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江苏省盐城中学2015届高三上学期12月月考物理试题



高三年级阶段性测试物理试卷
命题人:王颖 丁同晖 审核人:王志荣 说明:1.本试卷满分 120 分,考试时间 100 分钟。 2.本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷,所有题目一律写在答题纸上相应位置规范作答 第Ⅰ卷(选择题,共 48 分) 一、单项选择题(本题共 6 小题,每小题 3 分,计 18 分,每小题只有一个选项符合题意) 1. 在如图所示的足够大匀强磁场中, 两个带电粒子同时以相同方向垂直穿过虚线 MN 所在的平面, 一段时间后又再次同时穿过此平面,则可以确定的是 ( A.两粒子一定带有相同的电荷量 B.两粒子一定带同种电荷 C.两粒子一定有相同的比荷 D.两粒子一定有相同的动能 2.如图所示,在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,此时磁铁对水平面的压 力为 N1,现在磁铁左上方位置固定一导体棒,当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后,磁铁对 水平面的压力为 N2 ,则以下说法正确的是( A.弹簧长度将变长, N1>N2 B.弹簧长度将变短, N1>N2 C.弹簧长度将变长, N1<N2 D.弹簧长度将变短, N1<N2 3.如图所示,木块从左边斜面的 A 点自静止开始下滑,经过一段水平面后,又滑上右边斜面并 停留在 B 点。若动摩擦因数处处相等,AB 连线与水平面夹角为 θ,不考虑木块在路径转折处碰 撞损失的能量,则( ) ) )

A.木块与接触面间的动摩擦因数为 sinθ B.木块与接触面间的动摩擦因数为 tanθ C.两斜面的倾角一定大于 θ D.右边斜面的倾角可以大于 θ

4.2008 年 9 月 25 日至 28 日我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首次出 舱。飞船先沿椭圆轨道飞行,后在远地点 343 千米处点火加速,由椭圆轨道变成高度为 343 千 米的圆轨道,在此圆轨道上飞船运行周期约为 90 分钟。下列判断正确的是( A.飞船变轨前后的机械能相等 )

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B.飞船在圆轨道上时航天员出舱前受重力出舱后不受重力 C.飞船在此圆轨道运动的角速度大于同步卫星运动的角速度 D.飞船变轨前通过椭圆轨道 P 点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度 5.如图所示,L1、L2、L3 为三个相同的灯泡。电源内阻不可忽略,在变阻器 R 的滑片 P 向上移动过 程中,下列判断中正确的是( A.L1 变亮,L3 变暗 B.L2 变亮,L3 变亮 C.L1 中电流变化量大于 L3 中电流变化量 D.L1 中电流变化量小于 L2 中电流变化量 6. 压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小, 某同学利用压敏电阻的这种特性设计了一个探究 电梯运动情况的装置,该装置的示意图如图所示,将压敏电阻平放在电梯内,其受压面朝上, 在受压面上放一物体 m,电梯静止时电流表示数为 I0。若电流表的示数 I 随时间 t 变化的规律 如图甲、乙、丙、丁所示,则下列说法中正确的是 ( A.甲图表示电梯在做匀速直线运动 B.乙图表示电梯可能向上做匀加速运动 C.丙图表示电梯可能向上做匀加速运动 D.丁图表示电梯可能向下做匀减速运动 ) )

二、多项选择题(本题共 6 小题,每小题 5 分,计 30 分,每小题有多个选项符合题意,全部选对 的得 5 分,选对但不全的得 2 分,错选或不答得 0 分) 7.某航模小组在一次训练中,制定了飞机离开地面最初 20s 内的飞行计划。设在水平方向运动速 度为 ? x ,竖直方向运动速度为 ? y ,? x 和 ? y 随时间变化的图像如图所示。飞机按此计划飞行的 过程中( )

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A.前 6s 内沿直线斜向上升,后 14s 内沿曲线上升 B.前 6s 内沿直线斜向上升,后 14s 内沿曲线下降 C.20s 末达到最大高度 D.6s 末达到最大速度 8.在如图所示的电路中,灯炮 L 的电阻大于电源的内阻 r,闭合电键 S,将滑动变阻器滑片 P 向 左移动一段距离后,下列结论正确的是 A.灯泡 L 变亮 B.电源的输出功率减小 C.电容器 C 上电荷量减少 D.电流表读数变小,电压表读数变大 9.如图是质谱仪的工作原理示意图,电荷量相同的带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择 器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度 B 和 E。平板 S 上有可让粒子通过的狭缝 P 和记录粒子位 片 A1 A2 。平板 S 下方有强度为 B0 的匀强磁场。下列表述 是( ) 分别为 置的胶 正确的 ( )

