物理卷·2017届河北省衡水市冀州中学高三（高复班）上学期12月月考（2016-12） 10页

高三物理月考试卷 2016.12.22 一、选择题 4*16=64 分（1-11 单项选择，12-16 多选题，每题全对 4 分，部分得分 2 分，错 选零分） 1．如图所示，一汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统，系统以 50Hz 的频 率监视前方的交通状况。当车速 v≤10m/s、且与前方静止的障碍物 之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会 立即启动“全力自动刹车”，使汽车避免与障碍物相撞。在上述条 件下，若该车在不同路况下的“全力自动刹车”的加速度取 4~6m/s2 之间的某一值，则“全力自动刹车”的最长时间为（ ） A． B． C． D． 2. 甲乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移 s 随时间 t 变化的关系如图所示，已知乙 车做匀变速直线运动，其图线与 t 轴相切于 10s 处，则下列说法正确的是（ ） A．甲车的初速度为零 B．乙车的初位置在 s0=60m 处 C．乙车的加速度大小为 1.6m/s2 D．5s 时两车相遇，此时甲车速度较大 3、如图，竖直平面内有一段圆弧 MN， 小 球 从圆心 O 处水平抛出；若初速度为 va，将落在圆弧上的 a 点；若初速度为 vb，将 落在圆弧上的 b 点；已知 Oa、Ob 与竖直方向的夹角分别为α、β，不计空气阻 力，则（ ） A． B． C． D． 4、如图，倾角为θ的绝缘斜面 ABC 置于粗糙的水平地面上，一质量为 m，带电量+q 的小 物块（可看做是点电荷）恰好能在斜面上匀速下滑，若在 AB 中点 D 的上方与 B 等高的位 置固定一带电量+Q 的点电荷，再让物块以某一速度从斜面上滑下，物块在下滑至底端的过 程中，斜面保持静止不动，在不考虑空气阻力和物块电荷没有转移的情况下，关于在物块下 滑的过程中受到地面的摩擦力及其方向的分析正确的是（ ） A．当物块在 BD 之间，斜面受到地面的摩擦力的方向向左 B．当物块在 DA 之间，斜面受到地面的摩擦力的方向向右 C．当物块在 DA 之间，斜面受到地面的摩擦力为零 D．当物块在 DA 之间，斜面受到地面的摩擦力的方向要视具体问 题而定 5. 质量为 m、电荷量为 q 的微粒以速度 v 与水平方向成θ角从 O 点进入方向如图所示的正交的匀强电场(场强大小为 E)和匀强磁场(磁感应强度大小为 B)组 成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到 A，重 力加速度为 g，下列说法中正确的是( ) A．该微粒一定带正电荷 B．微粒从 O 到 A 的运动可能是 匀变速 运动 C．该磁场的磁感应强度大小为 mg qvcos θ D．该电场的场强为 Bvcos θ 6．一物体仅受重力和竖直向上的拉力作用，沿竖直方向向上做减速运动。 此过程中物体速度的平方和上升高度的关系如图所示。若取 h=0 处为重力势能等于零的参考 平面，则此过程中物体的机械能随高度变化的图象可能正确的是（ ） 7．如图所示，磁感应强度大小为 B 的匀强磁场方向斜向右上方，与水平方向所夹的锐角为 45o。将一个 金属圆环 ab 置于磁场中，圆环的圆心为 O，半径为 r，两条半径 oa 和 0b 相 互垂直，且 oa 沿水平方向。当圆环中通以电流 I 时，圆环受到的安培力大小为（ ） A． B． C． D． 8．空间某区域内有场强为 E 的匀强电场，如图所示，电场的边界 MN 和 PQ 是间距为 d 的 两平行平面、电场方向第一次是垂直于 MN 指向 PQ；第二次是与 MN 平行，两种情况下， 一个电量为 q 的带正电质点（不计重力）以恒定的初速度垂直于 MN 界面进入匀强电场， 质点从 PQ 界面穿出电场时的动能相等，则带电质点进入电场时的初动能为（ ） A． qEd B． qEd C．qEd D．2qEd 9．如图所示，某人用斜向下的力去推静止在粗糙水平地面上的质量为 M 的小车，当用力大 小为 F 时，使它向右做匀加速运动，若保持力的方向不变而增大力的大小，则（ ） A．车的加速度变大 B．车的加速度不变 C．车的加速度变小 D．由于地面摩擦未知，故不能判断加速度变化情况 10．如图所示，某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知一离子在 电场力和磁场力作用下，从静止开始沿曲线 acb 运动，到达 b 点时速度为零，c 点为运动的 最低点，则( ) A．离子必带负电 B．a、b 两点位于同一高度 C．离子在运动过程中机械能一直保持不变 D．