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雅安中学2015届高三物理1月月考试题（有答案）‎ 注意事项：‎ ‎1、物理试卷分为第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。‎ ‎2、每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。‎ 第Ⅰ卷 选择题（共7题，42分）‎ 一、选择题：本题共7题。在每小题给出四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但选不全得3分，有选错的得0分。‎ ‎1、物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的革命和创新，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是（ ）‎ ‎ A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是光的衍射现象 ‎ B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，并通过实验加以证实 C．机械波和电磁波在介质中传播速度大小均只与介质有关。‎ D．根据狭义相对论的原理可知,在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的 ‎2、北京时间‎2012年2月25日凌晨O时12分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第十一颗“北斗”导航卫星成功送入太空预定转移轨道，这是一颗地球静止轨道卫星，“北斗”导航卫星定位系统由静止轨道卫星（同步卫星)、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成，中轨道卫星轨道半径约为27900公里，静止轨道卫星的半径约为42400公里。（可供应用），下列说法正确的是（ ）‎ ‎ A. 静止轨道卫星的向心加速度比中轨道卫星向心加速度大 ‎ B. 静止轨道卫星和中轨道卫星的线速度均大于地球的第一宇宙速度 C. 中轨道卫星的周期约为12. 7h D. 地球赤道上随地球自转物体的线速度比静止轨道卫星线速度大 ‎3、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1，电压表和电流表均为理想 电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图甲中的R1为正温度系数的热敏电 阻，R为定值电阻。下列说法正确的是（ ）‎ A．在0.5×10-2S时，电压表V2的示数为9V B．R1处温度升高时，电流表的示数变小，电压表V2的 示数不变 C．原线圈两端电压的瞬时值表达式为 a b c 复色光 A B C O ‎（V）‎ D．变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为1：4‎ ‎4、如图所示，一细束由黄、蓝、紫三种色光组成的复色 光通过三棱镜折射后分为a、b、c三种单色光，∠A大 于c光在棱镜中的临界角而小于b光在棱镜中的临界 角，下列说法中正确的是（ ）‎ A．a种色光为紫光 B．在三棱镜中a光的传播速度最大 C．在相同实验条件下用a、b、c三种色光做双缝干涉实验，c 光相邻亮条纹间距一定最大 D．若复色光绕着入射点O顺时针转动至与AB面垂直时，屏上最终只有a光 ‎5、一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的 速度为v，经过0．2s后它的速度大小、方向第一次与v 相同，再经过1.0s它的速度大小、方向第二次与v相同，‎ 则下列判断中正确的是（ ）‎ ‎ A、波沿x轴负方向传播，且波速为‎10m/s ‎ B、若某时刻N质点到达波谷处，则Q质点一定到达波峰处 ‎ C、质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反 ‎ D、从图示位置开始计时，在3s时刻，质点M偏离平衡位置的位移y= ‎‎-10cm ‎6、如图所示，光滑斜面倾角为，c为斜面上固定挡板，物块a和b通过轻质弹簧 连接，a、b处于静止状态，弹簧压缩量为x．现对a施加 沿斜面向下的外力使弹簧再压缩2x，之后突然撤去外力，‎ 经时间t，物块a沿斜面向上运动的速度为，此时物块刚 要离开挡板。已知两物块的质量均为m，重力加速度为g，‎ 下列说法正确的是（ ）‎ ‎ A．弹簧的劲度系数为 ‎ B．物块b刚要离开挡板时，a的加速度为 ‎ C．物块a沿斜面向上运动速度最大时，物块b对挡板c的压力为0‎ D．