【配套K12】湖北省武汉六中2016届高三物理上学期第9次月考试卷(含解析)

2015-2016学年湖北省武汉六中高三（上）第9次月考物理试卷一、选择题（本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全者得3分，有选错的得0分）1．一个物体在3个恒力的作用下做匀速直线运动，现撤去其中两个力，保持第三个力大小和方向均不变．关于该物体此后的运动，下列说法正确的是（）A．不可能做圆周运动 B．可能做圆周运动C．可能继续做匀速直线运动D．一定做匀变速直线运动2．2012年10月，美国耶鲁大学的研究人员发现一颗完全由钻石组成的星球，通过观测发现该星球的半径是地球的2倍，质量是地球的8倍，假设该星球有一颗近地卫星，下列说法正确的是（）A．该星球的密度是地球密度的2倍B．该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍C．该星球的近地卫星周期跟地球的近地卫星周期相等D．该星球近地卫星的速度是地球近地卫星速度的4倍3．如图所示的电路中，R1、R2、R4皆为定值电阻，R3为滑动变阻器，电源的电动势为E，内阻为r，设理想电流表的示数为I，理想电压表的示数为U，当滑动变阻器的滑臂向a端移动过程中（）A．I变大，U变小B．I变大，U变大C．I变小，U变大D．I变小，U变小4．有一个均匀带电圆环，以圆环圆心O为坐标原点，过O且垂直于圆环平面的线为x轴，如图甲所示，现测得x轴上的电场强度随坐标x值变化的图象如图乙所示（场强为正值，表示方向沿x轴正方向），H、I是x轴上两点，且HO＜OI，取无穷远处电势为零．则以下分析正确的是（）A．该圆环带负电B．x轴上O点电势为零C．将一个正的试探电荷沿x轴从H移动到I的过程中，电势能先增大后减小D．H点的电势低于I点的电势5．一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U的关系图象如图（a）所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率均为P，现将它们连接成如图（b）所示的电路，接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是P D、P1、P2，它们之间的大小关系有（）A．P1=4P D B．P1＜4P2C．P D=P2 D．P D=6．光滑水平面上放置两个等量同种电荷，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个质量m=1kg的小物块自C点由静止释放，小物块带电荷量q=2C，其运动的v﹣t图线如图乙所示，其中B点为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则以下分析正确的是（）A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=1V/mB．由C点到A点物块的电势能先减小后变大C．由C点到A点，电势逐渐降低D．B、A两点间的电势差为U BA=8.25V7．如图所示，轻质光滑滑轮用竖直轻杆固定在天花板上，细绳绕过滑轮连着物体A和B，物体B放在水平地面上，A、B均静止．现将B向左移动一小段距离，A、B仍能静止，则移动后与移动前相比，下列判断正确的是（）A．物体B受到的摩擦力变小B．物体B受到的摩擦力变大C．轻杆对滑轮的作用力变大D．轻杆对滑轮的作用力变小8．一架战斗机在一悬崖区域进行投弹训练，悬崖壁可以看做一个竖直平面，战斗机以恒定速度沿着与悬崖平面垂直的方向向着悬崖水平飞行，先后释放炸弹P和炸弹Q．释放P和Q的时间间隔为t．P和Q均击在悬崖壁上，且击中的时间间隔为t′，击中点间距为H．不计空气阻力，重力加速度已知．根据以上信息可以判断或求出（）A．t＞t′B．t＜t′C．P离开飞机到击中悬崖的时间D．Q离开飞机到击中悬崖下落的高度三、非选择题（包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第14题为选考题，考生根据要求作答）（一）必考题9．某实验小组利用如图所示的装置探究热敏电阻的温度特性．（1）电键闭合前，滑动变阻器的滑动触头P应置于端（选填a或b）．（2）实验小组将测量出的不同温度下热敏电阻的阻值与标准值比较后，发现二者有一定的差异．除偶然误差外，你认为造成误差的原因可能是．10．某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），B是质量为m 的滑块（可视为质点）．第一次实验，如图（a）所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽最高点距离桌面的高度h，M距离地面的高度H，M与P间的水平距离x1．