A.质谱仪是分析同位素的重要工具 B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C.能通过狭缝 P 的带电粒子的速率等于

E B0

D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P,粒子的质量越小 10.某空间存在着如图所示的足够大的沿水平方向的匀强磁场.在磁场中 A、B 两个物块叠放在一 起,置于光滑水平面上,物块 A 带正电,物块 B 不带电且表面绝缘.在 t1=0 时刻,水平恒力 F 作用在物块 B 上,物块 A、B 由静止开始做加速度相同的运动.在 A、B 一起向左运动的过程中, 对图乙中的图线以下说法正确的是( )

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A.①可以反映 A 所受洛仑兹力大小随时间 t 变化的关系 B.②可以反映 A 对 B 的摩擦力大小随时间 t 变化的关系 C.②可以反映 A 对 B 的压力大小随时间 t 变化的关系 D.①可以反映 B 的合力大小随时间 t 变化的关系 11.一吊篮悬挂在绳索的下端放在地面上,某人站在高处将吊篮由静止开始竖直向上提起,运动 过程中,吊篮的机械能与位移的关系如图所示,其中 0 ~ x1 段图像为直线, x1 ~ x 2 段图像为曲 线, x 2 ~ x3 段图像为水平直线,则下列说法正确的是( A.在 0 ~ x1 过程中,吊篮所受的拉力均匀增大 B.在 0 ~ x1 过程中,吊篮的动能不断增大 C.吊篮在 x 2 处的动能可能小于 x1 处的动能 D.在 x 2 ~ x3 过程中,吊篮受到的拉力等于重力 12.如图所示,在光滑绝缘水平面上有一半径为 R 的圆,AB 是一条直径,空间有匀强电场场强大 小为 E,方向与水平面平行。在圆上 A 点有一发射器,以相同的动能平行于水平面沿不同方向 发射带电量为+q 的小球,小球会经过圆周上不同的点,在这些点中,经过 C 点的小球的动能最 大。由于发射时刻不同时,小球间无相互作用。且∠ ? =30°,下列说法正确的是( A. 电场的方向与 AC 间的夹角为 30° B. 电场的方向与 AC 间的夹角为 60° C. 小球在 A 点垂直电场方向发射, 恰能落到 C 点, 则初 动 能 为 ) )

1 qER 8
D. 小球在 A 点垂直电场方向发射, 恰能落到 C 点, 则初 动 能 为

1 qER 4
第Ⅱ卷(非选择题,共 72 分) 三、实验题:本题有 3 小题,共计 24 分,请将解答填写在答题纸相应的位置。 13.DIS 实验是利用现代信息技术进行的实验 .两组学生用 DIS 实验系统研究用轻绳拴着的小球在 竖直平面内的圆周运动 ,实验装置如图甲所示 .
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(1)第一组同学通过数据采集器采集小球运动半周内的 A、B、C、D、E 五个位置的数据 ,选择以图 象方式显示实验的结果 ,所显示的图象如图乙所示 .图象的横轴表示小球距 E 点的高度 h ,纵轴表 示小球的重力势能 EP、动能 EK 或机械能 E(选 E 点所在水平面为参考平面 )。 ①在图乙中,表示小球的重力势能 EP 随高度 h 变化关系的图线是 (选填“I’’或“Ⅱ’’); ②根据图

乙中数据,在答题纸的图中画出小球的机械能 E 随高度 h 变化关系的图线; ③根据所作图线判断小球在这半周内处于 阶段(选填“上升’’或“下降”)

(2)第二组同学通过放在圆心处的力传感器得出绳上拉力随时间变化的关系图 ,部分截图如图丙所 示. ①图中的 a 点或 c 点对应小球运动到 “最低”); ②由图丙可知 , 绳上拉力大小不断随时间变化 ,在 ab 拉力差的最大值略大于 bc 阶段绳上拉力差的最大 因是 . 阶段绳上 值,其原 位置(选填 “ 最高 ” 或

14.2010 年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈 · 海姆和康斯坦丁 · 诺沃肖洛夫, 以表彰他们对石墨烯的研究。他们最初是用透明胶带从石墨晶体上 “粘”出一片石墨烯的。我们平 常所用的铅笔芯中就含有石墨,能导电。某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验,得到如 下数据(I 和 U 分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压) : U/V I/A 实验室提供如下器材: A.电流表 A1(量程 0.6A,内阻约为 1.0Ω) B.电流表 A2(量程 3A,内阻约为 0.1Ω)
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0.00 0.00

