三12月月考物理(附答案)(2)

江苏省南通中学2015届高三12月月考
物理试题
一、单项选择题：
1．下列说法不符合物理学史实的是()
A. 库仑通过扭秤实验发现了库仑定律
B. 奥斯特最早发现电流周围存在磁场
C. 牛顿发现了万有引力定律，并第一次在实验室里测出了引力常量
D. 伽利略通过理想实验，说明物体的运动不需要力来维持
2．自由下落的物体，其动能与位移的关系如图所示．则图中直线的斜率表示该物体的()
A. 质量
B. 机械能
C. 重力加速度
D. 重力大小
3．如图所示，在一个粗糙的绝缘水平面上，彼此靠近地放置两个带正电荷的小物块．由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止．在物块的运动过程中，下列表述正确的是()
A. 物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力
B. 物块先作匀加速直线运动，再作匀减速运动
C. 因摩擦力始终做负功，故两物块组成的系统的机械能一直减少
D. 整个过程中物块受到的库仑力做的功等于电势能的减少
4．帆船航行时，遇到侧风需要调整帆面至合适的位置，保证船能有足够的动力前进，如图是帆船航行时的俯视图，风向与船航行方向垂直，关于帆面的a、b、c、d四个位置，可能正确的是()
A. b
B. d
C. a
D. c
5．如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放
置的直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为F N1；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为F N2，则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是()．
A．F N1<F N2，弹簧的伸长量减小
B．F N1＝F N2，弹簧的伸长量减小
C．F N1>F N2，弹簧的伸长量增大
D．F N1>F N2，弹簧的伸长量减小
6．如图所示，在MN、PQ间同时存在匀强磁场和匀强电
场，磁场方向垂直纸面水平向外，电场在图中没有标出．一
带电小球从a点射入场区，并在竖直面内沿直线运动至b点，则小球()
A. 从a到b过程，克服电场力做功
B. 从a到b过程中可能做匀加速运动
C. 一定带正电
D. 受到电场力的方向一定水平向右
7．如图所示，建筑工人要将建筑材料送到高处，常在楼顶装置一个定滑轮(图中未
画出)．用绳AC通过滑轮将建筑材料提到某一高处，为了防止建筑材料与墙壁相碰，
站在地面上的工人还另外用绳CB拉住材料，使它与竖直墙面保持一定的距离L.若
不计两根绳的重力，在建筑材料缓慢提起的过程中，绳AC与CB的拉力F1和F2
的大小变化情况是()
A. F1增大，F2增大
B. F1增大，F2不变
C. F1不变，F2增大
D. F1减小，F2减小
二、多项选择题
8．甲、乙两物体从同一地点沿同方向做直线运动，运动的v-t图象如图所示，下列说法中
正确的是()
A. 在t0时刻，甲、乙两个物体相遇
B. 在t0时刻，甲、乙两个物体相距最远
C. 甲、乙两个物体相遇时v乙＞2v甲
D. 甲、乙两个物体相遇时v乙＜2v甲
9．在如图所示的电路中，E 为电源，其内阻为r ，L 为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R 1、R 2为定值电阻，R 3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增
大而减小，V 为理想电压表．若将照射R 3的光的强度减弱，则( ) A ．电压表的示数变小 B ．小灯泡消耗的功率变小 C ．通过R 2的电流变大
D ．电源内阻的电压变大
10．如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ
1，金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角)，则由此条件可求得( )
A. 水星和金星的质量之比
B. 水星和金星的运动轨道半径之比
C. 水星和金星受到太阳的引力之比
D. 水星和金星的向心加速度大小之比
11．如图所示，MN 是一半圆形绝缘线，等量异种电荷均匀分布在其上、下1
4圆弧上，O 点
为半圆的圆心，P 为绝缘线所在圆上的一点，且OP 垂直于MN ，则下列说
法正确的是( )
A. 圆心O 和圆上P 点的场强大小相等，方向相同
B. 圆心O 和圆上P 点的场强大小不等，方向相同
C. 将一正检验电荷沿直线从O 运动到P ，电场力始终不做功
D. 将一正检验电荷沿直线从O 运动到P ，电势能增加
12．如图，虚线MN 上方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场B 1，带电粒子从边界MN 上的A 点以速度v 0垂直磁场方向射入磁场，经磁场偏转后从边界MN 上的B 点射出．若在粒子经过的区域PQ 上方再叠加方向垂直纸面向里的匀强磁场B 2，让该粒子仍以速度v 0从A 处沿原方向射入磁场，经磁场偏转后从边界MN 上的B′点射出(图中未标出)，不计粒子的重力．下列关于粒子的说法正确的是( )
A. B ′点在B 点的左侧
B. 从B′点射出的速度大于从B 点射出的速度
C. 从B ′点射出的速度方向平行于从B 点射出的速度方向
D. 从A 到B′的时间小于从A 到B 的时间 三、实验题
13．(1) 如图所示，游标卡尺的示数为________mm ，螺旋测微器的示数为________mm.
