黑龙江省哈尔滨市第六中学2018届高三12月月考物理试卷【附答案】

Q
哈尔滨市第六中学2018届高三12月月考
物理试题
一、选择题：本题共12小题，每小题4分。

在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1．取水平地面为零势能面，一物块从某高处水平抛出，在抛出点其重力势能为动能的3倍。

不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为（ ）
A ．6
π B ．12
5π C ．4
π D ．3
π
２．如图所示，一个质量为m 的滑块静止置于倾角为30º的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的
P 点，另一端系在滑块上，轻弹簧与斜面垂直，则（ ）
A ．滑块不可能只受到三个力作用
B ．弹簧一定处于压缩状态
C ．斜面对滑块的支持力大小可能为零
D ．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于
mg 2
1
３．如图所示，质量分别为m 和M 的两长方体物块P 和Q ，叠放在倾角为θ的固定斜面上。

P 、Q 间的动摩擦因数为μ1，Q 与斜面间的动摩擦因数为μ2。

当它们从静止释放沿斜面滑下时，两物块始终保持相对静止，则物块P 对Q 的摩擦力为（ ）
A ．μ1mg cos θ，方向平行于斜面向上
B ．μ2mg cos θ，方向平行于斜面向下
C ．μ2mg cos θ，方向平行于斜面向上
D ．μ1mg cos θ，方向平行于斜面向下
４．M 、N 是某电场中一条电场线上的两点，若在M 点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由M 点运动到N 点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A ．电子在N 点的动能大于在M 点的动能
B ．该电场有可能是匀强电场
C ．该电子运动的加速度越来越大
D ．电子运动的轨迹可能为曲线
５．如图所示，半径为R 的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，P 为磁场边界上
的
P
30º
P Q θ
x
E P M
N
O
一点，大量质量为m ，电荷量为q 的带正电的粒子，在纸面内沿各个方向以速率v 从P 点射入磁场，这些粒子射出磁场时的位置均位于PQ 圆弧上且Q 点为最远点。

已知PQ 圆弧长等于磁场边界周长的1／4，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则该匀强磁场的磁感应强度大小为（ ） A ．
qR
mv 22 B ．qR mv C ．
qR
mv 2 D ．
qR
mv 2
６．在孤立负电荷形成的电场中，四个带电粒子分别仅在电场力作用下运动，
v －t 图象如图所示。

则以下判断正确的是（ ）
A ．a 、c 带负电，b 、d 带正电
B ．a 、c 带正电，b 、d 带负电
C ．a 、d 带正电，b 、c 带负电
D ．a 、d 带负电，b 、c 带正电
7．在光滑水平地面水平放置着足够长的质量为M 的木板，其上放置着质量为m 带正电的物块（电量保持不变），两者之间的动摩擦因数恒定，且M ＞m 。

空间存在足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场，某时刻开始它们以大小相等的速度相向运动，如图取向右为正方向，则下列图象可能正确反映它们以后运动的是（ ）
8．将质量为1.00kg 的模型火箭点火升空，50g 燃烧的燃气以大小为600m ／s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。

在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）（ ）
A ．30 k g·m／s
B ．5.7×102
k g·m／s C ．6.0×102
k g·m／s D ．6.3×102 k g·m／s
9．如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板水平放置，板长为L ，板间距离为d ，距板右端L 处有一竖直屏M 。

一带电荷量为q 、质量为m 的质点以初速度v 0沿中线射入两板间，最后垂直打在M 上，则下列结论正确的是（已知重力加速度为g ）（ ） A ．板间电场强度大小为
q
mg
2 B ．两极板间电压为
q
mgd 2
t
v
O
a
b
c
d
v 0
v 0
m M
Ａ Ｂ Ｃ Ｄ
t
v 0
v 0 v 0 v 0 －v 0
－v 0
－v 0
－v 0
O O O O
t t t v v v v M
v 0
A
B
C
O
R
m 1
m 2
60º C ．整个过程中质点的重力势能增加
20
2
2v L mg
D ．若仅增大两极板间距，则该质点不可能垂直打在M 上
10．如图所示，圆心在O 点、半径为R 的光滑圆弧轨道ABC 竖直固定在水平桌面上，OC 与OA 的夹角为60°，轨道最低点A 与桌面相切。

一足够长的轻绳两端分别系着质量为m 1和m 2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C 的两边，开始时m 1位于C 点，然后从静止释放，m 1球能够沿圆弧轨道运动到水平桌面上。

则（ ）
A ．在m 1由C 点下滑到A 点的过程中两球速度大小始终相等
B ．在m 1由
C 点下滑到A 点的过程中重力对m 1做功的功率先增大后减少 C ．若m 1恰好能沿圆弧下滑到A 点，则m 1＝2m 2
D ．在m 1由C 点下滑到A 点的过程中轻绳对m 2做的功等于m 2的机械能增加 11．如图所示，空间存在着竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向内的匀强磁场，一带负
电小球以初速度v 0从O 点沿水平直线OO ′方向进入场区，恰好做直线运动。