第二次实验，如图（b）所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P′点，测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P′间的水平距离x2．①在第二次实验中，滑块在滑槽末端时的速度大小为．（用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g）．②通过上述测量和进一步的计算，可求出滑块与桌面间的动摩擦因数µ，下列能引起实验误差的是：A．h的测量 B．H的测量 C．L的测量 D．x2的测量③若实验中测得h=15cm、H=25cm、x1=30cm、L=10cm、x2=20cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数µ=．11．如图在竖直平面内有水平向右、电场强度为E=1×104N/C的匀强电场．在匀强电场中有一根长L=2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为m=0.04kg的带电小球，它静止A 点时悬线与竖直方向成θ=37°角．若小球恰好绕点在竖直平面内做圆周运动，（cos37°=0.8g=10m/s2）试求：（1）小球的带电荷量Q（2）小球动能的最小值（3）小球机械能的最小值（取小球静止时的位置为电势能零点和重力势能零点）12．如图，板长为L的平行板电容器倾斜固定放置，极板与水平线夹角θ=30°，某时刻一质量为m，带电量为q的小球由正中央A点静止释放，小球离开电场时速度是水平的，落到距离A点高度为h的水平面处的B点，B点放置一绝缘弹性平板M，当平板与水平夹角α=45°时，小球恰好沿原路返回A点．求：（1）电容器极板间的电场强度；（2）平板电容器的板长L；（3）球在AB间运动的周期．（二）选考题：.【物理选修3-5模块】13．下列说法正确的是（）A．根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道也在连续地减小B．放射性物质的温度升高，则半衰期减小C．用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核，不可能使氘核分解为一个质子和一个中子D．某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，核内质子数减少3个E．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说14．如图所示AB为光滑的斜面轨道，通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC相连接，质量为m的小球乙静止于水平轨道上，一个质量大于m的小球甲以速度v0与乙球发生弹性正碰，碰后乙球沿水平轨道滑向斜面AB，求：在甲、乙发生第二次碰撞之前，乙球在斜面上能达到最大高度的范围？（设斜面足够长）2015-2016学年湖北省武汉六中高三（上）第9次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全者得3分，有选错的得0分）1．一个物体在3个恒力的作用下做匀速直线运动，现撤去其中两个力，保持第三个力大小和方向均不变．关于该物体此后的运动，下列说法正确的是（）A．不可能做圆周运动 B．可能做圆周运动C．可能继续做匀速直线运动D．一定做匀变速直线运动【考点】物体做曲线运动的条件；牛顿第二定律．【专题】定性思想；推理法；物体做曲线运动条件专题．【分析】物体受到三个力的作用，物体做匀速直线运动，这三个力是平衡力，如果其中一个力突然消失，剩余的两个力的合力与撤去的力等值、反向、共线，是非平衡力，物体在非平衡力的作用下一定改变了物体的运动状态；曲线运动的条件是合力与速度不共线．【解答】解：作匀速直线运动的物体受到三个力的作用，这三个力一定是平衡力，如果其中的一个力突然消失，剩余的两个力的合力与撤去的力等值、反向、共线；A、若撤去一个力后，其余两个力的合力恒定，而匀速圆周运动合力一直指向圆心，是变力，所以不可能做匀速圆周运动．故A正确，B错误；C、若撤去一个力后，物体受到的合力与速度的方向相同，则物体做匀加速直线运动；若撤去一个力后，物体受到的合力与速度的方向相反，则物体做匀减速直线运动；曲线运动的条件是合力与速度不共线，当其余两个力的合力与速度不共线时，物体做曲线运动；由于合力恒定，故加速度恒定，即物体做匀变速曲线运动，故CD错误；故选：A．【点评】本题考查了曲线运动的条件以及三力平衡的知识，关键根据平衡得到其余两个力的合力恒定，然后结合曲线运动的条件分析．2．2012年10月，美国耶鲁大学的研究人员发现一颗完全由钻石组成的星球，通过观测发现该星球的半径是地球的2倍，质量是地球的8倍，假设该星球有一颗近地卫星，下列说法正确的是（）A．该星球的密度是地球密度的2倍B．该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍C．该星球的近地卫星周期跟地球的近地卫星周期相等D．