河北冀州中学2015—2016学年度上学期第四次月考
高三年级 物理试题
考试时间90分钟 试题分数110分
第I卷
一、选择题：（本题共16小题，在每小题给出的四个选项中，第1--11题只有一项符合题目要求，每小题3分.第12-16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，有选错的得0分）
1.据央视报道，奥地利著名极限运动员鲍姆加特纳曾从距地面的高度约3.9万米的高空跳下，并安全着陆，一举打破多项世界纪录。假设他从携带的氦气球太空舱上跳下到落地的过程中沿竖直方向运动的v－t图象如图所示，则下列说法中正确的是( )
A.0～t1内运动员和所有装备整体所受重力大于空气阻力
B.t1秒末运动员打开降落伞，此后做匀减速运动至t2秒末
C.t1秒末到t2秒末运动员竖直方向的加速度方向向下，大小在逐渐增大
D.t2秒后运动员保持匀速下落直至落地
2. 在竖直墙壁间有质量分别是m和2m的半圆球A和圆球B，其中B球球面光滑，半球A与左侧墙壁之间存在摩擦。两球心之间连线与水平方向成30°的夹角，两球恰好不下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，（g为重力加速度），则半球A与左侧墙壁之间的动摩擦因数为（ ）
A． B． C． D．
3．在沿斜面方向的拉力作用下，物体沿倾斜角度的斜面运动向上；以沿斜面向上为正方向，内拉力和物体速度随时间的变化规律如下图所示，则下列说法中错误的是（ ）
A.物体的质量为
B. 物体与斜面之间的动摩擦因数
C. 斜面倾斜角度
D．后若撤去力F，物体将会做匀速直线运动
4. 2014年3月8日凌晨马航客机失联后，西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感4个型号近10颗卫星，为地面搜救提供技术支持。特别是“高分一号”突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合的大量关键技术。如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图。“北斗”系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动。卫星“G1”和“G3”的轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，“高分一号”在C位置。若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力。则下列说法正确的是（ ）
A．卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等且为
B．如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方，必须对其加速
C.卫星“G1”由位置A运动到位置B所需的时间为
D．若“高分一号”所在高度处有稀薄气体，则运行一段时间后，运行速度会减小
5.如图所示，在绝缘平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场，带正电的小金属块以一定初速度从A点开始沿水平面向左做直线运动，经L长度到达B点，速度变为零。此过程中，金属块损失的动能有转化为电势能。金属块继续运动到某点C(图中未标出)时的动能和A点时的动能相同，则金属块从A开始运动到C整个过程中经过的总路程为( )
A.1.5L B.2L C.3L D.4L
6. 如图所示，水平面上固定有一个斜面，从斜面顶端向右平抛一个小球，当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，平抛后飞行的时间为t0。现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这个小球，则下列图象中能正确表示平抛后飞行的时间t随v变化的函数关系的是( )
7
7. 如图所示，小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放，其动能与离地高度h的关系如图所示．其中高度从h1下降到h2，图象为直线，其余部分为曲线，h3对应图象的最高点，轻弹簧劲度系数为k，小物体质量为m，重力加速度为．以下说法正确的是( )
A．小物体下降至高度h3时，弹簧形变量为0
B．小物体下落至高度h5时，加速度为0
C．小物体从高度h2下降到h4，弹簧的弹性势能增加了
D．小物体从高度h1下降到h5，弹簧的最大弹性势能为2
8．如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ ，极板间距为d，带电的微粒质量为m、带电量为，从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出，则（ ）
A.M板电势高于N板电势
B．粒子做匀速直线运动
C．粒子到达B点的动能为
D．粒子的初速度
S
·
R1
R2
R3
R4
·
C
E r
9、如图所示的电路中，R1、R2、R3是固定电阻，R4是光敏电阻，其阻值随光照的强度增强而减小。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的上极板带正电
B．电容器C的下极板带正电
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
10．.如图所示，匀强磁场中有一个带电荷量为q的离子自a点沿箭头方向运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近的若干个电子，若吸收电子后仅电荷量发生变化，速度不变，接着沿另一圆轨道运动到与a、b在一条直线上的c点。已知ac＝，电子电荷量为e，电子质量不计。由此可知，离子吸收的电子个数为( )
