高三物理上学期第一次考试(9月月考)试题-人教版高三全册物理试题

湖北省松滋市第一中学2016-2017学年高三年级上学期第一次考试物理试
题
〔时间：90分钟分值100分〕
第I卷〔选择题共48分〕
一、选择题〔本大题12小题，每一小题4分，共48分〕
1．设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x．现有四个不同物体的运动图象如下列图，物体C和D的初速度均为零，如此其中表示物体做单向直线运动的图象是〔〕
A． B．
C． D．
2．甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动，a甲=4m/s2，a乙=﹣4m/s2，那么对甲、乙两物体判断正确的答案是〔〕
A．甲、乙在相等时间内速度变化相等
B．甲的速度比乙的速度变化快
C．甲做加速直线运动，乙做减速直线运动
D．甲的加速度大于乙的加速度
3．对于任何一个质量不变的物体,如下说法中正确的答案是
(A)物体的动量发生变化,其速率一定变化
(B)物体的动量发生变化,其速率不一定变化
(C)物体的速率发牛变化,其动量一定变化
(D)物体的速率发牛变化,其动量不一定变化
4．在离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个轮上靠摩擦转动，如下列图，铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时转速不能过低，否如此，铁水会脱离模型内壁，产生次品。

管状模型内壁半径R，如此管状模型转动的最低角速度ω为〔〕
A．g
R
B．
2
g
R
C．
2g
R
D．2
g
R
5．两点电荷形成电场的电场线分布如下列图，假设图中A、B两点处的场强大小分别为E A、E B，电势分别为φA、φB，如此〔〕
A．E A＜E B φA＞φB B．E A＜E B φA＜φB C．E A＞E B φA＜φB D．E A＞E B φA＞φB
6．把一物体以初速度20m/s竖直上抛〔不计空气阻力、取竖直向上为正方向、重力加速度g=10m/s2〕，从抛出开始计时，当位移为15m时所经历的时间为〔〕
A．1s B．2s C．3s D．4s
7．如下列图，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C的平行板电容器上，P、Q 为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以B＝B0＋Kt(K>0)随时间变化，t＝0时，P、Q两板电势相等．两板间的距离远小于环的半径，经时间t，电容器P板( )
A．不带电
B．所带电荷量与t成正比
C．带正电，电荷量是
2 4 KL C π
D．带负电，电荷量是
2 4 KL C π
8．如图两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ．质量为m、长为L的金属杆ab垂直导轨放置，整个装置处于垂直ab方向的匀强磁场中．当金属杆ab中通有从a到b 的恒定电流I时，金属杆ab保持静止．如此磁感应强度方向和大小可能为〔〕
A．竖直向上，
B．平行导轨向上，
C．水平向右，
D．水平向左，
9．两个人手拉着手向相反方向互相拉对方，关于这两个人的拉力如下理解正确的答案是
A. 力气大的一方给对方的拉力大于对方给他的拉力
B. 由于作用力和反作用力总是大小相等的，所以谁也拉不动对方
C. 两人的拉力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，因此是一对平衡力
D. 两人的拉力同时出现，同时增大，同时减小，同时消失
10．空中某点，将三个一样小球同时以一样的初速度v水平抛出、竖直上抛、竖直下抛，如此从抛出到落地，设地面为零势面，忽略空气阻力，如下说法正确的答案是
A．竖直向上抛的小球在下落过程中重力势能的变化量最大
B．三个小球落地的速度一样
C．落地时重力的瞬时功率一样，方向都是竖直向下
D．竖直下抛的小球，其重力的平均功率最大
11．如下列图，一正点电荷在电场中受电场力作用沿一圆周的圆弧ab运动，该点电荷的电量q，质量m〔重力不计〕，ab弧长为s，电荷经过a、b两点时的速度大小均为ν，且它们方向间的夹角
为θ，如此如下说法不正确
．．．的有〔〕
A．该电场的场强方向指向圆弧ab的圆心
B．a、b两点的电势相等
mvθ2
C．a、b两点的场强大小均等于
sq
D．电荷在a点受到电场力与在b点所受的电场力一样
12．质量为2kg的物体子xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如下列图，如下说法正确的答案是〔〕
A．质点的初速度为5m/s
B．质点所受的合外力为3N
C．质点初速度的方向与合外力方向不垂直
D．2s末质点速度大小为6m/s
第II卷〔非选择题〕
二、实验题〔14分〕
13．〔14分〕某兴趣小组想要探究单摆的周期T与摆长l、摆球质量m的关系：
〔1〕〔4分〕为了探究周期T与摆长l、摆球质量m的关系，应利用_________法完成此实验；为了准确测量单摆的周期，应使摆球振动稳定后且经过_________位置开始计时。

