2015届本溪高中高三第一次月考物理试题

2015届本溪高中高三第一次月考物理试题

一、单项选择题（每题4分，共20分）

1.如图所示为两个物体A 和B 在同一直线上沿同一方向同时开始运动的v －t 图线，已知在第3 s 末两个物体在途中相遇，则( )

A ．A 、

B 两物体是从同一地点出发

B. 3 s 内物体A 的平均速度比物体B 的大

C. A 、B 两物体在减速段的加速度大小之比为3∶1

D. t ＝1 s 时，两物体相遇

2．如图2所示，用一个沿斜面向上的恒力F 将静止在

固定斜面底端的物体加速向上推，推到斜面中点时，撤去恒力F ，之后物体恰好运动到斜面顶端并返回。已知物体从底端运动到顶端所需时间以及从顶端滑到底端所需时间相等，物体回到底端时速度大小为5m/s ，则

A ．恒力F 与物体所受摩擦力之比为6∶1

B ．物体所受重力与物体所受摩擦力之比为3∶1

C ．撤去恒力F 时物体的速度大小为5m/s

D ．物体在沿斜面上升过程与下滑过程中加速度相等

3．如下图所示的电路中，滑动变阻器的滑片P 从a 滑向b 的过程中，三只理想电压表示数变化的绝对值

分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，列各值可能出现的是

A ．△U 1＝3V △U 2＝2V △U 3＝1V

B ．△U 1＝0.2V △U 2＝3V △U 3＝2V

C ．△U 1＝0.5V △U 2＝1V △U 3＝1.5V

D ．△U 1＝0.2V △U 2＝1V △U 3＝0.8V

4.如图所示，以O 点为圆心，以R=0．20m 为半径的

圆与坐标轴交点分别为a ．b ．c ．d ，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x 轴正方向成θ=60°角，已知a ．b ．c 三点的电势分别为34V ．4V ．34-V ，则下列说法正确的是（ ）

A ．该匀强电场的场强E ＝403V/m

B ．该匀强电场的场强E ＝80V/m

C ．d 点的电势为4-V

D ．d 点的电势为32-V

5.英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场．如图所示，一个半径为r 的绝缘光滑细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B ，环上套一质量为m ，带电荷量为＋q 的光滑小球．已知磁感应强度B 随时间均匀增

加，其变化率为k ，若小球在环上运动一周，则小球增加的动能是( )

A ．0 B.1

2

r 2qk C ．2πr 2qk D ．πr 2qk

二、多项选择题（每题4分，不全2分，共20分）

6.如图所示，质量为m 、带电量为＋q 的三个相同的带电小球A 、B 、C ，从 同一高度以初速度v 0水平抛出，B 球处于竖直向下的匀强磁场中，C 球处于垂直纸面向里的匀强电场中，它们落地的时间分别为t A 、t B 、t C ，落地时的速度大小

分别为v A 、v B 、v C ，则以下判断正确的是（ ） A ．t A =t B =t C B ．t A =t C

7．以下说法正确的是 （ ） A ．丹麦天文学家第谷通过长期的天文观测，指出所有行星绕太阳运动的轨道

都是椭圆，揭示了行星运动的有关规律

B ．牛顿用“月—地检验”验证了万有引力定律的正确性

C ．卡文迪许测出了引力常量G 的数值，并进而“称量”出地球的质量。

D ．万有引力定律和能量守恒定律一样都是自然界普遍适用的基本规律

8.真空中存在着空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将 一个质量为m 、带正电的小球由静止释放，运动中小球速度与竖直方向夹角为 37°。现将该小球从电场中某点以初速度v 0竖直向上抛出。那么，运动过程中 （取sin37°＝0.6，cos37°=0.8）（ ） A ．小球受到的电场力的大小为3mg/4

B ．小球从抛出点至最高点的电势能变化量－9mv 02/32

C ．运动过程中小球的最小动能的大小9mv 02/50

D ．如果抛出时的动能为4J ，则小球落回到同一高度时的动能是15J

9.如图所示，A 、B 两物块的质量分别为2m 和m ，静止叠放在水平地面上．A 、

B 间的动摩擦因数为μ，B 与地面间的动摩擦因数为1

2μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g .现对A 施加一水平拉力F ，则( )

