雅礼中学高三10月第二次月考试题物理含答案试题_-试题.pdf

湖南省雅礼中学 2014 届高三 10 月第二次月考试题（物理）(考试范围：必修一、必修二、选修 31 静电场)本试题卷分选择题和非选择题两部分。时量 90 分钟，满分 100 分。第卷 选择题(共 48分)一、选择题(本题共 12 小题，每小题 4 分，1-8小题只有一个选项正确，9-12小题有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的或不答的得 0 分)1下列说法正确的是()A伽利略在探究物体下落规律的过程中用到的科学方法是：提出问题、猜想、数学推理、实验验证、合理外推、得出结论 B牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例情况 C牛顿在寻找万有引力的过程中，他没有利用牛顿第二定律，但他利用了牛顿第三定律和开普勒第三定律 D人造地球卫星的第一宇宙速度是指卫星在近地圆轨道上的速度，是相对地球表面的速度 2高速公路限速 120km/h，一般也要求速度不小于 80km/h。冬天大雾天气的时候高速公路经常封道，否则会造成非常严重的车祸。如果某人大雾天开车在高速上行驶，设能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为 30m，该人的反应时间为 0.5s，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为 5m/s2，为安全行驶，汽车行驶的最大速度是()A10m/s B15m/s C10 3m/s D20m/s 3如图所示，将一劲度系数为 k 的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O处(O 为球心)，弹簧另一端与质量为 m 的小球相连，小球静止于 P 点。已知容器半径为 R、与水平面间的动摩擦因数为 ，OP 与水平方向的夹角为 =30 下列说法正确的是()A容器相对于水平面有向左的运动趋势 B容器对小球的作用力竖直向上 C弹簧原长为(kmgR)D轻弹簧对小球的作用力大小为mg23 42012 年 10 月 25 日，我国第 16 颗北斗导航卫星升空，北斗卫星导航系统是继美 GPS 和 俄 GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。这些卫星含有中地球轨道卫星、地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星。其中地球静止轨道卫星是位于赤道上空的同步卫星，倾斜地球同步轨道卫星的轨道平面与赤道平面有一定的夹角，其周期与地球自转周期相同。则以下关于倾斜地球同步轨道卫星的说法正确的是()A它的轨道髙度比位于赤道上空的同步卫星的轨道高度低 B它的运行速度比位于赤道上空的同步卫星的运行速度大 C它的向心加速度大小和位于赤道上空的同步卫星的向心加速度大小相等 D该卫星始终位于地球表面某个点的正上方 5如图所示，以 O 点为圆心，以 R=0.20m 为半径的圆与坐标轴交点分别为 a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与 x 轴正方向成 =60 角，已知 a、b、c 三点的电势分别为34V、4V、34V，则下列说法正确的是()A该匀强电场的场强 E=403V/m B该匀强电场的场强 E=80V/m Cd 点的电势为32V Dd 点的电势为4V 6如图所示，质量为 m 的小球在竖直面内的光滑圆轨道内侧做半径为 R 的圆周运动，设小球恰好能通过最高点 B 时速度的大小为 v。重力加速度为 g，若小球在最低点水平向右的速度大小为 2v，则下列说法正确的是()A小球能通过最高点 B B小球在最低点对轨道的压力大小为 4mg C小球能通过与圆心等高的 A点 D小球在 A、B 之间某一点脱离圆轨道，此后做平抛运动 7如图所示，MON 为固定的“L”形直角光滑绝缘板，ON 置于水平地面上，P 为一可移动的光滑绝缘竖直平板现有两个带正电小球 A、B，小球 A置于“L”形板的直角处，小球 B 靠在 P 板上且处于静止状态，小球 A、B 位于同一竖直平面内，若将 P 板缓慢向左平移，则下列说法正确的是()AB 对 P 板的压力变大 BA对 ON 板的压力变小 CA、B 间的距离不变 DA、B 系统的电势能减小 8如图所示，一带负电的油滴，从坐标原点 O 以速率 v0射入水平向右的匀强电场，v0的方向与电场方向成 角，已知油滴质量为 m，测得它在电场中运动到最高点P 时的速率恰为 v0，设 P 点的坐标为(xP，yP)，则应有()AxP0 BxP0 CxP=0 DxP的正负与 v0有关 9如图所示，在竖直平面内有一固定轨道，其中 AB 是长为 R 的粗糙水平直轨道，BCD 是圆心为 O、半径为 R的 3/4 光滑圆弧轨道，两轨道相切于 B 点在推力作用下，质量为 m的小滑块从 A 点由静止开始做匀加速直线运动，到达 B 点时即撤去推力，小滑块恰好能沿圆轨道经过最高点 C重力加速度大小为 g则小滑块()A经 B 点时加速度为零 B在 AB 段运动的加速度为 2.5g C在 C 点时合外力的瞬时功率为gRmg