〔2〕〔4分〕他们在探究周期T与摆长l的关系时，测得如下5组数据，请在图中选择恰当坐标，作出直观反映周期T与摆长l关系的图像。

次数
1 2 3 4 5
项目
数值
T s 1.78 1.90 1.99 2.10 2.19
/()
2
T〔2s〕 3.19 3.60 3.99 4.40 4.79
l〔m〕0.80 0.90 1.00 1.10 1.20
2
l〔2
m〕0.64 0.81 1.00 1.21 1.44
〔3〕〔3分〕根据图像求得当地的重力加速度g=___________m/s2。

〔保存三位有效数字〕
〔4〕〔3分〕某学生做实验时固定好装置后先测摆长，然后测出周期，发现测得的重力加速度偏大，原因可能是______〔填选项前字母〕
A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了
B．把摆球n次经过最低点的时间误记为(n + 1)次经过最低点的时间
C．计时完毕时，秒表过早按下
D．单摆所用摆球质量过大
评卷人得分
三、计算题〔38分〕
14．〔此题10分〕洛伦兹力演示仪可以演示电子在匀强磁场中的运动径迹。

图甲为洛伦兹力演示仪实物图，图乙为结构示意图。

演示仪中有一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈〔励磁线圈〕，当通过励磁线圈的电流为 I 时，线圈之间产生沿线圈轴向、磁感应强度 B=kI 〔k=1×10-3T/A〕的匀强磁场；半径 R=80mm 的圆球形玻璃泡内有电子枪，可通过加速电压 U 对初速度为零的电子加速并连续发射，电子刚好从球心 O 点正下方 40mm 处的 S 点沿水平向左射出。

当励磁线圈的电流 I =1A，加速电压 U=160V 时，测得沿顺时针方向运动的电子流径迹直径 D=80mm。

试问：
〔1〕励磁线圈的电流方向如何？为了使电子流径迹的半径增大，可采取哪些措施？
〔2〕由题中数据可求得电子的比荷 e/m 为多大？
〔3〕当励磁线圈的电流 I =0．7A 时，为使电子流形成完整的圆周运动，求加速电压的范围。

〔4〕假设电子枪的加速电压可以在 0 到 250V 的范围内连续调节，且励磁线圈的电流从 0．5A 到 2A 的范围内连续调节。

求玻璃泡上被电子击中范围的长度。

15．〔此题10分〕如下列图，光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C，质量分别为m A=m C=2m和
m B=m，A、B用细绳相连，中间有一被压缩的轻弹簧〔弹簧与滑块不栓接〕。

开始时A、B以共同速度v0向右运动，C静止在B的右边。

某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三者的速度恰好一样。

求：〔1〕B与C碰撞前A、B的速度v A、v B的大小；
〔2〕细绳断开前弹簧所具有的弹性势能E P。

16．〔此题10分〕如图，质量为m=1.0kg的小滑块〔可视为质点〕放在质量为M=3.0kg的长木板的右端，木板上外表光滑，木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2，木板长为L=1.0m。

