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湖南省长郡中学2015届高三第五次月考物理试题 Word版含答案



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湖南省长郡中学 2015 届高三第五次月考物理试题(word 版)
本试题卷分选择题和非选择题两部分,时量 90 分钟,满分 110 分,

第 I 卷选择题(共 50 分)
一、 选择题: 本题共 10 小题, 每小题 5 分, 共计 50 分. 在每小题给出的四个选项中

, 第 1—7 题只有一项符合题目要求,第 8~10 题有多项符合题目要求.全部选对的得 5 分,选对 但不全的得 3 分,有选错或不选的得 0 分. 1.下列有关物理学史或物理理论的说法中,不正确的是 A.牛顿第一定律涉及了两个重要的物理概念:力和惯性 B.“如果电场线与等势面不垂直,那么电场强度沿着等势面方向就有一个分量,在等势面 上移动电荷时静电力就要做功”,用的是归纳法 C.电场和磁场是一种客观存在的物质,是相互联系的,统称为电磁场,它具有能量和动 量,以有限速度——光速在空间中传播 D.伽利略通过实验和合理的推理提出质量并不是影响落体运动快慢的原因 2. 2014 年 3 月 8 日马来西亚航空公司从吉隆坡飞往北京的航班 MH370 失联, MH370 失联后 多个国家积极投入搜救行动, 在搜救过程中卫星发挥了巨大的作用, 其中我国的北斗导 航系统和美国的 GPS 导航系统均参与搜救工作。北斗导航系统包含 5 颗地球同步卫星, 而 GPS 导航系统由运行 周期为 12 小时的圆轨道卫星群组成,则下列说法正确的是 A.发射人造地球卫星时,发射速度只要大于 7.9 km/s 就可以 B.卫星向地面上同一物体拍照时 GPS 卫星拍摄视角小于北斗同步卫星拍摄视角 C.北斗同步卫星的机械能一定大于 GPS 卫星的机械能
3

D.北斗同步卫星的线速度与 GPS 卫星的线速度之比为 3.如图所示,平行板电容器与电源相连,下极板接地. 一带电油滴位于两极板的中心 P 点且恰好处于静止 状态,现将平行板电容器两极板在纸面内绕 O’ 、O 迅 速顺时针转过 45°,则 A.P 点处的电势降低 B.带电油滴仍将保持静止状态 C.带电油滴将水平向右做匀加速直线运动 D.带电油滴到达极板前具有的电势能不断增加 4.如图所示区域内存在匀强磁场,磁场 的边界由 x 轴和 y=2sin

1 2

?

2

x ( x ? 2 m)

曲线围成,现把一边长为 2m 的正方 形单匝线框以水平速度 v=10 m/s 水 平匀速地拉过该磁场区,磁场区的磁 感应强度为 0.4 T,线框电阻 R= 0.5 Ω,不计一切摩擦阻力,则 A.水平拉力 F 的最大值为 8N

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B.拉力 F 的最大功率为 12.8 W C.拉力 F 要做 25.6 J 的功才能让线框通过此磁场区 D.拉力 F 要做 12.8 J 的功才能让线框通过此磁场区 5.一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,O 为波源且 t=0 开始沿 y 轴负方向起振,如图所示是 t=0.3 s 末 x=0 至 4 m 范围内的波形图,虚线右侧的波形未 画出.已知图示时刻 x=2 m 处的质点第一次到达 波峰,则下列判断正确的是 A.这列波的周期为 0.4 s,振幅为 10 cm B.这列波的波长为 8m,波速为 20 m/s C.t=0.4 s 末,x=8 m 处的质点速度沿 y 轴正方向 D.t=3 s 末,x=40 m 处的质点沿 x 方向前进了 80 m 6.如图所示为模拟远距离输电实验电路图,两理想变压器的匝数 n1 =n4 <n2 =n3 ,四根模拟输 电线的电阻 R |、R 2 、R3 、R 4 的阻值均为 R,A1 、A2 为相同的理想交流电流表,L1 、L2 为 相同的小灯泡,灯丝电阻 R1 >2R.忽略灯丝电阻随温度的变化.当 A、B 端接人低压交 流电源时