(2) 某同学利用自己设计的弹簧弹射器做“验证弹簧弹性势能E p ＝1
2kx 2(k 为弹簧的劲度
系数，x 为弹簧的形变量)”的实验，装置如图a 所示．水平放置的弹射器将质量为m 的小球弹射出去，测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为t.用刻度尺测出弹簧的压缩量为x ，甲、乙光电门间距为L ，忽略一切阻力．
①小球被弹射出的速度大小v ＝____________，求得弹簧弹性势能E p ＝__________；(用题目中的字母符号表示)
②该同学测出多组数据，计算并画出如图b 所示E p 与x 2的关系图线，从而验证了它们之间的关系．根据图线求得弹簧的劲度系数k ＝____________N/m ；
③ 由于重力作用，小球被弹射出去后运动轨迹会向下有所偏转，这对实验结果________(填“有”或“无”)影响．
14．在测量一节干电池电动势E 和内阻r 的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路．
(1) 根据图甲实验电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．
(2) 实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P调到________(填“a”或“b”)端．
(3) 小明测得有关数据后，以电流表读数I为横坐标，以电压表读数U为纵坐标作出了如图丙所示的图象，根据图象求得电源的电动势E＝________V，电源的内阻r＝________Ω(结果保留两位有效数字)．
四、计算题
15．如图所示，起重机将重物吊运到高处的过程中经过A、B两点，重物的质量m＝500 kg，A、B间的水平距离d＝10 m．重物自A点起，沿水平方向做v＝1.0 m/s的匀速运动，同时沿竖直方向做初速度为零、加速度a＝0.2 m/s2的匀加速运动，忽略吊绳的质量及空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2.求：
(1) 定性描述重物由A到B的运动轨迹；
(2) 重物由A运动到B的时间；
(3) 重物经过B点时速度的大小；
(4) 由A到B的过程中，吊绳对重物所做的功．
16．如图所示为摩托车特技比赛用的部分赛道，由一段倾斜坡道AB 与竖直圆形轨道BCD 衔接而成，衔接处平滑过渡且长度不计．已知坡道的倾角θ＝11.5°，圆形轨道的半径R ＝10 m ，摩托车及选手的总质量m ＝250 kg ，摩托车在坡道行驶时所受阻力为其重力的0.1倍．摩托车从坡道上的A 点由静止开始向下行驶，A 与圆形轨道最低点B 之间的竖直距离h ＝5 m ，发动机在斜坡上产生的牵引力F ＝2 750 N ，到达B 点后摩托车关闭发动机．已知sin11.5°＝1
5
，g 取10 m/s 2，求：
(1) 摩托车在AB 坡道上运动的加速度；
(2) 摩托车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力；
(3) 若运动到C 点时恰好不脱离轨道，求摩托车在BC 之间克服摩擦力做的功．
17．如图所示，在矩形ABCD 区域内，对角线BD 以上的区域存在有平行于AD 向下的匀强电场，对角线BD 以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出)，矩形AD 边长为L ，AB 边长为2L.一个质量为m 、电荷量为＋q 的带电粒子(重力不计)以初速度v 0从A 点沿AB 方向进入电场，在对角线BD 的中点P 处进入磁场，并从DC 边上以垂直于DC 边的速度离开磁场(图中未画出)，求：
(1) 带电粒子经过P 点时速度v 的大小和方向； (2) 电场强度E 的大小；
(3) 磁场的磁感应强度B 的大小和方向．
18．如图所示，四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一竖直平面内，圆弧轨道的圆心为O，半径为R.传送带P、C之间的距离为L，沿逆时针方向的传动速度v＝gR，在PO的右侧空间存在方向竖直向下的匀强电场．一质量为m、电荷量为＋q 的小物块从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑，恰好运动到C端后返回．物块与传送带间的动摩擦因数为μ，不计物块经过轨道与传送带连接处P时的机
械能损失，重力加速度为g.求：
(1) 匀强电场的场强E为多大？
(2) 物块返回到圆弧轨道后，能上升的最大高度H为多少？
(3) 若在PO的右侧空间再加上方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的水平匀强磁场(图
中未画出)，物块从圆弧顶点A静止释放，运动到C端时的速度为2gR
2，试求物块在传送
带上运动的时间t.