开始时两者都处于静止状态，现对木板施加一个水平向右的恒力F=12N，经过一段时间撤去F。

为了使小滑块不掉下木板，试求：水平恒力F作用的最长时间。

〔g取10m/s2〕。

17．〔8分〕如下列图，电源电动势E=7.5V，内电阻r=1.0Ω，定值电阻R2=12Ω，电动机M的线圈的电阻R=0.5Ω。

开关S闭合，电动机转动稳定后，电压表的示数U1＝4V，电阻R2消耗的功率P2=3.0W。

不计电动机的摩擦损耗等，求：
〔1〕电源的路端电压。

〔2〕电动机输出的机械功率。

参考答案
1．C
【解析】解：A、由位移﹣时间图象可知，位移随时间先增大后减小，2s后反向运动，4s末到达初始位置，故A错误；
B、由速度﹣时间图象可知，速度2s内沿正方向运动，2﹣4s沿负方向运动，方向改变，故B错误；
C、由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，2s末速度减为0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，故C正确；
D、由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2﹣3s内做匀减速运动，2s末速度减为0，第3s内沿负方向运动，不是单向直线运动，故D错误．
应当选：C
【点评】图象是我们高中物理研究运动的主要途径之一，应熟知其特征，难度不大，属于根底题．2．C
【解析】解：A、速度变化量△v=a△t，甲乙加速度方向不同，如此相等时间内速度变化不同，故A错误；
B、加速度表示速度变化的快慢，甲的加速度等于乙的加速度，所以甲的速度比乙的速度变化一样快，故B错误；
C、甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动，a甲=+4m/s2，a乙=﹣4m/s2，甲的加速度和速度方向一致，乙的加速度和速度方向相反，所以甲做匀加速直线运动，乙做匀减速直线运动，故C正确；
D、加速度为矢量，负号表示方向，因此甲的加速度等于乙的加速度，故D错误；
应当选：C．
【点评】加速度、速度是高中物理中重要的概念，要正确区分它们之间的关系，明确加速度与速度无关，加速度表示的速度的变化快慢． 3．BC 【解析】
动量是矢量；速率是标量，是瞬时速度的大小；
mv p =，对于质量不变的物体，速度改变〔大小或方向〕，动量改变；动量改变，速率可能不变。

4．A 【解析】
试题分析：经过最高点的铁水要紧压模型内壁，临界情况是重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律，有：
R
v m mg 2
=
解得：gR v =
管状模型转动的最小角速度R
g R
v ==ω 故A 正确;BCD 错误。