A. B. C. D.
11. 如图所示为一种获得高能粒子的装置，环形区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小可调的均匀磁场（环形区域的宽度非常小）。质量为M、电荷量为+q的粒子可在环中做半径为R的圆周运动。A、B为两块中心开有小孔的距离很近的极板，原来电势均为零，每当带电粒子经过A板准备进入AB之间时，A板电势升高为+U，B板电势仍保持为零，粒子在两板间的电场中得到加速。每当粒子离开B板时，A板电势又降为零。粒子在电场中一次次加速下动能不断增大，而在环形磁场中绕行半径R不变。（设极板间距远小于R）下列说法正确的是（ ）
A．粒子从A板小孔处由静止开始在电场力作用下加速，绕行N圈后回到A板时获得的总动能为2NqU
B．粒子在绕行的整个过程中，每一圈的运动时间不变
C．为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动，磁场的磁感应强度大小必须周期性递减
D．粒子绕行第N圈时的磁感应强度为
12．如图所示，固定斜面AD上有B、C两点，且AB＝BC＝CD，小滑块以初动能Ek0从A点出发，沿斜面向上运动。若整个斜面AD光滑，则滑块到达D位置速度恰好为零，而后下滑。现斜面AB部分与滑块间处处有相同的摩擦力，其余部分BD仍无摩擦力，则滑块恰好滑到C位置速度为零，然后下滑，那么滑块下滑到( )
A.位置B时的动能为
B.位置B时的动能为
7
C.位置A时的动能为
D.位置A时的动能为
13．倾角为37°的斜面，底端固定一轻弹簧，当弹簧处于自然长度时，另一端在O点，O点上方斜面粗糙，下方斜面光滑，质量为m的物块A，从斜面上的P点，由静止释放，OP两点间距离为x，物块沿斜面向下运动，压缩弹簧后恰能返回到OP中点，弹簧始终处于弹性限度内，（g=10m/s2）则（ ）
A．斜面与物块间动摩擦因数为0．25
B．物块运动到O点时动能最大
C．如果物块A的质量变为2m，物块刚好能返回到P点
D．如果在P点给物块沿斜面向下的初速度，则物块刚好能够返回P点
Ek
14．一带正电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其动能Ek随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是对称的曲线，～段是直线，则下列说法正确的是（ ）
A．0～段电场强度逐渐增大
B．在x轴上处的电势最高
C．粒子在0～段做匀变速运动，～段做匀速直线运动
D．～段是匀强电场
15、在地面附近，存在着一个有界电场，边界MN将空间分成上下两个区域I、II，在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场，在区域I中离边界某一高度P由静止释放一个质量为m的带电小球，如图甲所示，小球运动的图像如图乙所示，不计空气阻力，则 （ ）
A．小球受到的重力与电场力之比为3：5
B．在t=5 s时，小球经过边界MN
C．在小球向下运动的整个过程中，重力做的功等于电场力做的功
D．在1 s～4 s过程中，小球的机械能先减小后增大
16.如图所示，两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC理想分开，三角形内磁场方向垂直纸面向里，三角形顶点A处有一质子源，能沿∠BAC的角平分线发射速度不同的质子(质子重力不计)，所有质子均能通过C点，质子比荷＝k，则质子的速度可能为( )
A.2BkL B.
