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黑龙江省双鸭山市第一中学2016届高三物理上学期12月月考试题
(90分钟 120分)
一、单 选 题( 6 X 5 =30)
1.2014年春晚中开心麻花团队打造的创意形体秀《魔幻三兄弟》给观众留下了很深的印象.该剧采用了“斜躺”的表演方式,三位演员躺在倾角为30°的斜面上完成一系列动作,摄像机垂直于斜面拍摄,让观众产生演员在竖直墙面前表演的错觉.如图所示,演员甲被演员乙和演员丙“竖直向上”抛出,到最高点后恰好悬停在“空中”.已知演员甲的质量m=60kg,该过程中观众看到演员甲上升的“高度”为0.8m.设演员甲和斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力.则该过程中,下列说法不正确的是( )
A.演员甲被抛出的初速度为4m/s
B.演员甲运动的时间为0.4s
C.演员甲的重力势能增加了480J
D.演员乙和演员丙对甲做的功为480J
2.如图所示设地球的质量为M且绕太阳做匀速圆周运动,当地球运动到D点时,有一质量为m的飞船由静止开始从D点只在恒力F的作用下沿DC方向做匀加速直线运动,再过两个月,飞船在C处再次掠过地球上空,假设太阳与地球的万有引力作用不改变飞船所受恒力F的大小和方向,飞船到地球表面的距离远小于地球与太阳间的距离,则地球与太阳间的万有引力大小( )
A. B.
C. D.
3、如图,实线是一个电场中的电场线,虚线是一带电粒子仅在电场力作用下从a处运动到b处的运动轨迹.以下有关a、b两处的比较正确的是( )
b
a
E
(A) a处的电场较弱
(B) b处的电势较高
(C) 带电粒子在a处时速度较小
(D) 带电粒子在b处时电势能较大
4、如图,电路中电源电动势为3.0V,内阻不计,L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,小灯泡的伏安特性曲线如图所示.当开关闭合后,下列说法中正确的是( )
E
S
L1
L2
L3
O
I/A
U/V
1
2
3
0.4
0.8
1.2
(A) L1的电流为L2电流的2倍
(B) L3的电阻约为0.33
(C) L3的电功率约为1.20W
(D) L2和L3的总电功率约为3W
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5.如图所示,电源的电动势E=12 V,内阻不计,电阻R1=R2=R3=6Ω ,R4=12Ω,电容器的电容C=10F,电容器中有一带电微粒恰好处于静止状态。若在工作的过程中,电阻R2突然发生断路,电流表可看作是理想电表。则下列判断正确的是( )
A.R2发生断路前UAB=2V
B.变化过程中流过电流表的电流方向由下到上
C.R2发生断路后原来静止的带电微粒向下加速的加速度为3g
D.从电阻R2断路到电路稳定的过程中,流经电流表的电量为C
6、一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图所示,如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a到b的电流,则导线ab受到安培力作用后的运动情况为( )
A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管
B.从上向下看顺时针转动并远离螺线管
C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管
D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管
二、多选题( 6 X 5 =30,选不全得3分)
7.摩托车以速度v1沿直线运动,突然驾驶员发现正前方s处,有一辆汽车正以v2(v2<v1)的速度开始减速,加速度大小为a2,为了避免发生碰撞,摩托车也同时减速,其加速度的最小值可能为( )