0.40 0.10

0.80 0.18

1.20 0.28

1.60 0.38

2.00 0.48

C.电压表 V1(量程 3V,内阻 3kΩ) D.电压表 V2(量程 15V,内阻 15kΩ) E.滑动变阻器 R1(阻值 0~10Ω,额定电流 2A) F.滑动变阻器 R2(阻值 0~2kΩ,额定电流 0.5A) ⑴ 除长约 14cm 的中华绘图 2B 铅笔芯、稳压直流电源 E(6V) 、开关和带夹子的导线若干外,还 需选用的其它器材有 ⑵ 在虚线方框中画出实 路图; ⑶ 根据表格中数据在坐 上 画 出 铅 笔 芯 的 I—U 线。 标纸 图 (填选项前字母) ; 验电

15.硅光电池是一种可将光能转化为电能的元件。某同学利用图中所示电路探究某硅光电池的路 端电压 U 与电流 I 的关系。图中 R0=2Ω ,电压表、电流表均可视为理想电表。 ①用“笔画线”代替导线,将图 b 中的电路补充完整。 ②实验一:用一定强度的光照射硅光电池,闭合电键 S,调节可调电阻的阻值,通过测量得到 该电池的 U—I 曲线 a(见图 c) 。则由图象可知,当电流小于 200 mA 时,该硅光电池的电动势 为 V,内阻为 Ω。

③实验二:减小光照强度,重复实验,通过测量得到该电池的 U—I 曲线 b(见图 c) 。

当可调电阻 R 的阻值调到某值时,若该 实验一中的路端电压为 1.5 V, 则在实验 调电阻 R 的电功率 为 字) 。 mW(计算结果保留两位有

电路在 二中可





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四、计算题(共 3 小题,计 48 分,要求有必要的文字说明和主要的计算过程) 16.如图所示,某物块(可看成质点)从 A 点沿竖直光滑的 1 圆弧轨道,由静止开始滑下,圆弧 4 轨道的半径 R ? 0.25m ,末端 B 点与水平传送带相切,物块由 B 点滑上粗糙的传送带.若传送 带静止,物块滑到传送带的末端 C 点后做平抛运动,落到水平地面上的 D 点,已知 C 点到地面 的高度 H=5m,C 点到 D 点的水平距离为 x 1 ? 1m ,g=10m/s2.求: (1)物块滑到 B 点时速度的大小; (2)物块滑到 C 点时速度的大小; (3)若传送带顺时针匀速转动,则物块最后的落地点可能不在 D 点.试讨论物块落地点到 C 点 的水平距离 x 与传送带匀速运动的速度 v 的关系,并作出 x-v 的图象.

17. 如图所示的平行板之间, 存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场, 磁场的磁感应强度 B1=0.20 T,方向垂直纸面向里,电场强度 E1=1.0×105 V/m,PQ 为板间中线.紧靠平行板右侧边缘 xOy 坐标系的第一象限内,有一边界线 AO,与 y 轴的夹角∠AOy=45° ,边界线的上方有垂直纸面向 外的匀强磁场,磁感应强度 B2= 0.25 T,边界线的下方有水平向右的匀强电场,电场强度 E2=
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5.0×105 V/m,在 x 轴上固定一水平的荧光屏.一束带电荷量 q=8.0×10
26

- 19

C、质量 m=8.0×10



kg 的正离子从 P 点射入平行板间,沿中线 PQ 做直线运动,穿出平行板后从 y 轴上坐标为(0,0.4

m)的 Q 点垂直 y 轴射入磁场区,最后打到水平的荧光屏上的位置 C.求:

(1)离子在平行板间运动的速度大小. (2)离子打到荧光屏上的位置 C 的坐标. (3)现只改变 AOy 区域内磁场的磁感应强度大小, 使离子都不能打到 x 轴上, 磁感应强度大小 B2′ 应满足什么条件?

18.扭摆器是同步辐射装置中的插入件,能使粒子的运动轨迹发生扭摆.其简化模型如图所示: Ⅰ、Ⅱ两处的条形匀强磁场区边界竖直,相距为 L,磁场方向相反且垂直于纸面.一质量为 m、 电荷量为-q、重力不计的粒子,从靠近平行板电容器 MN 板处由静止释放,极板间电压为 U,粒 子经电场加速后平行于纸面射入Ⅰ区,射入时速度与水平方向的夹角 θ=30° .

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(1)当Ⅰ区宽度 L1=L、磁感应强度大小 B1=B0 时,粒子从Ⅰ区右边界射出时速度与水平方向夹角 也为 30° ,求 B0 及粒子在Ⅰ区运动的时间 t. (2)若Ⅱ区宽度 L2=L1=L、磁感应强度大小 B2=B1=B0,求粒子在Ⅰ区的最高点与Ⅱ区的最低点 之间的高度差 h. (3)若 L2=L1=L、B1=B0,为使粒子能返回Ⅰ区,求 B2 应满足的条件.