D上滑时动能与重力势能相等的位置在 OD 上方 10一带正电的检验电荷，仅在电场力作用下沿x轴从x 向x 运动，其速度 v 随位置x变化的图象如图所示，1xx和1xx 处，图线切线的斜率绝对值相等且最大，则在x轴上()A1xx和1xx 两处，电场强度相同 B1xx和1xx 两处，电场强度最大 Cx=0 处电势最低 D从1xx运动到x 过程中，电荷的电势能逐渐减小 11如图所示，ABCD 为匀强电场中相邻的四个等势面，相邻等势面间距离为 5cm一个电子仅受电场力垂直经过电势为零的等势面 D 时，动能为 15eV(电子伏)，到达等势面 A 时速度恰好为零则下列说法正确的是()A场强方向从 A 指向 D B匀强电场的场强为 100 V/m C电子经过等势面 C 时，电势能大小为 5 eV D电子在上述等势面间运动的时间之比为 1:2:3 12如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，断开电源，带电小球以速度 v0水平射入电场，且沿下板边缘飞出若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度 v0从原处飞入，则带电小球()A仍沿原轨迹由下板边缘飞出 veABCDm部分时量分钟满分分第卷选择题共分一选择题本题共小题每小题分小题只有一个选项正确小题有多个选项正确全部选对的得分选对但不全的得分有选错的或不答的得分下列说法正确的是伽利略在探究物体下落规律的过程中用到的科万有引力的过程中他没有利用牛顿第二定律但他利用了牛顿第三定律和开普勒第三定律人造地球卫星的第一宇速度是指卫星在近地圆轨道上的速度是相对地球表面的速度高速公路限速一般也要求速度不小于冬天大雾天气的时候高速间的距离为该人的反应时间为汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为为安全行驶汽车行驶的最大速度是如图所示将一劲度系数为的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部处为球心弹簧另一端与质量为的小球法正确的是小球B将打在下板中央 C不发生偏转，沿直线运动 D若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央 第卷 非选择题(共 52 分)二、实验题(12 分)13(6 分)在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，某实验探究小组的实验装置如图 13 中甲所示木块从 A点静止释放后，在 1 根弹簧作用下弹出，沿足够长木板运动到 B1点停下，O 点为弹簧原长时所处的位置，测得 OB1的距离为 L1，并记录此过程中弹簧对木块做的功为 W用完全相同的弹簧 2 根、3 根并列在一起进行第 2 次、第 3 次实验，每次实验木块均从 A点释放，木块分别运动到 B1、B2停下，测得 OB2、OB3的距离分别为 L2、L3作出弹簧对木块做功 W 与木块停下的位置距 O 点的距离 L 的图象 WL，如图乙所示。(1)根据图线分析，弹簧对木块做功 W与木块在 O 点的速度 v0之间的关系。(2)WL 图线为什么不通过原点？。(3)弹簧被压缩的长度 LOA为多少？。14(6 分)在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为 m=200 g 的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O 为纸带下落的起始点，A、B、C 为纸带上选取的三个连续点。已知打点计时器每隔 T=0.02s 打一个点，当地的重力加速度为 g=9.8 m/s2，那么 (1)计算 B 点瞬时速度时，甲同学用22BOBvgs，乙同学用2ACBsvT其中所选择方法正确的是_(填“甲”或“乙”)同学。(2)若同学丙不慎将上述纸带从 OA 之间扯断，他仅利用 A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的 。(填“能”或“不能”)(3)同学丁根据纸带上的测量数据计算发现重物和纸带下落过程中重力势能的减少量和动能的增加量并非严格相等，他认为主要原因是重物和纸带下落过程中所受的阻力引起的，根据纸带上的测量数据，他计算出阻力 f=_N。三、计算题(本题共 4 小题，共 40 分。解答应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，答案中必须明确写出数值和单位。)15(8 分)如图所示，在光滑水平面上有 A、B 两个物体，B 在前，A在后，A正以 6 m/s 的速度向右运动，B 静止；当 A、B 之间距离为 18m 时，在 A、B 之间建立相互作用，其作用力为恒力，此后 B 物体加速，经过 4 s，物体 B 的速度达到 3 m/s，此时撤去 A、B 之间的相互作用，部分时量分钟满分分第卷选择题共分一选择题本题共小题每小题分小题只有一个选项正确小题有多个选项正确全部选对的得分选对但不全的得分有选错的或不答的得分下列说法正确的是伽利略在探究物体下落规律的过程中用到的科万有引力的过程中他没有利用牛顿第二定律但他利用了牛顿第三定律和开普勒第三定律人造地球卫星的第一宇速度是指卫星在近地圆轨道上的速度是相对地球表面的速度高速公路限速一般也要求速度不小于冬天大雾天气的时候高速间的距离为该人的反应时间为汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为为安全行驶汽车行驶的最大速度是如图所示将一劲度系数为的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部处为球心弹簧另一端与质量为的小球法正确的是小球A、B 继续运动又经 4 s，A恰好追上 B，在这一过程中。