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福建省连江县尚德中学2016届高三12月月考物理试卷


福建省连江尚德中学 2016 届高三上十二月月考 物理试题
考试时间:100 分钟 一、选择题(本题共 12 小题,每小题 4 分,共计 48 分.在每小题给出的四个选项中,第 1-7 题只有一项符合题目要求;第 8-12 题有多项符合题目要求,全部选对的得 4 分,选对 但不全的得 2 分,有选错或不选的得 0 分.) 1.关于物理学史,以下说法错误的是 A.密立根通

过油滴实验测定了元电荷的数值. B.开普勒认为对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积. C.卡文迪许利用卡文迪许扭秤实验装置首次测出了静电力常量 D.伽利略通过“理想斜面实验”,科学地推理出“力不是维持物体运动的原因”. 2.电流为 I 的直导线处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中,所受磁场力为 F.关于电流 I、磁 感应强度 B 和磁场力 F 三者之间的方向关系,下列图示中正确的是

A.

B.

C.

D.

3.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中 M 点以相同速度飞出 a、b 两个带电 粒子,运动轨迹如图中虚线所示,则 A.a 一定带正电,b 一定带负电 B.a 的速度将减小,b 的速度将增大 C.a 的加速度将减小,b 的加速度将增大 D.a 的电势能将增大,b 的电势能将减小 4.如图所示的电路中,R1、R2、R3 是定值电阻,R4 是光敏电阻,其阻值随光照强度的增强而 减小.当开关 S 闭合且没有光照射时,电容器 C 不带电.当用强光照射 R4 且电路稳定时, 则与无光照射时比较 A.电容器 C 的下极板带正电 B.R3 两端电压降低 C.通过 R4 的电流变小,电源的路端电压增大 D.通过 R4 的电流变大,电源提供的总功率变小 5.如图所示, 倾角为 37°的斜面长 L=1.9m, 在斜面底端正上方的 O 点将一小球以速度 v0=3m/s 的速度水平抛出, 与此同时静止释放在顶端的滑块, 经过一段时间后小球恰好能够以垂直 2 斜面的方向击中滑块。已知小球和滑块均视为质点,重力加速度 g=10m/s ,sin37°=0.6, cos37°=0.8,下列说法正确的是 A.小球从抛出点 O 落到斜面上的 P 点经过时间 0.3s B.抛出点 O 离斜面底端的高度为 1.7m C. 斜面上的 P 点到底端的距离为 1.2m

1

D.滑块与斜面间的动摩擦因数 μ =0.25 6.如图所示,在水平向右、大小为 E 的匀强电场中,在 O 点固定一电荷量为 Q 的正电荷,A、 B、C、D 为以 O 为圆心、半径为 r 的同一圆周上的四点,B、D 连线与电场线平行,A、C 连线与电场线垂直.则 A.A、C 两点的场强相同 B.B 点的场强大小为 E ? k

Q r2

C.D 点的场强大小不可能为 0 D.A 点的场强大小为 E 2 ? k 2

Q2 r4

7.静电场方向平行于 x 轴,其电势随 x 的分布可简化为如图所示的折线,图中 ?0 和 d 为已 知量。一个带负电的粒子在电场中以 x=0 为中心、沿 x 轴方向做周期性运动。已知该粒子 质量为 m、电量为-q,忽略重力。规定 x 轴正方向为电场强度 E、加速度 a、速度 v 的正 方向,下图分别表示 x 轴上各点的电场强度 E,小球的加速度 a、速度 v 和动能 EK 随 x 的 变化图象,其中正确的是

8.A、B、C 三个物体从同一点出发,沿着一条直线运动的位移﹣时间(S﹣t)图象如图所示, 下列说法中正确的是 A.C 物体做加速直线运动 B.A 物体做曲线运动 C.三个物体在 0~t0 时间内的平均速度 vA>vC>vB D.三个物体在 0~t0 时间内的平均速度 vA=vB=vC 9.2009 年 5 月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在 A 点从圆形轨道Ⅰ进 入椭圆轨道Ⅱ,B 为轨道Ⅱ上的一点,如图所示,关于航飞机的运动,下列说 法中正确的有 A.在轨道Ⅱ上经过 A 的速度小于经过 B 的速度 B.在轨道Ⅱ上经过 A 的加速度小于在轨道Ⅰ上经过 A 的加速度 C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 D.在轨道Ⅱ上经过 A 的速度小于在轨道Ⅰ上经过 A 的速度 10.一带负电小球在从空中的 a 点运动到 b 点过程中,受重力,空气阻力和电场力作用,重