考点：竖直面内的圆周运动中绳模型在最高点的临界速度。

5．D 【解析】
试题分析：根据电场线的疏密判断场强的大小，电场线越密，场强越大．画出过B 点的等势线，根据顺着电场线电势降低判断电势的上下．
解：由电场线的分布情况可知，A 处电场线比B 处电场线密，如此A 点的场强大于B 点的场强，即E A ＞E B ．
画出过B 点的等势线与A 所在的电场线交于C 点，
如此有A 点的电势上下C 点的电势，所以A 点的电势上下B 点的电势，即φA ＞φB ．应当选项D 正
确． 应当选：D
【点评】此题的技巧是画出等势线．对于电场线的物理意义：电场线疏密表示场强的大小，电场线的方向反映电势的上下要结实掌握，熟练应用． 6．AC 【解析】
试题分析：取竖直向上方向为正方向，当石块运动到抛出点上方离抛出点15m 时，位移为x=15m ，由2012
x v t gt =-
代入得： 15=20t-1
2×10t 2，解得t 1=1s ，t 2=3s
当石块运动到抛出点下方离抛出点15m 时，位移为x=-15m ，由x=v 0t-
12
gt 2
代入得：-15=20t-12
×10t 2
，解得t 1=〔7s ，t 2=〔7s 〔舍去〕．故AC 正确，BD 错误．应当选AC. 考点：竖直上抛运动的规律
【名师点睛】此题是对竖直上抛运动的考查；要知道竖直上抛运动可以看成一种加速度为-g 的匀减速直线运动，采用整体法研究竖直上抛运动，方法简单，但要注意位移是矢量，要分两种情况讨论，与距离不同，不能漏解. 7．D
【解析】磁感应强度以B ＝B 0＋Kt(K>0)随时间变化，由法拉第电磁感应定律E ＝
t ∆Φ∆＝S B
t
∆∆＝KS ，而S ＝24L π，经时间t 电容器P 板所带电荷量Q ＝EC ＝24KL C
π
；由楞次定律知电容器P 板带负
电，故D 选项正确． 8．AD
试题分析：以金属杆为研究对象进展受力分析，由平衡条件判断安培力的最小值．从而求出磁场强度的最小值，然后根据右手定如此判断磁场的方向
解：金属导轨光滑，所以没有摩擦力，如此金属棒只受重力支持力和安培力，
根据平衡条件支持力和安培力的合力应与重力等大反向，根据矢量三角形合成法如此作出三种情况的合成图如图：
由图可以看出当安培力F与支持力垂直时有最小值：F min=mgsinθ
即BIL=mgsinθ
如此B min=
A、=•＞，由右手定如此判断磁场的方向，竖直向上，故A正确；
B、cosθ不一定大于sinθ故B错误；
C、＞，由右手定如此判断磁场的方向水平向左，故C错误D正确．
应当选：AD．
【点评】此题借助磁场中安培力考查了矢量三角形合成法如此求最小值问题，判断出最小值时关键．
9．D
【解析】作用力和反作用力1、大小相等方向相反，2、同时产生同时消失，同种性质，3、两个力不可以合成抵消，不是平衡力。

应当选D
10．D
试题分析：三个小球在下落过程中重力势能的变化量都一样；根据2202
121mv mgh mv =+，如此三个小球落地的速度大小一样，但是方向不同；根据θcos mgv P =，做竖直上抛和竖直下抛小球落地的重力的瞬时功率一样，与平抛小球落地的重力瞬时功率不同；因为三个小球落地时重力做功都一样，而竖直下抛的小球落地的时间最小，根据t
W P =
竖直下抛的小球重力的平均功率最大,选项D 正确。

考点：此题考查了重力功和重力势能变化的关系；平均功率和瞬时功率的概念；机械能守恒定律。

11．D
【解析】
试题分析：由于电荷运动过程中速率不变，故电场力提供向心力，所以电场力指向圆心，故场强的方向指向圆心，故A 正确；由于在a 、b 两点电荷的速度大小一样，故在从a 运动到b 的过程中电场力不做功，根据W=qU 可知a 、b 两点的电势差为0，故两点的电势相等，故B 正确；电荷q 做匀速圆周运动，电场力提供向心力，故：qE=m 2
v R
；由于S=Rθ；故E=sq mv θ2，故C 正确；由于电荷运动过程中速率不变，故电场力提供向心力，所以电场力指向圆心，方向不同，故D 错误；应当选
D ．
考点：匀速圆周运动；电场力与电场强度。

12．ABC
【解析】解：A 、x 轴方向初速度为v x =3m/s ，y 轴方向初速度v y =﹣4m/s ，质点的初速度v 0=
=5m/s ．故A 正确． B 、x 轴方向的加速度a==1.5m/s 2，质点的合力F 合=ma=3N ，故B 正确； C 、合力沿x 轴方向，初速度方向在x 轴与y 轴负半轴夹角之间，故合力与初速度方向不垂直，C 正确；
D 、2s 末质点速度大小为v=
＞6m/s ，故D 错误；
应当选：ABC 【点评】此题考查运用运动合成与分解的方法处理实际问题的能力，类似平抛运动．中等难度．
13．〔1〕〔4分〕控制变量法 平衡位置 〔2〕〔4分〕作图略〔选对坐标给2分〕
〔3〕〔3分〕 9.84~9.88 〔4〕〔3分〕BC (漏选得2分)
【解析】
【答案】〔1〕增大电压U 〔速度v 〕和减小电流I 〔磁感应强度B 〕
〔2〕112/10e C kg m
=⨯ 〔3〕0176V
〔4〕0.126m
【解析】
试题分析：〔1〕根据左手定如此和安培定如此可得励磁线圈的电流方向顺时针方向，可采取增大电压U 〔速度v 〕和减小电流I 〔磁感应强度B 〕。