高三物理试卷（答案）
一、单项选择题：
1．下列说法不符合物理学史实的是(C)
A. 库仑通过扭秤实验发现了库仑定律
B. 奥斯特最早发现电流周围存在磁场
C. 牛顿发现了万有引力定律，并第一次在实验室里测出了引力常量
D. 伽利略通过理想实验，说明物体的运动不需要力来维持
2．自由下落的物体，其动能与位移的关系如图所示．则图中直线的斜率表示该物体的(D)
A. 质量
B. 机械能
C. 重力加速度
D. 重力大小
3．如图所示，在一个粗糙的绝缘水平面上，彼此靠近地放置两个带正电荷的小物块．由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止．在物块的运动过程中，下列表述正确的是(D)
A. 物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力
B. 物块先作匀加速直线运动，再作匀减速运动
C. 因摩擦力始终做负功，故两物块组成的系统的机械能一直减少
D. 整个过程中物块受到的库仑力做的功等于电势能的减少
4．帆船航行时，遇到侧风需要调整帆面至合适的位置，保证船能有足够的动力前进，如图是帆船航行时的俯视图，风向与船航行方向垂直，关于帆面的a、b、
c、d四个位置，可能正确的是(A)
A. b
B. d
C. a
D. c
5．如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为F N1；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为F
，则下列关于压力和弹簧的伸长量的说
法中正确的是(C)．
A．F N1<F N2，弹簧的伸长量减小B．F N1＝F N2，弹簧的伸长量减小
C．F N1>F N2，弹簧的伸长量增大D．F N1>F N2，弹簧的伸长量减小
6．如图所示，在MN、PQ间同时存在匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面水平向外，电场在图中没有标出．一带电小球从a点射入场区，并在竖
直面内沿直线运动至b点，则小球(A)
A. 从a到b过程，克服电场力做功
B. 从a到b过程中可能做匀加速运动
C. 一定带正电
D. 受到电场力的方向一定水平向右
7．如图所示，建筑工人要将建筑材料送到高处，常在楼顶装置一个定滑轮(图
中未画出)．用绳AC通过滑轮将建筑材料提到某一高处，为了防止建筑材料与
墙壁相碰，站在地面上的工人还另外用绳CB拉住材料，使它与竖直墙面保持
一定的距离L.若不计两根绳的重力，在建筑材料缓慢提起的过程中，绳AC与CB的拉力F1和F2的大小变化情况是(A)
A. F1增大，F2增大
B. F1增大，F2不变
C. F1不变，F2增大
D. F1减小，F2减小
二、多项选择题
8．甲、乙两物体从同一地点沿同方向做直线运动，运动的v-t图象如图所示，下列说法中
正确的是(BD)
A. 在t0时刻，甲、乙两个物体相遇
B. 在t0时刻，甲、乙两个物体相距最远
C. 甲、乙两个物体相遇时v乙＞2v甲
D. 甲、乙两个物体相遇时v乙＜2v甲
9．在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的
R
增大而减小，V为理想电压表．若将照射R3的光的强度减弱，则(ABC)
A．电压表的示数变小
B．小灯泡消耗的功率变小
C．通过R2的电流变大
D．电源内阻的电压变大
10．如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ
1，金星转过的
角度为θ2(θ1、θ2均为锐角)，则由此条件可求得(BD )
A. 水星和金星的质量之比
B. 水星和金星的运动轨道半径之比
C. 水星和金星受到太阳的引力之比
D. 水星和金星的向心加速度大小之比
11．如图所示，MN 是一半圆形绝缘线，等量异种电荷均匀分布在其上、下1
4圆弧上，O 点
为半圆的圆心，P 为绝缘线所在圆上的一点，且OP 垂直于MN ，则下列说法正确的是(B C)
A. 圆心O 和圆上P 点的场强大小相等，方向相同
B. 圆心O 和圆上P 点的场强大小不等，方向相同
C. 将一正检验电荷沿直线从O 运动到P ，电场力始终不做功
D. 将一正检验电荷沿直线从O 运动到P ，电势能增加
12．如图，虚线MN 上方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场B 1，带电粒子从边界MN 上的A 点以速度v 0垂直磁场方向射入磁场，经磁场偏转后从边界MN 上的B 点射出．若在粒子经过的区域PQ 上方再叠加方向垂直纸面向里的匀强磁场B 2，让该粒子仍以速度v 0从A 处沿原方向射入磁场，经磁场偏转后从边界MN 上的B′点射出(图中未标出)，不计粒子的重力．下列关于粒子的说法正确的是( ACD )
A. B ′点在B 点的左侧
B. 从B′点射出的速度大于从B 点射出的速度
C. 从B ′点射出的速度方向平行于从B 点射出的速度方向
D. 从A 到B′的时间小于从A 到B 的时间 三、实验题
13． (1) 如图所示，游标卡尺的示数为________mm ，螺旋测微器的示数为________mm.
