湖南省长沙市长郡中学高三物理第四次月考试题

湖南省长沙市长郡中学2009届高三第四次月考
物理试题
时量：90分钟 总分：120分 2008-12
命题 张岳斌 李龙军
第Ⅰ卷
一、选择题 （共10小题，每小题5分，共50分。

每小题有一个或多个正确选项，全部答对的得5分，选对但不全的得3分，错选或不选得0分。

）
1．如图所示分别为一列横波在某一时刻的图像和在x =6m 处的质点从该时刻开始计时的振动图像，则这列波 （ ）
A ．沿x 轴的正方向传播
B ．沿x 轴的负方向传播
C ．波速为1m/s
D ．波速为2.5m/s
2．如图所示的电路中，当R 1的滑动触头向右移动时 （ ） A ．R 1上电流的变化大于R 3上电流的变化 B ．R 1上电流的变化小于R 3上电流的变化 C ．R 2上电压的变化大于路端电压的变化 D ．R 2上电压的变化小于路端电压的变化
3．根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法中正确的是（ ） A ．布朗运动是液体分子的运动，它说明了分子永不停息地做无规则运动 B ．随着科技的发展，永动机是有可能制成的
C ．气体密封在坚固容器中，温度升高，则分子对器壁单位面积平均的作用力增大
D ．热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体
4．太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆，各行星的半径、日星距离和质量如下表所示：（ ）
由表中所列数据可以估算海王星公转的周期最接近于
A ．1050年
B ．165年
C ．35年
D ．15年
5．如图所示，物体
P 左边用一根轻弹簧和竖直墙相连，放在粗糙水平面上，静止时弹簧的长度大于原长．若再用一个从零开始逐渐增大的水平力向右拉P ，直到把P 拉动．在P 被拉动之前的过程中，弹簧对P 的弹力F 的大小和地面对P 的摩擦力f 的大小的变化情况是：（ ）
A ．F 保持不变，f 先减小后增大
B ．F 保持不变，f 始终减小
C ．F 先不变后增大，f 先减小后增大
D ．F 始终增大，f 始终减小
6．传感器是把非电学物理量（如位移、速度、压力、角度等）转换成电学物理量（如电压、电流、电量等）的一种元件．如图所示中的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列说法正确的是 （ ）
A ．图甲中两极间的电量不变，若电压减少，可判断出h 变小
B ．图乙中两极间的电量不变，若电压增加，可判断出θ变大
C ．图丙中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则插入长度x 变大
D ．图丁中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的正极，则F 变大
7．如图所示，足够长的小平板车B 的质量为M ，以速度v ０向右在光滑水平面上运动，质量为m 的物体A 被轻放到车的右端，由于物体与车面之间的摩擦力f 的作用，A 也运动起来，当A 在车面上达到最大速度时,下列说法错误的是（ ）
A ．平板车的速度最小；
B ．物体A 不再受摩擦力作用；
C ．在此过程，摩擦力对
A 、
B 系统的总冲量为
0mv ；
D ．此过程经历时间为f m M Mmv )(0
8．如图所示，一水平放置的平行板电容器充完电后一直与电源相连，带正电的极板接地，两极板间在P 点固定一带正电的点电荷，若将负极板向下移动一小段距离稳定后（两板仍正对平行），则下列说法中正确的是 （ ）
A ．P 点的电势升高
B ．两板间的场强不变
C ．点电荷的电势能减小
D ．两极板所带的电量不变
9．如图a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个梯形的四个顶点。

