物理卷·2017届河北省邢台市第二中学高三上学期第四次月考（2016-12）

物理卷·2017届河北省邢台市第二中学高三上学期第四次月考（2016-12）

高三物理12月月考试题 出题人 段亚娟 审题人 李红霞 一、选择题（本题12小题，每小题4分，共48分．1—8题每小题只有一个选项符合题目要求，9—12题有两个或两个以上选项，少选的2分、错选或不选的均得0分 ）‎ ‎1．如图所示，质量相同的甲乙两个小物块，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下．下列判断正确的是（　　）‎ A．两物块到达底端时速度相同 B．两物块到达底端时动能相同 C．两物块运动到底端的过程中重力做功的瞬时功率在增大 D．两物块到达底端时，甲物块重力做功的瞬时功率大于乙物块重力做功的瞬时功率 ‎2．甲、乙两物体开始位于同一点，从t=0时刻两物体开始运动，通过速度传感器测出的两物体的速度随时间的变化规律如图所示，则（　　）‎ A．物体甲在前5s做初速度为零的匀加速直线运动，且在第5s末速度方向发生变化 B．第10s末物体甲的速度为零，此刻两物体之间的距离最大 C．第10s末两物体相遇 D．在第20s末两物体之间的距离最大 3．如图所示是一火警报警系统的部分电路示意图，其中为半导体热敏材料制成的，电阻随温度升高而减小。电流表为值班室的显示器，之间接报警器，当传感器所在处出现火情时，显示器中的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（ ）‎ A．变大，变大 B．变大，变小 C．变小，变大 D．变小，变小 ‎4．电动自行车是一种应用广泛的交通工具，其速度控制是通过转动右把手实现的，这种转动把手称“霍尔转把”，属于传感器非接触控制。转把内部有永久磁铁和霍尔器件等，截面如图甲。开启电源时，在霍尔器件的上下面之间加一定的电压，形成电流，如图乙。随着转把的转动，其内部的永久磁铁也跟着转动，霍尔器件能输出控制车速的电压，已知电压与车速关系如图丙。以下关于“霍尔转把”叙述正确的是（　　）‎ A．为提高控制的灵敏度，永久磁铁的上、下端分别为N、S 极 B．按图甲顺时针转动电动车的右把手，车速将变快 C．图乙中从霍尔器件的左右侧面输出控制车速的霍尔电压 D．若霍尔器件的上下面之间所加电压正负极性对调，将影响车速控制 ‎5、如图所示，有一个固定的光滑直杆，该直杆与水平面的夹角为530，杆上套着一个质量为m的滑块（可视为质点），用不可伸长的轻绳将滑块m与另一个质量为M 的物块B通过光滑的定滑轮相连接，细绳因悬挂B而绷紧，此时滑轮左侧轻绳恰好水平．现将滑块从图中O点由静止释放，m会沿杆下滑，下列说法正确的是（　　）‎ A.滑块m下滑的过程中，m的机械能守恒 B. 滑块m下滑的过程中，M的机械能守恒 C. 滑块m下滑到最低点的过程中，M的机械能先增大后减小 D. 滑块m下滑到最低点的过程中，M的机械能先减小后增大 ‎6．如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，AB在线圈平面内，当发现闭合线圈向右摆动时 (　　)‎ A． AB中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 B．AB中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 C．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 D．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流 ‎7．如图所示，足够长的竖直绝缘管内壁粗糙程度处处相同，处在方向彼此垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度和磁感应强度的大小分别为E和B．一个质量为m，电荷量为+q的小球从静止开始沿管下滑，下列关于小球所受弹力N、运动速度v、运动加速度a、运动位移x、运动时间t之间的关系图象中正确的是（ ）‎ t ‎8．在如图所示的电路中，理想变压器的匝数比为2：l，四个标有“6V，6W”的完全相同的灯泡L1、L2、L3、L4，按如图的方式接入电路，其中L1恰能正常发光。忽略灯泡电阻随电压的变化。电路中的电表均为理想交流电表，则下列选项中正确的是(　　)‎ A．L2、L3、L4均正常发光 B．电流表示数为0．5A C．m、n两点间所加的电压为14V D．整个电路消耗的总功率为18 W ‎9．如图所示，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的粗糙斜面上，B悬挂着。已知mA＝3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°．那么下列说法中正确的是( )‎ ‎ ‎ A．弹簧的弹力不变 B．物体A对斜面的压力将减小 C．物体A受到的静摩擦力将减小 D．弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变 ‎10．