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高三阶段性测试物理答卷纸
一、单项选择题

题号 答案
二、多项选择题

1 C

2 B

3 B

4 C

5 C

6 D

题号 答案
三、实验题 13.⑴① Ⅱ ⑵① 最低

7 ACD

8 BD

9 AD

10 AC

11 BC

12 AC

② 如图所示 2分

③ 上升

每空 2 分

② 若没有空气阻力,小球在最低点和最高点的拉力差为 ?F ? 6mg .若有空气 阻力,当小球从最低到最高阶段 ?F ? 6mg ,当小球从最高到最低阶段
?F ? 6mg .所以 ab 阶段绳上的最大拉力差略大于 bc 阶段的最大拉力

差.

本空 2 分

I/A

14. (1)ACE; (2)如图所示; (3)如图所示 V1
2B 铅笔芯

0.5 0.4 0.3

A1

0.2 0.1

R1 S

U/V E
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

15.①实物连接图如右图所示(2 分) ②2.9V(2 分) 4Ω (2 分) ③25~28mW 均正确(2 分)

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四、计算题 16.

解: (1)从 A 到 B,由动能定理得:mgR=1/2mv12,v1= (2)从 C 到 D 做平抛运动,竖直方向有:H=1/2gt2,t=1s 水平方向上有:x1=v2t,v2=1m/s

m/s

(3)若物体在传送带上一直加速,到 C 点时速度为 v3,由运动学规律有: v22-v12=-2as,v32-v12=-2as v3=3m/s 讨论: (1)若传送带逆时针转动:x=x1=1m (2)若传动带顺时针转动: Ⅰ、当 0<v≤1m/s 时,x=x1=1m Ⅱ、当 1m/s<v≤3m/s 时,x=vt=v Ⅲ、当 v>3m/s 时,x=v2t=3m 图像如图所示

17.(1)设离子的速度大小为 v,由于沿中线 PQ 做直线运动,则有 qE1=qvB1, 代入数据解得 v=5.0×105 m/s, v2 (2)离子进入磁场,做匀速圆周运动,由牛顿第二定律有 qvB2=m 得, r

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r=0.2 m, 作出离子的运动轨迹,交 OA 边界于 N,如图甲所示,OQ=2r,若磁场无边界,一定通过 O 点,则圆弧 QN 的圆周角为 45° ,则轨迹圆弧的圆心角为 θ=90° ,过 N 点做圆弧切线,方向 竖直向下,离子垂直电场线进入电场,做类平抛运动, 1 y=OO′=vt,x= at2, 2 E2q 而 a= ,则 x=0.4 m m

离子打到荧光屏上的位置 C 的水平坐标为 xC=(0.2+0.4) m=0.6 m. (3)只要粒子能跨过 AO 边界进入水平电场中,粒子就具有竖直向下的速度而一定打在 x 轴 上.如图乙所示,由几何关系可知使离子不能打到 x 轴上的最大半径

r′=

0.4 m, 2+1

v2 设使离子都不能打到 x 轴上,最小的磁感应强度大小为 B0,则 qvB0=m , r′ 代入数据解得 B0= 2+1 T=0.3 T,则 B2′≥0.3 T. 8

答案 (1)5.0×105 m/s (2)0.6 m (3)B2′≥0.3 T 18. (1)如图甲所示,设粒子射入磁场Ⅰ区的速度为 v,在磁场Ⅰ区中做圆周运动的半径为 R1,由动能定理和牛顿第二定律得

图甲 1 qU= mv2① 2 v qvB1=m ② R1
2

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由几何知识得 L=2R1sin θ③

联立①②③式,代入数据得

1 B0= L

2mU ④ q

设粒子在磁场Ⅰ区中做圆周运动的周期为 T,运动的时间为 t 2πR1 T= v ⑤ 2θ t= T⑥ 2π 联立②④⑤⑥式,代入数据得 πL t= 3 m .⑦ 2qU

v2 (2)设粒子在磁场Ⅱ区做圆周运动的半径为 R2, 由牛顿第二定律得: qvB2=m ⑧由几何知识 R2 可得 h=(R1+R2)(1-cos θ)+Ltan θ⑨ 2 ? h=? ?2-3 3?L.⑩

联立②③⑧⑨式,代入数据得

(3)如图乙所示,为使粒子能再次回到Ⅰ区,应满足 R2(1+sin θ)<L[或 R2(1+sin θ)≤L]?

图乙 联立①⑧?式,代入数据得 3 B2> L mU? 3 2q ?或B2≥L 1 L 2mU q πL 3 mU? . 2q ? m 2qU 2 3 2- 3? L (3)B2> (2)? 3 ? ? L mU? 3 或 B 2≥ 2q ? L mU? 2q ?

答案 (1)

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