物理卷·2017届天津市一中高三上学期第三次月考（2016-12） 13页

天津一中 2016-2017-1 高三年级 第三次月考物理试卷 ‎ ‎ 第Ⅰ卷 ‎ ‎ 一、单项选择题（每小题 6 分，共 30 分。每小题中只有一个选项是正确的）‎ ‎ ‎ ‎1．以下说法正确的是（ ） ‎ A．某物体系所受合外力始终为零，则该物体系动能不变 ‎ B．电场力对负电荷做正功，电势能减少，动能增加 ‎ C．磁场方向的就是小磁针 N 极的指向 ‎ D．永磁体的磁场和通电导线的磁场本质上都是由运动电荷产生 ‎2．固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为 m 的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连， 弹簧的另一端固定在地面上的 A 点，弹簧处于原长 h．让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为 零,则（ ）‎ A．在下滑过程中圆环的机械能守恒 ‎ B．在下滑过程中弹簧的弹性势能先减小后增大 C. ．弹簧的弹性势能在整个过程中增加了 mgh D．在下滑过程中（含始末位置）有两个位置弹簧弹力的功率为零 ‎ ‎3．一根粗细均匀的导线，两端加上电压 U 时，通过导线中的电流强度为 I，导线中自 ‎1‎ 由电子定向移动的平均速度为 v，若导线均匀拉长，使其半径变为原来的 ‎2‎ 加上电压 U，则（ ）‎ ‎，再给它两端 ‎ ‎ v A．自由电子定向移动的平均速率为 ‎4‎ I B．通过导线的电流为 ‎4‎ ‎ ‎ v C．自由电子定向移动的平均速率为 ‎6‎ I D．通过导线的电流为 ‎6‎ ‎ ‎ ‎4．如图所示，分别在 M、N 两点固定放置两个点电荷+Q 和 ‎－q (Q>q) ，以 MN 连线的中点 O 为圆心的圆周上有 A、B、C、 D 四点．下列说法中正确的是（ ）‎ A．A 点和 B 点场强相同 B．C 点和 D 点场强相同 ‎ ‎ C．将某正电荷从 C 点沿直线移到 D 点，电势能先增大再减小 D．将某正电荷从 C 点沿直线移到 D 点，电势能先减小再增大 ‎5．如图所示的电路，闭合开关 S，当滑动变阻器滑片 P 向右移 动时，下列说法正确的是( )‎ A．小灯泡 L 变暗 B．电容器 C 上电荷量减小 ‎ C．电流表读数变小，电压表读数变大 D．电源的总功率变小 二、多项选择题（每小题 6 分，共 18 分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正 确。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，选错或不答的得 0 分）‎ ‎ ‎ ‎6．如图所示，用两个一样的弹簧秤吊着一根铜棒，铜棒所在虚 线范围内有垂直纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流，当棒静 止时，弹簧秤的读数为 F1 ；若将棒中的电流反向，当棒静止时，弹簧 秤的示数为 F2 ，且 F2 > F1 ，根据这两个数据，由此可以确定的是( )‎ A．磁场的方向 B．磁感应强度的大小 C．安培力的大小 D．铜棒的重力 ‎ ‎7.如图，一束由质子、氘核和氚核组成的粒子流，从相同位置沿垂直于场强的方向射 入由平行板电容器形成的同一个匀强电场中。若所有粒子均能射出电场，不计粒子的重力 及粒子间的相互作用力，关于粒子的运动情况，下列说法正确的是( ) ‎ A．若粒子的运动轨迹相同，说明它们具有相同的初动能 ‎ B．比荷大的粒子，在射出电场时，其速度偏向角一定大 ‎ C．若粒子在电场中的运动时间相等，则它们的初速度一定相等 ‎ D．在电场中运动时间越长的粒子，电场力对它做的功越多 ‎8.如图所示，光滑绝缘的水平面上 M、N 两点各放一电荷量分别为+q 和+2q，完全 相同的金属球 A 和 B，给 A 和 B 以大小相等的初动能 E0（此时动量大小均为 p0）使其相 向运动刚好能发生碰撞，碰后返回 M、N 两点时的动能分别为 E1 和 E2，动量大小分别为 p1 和 p2，则( )‎ A.E1=E2=E0 ， p1=p2=p0‎ B.E1=E2＞E0， p1=p2＞p0 ‎ C.碰撞发生在 M、N 中点的左侧 D.两球同时返回 M、N 两点 第 II 卷（本卷共 72 分）‎ ‎ ‎ ‎9．（18 分）（1）如图所示.在光滑水平面上有 A、B 两辆小车，水平面左侧有一竖 直墙，在小车 B 上坐着一个小孩，车 B 与小孩的总质量是车 A 质量的 4 倍。从静止开始， 小孩把车 A 以速度 v(对地)推出，车 A 返回后，小孩抓住并再次把它推出，每次推出的车 A 的速度都是 v(对地)、方向向左，则小孩把车 A 总共推出 ‎ 次后，车 A 返回时，小孩不能再接到(小车与竖直墙 相撞无能量损失)‎ ‎ ‎ ‎（2）在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量 m=1. 00 ㎏的重物自由下 落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的 一条符合实验要求的纸带，O 为第一个点，A、B、C 为从合 适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点 计时器每隔 0.02 s 打一次点，当地的重力加速度 g=9. 80m/s2．