C. D.
第II卷
二、实验题（共15分）
17. （5分）图甲所示是验证机械能守恒定律的实验。小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定。将轻绳拉至水平后由静止释放。在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间Δt，再用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图乙所示，重力加速度为g。则
(1)小圆柱的直径d＝________cm。
(2)测出悬点到圆柱重心的距离l，若等式gl＝________成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒。
(3)若在悬点O安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力F，则验证小圆柱做圆周运动时在最低点向心力的公式还需要测量的物理量是________(用文字和字母表示)，若等式F＝________成立，则可验证小圆柱做圆周运动时在最低点向心力的公式。
18.（10分）某同学到实验室做“测定电源电动势和内阻”的实验时，发现实验桌上还有一个定值电阻R0。他设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E、内阻r和R0的阻值。实验时用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数，并将滑动变阻器的滑片P移动到不同位置时，记录了U1、U2、I的一系列值。
7
图甲 图乙
①他在同一坐标纸上分别作出U1-I、U2-I图线，如图乙所示，则U1-I图线是图中 （填A或B）。
②定值电阻R0的计算表达式是：R0= （用测得的U1、U2、I表示），若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得R0值 （填“大于”“等于”或“小于”）实际值。
③若实验中没有电压表V1，你能测出的量是 ，若实验中没有电压表V2，你能测出的量是 。（填“电动势E”“内阻r”或“R0”）
三、计算题（12分+15分=27分）
19.(12分)如图所示，一个质量为m＝15 kg的特制柔软小猴模型，从离地面高h1＝6 m的树上自由下落，一辆平板车正沿着下落点正下方所在的平直路面以v0＝6 m/s的速度匀速前进。已知模型开始自由下落时，平板车前端恰好运动到距离下落点正下方s＝3 m处，该平板车总长L＝7 m，平板车板面离地面高h2＝1 m，模型可看做质点，不计空气阻力。假定模型落到板面后不弹起，在模型落到板面的瞬间，司机刹车使平板车开始以大小为a＝4 m/s2的加速度做匀减速直线运动，直至停止，g取10 m/s2，模型下落过程中未与平板车车头接触，模型与平板车板面间的动摩擦因数μ＝0.2。求：
(1)模型将落在平板车上距车尾端多远处；
(2)通过计算说明，模型是否会从平板车上滑下；
(3)模型在平板车上相对滑动的过程中产生的总热量Q为多少。
20.(15分)如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场， y＜0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从电场中Q(－2h，－h)点以速度v0水平向右射出，经过坐标原点O处射入第Ⅰ象限，最后以垂直于PN的方向射出磁场。已知MN平行于x轴，N点的坐标为(2h，2h)，不计粒子的重力，求：
(1)电场强度E的大小以及带电粒子从O点射出匀强电场时与水平方向夹角α的正切值；
(2)磁感应强度B的大小；
(3)带电粒子从Q点运动到射出磁场的时间t。
选修题：请从给出的三道物理题中任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑
[物理——选修3-3]（15分）
（1）下列说法正确的是__________（选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分。选错一个扣3分，最低得分为0分）
A．液晶的光学性质具有各向异性
7
B．当人们感觉到闷热时，说明空气的相对湿度较小
C．液体表面的分子分布比液体内部分子的分布要稀疏
D．草叶上的露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
E．由于液体表面具有收缩趋势，故液体表面的分子之间不存在斥力
（2）（9分）如图所示，在长为L=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4cm高的水银柱封闭着51cm长的理想气体，管内外气体的温度均为33℃ ，大气压强p0=76cmHg.
①若缓慢对玻璃管加热，当水银柱上表面与管口刚好相平时，求管中气体的温度；
②若保持管内温度始终为33℃，现将水银缓慢注入管中，直到水银柱上表面与管口相平，求此时管中气体的压强。
[物理——选修3-4]（15分）
（1）．一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，此时刻质点R正位于平衡位置向上振动，再经过1.5s第二次到达正向最大位移处，则下列判断中正确的是（ ）（选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分。选错一个扣3分，最低得分为0分）
A．该波沿x轴负方向传播，
B．周期