该星球近地卫星的速度是地球近地卫星速度的4倍【考点】万有引力定律及其应用．【专题】万有引力定律的应用专题．【分析】A、根据及球的体积公式即可求解；B、根据星球表面重力提供向心力即可分析求解；C、根据万有引力提供向心力公式即可判断CD选项．【解答】解；A、根据V=可知，该星球的体积是地球体积的8倍，根据及质量是地球的8倍可知，该星球的密度与地球密度相同，故A错误；B、根据得：g=，该星质量是地球的8倍，半径是地球的2倍，所以该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，故B错误；C、根据解得；T=该星质量是地球的8倍，半径是地球的2倍，所以该星球的近地卫星周期跟地球的近地卫星周期相等，故C正确；D、根据解得：v=，该星质量是地球的8倍，半径是地球的2倍，所以该星球近地卫星的速度是地球近地卫星速度的2倍，故D错误．故选C【点评】本题主要考查了万有引力提供向心力公式的直接应用，难度适中．3．如图所示的电路中，R1、R2、R4皆为定值电阻，R3为滑动变阻器，电源的电动势为E，内阻为r，设理想电流表的示数为I，理想电压表的示数为U，当滑动变阻器的滑臂向a端移动过程中（）A．I变大，U变小B．I变大，U变大C．I变小，U变大D．I变小，U变小【考点】闭合电路的欧姆定律．【专题】恒定电流专题．【分析】首先认识电路的结构：R1、R3并联后与R2串联，再与R4并联，电压表测量R2的电压，电流表测通过电阻R3和R4的总电流，当滑动变阻器的滑臂向a端移动过程中，接入电路的电阻减小，分析外电路总电阻的变化情况，分析通过R1的电流和干路电流的变化，分析电流表的电流如何变化；根据干路电流与通过R4的电流变化，分析通过R2的电流变化，即可判断U 的变化．【解答】解；由图知：R1、R3并联后与R2串联，再与R4并联．等效电路如图．当滑动变阻器的滑臂向a端移动过程中，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，路端电压U减小，则知通过R4的电流减小，而通过R2的电流I2=I干﹣I4，I干增大，I4减小，则I2增大，U变大，R1、R3并联电压U并=U﹣U2，U变小，U2变大，则U并变小，则通过R1的电流I1变小，而电流表的示数I=I干﹣I1，I干增大，I1变小，则I变大．故B正确．故选B【点评】对于复杂电路，对电路分析是关键，必要时要画出简化电路图；而对于闭合电路欧姆定律的应用，一般按外电路、内电路、外电路的分析思路进行分析，灵活应用串并联电路的性质即可求解．4．有一个均匀带电圆环，以圆环圆心O为坐标原点，过O且垂直于圆环平面的线为x轴，如图甲所示，现测得x轴上的电场强度随坐标x值变化的图象如图乙所示（场强为正值，表示方向沿x轴正方向），H、I是x轴上两点，且HO＜OI，取无穷远处电势为零．则以下分析正确的是（）A．该圆环带负电B．x轴上O点电势为零C．将一个正的试探电荷沿x轴从H移动到I的过程中，电势能先增大后减小D．H点的电势低于I点的电势【考点】电势；电势能．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】由乙图可读出场强的大小变化情况和场强的方向，根据场强的方向判断圆环的电性和O点的电势正负．根据电场力做功正负，分析电势能的变化．根据U=Ed可定性分析H和I 两点电势的高低．【解答】解：A、由乙图知：O点左侧场强方向从O点出发指向无穷远处，右侧场强方向也O 点指向无穷远处，根据电场线从正电荷出发到无穷远终止，可知该圆环带正电．故A错误．B、根据顺着电场线方向电势降低可知，O点的电势高于无穷远处的电势，所以O点电势大于零．故B错误．C、将正的试探电荷沿x轴从H移动到I的过程中，所受的电场力先向左，后向右，则电场力先做负功后做正功，则电势能先增大后减小，故C正确．D、由图可知O点左右两侧的电场具有对称性，而顺着电场线电势降低，H、I两点的电势都低于O点，由于H点更靠近O点，所以H点的电势高于I点的电势．故D错误．故选：C．【点评】解决本题关键要理解电场线的分布情况和特点，抓住电场的对称性，分析电势的高低，能由电场力做功正负判断电势能的变化．5．一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U的关系图象如图（a）所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率均为P，现将它们连接成如图（b）所示的电路，接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是P D、P1、P2，它们之间的大小关系有（）A．P1=4P D B．P1＜4P2C．P D=P2 D．P D=【考点】电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．【专题】恒定电流专题．【分析】根据半导体材料的伏安特性曲线可知，随着电压增大，电阻器D的电阻减小，电压减小，电阻增大．