A.A1 、A2 两表的示数相同 B.L1 、L2 两灯泡的亮度相同 C. R1 消耗的功率大于 R3 消耗的功率 D.R 2 两端的电压小于 R4 两端的电压 7.如图所示,两个垂直纸面的匀强磁场方向 相反,磁感应强度大小均为 B,磁场区域的 宽度均为 a.一高为 a 的正三角形导线框 ABC 从图示位置沿工,轴正方向匀速穿过 两磁场区域,以逆时针方向为电流的正方 向,下列 4 幅图中能正确描述感应电流 i 与线框移动距离 x 关系的是

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8.如图所示,足够长传送带与水平方向的夹角为 θ,物块 a 通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块 b 相连, b 的质量为 m,开始时 a、b 及传送带逆时针匀速转动,则在 b 上升 h, 高度(未与滑轮相碰)过程中 A.物块 a 重力势能减少 mgh B.摩擦力对 a 做的功大于 a 机械能的增加 C.摩擦力对 a 做的功小于物块 a、b 动能增加之和 D.任意时刻,重力对 a、b 做功的瞬时功率大小相等 9.某同学准备用一种金属丝制作一只 电阻温度计.他先通过实验描绘出 一段金属丝的 U-I 曲线,如图甲所 示.再将该金属丝与某一定值电阻 R0 串联接在电路中,用电压表(电压 表的内阻远大于金属丝的电阻)与 金属丝并联,并在电压表的表盘上标注温度值, 制成电阻温度计,如图乙 所示.下列说法正确的是 A.从图甲可知,该金属丝的阻值随温度的升高而减小 B.图乙中电压表的指针偏转角越大,温度值越小 C.选用不同阻值的 R0 可以改变温度计的量程,R0 越大,量程越大 D. 温度越高,电源消耗的功率越小 10.如图所示,半径为 R 的半圆形区域内分布着垂直纸面 向里的匀强磁场,磁感应强度为 B,半圆的左边垂直 x 轴放置一粒子发射装置,在-R≤y≤R 的区间内各处 均沿 x 轴正方向同时发射出一个带正电粒子,粒子质 量均为 m、电荷量均为 q、初速度均为 v,重力忽略不 计,所有粒子均能穿过磁场到达 y 轴,其中最后到达 y 轴的粒子比最先到达 y 轴的粒子晚△ t 时间,则 A.粒子到达 y 轴的位置一定各不相同 B.磁场区域半径 R 应满足 R ?

mv Bq

C.从 x 轴入射的粒子最先到达 y 轴 D .△ t=

?m
qB

,其中角度 θ 的弧度值满足 sinθ=

BqR mv

第Ⅱ 卷 非选择题(共 60 分)
二、实验题:本题共 3 小题,共 18 分.请将解答填写在答题卡相应的位置. 11. (5 分)为了测量木块与木板间动摩擦因数 μ,某小组使用位移传感器设计了如图所示 实验装置,让木块从倾斜木板上一点 A 由静止释放,位移传感器可以测出木块到传感 器的距离. 位移传感器连接计算机, 描绘出滑块相对传感器的位移 s 随时间 t 变化规律, 如图所示.

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(1) 根 据上 述图 线,计 算 0.4 s 时 木块的 速度 u=
2

m/s , 木块加 速度 a=

m/s ; (2)为了测定动摩擦因数 μ,还需要测量的量是 ; (已知当地的重力加速度 g) (3)为了提高木块与木板间动摩擦因数 μ 的测量精度, 下列措施可行的 是. A.A 点与传感器距离适当大些 B.木板的倾角越大越好 C.选择体积较大的空心木块 D.传感器开始计时的时刻必须是木块从 A 点释放的时刻 12. (4 分)在“用单摆测定重力加速度”实 验中,一个实验小组用一块不规则的 小石块代替摆球,用一根较长的细线 将它悬挂于 A 点作为单摆,实验操作 中只能测量出细线 AB 的长度 L,如图 所示. (1)在测量周期时为了减小误差,请你 写出有效的做法: (写出一种做法即可) ;

(2)实验小组的同学改变细线长度 L 进行了多次测量,得到了若干组 L、T2 数据,并利用实验 数据作出了 L—T2 图线,如图乙所示,图线与 L 轴的交点坐标为-Lo,图线上 a、b 两点 的坐标已知, 则重力加速度的表达式为 g= , L0 的物理意义是 。 13.(9 分)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲 所示,其中虚线框内为用灵敏电流计 G 改装的电流表 A,V 为标准电压表,E 为待测电 池组,S 为开关,R 为滑动变阻器,R,是 标称值为 4.0 Ω 的定值电阻.

