C D 图3 三、计算题(计算题必须有方程及必要的文字说明,只写出答案的不得分。共 42 分,其中 15 题 12 分,16 题 12 分,17 题 18 分。 ) 15.有一个小圆环瓷片最高能从 h=0.18m 高处静止释放后直接撞击地面而不被摔坏。现让该
-4-

小圆环瓷片恰好套在一圆柱体上端且可沿圆柱体下滑,瓷片与圆柱体之间的摩擦力是瓷片重 力的 4.5 倍,如图所示。若将该装置从距地面 H=4.5m 高处从静止开始下落,瓷片落地恰好没 摔坏。已知圆柱体与瓷片所受的空气阻力都为自身重力的 0.1 倍,圆柱体碰地后速度立即变为 零且保持竖直方向。 (g=10m/s2) ?瓷片直接撞击地面而不被摔坏时,瓷片着地时的最大速度为多少? ?瓷片随圆柱体从静止到落地,下落总时间为多少?

16. 如图所示, 倾角为 37°的粗糙斜面的底端有一质量 小滑块与斜面间的动摩擦因数

kg 的凹形小滑块,

。现小滑块以某一初速度 从斜面底 水平抛出,

端上滑,同时在斜面底端正上方有一小球以

经过 0.4s,小球恰好垂直斜面方向落入凹槽,此时,小滑块 还在上滑过程中。 (已知 取 10m/s2,求: (1)小球水平抛出的速度 (2)小滑块的初速度 。 (3)0.4s 内小滑块损失的机械能 。 。 , ) ,g

17.如图所示,匀强磁场 B1 垂直水平光滑金属导轨平面向下,垂直导轨放置的导体棒 ab 在 平行于导轨的外力 F 作用下做匀加速直线运动,通过两线圈感应出电压,使电压表示数 U 保 持不变。已知变阻器最大阻值为 R,且是定值电阻 R2 的三倍,平行金属板 MN 相距为 d。在 电场作用下,一个带正电粒子从 O1 由静止开始经 O2 小孔垂直 AC 边射入第二个匀强磁场区, 该磁场的磁感应强度为 B2,方向垂直纸面向外,其下边界 AD 距 O1O2 连线的距离为 h。已知

h?
场强 B2 =B,设带电粒子的电荷量为 q、质量为 m,则高度 不计粒子重力。求:

1 mU B 2q ,请注意两线圈绕法,

(1)试判断拉力 F 能否为恒力以及 F 的方向(直接判断) ; (2)调节变阻器 R 的滑动头位于最右端时,MN 两板间电场强度多大?
-5-

(3)保持电压表示数 U 不变,调节 R 的滑动头,带电粒子进入磁场 B2 后都能击中 AD 边界, 求粒子打在 AD 边界上的落点距 A 点的距离范围。 物理答案 1.C 2.A 3.A 4.B 5.C 6.C 7.D 8.B 9.AD 10.CD 11.AB 12.BD

?Rd 2
14.【答案】 (1) 4 L (2)60.50cm 0.550mm 15.(1) 甲 (2)B C (3)略 (4)1.50(1.49~1.51) 0.83(0.81~0.85) (5)C 16.[解析] 第(1)问考查电流表的内外接法;第(2)问考查仪器的选择;第(3)问考查作图,数据处 理;第(4)问考查图像;第(5)问考查输出功率. (1)根据 U=E-Ir 测量电源电动势和内阻时,需要测出多组对应的路端电压 U 和干路电流 I , 电压表和电流表内阻影响会造成实验误差.电源内阻较小,所以电流表分压影响较大,因此 应选择甲电路. (3)略. (4)根据 UI 图像,电源的电动势等于纵轴的截距,内阻为斜率的绝对值. (5)电源输出功率 P=UI=U

?E-U?=-1U2+EU,PU 图像为开口向下的二次函数,应选 C. r r ? r ?

解析: (1)瓷片从 h=0.18m 处下落,加速度为 a0,设瓷片质量为 m, mg-0.1mg=ma0 a0=9m/s2 · · · · · · · · · · · · · · · 3分 落地时速度为 v02=2a0h v0=1.8m/s· · · · · · · · · · · · · · · · · 2分 (2)瓷片随圆柱体一起加速下落,加速度为 a1, a1=a0=9m/s2· · · 1分 圆柱体落地时瓷片速度 v12=2a1H v1=9m/s 下落时间 t1=1s · · · · · · 2分 瓷片继续沿圆柱体减速下落直到落地,加速度大小为 a2 0.1mg+4.5mg-mg=ma2

16. (1)设小球落入凹槽时竖直速度为 vy,则有:vy=gt=10×0.4=4m/s 因此有:v0=vytan37°=3m/s. 答:小球水平抛出的速度 v0=3m/s. (2)小球落入凹槽时的水平位移:x=v0t=3×0.4=1.2m.
-6-

则滑块的位移为: 根据牛顿第二定律,滑块上滑的加速度为:a=gsin37°+μ gcos37°=8m/s2

根据公式: 得:v=5.35m/s. 答:小滑块的初速度为:v=5.35m/s. (3)根据功能关系可知,滑块损失的机械能等于滑块克服摩擦力做的功,因此有: △E=μ mgcos37°s=3J. 答:0.4s 内小滑块损失的机械能△E=3J.

I?
(2)

U R1 ? R2 ,R1 =3R2 =3R

① ②

MN 两板间电压:

U 2 ? IR2

E?
场强:

U2 d



E?
解得场强大小:

U 4d



说明: (1)U2 可用其它符号,如 UMN; (2)个别式子没单独写出,但包含在过程中,且结果 正确的给 6 分。

(3)带电粒子在 O1O2 间加速:

qU 2 ?

1 2 mv ? 0 2



Bqv ? m
在磁场 B2 中:

v2 r



r?
∴ 运动半径:

1 2mU 2 B q

1 U2 ? U 4 最小,带电粒子在磁场中运动的半 ①当变阻器的滑动头位于最右端时,MN 间电压

-7-

r1 ?
径最小。此时:

1 mU ?h B 2q



即:粒子垂直打在 AD 上,所求的距离:s1=h ②当变阻器的滑动头位于最左端时,MN 间电压 最大。

U 2 ? U 最大,带电粒子在磁场中运动的半径

r2 ?
此时:

1 2mU ? 2h B q

⑧ ⑨ ⑩

2 2 r22 ? S 2 ? (r2 ? h)

解得:

S 2 = 3h

故所求的落点距离范围: h ? S ? 3h

-8-


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