离子到达 b 点后将沿原曲线返回 a 点 11、已知质量分布均匀的球壳对其内部物体的引 力为零；假想在地球赤道正上方高 h 处和正下方 深为 h 处各修建一绕地心的环形真空轨道，轨道面与赤道面共面；两物件分布在上 述两轨道中做匀速圆周运动，轨道对它们均无作用力，设地球半径为 R，则（ ） A．两物体的速度大小之比为 B．两物体的速度大小之比为 C．两物体的加速度大小之比为 D．两物体的加速度大小之比为 12. 1922 年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学 奖．若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正 确的是( ) A．该束带电粒子带负电 B．速度选择器的 P1 极板带正电 C．在 B2 磁场中运动半径越大的粒子，质量越大 D．在 B2 磁场中运动半径越大的粒子，比荷 q m越小 13. 在匀强电场所在平面内存在一个半径为 R 的圆形区域，完全相同的带正电粒子以初速度 v0 沿不同的方向从 A 点进入圆形区域，已知从 D 点离开的粒子动能最大，且 AB、CD 是两 条互相垂直的直径．则下列说法正确的是( ) A．电场方向沿 CD 方向 B．电场方向沿 AD 方向 C．从 B 点离开的粒子速度仍是 v0 D．从 C 点离开的粒子速度仍是 v0 14、如图所示的电路有电源、电阻箱和电流表组成，电源电动势 E=4V，内阻 r=2Ω；电流 表内阻忽略不计，闭合开关，调解电阻箱，当电阻箱读数分别等于 R1 和 R2 时，电流表对应 的读数分别为 I1 和 I2，这两种情况下电源的输出功率相等，下列说法正确的是（ ） A．I1+I2=2A B．I1-I2=2A C．R1=1/ R2 D．R1=4/ R2 15. 磁流体发电机，又叫等离子体发电机，下图中的燃烧室在 3 000 K 的高温下将气体全部 电离为电子与正离子，即高温等离子体．高温等离子体经喷管提速后以 1 000 m/s 进入矩形 发电通道，发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场，磁感应强度为 6 T．等离子体发生 偏转，在两极间形成电势差．已知发电通道长 a＝50 cm，宽 b＝20 cm，高 d＝20 cm.等离子 体的电阻率ρ＝2 Ω·m.判断中正确的是( ) A．因不知道高速等离子体为 几价离子，故发电机的电动势不能确定 B．发电机的电动势为 1 200 V C．当外接电阻为 8 Ω时，发电机效率最高 D．当外接电阻为 4 Ω时，发电机输出功率最大 16.如图所示，固定的倾斜粗糙细杆与水平地面间的夹角为θ=37°，质量为 1.0kg 的圆环套在 细杆．细质弹簧的一端固定在水平地面上的 O 点，另一端与圆环相连接，当圆环在 A 点时 弹簧恰好处于原长状态且与轻杆垂直．将圆环从 A 点由静止释放，滑到细杆的底端 C 点时 速度为零．若圆环在 C 点获得沿细杆向上且大小等于 2.0m/s 的初速度，则圆环刚好能再次 回到出发点 A．已知 B 为 AC 的中点，弹簧原长为 0.3m，在圆环运动过程中弹簧始终在弹 性限度内，重力加速度 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（ ） A．下滑过程中，圆环受到的合力一直在增大 B．下滑过程中，圆环与细杆摩擦产生的热量为 1.0J C．在圆环从 C 点回到 A 点的过程中，弹簧对圆环做的功为 1.2J D．圆环下滑经过 B 点的速度一定小于上滑时经过 B 点的速度 二、实验题 17．（2*3=6 分）某同学欲利用如图 1 所示的实验装置来测量滑块与斜面间动摩擦因数的大 小，其实验步骤如下： （1）该同学将斜面倾角调整为θ，释放滑块后，打点计时器打出的部分纸带如图 2 所示，已 知打点计时器使用的是频率为 50Hz 的交流电，且纸带上相邻两计数点之间还有 4 个点未画 出，由此可计算出滑块在斜面上的加速度大小为 a= ____ m/s2（计算结果保留 2 位有效数字）． （2）已知当地的重力如速度大小为 g，该同学利用其学习的牛顿运动定律知识，写出滑块 与斜面间的动摩擦因数μ的表达式μ= ______． （3）由于在实验时没有考虑滑块在下滑过程中受到的空气阻力及纸带与打点计时器之间的 摩擦，你认为该同学测得的动摩擦因数与真实值相比应 _____ （填“偏大“、“偏小“或“不变 “） 18．（2*4=8 分）用下列器材测量电容器的电容： 一块多用电表，一台直流稳压电源，一个待测电容器（额定电压 16V），定值电阻 R1（阻值 未知），定值电阻 R2=150 ，电流传感器、数据采集器和计算机，单刀双掷开关 S，导线若 干。 