A. B. C. D.
8、如图所示,某物体自空间O点以水平初速度v0抛出,落在地面上的A点,其轨迹为一抛物线.现仿此抛物线制作一个光滑滑道并固定在与OA完全重合的位置上,然后将此物体从O点由静止释放,受微小扰动而沿此滑道滑下,在下滑过程中物体未脱离滑道.P为滑道上一点,OP连线与竖直方向成45°角,则此物体( )
A.由O运动到P点的时间大于
B.物体经过P点时,速度的水平分量为v0
C.物体经过P点时,速度的竖直分量为2v0
D.物体经过P点时的速度大小为
A
V
p
a
b
R0
R
9、如图所示,电源的电动势和内阻分别为E、r,在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中,下列各物理量变化情况为 ( )
(A) 电流表的读数一定减小
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(B) R0的功率一定先减小后增大
(C) 电源输出功率可能先增大后减小
(D) 电压表与电流表读数的比值以及均先增大后减小
10.如图所示,一个由绝缘材料做成的曲线环水平放置,OAB为环的对称轴,A点位于环内,B点位于环外.在A、B两点分别固定两个点电荷QA和QB,已知A点固定的电荷为正电荷,一个带正电的小球P穿在环上,可沿环无摩擦滑动.给小球P以一定的初始速度,小球恰好沿环匀速率运动,下列判断中正确的是( )
A.B点固定的电荷QB一定为正电荷
B.B点固定的电荷QB一定为负电荷
C.QA和QB产生的电场,在环上的电场强度处处相等
D.QA和QB产生的电场,在环上的电势处处相等
11、如图所示,在倾角的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长的轻杆相连,小球B距水平面的高度。两球从静止开始下滑到光滑地面上,不计球与地面碰撞时的机械能损失,g取。则下列说法中正确的是( )
A.下滑的整个过程中A球机械能守恒
B.下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒
C.两球在光滑地面上运动的速度大小为m/s
D.系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为
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12、如图所示,一质量为m、带电量为q的物体处于场强按E=E0–kt(E0、k均为大于零的常数,取水平向左为正方向)变化的电场中,物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ,滑行时能在墙上留下划痕,当t=0时刻物体处于静止状态.若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且电场空间和墙面均足够大,下列说法正确的是
E
A.物体开始运动后加速度先增大、后保持不变
B.物体开始运动后加速度一直增大
C.经过时间,物体在竖直墙壁上的划痕长度达最大值
D.经过时间,物体运动速度达最大值
三、实验题(共14分)
13、(4分)某实验小组利用拉力传感器和打点计时器验证牛顿运动定律,实验装置如图甲.他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力F的大小;小车后面固定一打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的速度与加速度.
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甲 乙
(1) 若交变电流的频率为50 Hz,则根据图乙所打纸带记录,小车此次运动经B点时的速度
vB= m/s,小车的加速度a= m/s2.
(2) 由于小车所受阻力f的大小难以测量,为了尽量减小实验的误差,需尽可能降低小车所受阻力f的影响,以下采取的措施中必须的是( ) .
A. 适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车恰能拖着纸带匀速下滑
B. 钩码质量m远小于小车的质量M
C. 定滑轮的轮轴要尽量光滑
D. 适当增大钩码的质量m
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14、(10分)某实验小组为了测定某一标准圆柱形导体的电阻率.
① 首先用多用电表进行了电阻测量,主要实验步骤如下:
A.把选择开关扳到“×10”的欧姆挡上;
B.把表笔插入测试插孔中,先把两根表笔相接触,旋转欧姆调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位上;
C.把两根表笔分别与圆柱形导体的两端相接,发现这时指针偏转较大;
D.换用“×100”的欧姆挡进行测量,随即记下欧姆数值;
E.把表笔从测试笔插孔中拔出后,将选择开关旋至OFF,把多用电表放回原处.
上述实验中有二处操作错误:错误一: .错误二: .
②分别用游标卡尺和螺旋测微器对圆柱形导体的长度L和直径d进行测量,结果如图所示,其读数分别是L= mm,d= mm.
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③为使实验更准确,又采用伏安法进行了电阻测量,右上图两个电路方案中,应选择图 .用实验中读取电压表和电流表的示数U、I和(2)中读取的L、d,计算电阻率的表达式为ρ= .
四、计算题(共46分)
15、(10分)有两个相同的总电阻为9 Ω的均匀光滑圆环,固定于一个绝缘的水平台面上,两环分别在两个互相平行的、相距为20 cm的竖直平面内,两环的连心线恰好与环面垂直,两环面间有方向竖直向下的磁感应强度B= T的匀强磁场,两环的最高点A和C间接有一内阻为0.5 Ω的电源,连接导线的电阻不计.今有一根质量为10 g,电阻为1.5 Ω的棒置于两环内侧且可顺环滑动,而棒恰好静止于图所示的水平位置,它与圆弧的两接触点P、Q和圆弧最低点间所夹的弧所对应的圆心角均为θ=60°,取重力加速度为g=10 m/s2,试求此电源电动势E的大小.