2

力对小球做功 3.5J,小球克服空气阻力做功 0.5J,电场力对小球做功 1J,则下列选项 正确的是 A.小球在 a 点的重力势能比在 b 点大 3.5J B.小球在 a 点的机械能比在 b 点小 0.5J C.小球在 a 点的电势能比在 b 点少 1J D.小球在 a 点的动能比在 b 点多 4J 11.如图所示为通过弹射器研究轻弹簧的弹性势能的实验装置。半径为 R 的光滑 3/4 圆形轨 道竖直固定于光滑水平面上并与水平地面相切于 B 点,弹射器固定于 A 处。某次实验过 程中弹射器射出一质量为 m 的小球,恰能沿圆轨道内侧到达最髙点 C,然后从轨道 D 处 (D 与圆心等高)下落至水平面。忽略空气阻力,取重力加速度为 g。下列说法正确的是 A. 小球运动至最低点 B 时对轨道压力为 5mg B. 小球从 D 处下落至水平面的时间小于 C.小球落至水平面时的动能为 2mgR D.释放小球前弹射器的弹性势能为

2R g

5mgR 2

12.如图所示,调整电路的可变电阻 R 的阻值,使电压表 V 的示数增大 ? U ,在这个过程中 A.R2 两端的电压减小,减少量一定等于 ? U B.通过 R1 的电流增加,增加量一定等于

?U R1 ?U R2

C.通过 R2 的电流减小,但减少量一定小于

D.通过 R2 的电流增加,增加量一定等于

?U R2

二、实验题(本题共 2 小题,共 12 分.请将答案填在答题卷题目中的横线上.) 13. 现给出两个阻值不同的电阻 R1 和 R2,用多用电表按正确的操作程序分别测出它们的阻 值,测量 R1 时选用“×100”欧姆挡,其阻值如下图中指针①所示,R1= Ω ;测 量 R2 时选用“×10”欧姆挡,其阻值如下图中指针②所示,R2= Ω 。将某一小量 程的电流表改装成大量程的电流表, 其中改装后量程较大的是电流表与 (填 “R1” 或“R2” ) 联(填“串”或“并” )的。

3

14.用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组电动势 E 和内阻 r,又能同时描绘小灯 泡的伏安特性曲线。 A.电压表 V1(量程 6V、内阻很大) B.电压表 V2(量程 3V、内阻很大) C.电流表 A(量程 3A、内阻很小) D.滑动变阻器 R(最大阻值 10Ω ) E.小灯泡(2A、5W) F.电池组(电动势 E、内阻 r) G.开关一只,导线若干 (1)某同学设计的实验电路图如图,实验时,调节滑动变阻器的滑动片向右,则电压表 V1 的示数 , 则电压表 V2 的示数 。 (选填“变大”、 “变小”或“不变”) (2)每一次操作后,同时记录电流表 A、电压表 V1 和电压表 V2 的示数,组成两个坐标点 (I,U1) 、 (I,U2) ,标到 U—I 坐标中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图 所示,则电池组的电动势 E= V、内阻 r= Ω。 (结果保留两位 有效数字) .. (3)在 U—I 坐标中两条图线在 P 点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为 电池组的效率为 (结果保留两位 有效数字) 。 .. Ω,

三、计算题(本题含 4 小题,共 40 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步 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.(6 分)沿水平方向的场强为 E= 6 ? 10 v/m 的足够大的匀强电场中,用绝缘细线系一个
3

质量 m=8.0 g 的带电小球, 线的另一端固定于 O 点, 平衡时悬线与竖直方向成 ? 角, ? =37°, 如图所示,求:

(1)小球所带电的种类及电量。 2 (2)剪断细线小球怎样运动,加速度多大?(重力加速度取 10m/s )

4

16.(9 分)在真空中的光滑绝缘水平面上的 O 点处,固定一个带正电的小球,所带电荷量 为 Q,直线 MN 通过 O 点,N 为 OM 的中点,OM 的距离为 d.M 点处固定一个带负电的小球, 所带电荷量为 q,质量为 m,如图所示. (静电力常量为 k)