电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率均为P，此时三个电阻的阻值相等；当将它们连接成如图（b）所示的电路，接在该电源的两端时，电阻器D的电压小于电源的电压，电阻增大，根据并联电路的特点分析其电流与R1、R2电流的关系，再研究功率关系．【解答】解：由题，电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率均为P，此时三个电阻的阻值相等；当将它们连接成如图（b）所示的电路，接在该电源的两端时，电阻器D的电压小于电源的电压，由（a）图象可知，电阻器D的电阻增大，则有R D＞R1=R2．而R D与R2并联，电压相等，根据欧姆定律得知，电流I D＜I2，又I1=I2+I D，得到I1＜2I2，I1＞2I D．，，，所以得到P1＜4P2．P1与4P D的大小无法判断．P D＜P2．P2＞，故如图（b）的电路中，P D与无法比较．故选B【点评】本题首先要读懂半导体材料的伏安特性曲线，其次要抓住串并联电路的特点进行分析．6．光滑水平面上放置两个等量同种电荷，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个质量m=1kg的小物块自C点由静止释放，小物块带电荷量q=2C，其运动的v﹣t图线如图乙所示，其中B点为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则以下分析正确的是（）A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=1V/mB．由C点到A点物块的电势能先减小后变大C．由C点到A点，电势逐渐降低D．B、A两点间的电势差为U BA=8.25V【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度；电势差；电势．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】根据v﹣t图象的斜率等于加速度和牛顿第二定律求解电场强度E．根据能量守恒定律分析物块电势能的变化情况．根据电场线方向判断电势的高低．根据动能定理求解AB两点电势差U AB．【解答】解：A、v﹣t图象的斜率等于加速度，B点处为整条图线切线斜率最大的位置，说明物块在B处加速度最大，根据牛顿第二定律得：F=qE=ma，B为中垂线上电场强度最大的点，由图得：B点的加速度为 a===2m/s2，E==V/m=lV/m．故A正确．B、由图知，由C到A的过程中，物块的速度不断增大，动能增大，根据能量守恒得：物块的电势能不断减小．故B错误．C、由电势能的公式E P=qφ知，由C到A的过程中，电势逐渐降低，故C正确．D、物块从A到B的过程，根据动能定理得：qU AB=mv B2﹣mv A2，则得，U AB==×（42﹣72）=﹣8.25V，所以U BA=﹣U AB=8.25V，故D正确．故选：ACD【点评】解决本题的关键是掌握速度图象的物理意义和动能定理，知道电势与电势能的关系E P=qφ．7．如图所示，轻质光滑滑轮用竖直轻杆固定在天花板上，细绳绕过滑轮连着物体A和B，物体B放在水平地面上，A、B均静止．现将B向左移动一小段距离，A、B仍能静止，则移动后与移动前相比，下列判断正确的是（）A．物体B受到的摩擦力变小B．物体B受到的摩擦力变大C．轻杆对滑轮的作用力变大D．轻杆对滑轮的作用力变小【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【专题】定性思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题．【分析】先对A进行受力分析可得出绳子的拉力的大小没有变化，再对B分析，由共点力平衡条件可得出B的摩擦力的变化，对滑轮受力分析，受到轻杆对滑轮的作用力以及两段绳对滑轮的作用力，滑轮处于平衡状态，则轻杆对滑轮的作用力等于两段绳的合力，而绳子拉力不变，将B向左移动一小段距离后，两段绳子的夹角变大，则合力变小．【解答】解：A、分析A的受力可知，A只受重力和绳子的拉力处于静止，因A处于平衡状态，故绳子的拉力保持不变，B向左移动后，绳子与水平在的夹角减小，则将绳子的力分解可知，竖直向上的分力减小，故地面对物体的支持力变大，水平方向的分力增大，故摩擦力增大，故A错误，B正确；C、绳子拉力不变，将B向左移动一小段距离后，两段绳子的夹角变大，则合力变小，对滑轮受力分析，受到轻杆对滑轮的作用力以及两段绳对滑轮的作用力，滑轮处于平衡状态，则轻杆对滑轮的作用力等于两段绳的合力，则轻杆对滑轮的作用力变小，故C错误，D正确；故选：BD【点评】对于连接体关键是正确的选取研究对象进行受力分析，一般先分析受力最少的那一个，必要时可以以整体为研究对象．8．一架战斗机在一悬崖区域进行投弹训练，悬崖壁可以看做一个竖直平面，战斗机以恒定速度沿着与悬崖平面垂直的方向向着悬崖水平飞行，先后释放炸弹P和炸弹Q．