(2) 某同学利用自己设计的弹簧弹射器做“验证弹簧弹性势能E p ＝12
kx 2(k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量)”的实验，装置如图a 所示．水平放置的弹射器将质量为m 的小球弹射出去，测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为t.用刻度尺测出弹簧的压缩量为x ，甲、乙光电门间距为L ，忽略一切阻力．
(1) 小球被弹射出的速度大小v ＝____________，求得弹簧弹性势能E p ＝__________；(用题目中的字母符号表示)
(2) 该同学测出多组数据，计算并画出如图b 所示E p 与x 2的关系图线，从而验证了它们之间的关系．根据图线求得弹簧的劲度系数k ＝____________N/m ；
(3) 由于重力作用，小球被弹射出去后运动轨迹会向下有所偏转，这对实验结果________(填“有”或“无”)影响．
(1) L t (2分) mL 2
2t 2
(2分) (2) 200(2分) (3) 无(2分) 14．在测量一节干电池电动势E 和内阻r 的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路．
(1) 根据图甲实验电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．
(2) 实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P 调到________(填“a”或“b”)端
(4) 小明测得有关数据后，以电流表读数I 为横坐标，以电压表读数U 为纵坐标作出了如图丙所示的图象，根据图象求得电源的电动势E ＝________V ，电源的内阻r ＝________Ω(结果保留两位有效数字)．
11. (1) 连线如图 (2) a (3) 1.5 1.0
四、计算题
15．如图所示，起重机将重物吊运到高处的过程中经过A 、B 两点，重物的质量m ＝500 kg ，
A 、
B 间的水平距离d ＝10 m ．重物自A 点起，沿水平方向做v ＝1.0 m/s 的匀速运动，同时沿竖直方向做初速度为零、加速度a ＝0.2 m/s 2的匀加速运动，忽略吊绳的质量及空气阻力，取重力加速度g ＝10 m/s 2.求：
(1) 定性描述重物由A 到B 的运动轨迹；
(2) 重物由A 运动到B 的时间；
(3) 重物经过B 点时速度的大小；
(4) 由A 到B 的过程中，吊绳对重物所做的功．
13. (12分)解：(1) 向上弯曲的抛物线(2分)
(2) t ＝d/v ＝101.0
＝10 s(2分) (3) v 竖＝at ＝0.2×10＝2 m/s(2分)
v B ＝v 2竖＋v 2＝ 5 m/s(2分)
(4) 由能量守恒可知
W ＝mgh ＋12mv 2B －12mv 2A
＝51 000 J(4分) 16．如图所示为摩托车特技比赛用的部分赛道，由一段倾斜坡道AB 与竖直圆形轨道BCD 衔接而成，衔接处平滑过渡且长度不计．已知坡道的倾角θ＝11.5°，圆形轨道的半径R ＝10 m ，摩托车及选手的总质量m ＝250 kg ，摩托车在坡道行驶时所受阻力为其重力的0.1
倍．摩托车从坡道上的A 点由静止开始向下行驶，A 与圆形轨道最低点B 之间的竖直距离h ＝5 m ，发动机在斜坡上产生的牵引力F ＝2 750 N ，到达B 点后摩托车关闭发动机．已知
sin11.5°＝15
，g 取10 m/s 2，求： (1) 摩托车在AB 坡道上运动的加速度；
(2) 摩托车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力；
(3) 若运动到C 点时恰好不脱离轨道，求摩托车在BC 之间克服摩擦力做的功．