A ．当F ＜2μmg 时，A 、

B 都相对地面静止

B ．当F ＝52μmg 时，A 的加速度为1

3μg C ．当F ＞3μmg 时，A 相对B 滑动

D ．无论F 为何值，B 的加速度不会超过1

2μg

E B

10．劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示.置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U.若A 处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为＋q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响.则下列说法正确的是

A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf

B.质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比

C.质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比

为2∶1

D.不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器的最

大动能不变

三、实验题（每空2分，共16分）

11.某同学在实验室用如图甲所示的装置来探究“牛顿第二定律”。

（1）实验中，该同学先接通计时器的电源（频率为50Hz），再放开纸带，如图乙是打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为三个相邻的计数点，相邻两个计数点之间有四个计时点没有标出，有关数据如图乙所示，则小车的加速度大小a

=________m/s2，打B点时小车的速度大小v B=_________m/s （结果均保留两位有效数字）

（2）该同学在做探究加速度与质量的关系实验时，保持沙和沙桶的总质量m 一定。改变小车及车中砝码的总质量M，测出相应的加速度a，并采用图像法处理数据。为了比较容易地得出加速度a与质量M的关系，应该作a与_________的关系图像。

12．研究性学习小组围绕一个量程为30mA的电流计展开探究。

（1）为测量该电流计的内阻，同学甲设计了如图（a）所示电路。图中电源电动势未知，内阻不计。闭合开关，将电阻箱阻值调到20Ω时，电流计恰好满偏；将电阻箱阻值调到95Ω时，电流计指针指在如图（b）所示位置，则电流计的读数为 mA。由以上数据可得电流计的内阻R g= Ω。

（2）同学乙将甲设计的电路稍作改变，在电流计两端接上两个表笔，如图（c）所示，设计出一个简易的欧姆表，并将表盘的电流刻度转换为电阻刻度：闭合开关，将两表笔断开，调节电阻箱，使指针指在“30mA”处，此处刻度应标阻值

为Ω（填“0”或“∞”）；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电流刻度。则“10mA”处对应表笔间电阻阻值为Ω。

（3）若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻变大不能忽略，电动势不变，但将两表笔断开，指针仍能调到满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果与原结果相比将_________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

四、计算题

13．（10分）如图所示在倾角为θ的光滑斜面上，劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着，两弹簧之间有一质量为m1的重物，最下端挂一质量为m2的重物。试求：

（1）用力沿斜面向上缓慢推动m

2，当两弹簧的总

长度等于两弹簧原长之和时，m1、m2各上移的

距离d1、d2。

（2）用力沿斜面向上缓慢推动m2，当上面弹簧处

于原长时，推力F的大小。

14．(15分)如图所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个阻值为R=2Ω的定值电阻R，将一根质量为m=0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r＝2Ω，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度为B＝2T．若棒以v0=1m/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒为P=4W，从此时开始计时，经过t=2s金属棒的速度稳定不变。求：

(1)金属棒的最大速度v m ；

(2)金属棒速度为v=3m/s 时的加速度a ；

(3)求从开始计时起t=2s 内电阻R 上产生的电热Q R ．

15. (19分)如图，K 为离子发生器，C 为平行板电容器，D 为挡板，D 上有一可定时开启或关闭的小孔。设x 轴在K 、C 连线上，y 轴在D 上，原点O 与D 上的小孔重合。在x ≥0，y ≤a 的区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，MN 是磁场区域的边界。已知K 与C 的距离为l ，C 与D 的距离为2