16(12分)一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度-时间图像如图所示.己知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上.取重力加速度的大小g=10 m/s2,求:(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;(2)求木板何时停止运动.
A
B
m
v0
E
r
R1
P
S
17、(12分)在如图所示的电路中,两平行正对金属板A、B水平放置,两板间的距离d=4.0cm。电源电动势E=400V,内电阻r=20,电阻R1=1980。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球(可视为质点)从B板上的小孔以初速度v0=1.0m/s竖直向上射入两板间,小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量q=1.0×10-7C,质量m=2.0×10-4kg,不考虑空气阻力,忽略射入小球对电路的影响,取g=10m/s2。求:(1)A、B两金属板间的电压的大小U;(2)滑动变阻器消耗的电功率P滑。
18、(12分)桌面上有一轻质弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘.水平桌面右侧有一竖直放置、半径R=0.3 m的光滑半圆轨道MNP,桌面与轨道相切于M点.在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场,场强的大小E=
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.现用质量m1=0.4 kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点.用同种材料、质量为m2=0.2 kg、带+q的绝缘物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块离开桌面由M点沿半圆轨道运动,恰好能通过轨道的最高点P.(取g=10 m/s2)(1)物块m2经过桌面右侧边缘B点时的速度大小;(2)物块m2在半圆轨道运动时对轨道的最大压力;(3)释放后物块m2运动过程中克服摩擦力做的功.
1
2
3
4
5
6
C
A
D
C
D
D
7
8
9
10
11
12
CD
AB
BC
BD
BCD
BC
高三物理答案
13(1) 0.40 1.46 (2) AD
14.①换用“×1”的欧姆档。没有重新欧姆调零②23.7mm 2.795(2,792mm~2.796mm)
③乙
15、在图中,从左向右看,棒PQ的受力如图所示,棒所受的重力和安培力FB的合力与环对棒的弹力FN是一对平衡力,且FB=mgtanθ=而FB=IBL,所以
在图所示的电路中两个圆环分别连入电路中的电阻为R,则
由闭合电路欧姆定律得E=I(r+2R+R棒)=1×(0.5+2×2+1.5)V=6 V.
16(12分)(1)从t=0时开始,木板与物块之间的摩擦力使物块加速,使木板减速,此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止.
由图可知,在t1=0.5 s时,物块和木板的速度相同.设t=0到t=t1时间间隔内,物块和木板的加速度大小分别为a1和a2,则
a1= ①
a2= ②
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式中v0=5 m/s、v1=1 m/s分别为木板在t=0、t=t1时速度的大小.设物块和木板的质量均为m,物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2,由牛顿第二定律得
μ1mg=ma1 ③
(μ1+2μ2)mg=ma2 ④
联立①②③④式得
μ1=0.20 ⑤
μ2=0.30. ⑥
(2)在t1时刻后,地面对木板的摩擦力阻碍木板运动,物块与木板之间的摩擦力改变方向.设物块与木板之间的摩擦力大小为f,物块和木板的加速度大小分别为a′1和a′2,则由牛顿第二定律得
f=ma′ ⑦
2μ2mg-f=ma′2 ⑧
假设fμ1mg,与假设矛盾.故f=μ1mg ⑨
由⑦⑨式知,物块加速度的大小a′1等于a1;物块的v t图像如图中点划线所示.
由运动学公式可推知,物块和木板相对于地面的运动距离分别为
s1=2× ⑩
s2=t1+ ⑪
物块相对于木板的位移的大小为
s=s2-s1 ⑫
联立①⑤⑥⑧⑨⑩⑪⑫式得
s=1.125 m.
17、
18、(1)3 m/s (2)(6+2) N 与竖直方向成45°斜向下 (3)0.9 J
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