撤去外力后，经过时间t，弹簧弹性势能变化量大小为 ‎7、如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E, 在M下方整个空间有垂直向里的匀强磁场，ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R， AB为半圆水平直径的两个端点，AC为圆弧。一个质量为m电荷量为q的带负电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力及一切能量损失，关于带电粒子的运动情况，下列说法错误的是（ ）‎ A.小球一定能沿半圆形轨道从B点离开轨道 B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动 C.若小球能从B点离开，上升的高度一定小于H D.小球沿半圆形轨道从A运动至C点时的速度可能为零 第Ⅱ卷 非选择题（共4题，68分）‎ 二、非选择题。请考生直接将答案书写在答题卷上。注意答题规范。‎ ‎8、I、（8分）如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计，由于遮光条的宽度很小，可认为遮光条通过光电门时速度不变。‎ ‎（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d= mm．‎ ‎（2）实验时，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，将滑块从A位置由静止释放，测量遮光条到光电门的距离L，若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的 ；‎ ‎（3）下列不必要的一项实验要求是( ) 。‎ A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 B．应使A位置与光电门间的距离适当大些 C．应将气垫导轨调节水平 D．应使细线与气垫导轨平行 ‎（4）改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F，已知滑块总质量为M,用（2）问中已测物理量和已给物理量写出M和F间的关系表达式F= 。‎ II、（8分）实际电压表内阻并不是无限大，可等效为理想电压表与较大的电阻的并联。测量一只量程已知的电压表的内阻，器材如下：‎ ‎①待测电压表（量程3V，内阻约3kΩ待测）一只；②电流表（量程‎3A，内阻0.01Ω）一只；③电池组（电动势约为3V，内阻很小可忽略不计）；④滑动变阻器一个；⑤变阻箱（可以读出电阻值，0-9999Ω）一个；⑥开关和导线若干。‎ 某同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：‎ ‎（1）该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。为了更准确地测出该电压表内阻的大小，你认为其中相对比较合理的是 （填“甲”或“乙”）电路。‎ ‎（2）用你选择的电路进行实验时，闭合电键S，改变阻值，记录需要直接测量的物理量：电压表的读数U和 （填上文字和符号）；‎ ‎（3）（单选题）选择下面坐标轴，作出相应的直线图线。（ ）‎ ‎（A）U—I （B）U—1/I （C）1/U—R （D）U—R ‎（4）设直线图像的斜率为k、截距为b，请写出待测电压表内阻表达式Rv＝ ‎ ‎9、（15分）如图1所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B，金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连。不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g，现闭合开关S，将金属棒由静止释放。‎ ‎（1）判断金属棒ab中电流的方向；‎ ‎（2）若电阻箱R2接入电路的阻值为R2=2 R1，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热Q1；‎ ‎（3）当B=0.40T，L=‎0.50m，37°时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系如图2所示。取g = ‎10m/s2，sin37°= 0.60，cos37°= 0.80。求定值电阻的阻值R1和金属棒的质量m。‎ ‎10、（17分）水上滑梯可简化成如图所示的模型：倾角为θ=37°斜滑道AB和水平滑 道BC平滑连接，起点A距水面的高度H=‎7.0m，‎ BC长d=‎2.0m，端点C距水面的高度h=‎1.0m. 