那么：‎ ‎ ‎ ‎①纸带的 端（选填“左”或“右”）与重物相连；‎ ‎ ‎ ‎②根据图上所得的数据，应取图中 O 点和 点来验证机械能守恒定律；‎ ‎ ‎ ‎③从 O 点到所取点，重物重力势能减少量 DEP = J，该所取点的速度大小 为 m/s；(结果取 3 位有效数字）‎ ‎ ‎ ‎④一位同学按如下方法判断机械能是否守恒：在纸带上选取 多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重 物速度为v，描绘v2－h图像，若图像是一条过原点的直线，则重 物下落过程中机械能守恒，该同学的判断依据 （填“正 确”或“不正确）‎ ‎⑤在《验证机械能守恒定律》实验中，两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的 装置将重物由静止释放，采用两种不同的实验方案进行实验。‎ Ⅰ、关于两图装置中重物以及实验器材的选择下列说法正确的是 A．在甲图中，下落物体应选择密度大的重物 ‎ ‎ B．在乙图中，两个重物的质量关系是m1 >m2‎ ‎ ‎ C．采用甲、乙的方案进行实验，都还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和天平 D. 采用甲、乙的方案进行实验，都必须先释放重物，再打开打点计时器 Ⅱ、比较甲、乙两种实验方案，你认为 更合理。‎ ‎10．(16 分)如图所示，有一导轨由滑动摩擦因数 μ=0.25 的水平导电轨道和光滑的圆 弧导电轨道两部分组成，O 点为圆弧的圆心，半径 OP＝1 m．两导体轨道之间的宽度为 0.5 m，ON 左侧的匀强磁场方向与水平轨道夹角 530，ON 右侧的匀强磁场方向竖直向 上，两区域的磁感应强度大小均为 0.5 T．质量为 0 .05 kg、长为 0.5 m 的金属细杆垂直导 轨置于金属轨道上的 M 点．MN＝2.5 m．当在金属细杆内通以电流强度为 2 A 的恒定电 流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动．求(1) 金属细杆在水平轨道上运动到 N 点的速度大小．(2) 金属细杆运动到 P 点时对每一条轨道的作用力大小．‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎11．（18 分）坡道顶端距水平滑道 ab 高度为 h=0.8m，质量为 m1=3kg 的小物块 A 从坡道顶端由静止滑下，进入 ab 时无机械能损失，放在 地面上的小车上表面与 ab 在同 一水平面上，右端紧靠水平滑道的 b 端，左端紧靠锁定在地面上的档板 P。轻弹簧的一端 固定在档板 P 上，另一端与质量为 m2=1kg 物块 B 相接(不拴接)，开始时弹簧处于原长， B 恰好位于小车的右端，如图所示。A 与 B 碰撞时间极短，碰后结合成整体 D压缩弹簧， 已知 D 与小车之间的动摩擦因数为 μ=0.2，其余各处的摩擦不计，A、B 可视为质点，重 力加速度 g=10m/s2，求：‎ ‎ ‎ ‎(1)A 在与 B 碰撞前瞬间速度 v 的大小？‎ ‎ ‎ ‎(2)求弹簧达到最大压缩量 d=1m 时的弹性势能 EP？(设弹簧处于原长时弹性势能为零)‎ ‎ ‎ ‎(3)在小物块 A 从坡道顶端由静止滑下前，撤去弹簧和档板 P ，设小车长 L=2m，质量 M=6kg，且μ值满足 0.1≤μ≤0.3，试求 D 相对小车运动过程中两者因摩擦而产生的热量 ‎(计算结果可含有μ)。 A P h B b a ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎12．（20 分）面对近期华北地区严重的空气污染，某同学设计了 一个如图所示的静电除尘器，该除尘器的上下底面是边长为 L 的正 方形金属板，前后面是绝缘的透明有机玻璃，左右面是高为 h 的用 绝缘透明有机玻璃制成可开启和关闭的通道口。使用时底面水平放 置，两金属板连接到电压为 U 的高压电源两极（下板接负极），于 是在两金属板间产生一个匀强电场（忽略边缘效应）。均匀分布的 带电烟尘颗粒在单位体积内的烟尘个数为 n，已知每个烟尘颗粒质量为 m，带正电，电荷 量为 q，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒的重力。 ‎ ‎(1)左右通道口关闭，假设烟尘颗粒开始都在容器内处于静止状态，在闭合开关后：‎ ‎①经过多长时间颗粒可以被全部吸附?‎ ‎ ‎ ‎②除尘过程中电场对烟尘颗粒共做多少功?‎ ‎ ‎ ‎(2)左右通道口开启，假设烟尘颗粒以 v=10m/s 的水平速度从左向右通过除尘器，且 以上各物理量取值 U＝1600V，L＝0.20m，h＝0.10m，n=1012 个/m3，q＝+2.0×10－‎ ‎17C，m＝1.0×10－15kg，在闭合开关后：‎ ‎ ‎ ‎①求除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向所能偏转的最大距离；‎ ‎ ‎ ‎②除尘效率是衡量除尘器性能的一个重要参数。除尘效率是指一段时间内被吸附的烟 尘颗粒数量与进入除尘器烟尘颗粒总量的比值。试求在上述情况下该除尘器的除尘效 率；若用该除尘器对上述比荷的颗粒进行除尘，试通过分析给出在保持除尘器通道大小 不变的前提下，提高其除尘效率的方法(提出一种方法即可)。‎ 参考答案：‎ ‎ ‎ ‎1.D 2.C 3.A 4.C 5.B ‎ ‎ ‎6.ACD 7.AC 8.BD ‎ ‎ ‎9. 3 左 B 1.88 1.92 不正确 AB 甲 ‎ ‎ ‎10. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