电场线与梯形所在的平面平行。

ab 平行 cd ,且ab 边长为cd 边长的一半,已知a 点的电势是3V ，b 点的电势是5V ，c 点的电势是7V 。

由此可知，d 点的电势为（ ）
A 、1V
B 、2V
C 、3V
D 、4V
10．内壁光滑的绝缘材料制成圆轨道固定在倾角为θ的斜面上，与斜面的交点是Ａ，直径ＡＢ垂直于斜面，直径CD 和ＭＮ分别在水平和竖直方向上．它们处在水平方向的匀强电场中．质量为m 、电荷量为q 的小球（可视为点电荷）刚好能静止于圆轨道内的A 点．现对在Ａ点的该点电荷施加一沿圆环切线方向的瞬时冲量，使其恰能绕圆环完成圆周运动．下列对该点电荷运动的分析，正确的是：（ ）
A ．小球一定带负电
B ．小球运动到B 点时动能最小
C ．小球运动到M 点时动能最小
D ．小球运动到D 点时机械能最小
d
c
E
第Ⅱ卷
二、实验题﹙20分。

﹚
11．（10分）科学实验是人们认识自然的重要手段。

电学实验中经常需要测量某负载的电阻。

（1）测电阻的方法有多种，现在有一只标有“220V，100W”的白炽灯泡，它正常工作时的电阻为_______Ω。

若用多用电表中欧姆挡来测量这只灯泡的电阻，则测出的电阻应______灯泡正常工作时电阻（填“大于”“等于”“小于”）。

这是因为_________ _ ___________________________________________________。

（2）请用下列器材设计一个实验，测定灯泡正常工作时的电阻值。

A．220V交流电源
B．单刀双掷开关一只
C．电阻箱一只（0~999Ω 额定电流1A）
D．交流电流表一只（0~0.6A）
E．导线若干
请在方框内画出电路原理图
12．（10分）某同学为了测电流表A1的内阻精确值，有如下器材：
电流表A1（量程300 mA，内阻约为5Ω）;
电流表A2（量程600 mA，内阻约为1Ω）;
电压表V（量程15 V，内阻约为3 kΩ）;
定值电阻R0（5Ω）;
滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流为1 A）;
滑动变阻器R2（0～250Ω，额定电流为0. 3 A）;
电源E（电动势3 V，内阻较小）．
导线、开关若干．
（1）要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差，从以上给定的器材中选择恰当的器材．在如下图所
示线框内画出测量用的电路原理图，并在图中标出
所用仪器的代号．
（2）若选测量数据中的一组来计算电流表A 1的内阻r 1，则r 1表达式为r 1 = ；式中各符号的意义是 。

三、计算题﹙本题共4小题，共50分。

解答要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；只写出最后答案不能得分；有数值计算的题，答案必须写出数值的单位。

﹚
13．（10分）如图所示，R 为电阻箱，电压表为理想电压表。

当电阻箱读数为R 1=10Ω时，电压表读数为U 1=10V ；当电阻箱读数为R 2=5Ω时，电压表读数为U 2=7.5V 。

求：
⑴电源的电动势E 和内阻r 。

⑵当电阻箱R 读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值P m 为多少？
14. （14分）如图所示，电荷量均为+q 、质量分别为m 和2m 的小球A 和B 。

中间连接质量不计的细绳，在竖直方向的匀强电场中以速度v 0匀速上升，某时刻细绳断开（不考虑电荷间的库仑力作用），求：
（1）细绳断开后，A ，B 两球的加速度的大小和方向 （2）当B 球速度为零时，A 球的速度大小
（3）自绳断开至B 球速度为零的过程中，A 球机械能增量
A B
15. （12分） “绿色奥运”是2008年北京奥运会的三大理念之一，奥运会期间在各比赛场馆使用新型节能环保电动车，负责接送比赛选手和运输器材，在检测某款电动车性能的某次实验中，质量为8×102kg 的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15m/s ，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F 与对应的速度v ，并描绘出v
F 1
-图象（图中AB 、BO 均为直线），假设电动车行驶中所受的阻力恒定，求此过程中
（1）电动车的额定功率；
（2）电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到2m/s ？
16．（14分）如图a 、b 、c 为质量均为m （可视为质点）完全相同的三个金属小球，固定在竖直向上的匀强电场中，电场强度大小E=3mg/q ，a 、b 、c 三球在同一竖直线上，且ca =ab =L ，b 带电量为+q, a 、c 均不带电，若b 、c 两球始终不动，a 球由静止释放，以后a 球分别与b 、c 多次发生相碰，（碰撞过程中机械能无损失，且每次碰撞后两球带电量相等，不计电荷间的库仑力，电荷q 对匀强电场的影响可忽略）经过足够长时间后 （1）b 球的带电量是多少？
（2）a 球与c 球第一次相碰前速度的大小？ （3）a 球在b 、c 间运动的最大速度是多大？
c a b
E
15
1/-⋅m s v
长郡中学2009届高三第四次月考物理答案
一、选择题
二、实验题﹙20分。