l ，电容器极板长度远小于l ，在C 上加周期为T 的交变电压)2sin(0t T

U u π

=。现仅在t=0时刻，从K 中沿虚线向右发射不同速率的同种正离子，离子只能在u =0的瞬间通过

C 且速度保持不变 ，小孔在0~

52

T

时间内开启，其它时间关闭。不计离子所受的重力和离子间的相互作用。

（1）求最先通过O 点的离子速率1v ；

(2) 试通过计算判断有几种速率的离子能进入磁场区域；

（3）若最先通过O 点进入磁场的离子能经过点Q (a ，a ) ，则紧接着进入磁

场的离子速率2v 和轨道半径R 2是多少？假如要使该速率的离子也能经过Q 点，可以将磁场边界MN 平移，试通过计算求出平移后磁场边界MN 与x 轴的距离d 。

物理试题答案

一、单项选择题（每题4分，共20分）1D2C3D4C5D 二、多项选择题（每题4分，不全2分，共20分） 6AD7BC8ABC9BCD10AC

三、实验题（每空2分，共16分）

11.（1）a =0.95m/s 2 ；v B =1.0 m/s （2）

12.．（1）12.0 30 （2）∞ 6 （3）不变 四、计算题 13．(10分)解：（1）没加推力时，有： θsin 222g m x k = ① 11122sin x k g m x k =+θ ②

加上推力后，当两弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，k 1的伸长量与k 2的压缩量相

等，设为x ，则对m 1有：

θsin 121g m x k x k =+ ③ 又∵x x d -=11 ④ 122x x d += ⑤ 由①②③④⑤得： 2111211sin sin )(k k g m k g m m d +-+=

θ

θ ⑥

2

21212sin sin )(k g m k g m m d θ

θ++=

⑦

（2）当k 1处于原长时，则对m 1有：

θsin 122g m x k =' ⑧ 对m 2有：

222sin x k g m F '+=θ ⑨ 由⑧⑨得：

θsin )(21g m m F += ⑩

14． (15分)解：(1) 金属棒的速度最大时，所受合外力为零，即BIL ＝F

而 P ＝F ·v m (1分) I ＝

r

R BLv m

+ (1分) 解出 v m ＝

()BL

r R P +＝4×（2＋2）2×0.5＝4m/s (2分)

(2)速度为3m/s 时，感应电动势E ＝BLv ＝2×0.5×3＝3V (1分)

电流 I ＝r

R E

+(1分)，安培力F 安＝BIL (1分)

金属棒受到的拉力 F ＝v

P ＝4

3N(1分)

由牛顿第二定律得 F －F 安＝ma (1分)

解得 a ＝m

F F 安-＝43－

340.2＝3512m/s 2

(1分)

(3) 在此过程中，由动能定理得

Pt ＋W 安＝12mv 2m

－12mv 2

0(2分)

W 安＝－6.5J(2分)

Q R ＝

2

安W -＝3.25J(1分)

15. (19分)解：（1）最先通过O 点的离子，运动到C 的时间应满足

2

T

t = ① （2分）

离子做匀速直线运动，其位移大小为l ，则

l = v 1t

② (2分)

由①②式得

T

l

v 2=

1 ③ (1分) （2）离子到达C 的时刻为 () 321=2

=,,n T n

t 时，C 的电压恰好为零，这些离子能

通过C ，速率v n 应满足

() 321=2

=

,,n T n l v n

④ （2分）

这些离子到达O 点经历的时间为 n

n v l t 23= ⑤ （2分）

又

T t n 2

5

≤

⑥

由④⑤⑥式得 3

10≤n ， 故有3种速率的离子能进入磁场区域（2分） （3）离子在磁场中做匀速圆周运动

12

11=R v m B qv 2

2

22=R v m B qv ⑦（1分）

最先通过O 点进入磁场的离子运动半径

R 1=a

⑧（1分）

紧接着进入磁场的离子速率

T

l

v =

2 ⑨（1分）

由③⑦⑧⑨式得

2

=

2a

R ⑩（1分）

离子在磁场中到达Q 点的轨迹如图，设OP 圆弧所对的圆心角为θ，由几何关系有

1

2=2tan R R

θ (11)（1分） ()θcos -1=2R d

(12)（1分）

由⑧⑩1112式得，

a .d 20=

(13)（2分）