〔2〕电子由洛伦兹力提供圆周运动的向心力：2qvB r
v m = 电子在电子枪中加速，根据动能定理：212eU m v =
联立可以得到：222e U m B r =，带入数据得到：112/10e C kg m =⨯。

〔3〕根据212
eU m v =和2
qvB r v m =可以得到：221762e U V m B R ==，故电压范围为0176V 。

〔4〕由2qvB r v m =，212eU m v =，根据题意B KI =，联立可得到：2mU e r = 当电压取250V 电流取0.5A 时，半径最大，最大值10r cm =。

此时电子达到C 点，在三角形
'OCO 中，由余弦定理：'22'2''2cos OC CO OC OC OO OO O =++⋅∠
解得：'2CO O π
∠=，当粒子的半径比拟小的时候，与图中的D 点相切，此时半径为6cm 。

电子打
到玻璃波上的范围在CD 之间长度为0.1262R
m π=。

考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；洛仑兹力
【名师点睛】此题考查了粒子在磁场中运动在实际生活中的应用，正确分析出仪器的原理是关键，要掌握粒子在磁场中运动问题的根本方法：定圆心、定半径、画轨迹。

15．〔1〕053v v A =
059v v B =；〔2〕202512mv E P =。

【解析】
试题分析：〔1〕取向右为正方向，A 、B 系统动量守恒， B B A A B A v m v m v m m +=+0)(
B 、
C 系统动量守恒，v m m v m C B B B )(+=，且BC 的共同速度A v v = 解得：053v v v A ==，059v v B = 〔2〕根据能量守恒定律，弹簧释放的弹性势能等于A 、B 系统增加的动能
有20202225
12)(212121mv v m m v m v m E B A B B A A P =+-+= 考点：动量守恒定律，能量守恒定律的应用。

16．1s
【解析】
试题分析：撤去F 前后木板先加速后减速．设加速过程的位移为1x ，加速度为1a ，加速运动的时间为1t ；减速过程的位移为2x ，加速度为2a ，减速运动的时间为2t ．由牛顿第二定律得
撤力前：1F m M g Ma μ-+=（），解得214 /3
a m s = 撤力后：2m M g Ma μ
+=（），解得228/3a m s = 又211112x a t =，222212
x a t =，为使小滑块不从木板上掉下，应满足12x x L +≤ 又1122a t a t =，由以上各式可解得11s t ≤，即作用的最长时间为1s
考点：考查了牛顿第二定律，运动学公式
【名师点睛】木板上外表光滑，当木板运动时，滑块相对于地面静止不动．分析木板的运动情况，在撤去F 前，木板做匀加速运动，撤去F 后木板做匀减速运动．根据牛顿第二定律分别求出撤去F 前后木板的加速度．由位移公式分别求出木板加速和减速运动的位移与时间的关系式．当加速和减速的总位移小于等于木板的长度时，滑块不会从木板上滑下来，求出最长的时间
17．〔1〕6.0v ；〔2〕3.5w 。

【解析】
试题分析：〔1〕电阻R 2两端的电压即电源的路端电压 6.0U V =
= 〔2〕由E=U+Ir 得干路上的电流 1.5E U I A r -=
= 通过电阻R 2的电流22
0.50U I A R ==，电动机的电流I 1=I-I 2＝1.0A 电动机输出的机械功率P 机＝I 1U 1-I 12R=3.5W
考点：闭合电路的欧姆定律、电功率。