一 质量m=‎50kg的运动员从滑道起点A点无初速地 自由滑下,运动员与AB、BC间的动摩擦因数均 为μ=0.10，(取重力加速度g=‎10m/s2，cos37°=0.8，‎ sin37°=0.6,运动员在运动过程中可视为质点) 求：‎ ‎（1）求运动员沿AB下滑时加速度的大小；‎ ‎（2） 求运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时速度的大小υ；‎ ‎（3）保持水平滑道端点在同一竖直线上，调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′位置时，运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大，求此时滑道B′C′ 距水面的高度h′.‎ ‎11、（20分）如图甲所示，平行金属板PQ、MN水平地固定在地面上方的空间，金属板长 L=‎20cm，两板间距d=‎10cm，两板间的电压UMP=100V。在距金属板M端左下方某位置有一粒子源A，从粒子源斜向右上连续发射速度相同的带电粒子，发射速度方向与竖直方向成300夹角，射出的带电粒子在空间通过一垂直于纸面向里的磁感应强度B=0.01T的正三角形区域匀强磁场(图中未画出)后，恰好从金属板 PQ左端的下边缘水平进入两金属板间，带电粒子在电场力作用下恰好从金属板MN的右边缘飞出。已知带电粒子的比荷=2.0×‎106C/kg，粒子重力不计，（计算结果可用根号表示）。 求：‎ ‎ (1)带电粒子的电性及射入电场时的速度大小；‎ ‎ (2)正三角形匀强磁场区域的最小面积；‎ ‎ (3)若两金属板间改加如图乙所示的电压，在哪些时刻进入两金属板间的带电粒子不碰到极板而能够飞出两板间。‎ 甲 答案 物理 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ D C B B BD D AD 物理部分：‎ ‎8、I、（8分）（1）2.25（2分） （2）时间t（2分） （3）A（2分） （4）（2分）II、（1）乙 （2）电阻箱的阻值R （3）C （4）b/k;‎ ‎9、解：（1）由右手定则，金属棒ab中的电流方向为b到a （2分）‎ ‎（2）由能量守恒，金属棒减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳热 ‎ （3分）‎ 解得： （2分）‎ α mg b FN F B ‎（3）设最大速度为v，切割磁感线产生的感应电动势 （1分）‎ ‎ 由闭合电路的欧姆定律： （1分）‎ ‎ 从b端向a端看，金属棒受力如图：‎ 金属棒达到最大速度时满足 ‎ ‎ ‎ 由以上三式得： （2分） ‎ ‎ 由图像可知：斜率为，纵截距为v0=‎30m/s，得到：‎ ‎= v0 （1分） k （1分）‎ 解得：R1=2.0Ω m=‎0.1kg （2分） 说明：联立方程求解同样给分。‎ mg FN Ff ‎10、解析：（1）运动员沿AB下滑时，受力情况如图所示根据牛顿第二定律： 得运动员沿AB下滑时加速度的大小为：‎ a=gsinθ－μgcosθ = ‎5.2 m/s2 （4分）‎ ‎（2）运动员从A滑到C的过程中，克服摩擦力做功为：‎ ‎（3分）‎ ‎ 得运动员滑到C点时速度的大小 v= ‎10 m/s （3分）‎ ‎（3）在从C点滑出至落到水面的过程中，运动员做平抛运动的时间为t， ‎ ‎ （1分） 下滑过程中克服摩擦做功保持不变W=500J ‎ 根据动能定理得：， （2分） ‎ 运动员在水平方向的位移： （2分）‎ 当时，水平位移最大 （2分）‎ ‎11、解：（1）由右手定则可知粒子带负电；（2分）‎ 设带电粒子从PQ左边缘进入电场的速度为v，由MN板右边缘飞出的时间为t，带电粒子在电场中运动的加速度为a，则 ‎ 则 ‎ 解得 v=2.0×‎104m/s （ 4分）‎ ‎（2）粒子运动的轨迹如图所示，粒子在磁场中运动半径为R，由qvB=mv2/R 得：R=‎1m。‎ 由几何关系可知最小三角形磁场底边长为R=‎1m,高为h=tan600R/2‎ Smin=Rh/2=( m2) (6分 ）‎ ‎（3）带电粒子以v=2.0×‎104m/s进入两金属板间，穿过电场需要的时间为t=L/v=1.0×10-5s，正好是交变电压的半个周期。在两极板上加上如图所示的交变电压后，设带电粒子的加速度为a′，则 P Q M N d m/s2‎ 设带电粒子在t1时刻进入两极板间，恰好从MN板右边缘飞出，带电粒子进入电场后向下加速的时间为Dt1，则减速阶段的时间也是Dt1，粒子轨迹如图所示，由对称性可知 ，Dt1=0.50×10-5s P Q M N d y1‎ 所以 t1=t-=(1.0-0.5) ×10-5s=0.5×10-5s （3分）‎ 设带电粒子在t2时刻进入两极板间，恰好从PQ板右边缘飞出。它在竖直方向的运动是先加速向下，经过Dt2时间后电场反向，粒子在竖直方向运动改为减速向下，又经过时间Dt2，竖直分速度减为零，然后加速向上直到从Q点飞出电场。粒子这一运动过程的轨迹如图所示，带电粒子进入电场后向下加速的时间为Dt2，‎