(1)求 N 点处的场强大小和方向; (2)求无初速释放 M 处的带电小球 q 时,带电小球的加速度大小; (3)若点电荷 Q 所形成的电场中各点的电势的表达式 ? = ,其中 r 为空间某点到点电荷

Q 的距离.求无初速释放带电小球 q 后运动到 N 处时的速度大小。

17.(10 分)某星球半径为 R = 6 ? 10

6

m,假设该星球表面上有一倾角为 θ = 30°的固定

斜面,一质量为 m = 1 kg 的小物块在力 F 作用下从静止开始沿斜面向上运动,力 F 始终与

3 ,力 F 随位移 x 变化的 3 规律如图乙所示(取沿斜面向上的方向为正方向) ,如果小物块运动 12 m 时速度恰好为零,
斜面平行,如图甲所示。已知小物块和斜面间的动摩擦因数 ? ? 已知万有引力常量 G = 6.67 ? 10
?11

N·m /kg 。试求: (计算结果保留一位有效数字)

2

2

(1)该星球表面上的重力加速度 g 的大小; (2)该星球的平均密度。

5

18. (15 分) 如图所示, 固定斜面的倾角 ? ? 30 , 物体A 与斜面之间的动摩擦因数μ =
0

3 , 2

轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于 C 点。用一根不可伸长的轻绳通过轻 质光滑的定滑轮连接物体A 和B,滑轮右侧绳子与斜面平行,A 的质量为2m,B 的质量为 m, 初始时物体 A 到 C 点的距离为 L,现给 A、B 一初速度 v0 使 A 开始沿斜面向下运动,B 向上 运动,物体A 将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C 点。已知重力加速度为g,不计空气阻力, 整个过程中,轻绳始终处于伸直状态,求 (1) 物体A 向下运动刚到C 点时的速度; (2) 弹簧的最大压缩量; (3) 弹簧的最大弹性势能。

参考答案 1-7 C B C A D A D 8.BD 9.AB 10.ABC 11.BD 12.BC 13. (1)B; (2)A;(3)F' 14.(1)变小、变大; (2)4.5 ;1.0 ; (3)0 ;56%; 15. 解: (1) 小球受到的电场力水平向右, 与场强方向相反,则小球带负电.小球受力如图, 据受力平衡得:

代入得,小球的电荷量为 q= =1.0×10 C.
﹣5

(2)剪断细线后,小球受到重力和电场力,小球做匀加速直线运动, 根据牛顿第二定律得,小球的加速度 a= .

16. 解: (1)场强大小: M ?②; ?③

?①,方向由 N 指向

(2)释放时带电小球受到的静电力:

6

此时,带电小球的加速度大小为: (3)带电小球由 M 运动到 N,由动能定理得: ﹣ 解得: ?⑧ ?⑤, ?⑥

?④

?⑦

17. (1)假设该星球表面的重力加速度为 g,根据动能定理,小物块在力 F1 作用过程中有:

F 1s1 ? f s1 ? mg s1 sin ? ?
N ? mgcos?
f ? ?N

1 2 mv ? 0 2

小物块在力 F2 作用过程中有:
1 2 由题图可知: F1 ? 15N,s1 ? 6 m;F2 ? 3 N,s2 ? 6 m
2 ?F 2 s 2 ? f s 2 ? mg s 2 sin ? ? ? ? mv

整理可以得到: g ? 6m / s 2

GMm ? mg ,则: (2)根据万有引力等于重力: R2

gR 2 M ? G

??

M V

,V ?

4?R 3 3g ,? ? 4?GR 3

代入数据得

? ? 4 ?103 kg / m3

18. (1)A 与斜面间的滑动摩擦力 F f ? 2?mgcos? ,物体从 A 向下运动到 C 点的过程中, 根据功能关系有: 2mgL sin ? ? 解得: v ?

1 1 2 ? 3m ? v0 ? ? 3mv 2 ? mgL ? F f ? L 2 2

v0 ? gL
1 ? 3mv 2 2

2

(2) 从物体 A 接触弹簧,将弹簧压缩到最短后又恰回到 C 点,对系统应用动能定理

? Ff ? 2x ? 0 ?
2

v L 解得: x ? 0 ? 2g 2
(3) 弹簧从压缩到最短到恰好能弹到 C 点的过程中,对系统根据功能关系有

EP ? mgx ? 2mgxsin ? ? Ff ? x
EP ? 3m v0 3m gL ? 4 4
7
2

8


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