求：(1)在 A物体追上 B 物体前，B 运动的位移大小；(2)在两物体间有相互作用时，物体 A和 B 的加速度 aA和 aB的大小；16(10 分)如图甲，在水平地面上固定一倾角为 的光滑斜面，一劲度系数为 k 的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为 m 的滑块从距离弹簧上端为 s0处由静止释放，设滑块与弹簧接触过程中没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为 g。(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间 t1。(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为 vm，求滑块从静止释放到速度大小为 vm过程中弹簧的弹力所做的功 W。(3)从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系图象。图中横坐标轴上的 t1、t2及 t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的 v1为滑块在 t1时刻的速度大小，vm是题中所指的物理量。(本问不要求写出计算过程)17(10 分)如图所示，在水平向右、场强为 E 的匀强电场中，两个带电量均为+q 的小球 A、B 通过两根长度均为 L 的绝缘细线悬挂。A球质量为 B 球质量的 5 倍，两球静止时，两细线与竖直方向的夹角分别为 30、60。以悬挂点 O 作为零电势和零重力势能面，重力加速度为 g。(1)画出 B 球的受力示意图，并求 B 球的质量 mB；(2)用一个外力作用在 A球上，把 A球缓慢拉到最低点 A，两球电势能改变了多少？(3)根据最小势能原理，当一个系统的势能最小时，系统会处于稳定平衡状态。撤去(2)问中的外力，直至两球在空气阻力作用下再次静止，此过程中，A、B 两球最小势能(包括电势能和重力势能)为多大？(本小题忽略两电荷之间的电势能)18(12 分)如图(a)所示，A、B 为两块平行金属板，极板间电压为 UAB=1125V，板中央有小孔 O 和 O。现有足够多的电子源源不断地从小孔 O 由静止进入 A、B 之间。在 B 板右侧，平行金属板 M、N 长L1=4 10-2m，板间距离 d=4 10-3m，在距离 M、N 右侧边缘 L2=0.1m 处有一荧光屏 P，当 M、N 之间未加电压时电子沿 M 板的下边沿穿过，打在荧光屏上的O并发出荧光。现给金属板 M、N 之间加一个如图(b)所示的变化电压 u1，在 t=0 时刻，M 板电势低于 N 板。已知电子质量为A B 30 60 E O A S0 甲 t v t1 t2 t3 O v1 vm 乙 部分时量分钟满分分第卷选择题共分一选择题本题共小题每小题分小题只有一个选项正确小题有多个选项正确全部选对的得分选对但不全的得分有选错的或不答的得分下列说法正确的是伽利略在探究物体下落规律的过程中用到的科万有引力的过程中他没有利用牛顿第二定律但他利用了牛顿第三定律和开普勒第三定律人造地球卫星的第一宇速度是指卫星在近地圆轨道上的速度是相对地球表面的速度高速公路限速一般也要求速度不小于冬天大雾天气的时候高速间的距离为该人的反应时间为汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为为安全行驶汽车行驶的最大速度是如图所示将一劲度系数为的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部处为球心弹簧另一端与质量为的小球法正确的是小球319.0 10emkg，电量为191.6 10eC。(1)每个电子从 B 板上的小孔 O射出时的速度多大？(2)打在荧光屏上的电子范围是多少？(3)打在荧光屏上的电子的最大动能是多少？1-8ABCCDCDB 9 BD 10 BD 11BC 12 AD 13.答案：(1)W 与 v0 的二次方成线性变化。(2)未计木块通过 AO 段时，摩擦力对木块所做的功。(3)3cm。15.解析 物体 B 先加速运动后匀速运动(1)xB vB2t1vBt232 43 4 m18 m.-3分(2)aBvt10.75 m/s2-1分 A 物体先减速运动再匀速运动 A 减速运动的位移：x1v0t112aAt2 16 412aA 42248aA，-1分 A 匀速运动的位移：x2(v0aAt1)t22416aA，-1分 由题知 xAx1x2xB18，即 4824aA1818，-1分 解得 aA0.5 m/s2.-1分 16.