2013年12月2日，我国成功发射了“嫦娥三号”月球探测器．设想未来我国宇航员随“嫦娥”号探测器贴近月球表面做匀速圆周运动，宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t．登月后，宇航员利用身边的弹簧测力计测出质量为m的物体重力为F，已知引力常量为G．根据以上信息可求出(　　)‎ A．月球表面的重力加速度 B．月球的密度 C．月球的自转周期 D．飞船的质量 ‎11．CD、EF是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨，导轨间距为L，在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的宽度为d，如图所示。导轨的右端接有一阻值为R的电阻，左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值也为R，质量为m的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为μ，则下列说法中正确的是 (　　)‎ ‎ ‎ A．电阻R的最大电流为 ‎ B．流过电阻R的电荷量为 C．整个电路中产生的焦耳热为 D．电阻R中产生的焦耳热为 ‎12.如图，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，内阻不计，全部处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，绕水平轴以角速度匀速转动，且轴与磁场垂直，矩形线圈通过滑环与外电路连接，外电路中为定值电阻，R为变阻箱，变压器为理想变压器，滑动接头P上下移动时可改变原线圈的匝数，图中仪表均为理想电表，从线圈平面与磁感应平行的位置开始计时，则下列判断正确的是(　　)‎ A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 B．矩形线圈从开始计时到时间内，穿过线圈平面磁通量变化量为BS C．当R不变时，将滑动接头P向上移动，电流表读数变大 D．若，则通过的电流方向每秒钟改变50次 二、实验题（每空2分，共16分） 13．用如图所示的装置探究加速度a与力F的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙上．‎ ‎（1）实验时，一定要进行的操作是 （填选项前的字母）．‎ A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，根据纸带的数据求出加速度a，同时记录弹簧测力计的示数F。‎ B．改变小车的质量，打出几条纸带 C．用天平测出沙和沙桶的总质量 D．为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量 ‎（2）在实验中，有同学得到一条打点的纸带，取打点清晰部分做如下标记，如图所示，已知相邻计数点间还有4个点没有画出来，打点计时器的电源频率为50Hz，则小车加速度的大小为 ‎ m/s2。（结果保留3位有效数字）‎ ‎（3）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图像，可能是下图中的 图线。‎ ‎14．测定一卷阻值约为30Ω 的金属漆包线的长度，实验室提供下列器材：‎ A．电流表A：量程0．6 A，内阻RA约为20Ω B．电压表V：量程15V，内阻RV约为4kΩ C．学生电源E：可提供0～30V直流电压 D．滑动变阻器R1：阻值范围0～10Ω E．滑动变阻器R2：阻值范围0～500Ω F．电键S及导线若干 ‎（1）为了较准确地测量该漆包线的电阻，滑动变阻器应选择 （选填“R1”或“R2”），并将方框中的电路图补画完整。‎ ‎（2）根据正确的电路图进行测量，某次实验中电压表与电流表的示数如图，则电压表的示数 U为 V，电流表的示数I为 A。‎ ‎（3）已知这种漆包线金属丝的直径为d，材料的电阻率为，则这一卷漆包线的长度L=‎ ‎ （用U、、d、表示）。‎ 三、计算题（本题共3小题，共36分，解答要写出必要的文字说明、重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分）‎ ‎15（10分）．如图所示，POQ是折成60°角的固定于竖直平面内的光滑金属导轨，导轨关于竖直轴线对称，OP＝OQ＝L.整个装置处在垂直导轨平面向里的足够大的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律为B＝B0－kt(其中k为大于0的常数)．一质量为m、长为L、电阻为R、粗细均匀的导体棒锁定于OP、OQ的中点a、b位置．当磁感应强度变为B0后保持不变，同时将导体棒解除锁定，导体棒向下运动，离开导轨时的速度为v.导体棒与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度为g.