13. (1) 由受力分析与牛顿第二定律可知
F ＋mgsin θ－kmg ＝ma(2分)
代入数字解得a ＝12 m/s 2(2分)
(2) 设摩托车到达B 点时的速度为v 1，由运动学公式可得
v 21＝2ah/sin θ，由此可得v 1＝10 6 m/s(2分)
在B 点由牛顿第二定律可知
F N －mg ＝m v 2R
(2分) 轨道对摩托车的支持力为F N ＝1.75×104 N(1分)
则摩擦车对轨道的压力为1.75×104 N(1分)
(3) 摩托车恰好不脱离轨道时，在最高点速度为v 2
由牛顿第二定律得mg ＝m v 22R
(2分) 从B 点到C 点，由动能定理得－mg2R －W f ＝12mv 22－12
mv 21(2分) 由此可解得W f ＝1.25×104 J(1分)
17．如图所示，在矩形ABCD 区域内，对角线BD 以上的区域存在有平行于AD 向下的匀强电场，对角线BD 以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出)，矩形AD 边长为L ，AB 边长为2L.一个质量为m 、电荷量为＋q 的带电粒子(重力不计)以初速度v 0从A 点
沿AB 方向进入电场，在对角线BD 的中点P 处进入磁场，并从DC 边上以垂直于DC 边的速度离开磁场(图中未画出)，求：
(1) 带电粒子经过P 点时速度v 的大小和方向；
(2) 电场强度E 的大小；
(3) 磁场的磁感应强度B 的大小和方向．
解：(1) 带电粒子在电场中做类平抛运动，则
水平方向：L ＝v 0t
竖直方向：L 2＝v y 2
t 得v y ＝v 0(2分)
则P 点的速度为v ＝2v 0(1分)
速度与水平方向的夹角为θ，tan θ＝v y v 0
＝1，所以θ＝45°(1分)
(2) v y ＝at ，a ＝qE m ，L ＝v 0t ，解得E ＝mv 20qL
(4分) (3) 由几何关系可知，粒子在磁场中转过的圆心角为45°(1分)
由几何关系得r ＝22
L(2分) 粒子在磁场中做匀速圆周运动，qvB ＝m v 2
r
(1分) 得B ＝2mv 0qL
(1分) 磁场方向垂直纸面向外．(1分)
18.如图所示，四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP 和水平绝缘传送带PC 固定在同一竖直平面内，圆弧轨道的圆心为O ，半径为R.传送带P 、C 之间的距离为L ，沿逆时针方向的传动速度v ＝gR ，在PO 的右侧空间存在方向竖直向下的匀强电场．一质量为m 、电荷量为＋q 的小物块从圆弧顶点A 由静止开始沿轨道下滑，恰好运动到C 端后返回．物块与传送带间的动摩擦因数为μ，不计物块经过轨道与传送带连接处P 时的机械能损失，重力加速度为g.求：
(1) 匀强电场的场强E 为多大？
(2) 物块返回到圆弧轨道后，能上升的最大高度H 为多少？
(3) 若在PO 的右侧空间再加上方向垂直纸面向里、磁感应强度为B 的水平匀强磁场(图中未画出)，物块从圆弧顶点A 静止释放，运动到C 端时的速度为
2gR 2
，试求物块在传送带上运动的时间t.
16. (16分)解：(1) 物块从A 端运动到C 端的过程，由功能关系有
mgR －μ(mg ＋qE)L ＝0(2分) 解得E ＝－
μqL (2分) (2) 设物块刚从C 端向左运动时的加速度为a ，由牛顿第二定律有
μ(mg ＋qE)＝ma(1分)
解得a ＝gR L
(1分) 若物块从C 端沿传送带向左一直做加速运动，则到达P 端时的速度
v P ＝2aL ＝2gR(1分)
由于v P ＞v ，则物块从C 端沿传送带向左先做加速运动，后与传送带一起以速度v 运动到P 端．(1分)
由机械能守恒定律有mgH ＝12
mv 2(1分) 解得H ＝R 2(1分)。