﹚
11．（10分）（1）484 小于 灯泡电阻随温度变化而变化，温度越高电阻越大（每空2分） （2）（4分）电路原理图如图所示
12.（10分）（1）（5分）
（2）（5分）
r 1 =
01
1
2R I I I ；式中21I I 和分别表示某次测量A 1表A 2的读数。

R 0为定值电阻的阻值。

三、计算题﹙本题共4小题，共50分。

解答要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；只写出最后答案不能得分；有数值计算的题，答案必须写出数值的单位。

﹚ 13（10分）
⑴（5分）E=15V ，r=5Ω ⑵（5分）R=5Ω时，P m =11.25W
14．解答：（14分）（1）设电场强度为E ，把小球A 、B 看作一个系统，由于绳未断前作匀速运动，则有2qE=3mg
，E=3mg/2q
（2分）
绳断后，根据牛顿第二定律：
对A ：qE-mg=ma A 得a A =g/2，方向坚直直向上 （2分）
对B ：qE-2mg=2ma B 得a B =-g/4，负号表示方向坚直直向下 （2分）
220V
（2）细绳断开前后两球组成系统合外力为零，满足总动量守恒，设B 球速度为零时，A 球的速度为v A ,
根据动量守恒定律得： （m+2m ）v 0=mv A +0（3分） v A =3 v 0 （1分） （3）由运动学公式:v t 2-v 02=2as
得s A =（3 v 0）2- v 02/２a A =（3 v 0）2- v 02/g=8 v 02/g （2分） 由功能关系，电场力对Ａ做的功等于物体Ａ的机械能增量： △ＥA =qEs A =12m v 02
（2分）
15. （12分）（1）分析图线可知：电动车由静止开始做匀速直线运动，达到额定功率后，做牵引力逐渐减小的变加速直线运动，达到最大速度后做匀速直线运动。

当最大速度s m v /15max =时，牵引力为N F 400min =，故恒定阻力
N F F f 400min == （2分）
额定功率kW v F P 6max min == （2分） （2）匀加速运动的末速度F
P
v =
（1分） 代入数据解得v=3m/s （1分） 匀加速运动的加速度m
F F a f
-=
（1分）
代入数据解得2
/2s m a = （1分）
电动车在速度达到3m/s 之前，一直做匀加速直线运动，故所求时间为a
v t '
= （2分） 将s m v /2='代入上式解得t=1s （2分）
16．（14分）
（1）a 球分别与b 、c 相碰时，发生电荷转移，最终a 、b 、c 三球带电量相等，即
q a =q b =q c ------------ 1分
又有总电荷守恒 q a +q b +q c =q -----------1分 所以b 球最终带电量 q b =q/3 ---------- -1分 （2）a 球第一次碰b 后，带电量为+q/2，等速率反弹向c 加速运动，直到碰c ，
设碰c 前的速度为v a ，根据动能定理有：
22122a mv mgL L q E =-⋅⋅
-----------4分
q mg
E 3=
得：
gL v a 4= ----------- 1分
（3）从静止开始一直做加速运动足够长时间后，a 球电量恒定+3q
，且电场力与其重力
相等，a 球将以最大速率
m v 在b 、c 间往返运动, 从a 球开始运动到匀速率过初始位置，电
场力做总功为
L q E L q E 323⋅+⋅⋅
，重力做总功为零。

根据动能定理有：
2
21323m mv L q E L q E =⋅+⋅⋅
-----------4分
得：
gL v m 6= -----------2分
（末态可取任意位置研究，结果不变）。