物理卷·2017届山西省实验中学高三上学期第四次月考（2017-01）

物理卷·2017届山西省实验中学高三上学期第四次月考（2017-01）

山西省实验中学 ‎2016－2017学年度高三年级第四次月考试题(卷)‎ 物 理 第I卷 (客观题，共50分)‎ 一、 选择题(本题共15小题，其中1至10题为单选，11至15题为多选题。1-10题每题3分，11-15每题4分。共50分。请将正确答案标号填在答题纸上相应表格内。多选题选不全者得2分，多选、错选、不选均得零分。)‎ ‎1.物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。如关系式I=U/R既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V（伏）与A（安）和（欧）的乘积等效。现有物理量单位：m（米）、s（秒）、N（牛）、J（焦）、W（瓦）、C（库）、F（法）、A（安）、（欧）和T（特），由它们组合成的单位与电流单位A（安）等效的是（ ）‎ A． J/C和N/C B．C/（F·Ω）和kg/（T·s2 ） ‎ a b c M N C．W/A和C·T·m/s D．和T·A·m ‎2.如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc．实线为一带正电的质点（不计重力）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，下列判断正确的是（ ）‎ A．三个等势面中，a的电势最低 B．带电质点在M点具有的电势能比在N点具有的电势能大 C．带电质点通过M点时的动能比通过N点时大 D．带电质点通过M点时的加速度比通过N点时小 ‎3.如图所示，在一匀强电场区域中，有A、B、C、D四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上，已知A、B、C三点电势分别为φA＝1 V，φB＝4 V，φC＝0，则D点电势φD的大小为(　　)‎ A．－3 V　 B．0‎ C．2 V D．1 V ‎4.如图所示，平行金属板中带电质点P 处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则( )‎ A．质点P将向上运动 B．电流表读数减小 C．电压表读数减小 D．R3上消耗的功率逐渐增大 ‎5. 如图所示，a，b两个带正电的粒子，电荷量分別为q1与q2，质量分别为m1和m2．它们以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进人平行板间的匀强电场后．a粒子打在B板的a′点，b粒子打在B板的b′点，若不计重力．则（　　）‎ A.电荷量q1大于q2‎ B.质量m1小于m2‎ C.粒子的电荷量与质量之比 D.粒子的电荷量与质量之比 ‎6. 一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中不正确的是 ( ) A．只增大入射光的频率，金属逸出功将减小 B．只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将不变 C．只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大 D．只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将增多 ‎7.如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34ev，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是（ ）‎ A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应 B．用能量为14.0eV的光子照射，不可使处于基态的氢原子电离 C．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV ‎ D．用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 ‎8.如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r．将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3，理想电流表示数变化量的绝对值为△I，则（　　） A．A的示数减小 B．V2的示数增大 C．△V3与△I的比值等于r D．△V1大于△V2‎ ‎9. 如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成．当调节开关S1、S2的通断，可使电动机驱动风叶旋转，将冷空气从进风口吸入，从出风口吹出冷风或热风．已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W．关于该电吹风，下列说法正确的是（　　） A．电热丝的电阻为55Ω B．当开关S2闭合、S1闭合时，电吹风吹出冷风 C．当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1000J D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1120J 10. 在某一竖直平面内存在一范围足够大的匀强电场，一个带电小球在电场力和重力的作用下由静止开始沿不在竖直方向的直线斜向下运动，以下判断正确的是（ ）‎ A. 电场线不可能在水平方向 B. 小球可能做匀速直线运动 C. 小球的电势能不可能增加 D. 小球的机械能可能守恒 ‎11.如图所示，不带电物体A和带电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A、B的质量分别是2m和m．劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体A相连，倾角为θ的绝缘斜面处于沿斜面向上的匀强电场中．开始时，物体B受到沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用而保持静止，且轻绳恰好伸直．现撤去外力F，直到物体B获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度，不计一切摩擦．则在此过程中( )‎ A．物体B所受电场力大小为 B．B的速度最大时，弹簧的伸长量为 C．撤去外力F的瞬间，物体B的加速度为 D．物体A、弹簧和地球组成的系统机械能增加量等于物体B和地球组成的系统机械能的减少量 ‎12.在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB＝2BC，如图所示．由此可见(　　)‎ ‎ A．电场力为3mg ‎ B．小球带正电 ‎ C．小球从A到B与从B到C的运动时间相等 ‎ D．小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等 ‎13.如图所示，AB为一固定的水平绝缘杆，在其上下对称位置固定放置一对等量同种正点电荷，其连线与AB交于O点，杆上的E、F点关于O点对称，E、F的间距为L。一可以视为质点的小环穿在杆上，小环带负电，质量为m，小环从E点以一初速度v。沿杆向右做匀减速直线运动并经过F点，小环与杆的动摩擦因数随位置而变化，其在O点处与杆的动摩擦因数为μ0。则小球在由E运动到F的过程中( )‎ A．小环在O点电势能最小 B．小环与细杆的滑动摩擦力大小不变 C．小环受到细杆的弹力先减小后增大 D．小球克服摩擦力做功为μ0mgL ‎14．自动充电式电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池相连，电动车运动时，开启充电装置，发电机可以向蓄电池充电，将其它形式的能转化成电能储存起来。为测试电动车的工作特性，某人做了如下实验：关闭电动车的动力装置，使车以500J的初动能在粗糙的水平路面上滑行。第一次实验中，关闭充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化的关系如图线①所示；第二次实验中，启动充电装置，其动能随位移变化的关系如图线②所示，不计空气阻力。从图象中可以确定 （ ）‎ A．第一次实验中，电动车受到的阻力的大小是50N B．第二次实验中，蓄电池中充入的总电能是300J C．充电时蓄电池充入电能的多少与电动车运动距离的大小成正比 D．第一次运动中电动车做匀减速运动，第二次电动车做加速度逐渐减小的减速运动 ‎15.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。某课题研究小组在升降机水平地面上利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置。其工作原理图如图甲所示：将压敏电阻、定值电阻R、电流显示器、电源E连成电路，在压敏电阻上放置一个绝缘重物。0~时间内升降机停在某一楼层处，时刻升降机开始运动，从电流显示器中得到电路中电流随时间变化的情况如图乙所示。则以下判断中正确的是 （ ）‎ A．时间内绝缘重物处于失重状态 B．时间内绝缘重物处于失重状态 C．升降机开始时可能停在10楼,从时刻开始,经向下加速、匀速、减速,最后停在1楼 D．升降机开始时可能在1楼,从时刻开始,经向上加速、匀速、减速，最后停在10楼 第II卷(主观题，共50分)‎ 二、实验题 (每空2分，共16分)‎ ‎16．在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：‎ 待测金属丝：Rx(阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)；‎ 电压表：V(量程3 V，内阻约3 kΩ)；‎ 电流表：A1(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)；A2(量程3 A，内阻约0.05 Ω)； ‎ 电源：E1(电动势3 V，内阻不计)；E2(电动势12 V，内阻不计)； ‎ 滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)；‎ 螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．‎ ‎①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm.‎ ‎②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________、电源应选________(均填器材代号)，在虚线框内完成电路原理图．‎ ‎17.甲同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻R1和R2阻值．‎ 实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V（量程为1.5V，内阻很大），电阻箱R（0－99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。‎ ‎（1）先测电阻R1的阻值．请将甲同学的操作补充完整：‎ A．闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R0和对应的电压表示数Ul．‎ B．保持电阻箱示数不变， ，读出电压表的示数U2．‎ C．则电阻R1的表达式为R1＝ ．