只改变初速度大小，下列说法中正确的是（ ）
A ．若初速度大于v 0，则可能从M 飞出，运动过程中小球动能减少，机械能增加，电势能减少
B ．若初速度大于v 0，则可能从N 飞出，运动过程中小球动能增加，机械能减少，电势能增加
C ．若初速度小于v 0，则可能从N 飞出，运动过程中小球动能增加，机械能减少，电势能增加
D ．若初速度小于v 0，则可能从M 飞出，运动过程中小球动能减少，机械能增加，电势能减少
12．如图所示电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，电压表和电流表均为理想表。

现闭合开关S ，将变阻器的滑片向左移动时，下列判断正确的是（ ）
A ．电容器两极板间的电场强度变大，电容器的带电量减小
B ．电流表示数减小，电压表示数变大
C ．电压表的示数U 和电流表的示数I 的比值变大
D ．电源的输出功率一定变小
二、实验题（共10分）
13.某同学在家中找到两根一样的轻弹簧P 和Q 、装有水总质量m ＝1kg 的矿泉水瓶、刻度尺、量角器和细绳等器材，设计如下实验验证力的平行四边形定则，同时测出弹簧的劲度系数k 。

其操作如下： a ．将弹簧P 上端固定，让其自然下垂，用刻度尺测出此时弹簧P 的长度L 0＝12.50cm ；
O
O ＇ M N
B
E
v 0
A
V R 1
R 2
R
K
R 1
R 2
R x
V 2
2
1
V 1
S
2.0
R ／×103 Ω
1
－3
4 5 cm
b ．将矿泉水瓶通过细绳连接在弹簧P 下端，待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时弹簧P 的长度L 1，如图甲所示，则L 1＝_____cm ；
c ．在细绳和弹簧Q 的挂钩上涂抹少许润滑油，将细绳搭在挂钩上，缓慢的拉起弹簧Q ，使弹簧P 偏离竖直方向夹角为60°，测出弹簧Q 的长度为L 2及其轴线与竖直方向夹角为θ，如图乙所示； （1）取重力加速度g ＝10m ／s 2
，则弹簧P 的劲度系数k ＝_____；
（2）若要验证力的平行四边形定则，L 2和θ需满足的条件是L 2＝_____cm ，θ＝_____。

14、国标（GB ／T ）规定自来水在15℃时电阻率应大于13 Ω·m 。

某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K 以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。

实验器材还有： 电源（电动势约为3 V ，内阻可忽略）； 电压表V 1（量程为3 V ，内阻很大）； 电压表V 2（量程为3 V ，内阻很大）；定值电阻R 1（阻值4 kΩ）； 定值电阻R 2（阻值2 kΩ）；电阻箱R （最大阻值9 999 Ω）； 单刀双掷开关S ；导线若干；游标卡尺；刻度尺。

Q
P 60°
θ
图乙
P
图甲
实验步骤如下：
A ．用游标卡尺测量玻璃管的内径d ；
B ．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L ；
C ．把S 拨到1位置，记录电压表V 1示数；
D ．把S 拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V 2示数与电压表V 1示数相同，记录电阻箱的阻值R ；
E ．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C 、D ，记录每一次水柱长度L 和电阻箱阻值R ；
F ．断开S ，整理好器材。

（1）测玻璃管内径d 时游标卡尺示数如图乙，则d ＝_______ mm ；
（2）玻璃管内水柱的电阻值R x 的表达式为：R x ＝_______ （用R 1、R 2、R 表示）。

（3）利用记录的多组水柱长度L 和对应的电阻箱阻值R 的数据，绘制出如图丙所示的L
R 1 关系图象。

则自
来水的电阻率ρ＝_______ Ω·m （保留两位有效数字）。

（4）本实验中若电压表V 1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将_____（填“偏大”“不变”或“偏小”）。

三、计算题（本题共3小题，共37分。

解答时应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

） 15．（10分）如图所示，质量为m 的小球用OB 和O ＇B 两根轻绳悬挂，两轻绳与水平天
花板的夹角分别为30º和60º，此时OB 绳的拉力大小为F 1。

若烧断O ＇B 绳，当小球运动到最低点C 时，OB 绳的拉力大小为F 2，则F 1与F 2的比值为多大？
16．（12分）如图，地面光滑，质量为m 1与m 2的物块由轻质弹簧相连，共同以速度v 0＝5m ／s 向右匀速运动，
m 2与原来静止的质量为m 3的物块碰撞后立刻粘在一起，已知m 1＝m 2＝1kg ，m 3＝4kg 。

求：
（1）m 2与m 3碰撞粘在一起后瞬间的速度大小；
O O ＇
B
C
30º
60º m 1
m 2
m 3
v 0
A
单向进气阀
（2）以后的运动过程中当m 1的速率为1m ／s 时，弹簧内部的弹性势能。