求导体棒：‎ ‎ (1)解除锁定前回路中电流的大小及方向；‎ ‎ (2)滑到导轨末端时的加速度大小；‎ ‎ (3)运动过程中产生的焦耳热．‎ ‎16（12分）．如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r=0．2m的四分之一细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐．一个质量为1kg的小球放在曲面AB上，现从距BC的高度为h=0．6m处静止释放小球，它与BC间的动摩擦因数μ=0．5，小球进入管口C端时，它对上管壁有FN=2．5mg的作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧的弹性势能为Ep=0．5J．取重力加速度g=10m/s2．‎ 求（1）小球在C处受到的向心力大小；‎ ‎（2）在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm；‎ ‎（3）小球最终停止的位置．‎ ‎17（14分）．某放置在真空中的装置如图甲所示，水平放置的平行金属板A、B中间开有小孔，小孔的连线与竖直放置的平行金属板C、D的中心线重合。在C、D的下方有如图所示的、范围足够大的匀强磁场，磁场的理想上边界与金属板C、D下端重合，其磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示，图乙中的为已知，但其变化周期T0未知。已知金属板A、B之间的电势差为，金属板C、D的长度均为L，间距为。质量为m、电荷量为q的带正电粒子P（初速度不计、重力不计）进入A、B两板之间被加速后，再进入C、D两板之间被偏转，恰能从D极下边缘射出。忽略偏转电场的边界效应。‎ ‎（1）求金属板C、D之间的电势差UCD。‎ ‎（2）求粒子离开偏转电场时速度的大小和方向。‎ ‎（3）规定垂直纸面向里的磁场方向为正方向，在图乙中t=0时刻该粒子进入磁场，并在时刻粒子的速度方向恰好水平，求磁场的变化周期T0和该粒子从射入磁场到离开磁场的总时间t总。‎ ‎12月月考答案 ‎1. B 2D 3 D 4 B 5 D 6 C 7A 8 C 9 AC 10 AB 11 ABD 12 BC ‎ ‎13.（1）A；（2）1．93；（3）C ‎14.（1）R1；如图； （2）13．5； 0．46；（3）‎ ‎15.(1)导体棒解除锁定前，闭合回路的面积不变，且＝k由法拉第电磁感应定律知 ‎ E＝＝S＝kL2 1分 ‎ 由闭合电路欧姆定律知I＝＝ 1分 ‎ 由楞次定律知，感应电流的方向为顺时针方向(或b→a) 1分 ‎ （3分）‎ ‎ (3)由能量守恒知mgh＝mv2＋Q 2分 ‎ h＝L ‎ 解得Q＝－mv2 2分 ‎16.（1）35N；（2）6J；（3）0．2m ‎【解析】‎ 试题分析：（1）小球进入管口C端时它与圆管上管壁有大小为F=2．5mg的相互作用力，故小球受到的向心力为：F向=2．5mg+mg=3．5mg=3．5×1×10=35N 2分 ‎（2）在压缩弹簧过程中速度最大时，合力为零．设此时滑块离D端的距离为x0，则有 kx0=mg 解得 1分 由机械能守恒定律有 mg（r+x0）+mvC2=Ekm+Ep 1分 得Ekm=mg（r+x0）+mv C2-Ep=3+3．5-0．5=6（J） 1分 ‎（3）在C点，由 1分 代入数据得：vc＝m/s 1分 ‎ 滑块从A点运动到C点过程，由动能定理得 mg•h-μmgs=mvC2 1分 ‎ 解得BC间距离s=0．5m 1分 小球与弹簧作用后返回C处动能不变，小滑块的动能最终消耗在与BC水平面相互作用的过程中．‎ 设物块在BC上的运动路程为sˊ，由动能定理有 0-mvC2=μmgsˊ 1分 解得sˊ=0．7m 1分 故最终小滑块距离B为0．7-0．5m=0．2m处停下 1分 【来源：全,品…中&高*考+网】‎ ‎17【答案】（1）（2）方向；（3）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（l）设粒子在加速电场中被加速后获得的速度为，‎ 由动能定理得：‎ ‎ ‎ 解得： 1分 设粒子在偏转电场中运动的加速度为a，运动时间为t ，由牛顿运动定律和类平抛运动规律可得：‎ ‎ ‎ ‎ 1分 ‎ 1分 联立解得： 1分 ‎（2）设粒子离开偏转电场时的速度大小为，由动能定理得：‎ ‎ 1分 解得： 1分 设粒子由k点离开电场时偏转角为 ，由平行四边形定则得：‎ ‎ 1分 解得： 1分 ‎（3）由作图和分析可得，粒子在磁场中的运动轨迹如下图所示。‎ 粒子在磁场中做圆周运动的周期为： 1分 粒子从k进入磁场，沿逆时针方向运动，由“时刻的速度方向恰好水平”可知，轨迹对应的图心角为；即 1分 故有：‎ 联立上述各式解得： 1分 结合图乙可知，粒子经过点时，磁场反向，在内粒子沿顺时针方向运动半周到达点；此时磁场再反向，粒子在内沿逆时针方向运动到点；接着在内运动到点；再接着在内运动到点；由作图和分析可知，最后经 从点离开磁场。 2 分 则该粒子从射入磁场到离开磁场的总时间为：‎ t总= 2分 即：t总= 1分