释放P和Q的时间间隔为t．P和Q均击在悬崖壁上，且击中的时间间隔为t′，击中点间距为H．不计空气阻力，重力加速度已知．根据以上信息可以判断或求出（）A．t＞t′B．t＜t′C．P离开飞机到击中悬崖的时间D．Q离开飞机到击中悬崖下落的高度【考点】平抛运动．【专题】平抛运动专题．【分析】飞机匀速飞行，炸弹做平抛运动，炸弹始终在飞机的正下方，根据平抛运动的分运动公式列式分析即可．【解答】解：A、B、战斗机做匀速直线运动，炸弹做平抛运动，故炸弹一直在飞机的正下方，故P和Q击在悬崖壁上的时间间隔为t′为零；而t不为零；故t＞t′；故A正确，B错误；C、平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，根据位移公式，有：h Q=h P﹣H=gt p2h P=g（t p﹣t）2两个方程联立可以解出P离开飞机到击中悬崖的时间tP和Q离开飞机到击中悬崖下落的高度hQ；故C正确，D正确；故选：ACD．【点评】本题关键是明确炸弹做平抛运动，炸弹、飞机水平方向相对静止，结合平抛运动的分位移公式列式求解即可，基础题目．三、非选择题（包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第14题为选考题，考生根据要求作答）（一）必考题9．某实验小组利用如图所示的装置探究热敏电阻的温度特性．（1）电键闭合前，滑动变阻器的滑动触头P应置于 a 端（选填a或b）．（2）实验小组将测量出的不同温度下热敏电阻的阻值与标准值比较后，发现二者有一定的差异．除偶然误差外，你认为造成误差的原因可能是电流表的分压．【考点】闭合电路的欧姆定律．【专题】恒定电流专题．【分析】该实验利用了滑动变阻器的分压接法，电流表的内接法，根据电路特点分析．【解答】解：该电路是分压电路，要求分压部分的电压从零开始变化，所以电键闭合前，滑动变阻器的滑动触头P应置于a端；该实验利用电流表的内接法，实验测定的电阻值，实际上是电流表与热敏电阻的加和，故造成误差的原因可能是电流表的分压．故答案为：a，电流表的分压【点评】对于滑动变阻器的分压和限流接法要会连接电路图，会分析电流表内接法和外接法对测量值的影响．10．某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），B是质量为m 的滑块（可视为质点）．第一次实验，如图（a）所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽最高点距离桌面的高度h，M距离地面的高度H，M与P间的水平距离x1．第二次实验，如图（b）所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P′点，测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P′间的水平距离x2．①在第二次实验中，滑块在滑槽末端时的速度大小为．（用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g）．②通过上述测量和进一步的计算，可求出滑块与桌面间的动摩擦因数µ，下列能引起实验误差的是：BCDA．h的测量 B．H的测量 C．L的测量 D．x2的测量③若实验中测得h=15cm、H=25cm、x1=30cm、L=10cm、x2=20cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数µ=0.5 ．【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．【专题】实验题；定性思想；方程法；摩擦力专题．【分析】（1）由平抛运动的知识求得速度的大小．（2）凡影响到速度大小的求解的量均会引起实验误差．（3）先列出μ的表达式，代入数据计算即可．【解答】解：（1）滑块在滑槽末端时的速度大小为：v1=①②由竖直方向有：③由①②③式求得：v1=（2）第一次测的速度为：④第二次为：⑤物体在水平桌面上运动，由动能定理：⑥由④⑤⑥式可得：由表达式可知会引起误差的是H的测量、L的测量、和x2的测量；故选：BCD（3）由=故答案为：（1）；（2）BCD；（3）0.5【点评】该实验有一定的创新性，其实很多复杂的实验其实验原理都是来自我们所学的基本规律，这点要在平时训练中去体会．11．如图在竖直平面内有水平向右、电场强度为E=1×104N/C的匀强电场．在匀强电场中有一根长L=2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为m=0.04kg的带电小球，它静止A 点时悬线与竖直方向成θ=37°角．若小球恰好绕点在竖直平面内做圆周运动，（cos37°=0.8g=10m/s2）试求：（1）小球的带电荷量Q（2）小球动能的最小值（3）小球机械能的最小值（取小球静止时的位置为电势能零点和重力势能零点）。