(10 分)解：(1)滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为 a，则有 mgsin=ma 2 分 20112sat 1 分 sin201gst 1 分(2)滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为0 x，则有 0sinkxmg 1 分 从静止释放到速度达到最大的过程中，由动能定理得 20021)(sinmmvwxsmg 2 分）（kmgsmgmvwmsinsin2102 1 分 或222sin2m gWk (3)2 分 部分时量分钟满分分第卷选择题共分一选择题本题共小题每小题分小题只有一个选项正确小题有多个选项正确全部选对的得分选对但不全的得分有选错的或不答的得分下列说法正确的是伽利略在探究物体下落规律的过程中用到的科万有引力的过程中他没有利用牛顿第二定律但他利用了牛顿第三定律和开普勒第三定律人造地球卫星的第一宇速度是指卫星在近地圆轨道上的速度是相对地球表面的速度高速公路限速一般也要求速度不小于冬天大雾天气的时候高速间的距离为该人的反应时间为汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为为安全行驶汽车行驶的最大速度是如图所示将一劲度系数为的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部处为球心弹簧另一端与质量为的小球法正确的是小球 17(10 分)(1)图略 4 个力：竖直向下的重力、水平向右的电场力、沿绳子方向的拉力和库仑斥力(1 分)重力与电场力合力沿绳子，有qEgmoB60tan gqEmB33 2 分(2)A 的移动不影响 AB 之间绳子的方向，当 A 移动到最低点时，两球都移动了 L/2，克服电场力做功，电势能增量为 W=qELLqE22 3 分(3)根据所给信息可知，最后小球 A、B 回到最初静止的状态时总势能最小。2 分 此时总势能)3324()123()633()2123(2)2123(235qELqELqELLqELqELgmLgmEBBp 2 分 18解：(1)电子经 A、B 两块金属板加速，有：2012eUmv 2 分 得19703122 1.6 101125/2 10/9 10eUvm sm sm 1 分(2)电子通过极板的时间为 t=L1/v0=2 10-9s，远小于电压变化的周期，故电子通过极板时可认为板间电压不变。1 分 当Vu5.22时，电子经过 MN 极板向下的偏移量最大，为 221932131370111.6 1022.50.042 10229 104 102 10eULymmmdv y1d，说明所有的电子都可以飞出 M、N 2 分 此时电子在竖直方向的速度大小为 19262313701.6 1022.54 10/2 10/9 104 102 10yeULvm sm smdv -2 分 电子射出极板 MN 后到达荧光屏 P 的时间为：922700.15 102 10Ltssv 电子射出极板 MN 后到达荧光屏 P 的偏移量为 t v t1 t2 t3 O v1 vm 部分时量分钟满分分第卷选择题共分一选择题本题共小题每小题分小题只有一个选项正确小题有多个选项正确全部选对的得分选对但不全的得分有选错的或不答的得分下列说法正确的是伽利略在探究物体下落规律的过程中用到的科万有引力的过程中他没有利用牛顿第二定律但他利用了牛顿第三定律和开普勒第三定律人造地球卫星的第一宇速度是指卫星在近地圆轨道上的速度是相对地球表面的速度高速公路限速一般也要求速度不小于冬天大雾天气的时候高速间的距离为该人的反应时间为汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为为安全行驶汽车行驶的最大速度是如图所示将一劲度系数为的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部处为球心弹簧另一端与质量为的小球法正确的是小球69222 105 100.01yyv tmm 1 分 电子打在荧光屏 P 上的总偏移量为：120.012yyym，方向竖直向下；打在荧光屏上的电子范围是：从O竖直向下 00.012m 1 分(3)当 u=22.5V 时，电子飞出电场的动能最大，EK=)102()102(1092121262731220yvvm=1.82 10-16J 2 分 部分时量分钟满分分第卷选择题共分一选择题本题共小题每小题分小题只有一个选项正确小题有多个选项正确全部选对的得分选对但不全的得分有选错的或不答的得分下列说法正确的是伽利略在探究物体下落规律的过程中用到的科万有引力的过程中他没有利用牛顿第二定律但他利用了牛顿第三定律和开普勒第三定律人造地球卫星的第一宇速度是指卫星在近地圆轨道上的速度是相对地球表面的速度高速公路限速一般也要求速度不小于冬天大雾天气的时候高速间的距离为该人的反应时间为汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为为安全行驶汽车行驶的最大速度是如图所示将一劲度系数为的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部处为球心弹簧另一端与质量为的小球法正确的是小球