‎ ‎（2）甲同学已经测得电阻Rl＝4.80 Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值．该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势E＝ V，电阻R2＝ Ω（保留三位有效数字）。‎ 三、计算题(本题共4小题，共34分) ‎ θ ‎18．（8分）假设某星球表面上有一倾角为的固定斜面，一质量为的小物块从斜面底端以速度9m/s沿斜面向上运动，小物块运动1.5s时速度恰好为零．已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，该星球半径为．（．），试求： ‎ ‎（1）该星球表面上的重力加速度g的大小；‎ ‎（2）该星球的第一宇宙速度．‎ ‎19.（8分）如图所示是示波管的示意图，竖直偏转电极的极板长l＝4 cm，板间距离d＝1 cm.板右端距离荧光屏L＝18 cm.(水平偏转电极上不加电压，没有画出)．电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是1.6×107 m/s，电子电荷量e＝1.60×10－19 C， ‎ 质量m＝0.91×10－30 kg.‎ ‎ (1)要使电子束不打在偏转电极的极板上，加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U不能超过多大？‎ ‎(2)若在偏转电极上加U＝40sin 100πt V的交变电压，在荧光屏的竖直坐标轴上能观测到多长的线段？‎ ‎20.（10分）A B C O D 如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R=0.2m，圆心为O，下端与绝缘水平轨道在B点相切并平滑连接．一带正电、质量为的物块(可视为质点)，置于水平轨道上的A点．已知A、B两点间的距离为L=1.0m，物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.2，重力加速度为g=10 m/s2.‎ ‎（1）若物块在A点以初速度向左运动，恰好能到达圆周的最高点D，则物块的初速度应为多大？‎ ‎（2）若整个装置处于方向水平向左、场强大小为的匀强电场中（图中未画出），现将物块从A点由静止释放，试确定物块在以后运动过程中速度最大时的位置(结果可用三角函数表示)；‎ ‎ （3）在（2）问的情景中，试求物块在水平面上运动的总路程．‎ ‎21．（8分）如图所示，一竖直固定且光滑绝缘的直圆筒底部放置一可视为点电荷的场源电荷A，其电荷量Q=+4×10—3C，场源电荷A形成的电场中各点的电势表达式为，其中为静电力恒量，为空间某点到场源电荷A的距离。现有一个质量为kg的带正电的小球B，它与A球间的距离为m，此时小球B处于平衡状态，且小球B在场源电荷A形成的电场中具有的电势能的表达式为，其中为与之间的距离。另一质量为m=0.1kg的不带电绝缘小球C从距离B的上方H=0.8m处自由下落，落在小球B上立刻与小球B粘在一起向下运动，它们到达最低点后又向上运动，向上运动到达的最高点为P。（取g=10m/s2，k=9×109N·m2/C2），求 ‎ （1）小球C与小球B碰撞前的速度的大小？小球B的带电量为多少？‎ ‎ （2）小球C与小球B一起向下运动的过程中，最大速度为多少？‎ 山西省实验中学 ‎2016-2017学年度高三第一学期第四次月考物理答案 物 理 第一卷（客观题）‎ 一、选择题(本题共15小题，其中1至10题为单选，11至15题为多选题。1-10题每题三分，11-15每题4分。共50分。其中请将正确答案标号填在答题纸上相应表格内。多选题选不全者得2分，多选、错选、不选均得零分。)‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 B B A C C A C D A D 题号 ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ 答案 BC AD AD AD AC 第二卷（主观题）‎ 二、实验题 (每空2分，作图2分。共16分。)‎ ‎16.（1）1.770mm ‎ ‎（2）A1、E1‎ 17． ‎（1）将S2切换到b； ‎ ‎ （2）1.43； 1.20；‎ 三、计算题(本题共4小题，共34分)‎ ‎18.（8分）解：（1）对物体受力分析：‎ 可知： 2分 由运动学可知： 1分 联立可得： 1分 ‎（2）对地球表面的物体： 2分 ‎ 对地球表面卫星： 1分 故： =3km/s 1分 ‎ ‎19.（8分） 答案　(1)91 V　(2)4.4 cm 解析　(1)经过偏转电场的时间为t＝ 竖直方向位移＝··t2‎ 所以U＝＝＝91 V ‎(2)因为t＝＝ s＝2.5×10－9 s 而T＝＝ s＝ s＝0.02 s≫t，故进入偏转电场的电子均在当时所加电压形成的匀强电场中运动．‎ 当Um＝40 V时，由vx＝v，vy＝·t，得偏转角的正切值tan θ＝＝0.11，偏移量y＝(＋L)tan θ，得在荧光屏的竖直坐标轴上的观测量为2y＝4.4 cm.‎ ‎20.（10分）解：（1）对物块由A至D过程中由动能定理 可知： 1分 对物块在D点临界时： 1分 联立可得： 1分 ‎（2）对物块，假设由A至C过程中分析 可知：‎ 可得： 故物块始终没有脱离轨道 1分 对物块受力，可知： 1分 故，物块在以后运动过程速度最大时位于B点左侧圆弧上， ‎ 其与圆心的连线与OB的夹角为 1分 ‎（3）对物块，由释放至其到B点速度为0的过程中分析 ‎ 可知： 2分；可得： 1分 ‎21.解：（1）小球C自由下落H距离的速度：4m/s 2分 ‎ 小球B在碰撞前处于平衡状态，对B球由平衡条件知： 1分 ‎ 代入数据得：C 1分 ‎ （2）设当B合C向下运动的速度最大时，与A相距x，对B和C整体，由平衡条件得：‎ ‎ 1分 ‎ 代入数据得： 1分 ‎ 由能量守恒得： 1分 ‎ 代入数据得m/s 1分