17．（15分）如图所示，在xOy 坐标系中，在y ＜d 的区域内分布有指向y 轴正方向的匀强电场，在d ＜y ＜2d 的区域内分布有垂直于xOy 平面向里的匀强磁场，MN 为电场和磁场的边界，在y ＝2d 处放置一垂直于y 轴的足够大金属挡板，带电粒子打到板上即被吸收，一质量为m 、电量为＋q 的粒子以初速度v 0由坐标原点O 处沿x 轴正方向射入电场，已知电
场强度大小为qd
m E 232
v
，粒子的重力不计。

（1）要使粒子不打到挡板上，磁感应强度应满足什么条件？
（2）通过调节磁感应强度的大小，可让粒子刚好通过点P （4d ， 0）（图中未画出），求磁感应强度的大小。

四、选修3－3（共2题，共15分）
18.（5分）下列说法正确的是_______（填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A ．当液体与大气接触时，液体表面层分子的势能比液体内部分子的要大
B ．分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的引力增大，斥力减小
C ．我们可以利用高科技手段，将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化
D ．对于一定种类的大量气体分子，在一定温度时，处于一定速率范围内的分子数所占百分比是确定的
E ．气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多
19.（10分）如图所示，足够长的导热性能良好的气缸竖直放置，底部与一打气装置相连，每次均可打入压强P 0＝1.0×105
Pa ，体积V 0＝1.0×10－5
m 3
的空气。

在距气缸底部 h ＝0.25 m 处用销钉固定一活塞A ，封闭一部分压强也为P 0＝1.0×105
Pa 的空气，活塞A 可在气缸内无摩擦的滑动，其质量m ＝2 kg ，横截面积S ＝4.0×10
－4 m 2。

现向气缸内打气2次后，拔掉销
钉，活塞缓慢移动，最终停在某个位置。

整个过程中保持外界环境的大气压强和温度不变，大气压P 0＝1.0×105
Pa ，重力加速度g ＝10 m ／s 2
，求最终活塞与气缸底部的距离。

一、选择题：本题共12小题，每小题4分。

在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
D D B A D A B A AC BCD AC BC
二、实验题（共10分）
13.（4分）17.50；（1分）（1）200N／m；（1分）（2）17.50；（1分）60º（1分）
14、（6分）（1）30.00（2分）（2）（2分）（3）14（1分）（4）偏大（1分）
三、计算题（本题共3小题，共37分。

解答时应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

）
15．（10分）解：烧断O＇B前，对小球进行受力分析，小球处于平衡状态，合力为零，可得：F1＝mgsin30°。

烧断O＇B后，设小球摆到最低点时速度为v，绳长为L。

在小球摆到最低点的过程中，根据机械能守恒定
律有：mgL（1－sin30°）=mv2，且在最低点，根据受力分
析可得：F2－mg =，根据上述两式可解得：F2 =2mg。

因此F1：F2 = 1：4。

16．（12分）
解：（1）m2与m3碰撞过程，m2与m3组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m2 v0＝（m2+m3）v共，代入数据得：v共＝1m／s，方向水平向右。

（2）当m1的速率为1m／s时，以向右方向为正方向，由系统动量守恒可得：
m1 v0+（m2+m3）v共＝m1 v1+（m2+m3）v2
由能量守恒定律得：
m1v02+
（m2+m3）v共2＝m1v12
+（m2+m3）v22 +E P 若m1的速度方向向右，v1＝1m／s，代入得出：v2＝1.8 m／s，
代入数据得出：E P＝6.4 J
若m1的速度方向向左，v1＝－1m／s，代入得出：v2＝2.2 m／s，代入数据得出：E P＝2.4 J
所以，E P＝6.4 J或E P＝2.4 J
17．（15分）
（1）B＞（8分）（1）B＝
或（7分）
解：（1）粒子先在电场中做类平抛运动，x＝v0t其中
得（2分）
进入磁场速度v＝2v0（1分）
速度与x轴夹角θ＝60°（1分）
粒子刚好不打到挡板上，轨迹与板相切；设粒子在磁场中运动半径为R，洛仑兹力提供向心力
（1分）
由几何关系（2分）
得B＝
故要使粒子不打到挡板上，B＞（1分）
（2）粒子再次回到x轴上，沿x轴前进的距离（2分）
调节磁场0＜R＜，
＜△x＜（2分）
粒子通过P点，回旋次数
n为整数，只能取n＝2和n＝3（1分）
n＝2时，△x＝2d此时磁场B＝（1分）
n＝3时，△x＝此时磁场B＝
（1分）
四、选修3－3（共2题，共15分）
18.（5分）ADE
19.（10分）
P0（Sh＋2V0）＝PSh
P′S＝P0S＋mg
PSh＝P′Sh′
解得：h′＝0.2 m。