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(1)已知灵敏电流计 G 的满偏电流 Ig=100μA、内阻 rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流 为 200 mA,应并联一只__ Ω 的定值电阻 R1 ; (保留两位有效数字) (2)根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路; (3)某次试验的数据如下表所示: 该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法 (逐差法) ,计算出电池组的内阻 r =____ Ω(保留两位小数) ;为减小偶然误差,逐差 法在数据处理方面体现出的主要优点是 ,

(4)该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影 响, 用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现: 电动势的测量 值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大.若测量过程无误,则内阻测量值总是 偏大的原因是 . (填选项前的字母) A.电压表内阻的影响 B.滑动变阻器的最大阻值偏小 C.R 1 的实际阻值比计算值偏小 D.R O 的实际阻值比标称值偏大 三、计算题:本题共 4 小题,共计 42 分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的 演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单 位. 14. (8 分)为了迎接外宾,对国宾车队要求非常严格,设从同一地点先后开出甲、乙两辆 不同型号的国宾汽车在平直的公路上排成直线行驶,汽车甲先开出,汽车乙后开出,汽 车甲从静止出发先做加速度为 a1 的匀加速直线运动,达到速度 v 后改为匀速直线运动, 汽车乙从静止出发先做加速度为 a2 的匀加速直线运动,达到同一速度 v 后也改为匀速 直线运动.要使甲、乙两辆汽车都匀速行驶时彼此间距为 x,则甲、乙两辆汽车依次启 动的时间间隔为多少?(不计汽车的大小) .

15. (10 分)如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为 m=0. 2kg 、带电 量为 q=+2.0×l0-6 C 的小物块处于静止状态, 小物块与地面间的动摩擦因数 μ=0.1. 从 t=0 时刻开始,空间加一个如图乙所示的电场强度大小和方向呈周期性变化的电场, (取水 平向右的方向为 正方向,g 取 10m/S2 )求:

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(1)23 s 内小物块的位移大小; (2)23 s 内电场力对小物块所做的功. 16. (12 分)如图所示,在坐标系 xOy 的第二象限 内有沿 y 轴负方向的匀强电场,电场强度大 小为 E.第三象限内存在匀强磁场Ⅰ ,y 轴右 侧区域内存在匀强磁场Ⅱ ,Ⅰ 、Ⅱ 磁场的方向 均垂直于纸面向里.一质量为 m、电荷量为 +q 的粒子自 P(一 l , l )点由静止释放,沿垂 直于 x 轴的方向进入磁场工,接着以垂直于 y 轴的方向进入磁场Ⅱ ,不计粒子重力. (1)求磁场 I 的磁感应强度 B1 ; (2)若磁场Ⅱ 的磁感应强度 B2 =B 1 ,粒子从磁场Ⅱ 再次进入电场,求粒子第二次离开电场时的 横坐标; (3)若磁场Ⅱ 的磁感应强度 B2 =3B 1 ,求粒子在第一次经过 y 轴到第六次经过 y 轴的时间内, 粒子的平均速度.

17. (12 分)如图所示,竖直平面内有一半径为 r、内 阻为 R 1 、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在 M、 N 处与相距为 2r、电阻不计的平行光滑金属轨 道 ME、NF 相接,EF 之间接有电阻 R 2 ,已知 R1 =12R ,R2 =4R.在 MN 上方及 CD 下方有水 平方向的匀强磁场工和Ⅱ ,磁感应强度大小均为 B.现有质量为 m、电阻不计的导体棒 ab,从半圆 环的最高点 A 处由静止下落,在下落过程中导 体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触 良好,平行轨道中部高度足够长.已知导体棒 ab

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r 时的速度大小为 v1 ,下落到 MN 处的速度大小为 v2 . 2 r (1)求导体棒 ab 从 A 下落 时的加速度大小; 2
下落 (2)若导体棒 ab 进入磁场Ⅱ 后棒中电流大小始终不变,求磁场 I 和Ⅱ 之间的距离 h 和 R2 上的 电功率 P2 ; (3)若将磁场Ⅱ 的 CD 边界略微下移,导体棒 ab 刚进入磁场Ⅱ 时速度大小为 v3 ,要使其在外 力 F 作用下向下做匀加速直线运动,加速度大小为 a,求所加外力 F 随时间变化的关系 式,

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