C．质点N与质点P的位移总是大小相等、方向相反
D．从图示位置开始计时，在3s内，质点M的路程S=200cm
E．从图示位置开始计时，质点N比质点Q先到达最高点
（2）（9分）投影仪的镜头是一个半球形的玻璃体，光源产生的单色平行光投射到平面上，经半球形镜头折射后在光屏MN上形成一个圆形光斑。已知镜头半径为R，光屏MN到球心O的距离为d(d>3R)，玻璃对该单色光的折射率为n，不考虑光的干涉和衍射。求光屏MN上被照亮的圆形光斑的半径。
[物理——选修3-5]（15分）
（1）下列说法正确的是__________（选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分。选错一个扣3分，最低得分为0分）
A．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型
B．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性
C．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
D．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说
E．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应
（2）（9分）两个质量分别为M1和M2的劈A和B，高度相同， A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示。一物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h。物块从静止开始滑下，然后又滑上劈B。求物块在B上能够达到的最大高度
7
高三月四物理答案
A卷 1—5 A B A C D 6—10 C C C B D 11—16 D AD BD AD BC BD
B卷 1—5 A A B C D 6—10 C C C B D 11—16 D AD AD BD BC BD
17答案 (1)1.02 cm(1分) (2)(1分) (3)小圆柱的质量m(1分)
m＋mg(2分)
18、【答案】 ①B（2分）；②（2分） 大于（2分）；③E、r（2分） E（2分）
19、解析 (1)设模型经时间t1下落到平板车上，由运动学公式得：h1－h2＝gt(1分)
平板车在t1时间内前进的距离为x1，则x1＝v0t1(1分)
所以模型在车上的落点距车尾端距离为s′＝L＋s－x1＝4 m(1分)
(2)设模型落在车上后做匀加速运动的加速度大小为a1，经过时间t2模型和平板车的速度相同为v，则：
平板车的速度为v＝v0－at2(1分)
模型的速度为v＝a1t2(1分)
对模型应用牛顿第二定律得μmg＝ma1
平板车的位移为x2＝v0t2－at(1分)
在这段时间内模型的位移为x3＝a1t(1分)
联立得，在这段时间内模型相对车向后的位移为Δx1＝x2－x3＝3 m
由于Δx1＜4 m，故模型不会从平板车上滑下(1分)
(3)速度相同后模型和平板车都减速运动直到静止，平板车的位移为x4＝(1分)
模型的位移为x5＝(1分)
模型相对车向前的位移为Δx2＝x5－x4(1分)
模型在平板上来回摩擦产生的总热量为Q＝μmg(Δx1＋Δx2)＝105 J(1分)
答案 (1)4 m (2)不会滑下 (3)105 J
20解析 (1)粒子在匀强电场中做类平抛运动，由平抛运动规律及牛顿运动定律得
2h＝v0t①(1分)
h＝at2②(1分)
又qE＝ma③(1分)
联立①②③解得E＝④(1分)
设粒子到达O点时的速度为v，沿y轴正方向的分速度为vy
则有vy＝at＝·＝v0，v＝＝v0⑤(1分)
速度v与x轴正方向的夹角α满足tan α＝＝1(1分)
即α＝45°，因此粒子从MP的中点垂直于MP进入磁场。
(2)又因为粒子垂直于PN射出磁场，所以P点为圆心，轨道半径R＝MP＝h⑥(1分)
由牛顿第二定律有qvB＝m⑦(1分)
联立解得B＝。(1分)
(3)带电粒子在电场中运动的时间t1＝，(1分)
从O点运动到磁场边界的时间t2＝＝，(1分)
在磁场中运动的时间：t3＝＝(2分)
带电粒子从Q点运动到射出磁场的时间t ＝t1＋t2＋t3＝＋＋＝(3＋)。(2分)
答案 (1) 1 (2) (3)(3＋)
3-3
1、【答案】ACD
2：(4分+5分)
①设玻璃管横截面积为S，以管内封闭气体为研究对象， 气体经等压膨胀：
初状态：
7
末状态：
由盖—吕萨克定律： 得T2=318K
②当水银柱上表面与管口相平，设此时管中气体压强为P，水银柱的高度为H，管内气体经等温压缩：
初状态：V1=51S P1= 80cmHg
末状态：
由玻意耳定律：P
得 H=9cm
故P2=85cmHg
3—4 1、【答案】ABD
2解：如图所示，光线入射到D点时恰好发生全反射
（2分） （2分）
又因为 （2分）
（1分）
解得 （2分）
3—5 【答案】ADE
【解析】
设物块到达劈A的底端时，物块和A的速度大小分别为v和V，由机械能守恒和动量守恒得：mgh=mv2+M1V2 ①（2分） M1V-mv=0 ②（2分）
解得，v=
设物块在劈B上达到的最大高度为H，此时物块和B的共同速度大小为V'，对物块与B组成的系统，由机械能守恒和水平方向动量守恒得：mgH+( M2+m) V'2=mv2 ③（2分）
mv=（M2+m）V' ④（2分）
联立得 H= （1分）
7
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