实验过程如下： 实验次数 实验步骤 第 1 次 ①用多用电表的“ ”挡测量电阻 R1，指针偏转如图甲所示。 ②将电阻 R1 等器材按照图乙正确连接电路，将开关 S 与 1 端连接，电源向电容 器充电。 ③将开关 S 掷向 2 端，测得电流随时间变化的 i-t 曲线如图丙中的实线 a 所示。 第 2 次 ④用电阻 R2 替换 R1，重复上述实验步骤②③，测得电流随时间变化的 i-t 曲线如 图丁中的某条虚线所示。 说明：两次实验中电源输出的直流电压恒定且相同。 请完成下列问题： （1）由图甲可知，电阻 R1 的测量值为 ___ 。 （2）第 1 次实验中，电阻 R1 两端的最大电压 U= ___ V。利用计算机软件测得 i-t 曲线 和两坐标轴所围的面积为 42.3 ，已知电容器放电时其内阻可以忽略不计，则电容器的 电容为 C= _____ F。 （4）第 2 次实验中，电流随时间变化的 i-t 曲线应该是图丁中的虚线 __ （选填“b”、“c” 或“d”）。 19. （6+8=14 分）一平板车，质量 M＝100 kg，停在水平路面上，车身的平板离地面的 高度 h＝1.25 m，一质量 m＝50 kg 的物块置于车的平板上，它到车尾端的距离 b＝1.00 m， 与车板间的动摩擦因数μ＝0.20.如图所示，今对平板车施一水平向右的恒力 F=500N，使车 向前行驶，结果物块从车板上滑落．不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦，取 g＝10 m/s2． （1）物块刚离开车板的时刻，车向前行驶的距离 s0 为多少？ （2）求物块落地时，落地点到车尾的水平距离 s 为多少？ 20.（3+7+8=18 分）在图甲中，加速电场 A、B 板水平放置，半径 R＝0.2 m 的圆形偏转 磁场与加速电场的 A 板相切于 N 点，有一群比荷为 q m＝5×105 C/kg 的带电粒子从电场中的 M 点处由静止释放，经过电场加速后，从 N 点垂直于 A 板进入圆形偏转磁场，加速电场的电 压 U 随时间 t 的变化如图乙所示，每个带电粒子通过加速电场的时间极短，可认为加速电压 不变. T 6时刻进入电场的粒子恰好水平向左离开磁场，(不计粒子的重力)求： (1)粒子的电性； (2)磁感应强度 B 的大小； (3)何时释放的粒子在磁场中运动的时间最短？最短时间 t 是多少(π取 3)． 高三物理月考答题纸 2016.12.22 17.____________ _____________ ________________ 18.(1)_________ (2) __________ ____________ (3)_________ 高三物理月考答案：2016.12.22 1-5：C C D C C 6-10：D A A A D 11-16：B AC BD AC AD BD 17. 【解答】解：（1）相邻两计数间的时间间隔 T=0.1s、利用逐差法可知加速度为： = m/s2=5.6m/s2 （2）通过受力分析，有牛顿第二定律可知： mgsinθ﹣μmgcosθ=ma 解得： （3）滑块在下滑过程中受到的空气阻力及纸带与打点计时器之间的摩擦，测得的动摩擦因 数比真实值偏大 故答案为；（1）5.6 （2） （3）偏大 18. （1） 100 （2） U= 9 C= （4） c 。 19. 解析：在物体离开车时加速度为 a1，则 f＝ma1，即 a1＝μg 对车 a2，则 F－μmg＝Ma2，0＝s0，0＝s0－b1，a1＝2 m/s2，t0＝1 s，a2＝4 m/s2，F＝ 500 N， m 离开车后，它与小车的速度 v1＝a2t0＝2 m/s，v2＝a2t0＝4 m/s 物块离开车：做平抛运动故 h＝ 1 2gt 2 2，s1＝vBt2，求得 t1＝0.5 s，s1＝1 m 小车 a3＝ f m＝5 m/s2，小车距离 s2＝v2t1＋1＝2.625 m 水平距离 s＝s2－s1＝1.625 m 答案：1.625 m 20.解析：(1)根据左手定则得，粒子带负电 ① (2)当 T 6时，U＝100 V 根据动能定理得 Uq＝ 1 2mv 2 1 ② 根据牛顿第二定律得 qv1B＝m1 ③ 由几何关系得 r1＝R ④ 由①②③④式解得 B＝0.1 T ⑤ (3)速度越大，粒子在磁场中运动的半径越大，时间越短，当 t＝kT＋ T 2(k＝0、1、2、3…) 时进入电场的粒子在磁场中运动的时间最短 ⑥ 根据动能定理得 U′q＝ 1 2mv 2 2 ⑦ 根据牛顿第二定律得 qv2B＝m2 ⑧ 由几何关系得 R r2＝tan θ ⑨ 根据周期公式得 T＝ 2πr2 v2 ⑩ 根据时间计算式得 2θ t ＝ 2π T ⑪ 由⑦⑧⑨⑩⑪式解得 t＝2×10－5 s ⑫ 答案：(1)负电 (2)0.1 T (3)t＝2×10－5 s