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黑龙江省哈尔滨市第九中学高三物理11月月考试题

哈尔滨市第九中学 2014---2015 学年度上学期 11 月月考高三学年物理学科
试卷
(考试时间:90 分钟 满分:110 分 共 3 页) 一、选择题(本大题共 13 小题,共 52 分,在每小题给出的四个选项中,有一项符合题目或有多项符 合题目要求。全部选对的得 4 分,选不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分.注意:第 1—7 为单选, 其余为多选)
1.如下图甲所示,一物块在 t=0 时刻,以初速度 v0 从足够长的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度 随时间变化的图象如图乙所示,t0 时刻物块到达最高点,3t0 时刻物块又返回底端.由此可以确定 () A.物块返回底端时的动能 B.物块所受摩擦力大小 C.斜面倾角θ D.3t0 时间内物块克服摩擦力所做的功
2.若宇航员在月球表面附近自高 h 处以初速度 v0 水平抛出一个小球,测出小球的水平射程为 L。已 知月球半径为 R,万有引力常 量为 G。则下列说法不.正.确.的是( ) A.月球表面的重力加速度 g 月=2hv02/L2 B.月球的质量 m 月=2hR2vo2/GL2 C.月球的第 一宇宙速度 v=v0(2hR)1/2/L D.月球的平均密度ρ=3hv02/2πGL2
3.如图所示,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球 A 和物块 B,跨过固定于斜面体顶端的小滑轮 O,倾角为 30°的斜面体置于水平地面上.A 的质量为 m,B 的质量为 3m.开始时,用手托住 A,使 OA 段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB 绳平行于斜面,此时 B 静止不动.将 A 由静止释放, 在其下摆过程中,斜面体始终保持静止,下列判断中正确的是( ) A.物块 B 受到的摩擦力先减小后增大 B.地面对斜面体的摩擦力方向一直向左 C.小球 A 所受重力的瞬时功率先减小后增大 D.小球 A 的机械能先增大后减小
4.两个点电荷 Q1、Q2 固定于 x 轴上,将一带正电的试探电荷从足够远处沿 x 轴负方向移近 Q2(位于 坐标原点 O)的过程中,试探电荷的电势能 Ep 随位置变化的关系如图所示,则下列判断正确的是 () A.M 点电势为零,N 点场强不为零 B.M 点场强为零,N 点电势为零 C.Q1 带负电,Q2 带正电,且 Q2 电荷量较小 D.Q1 带正电,Q2 带负电,且 Q2 电荷量较小
5.如图所示,有四个等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处.A、B、C、D 为正方形四个边的中点,O 为正方形的中心,下列说法中正确的是( ) A.A、B、C、D 四个点的电场强度相同 B.O 点电场强度等于零 C.将一带正电的试探电荷匀速从 B 点沿直线移动到 D 点,电场力做功为零 D.将一带正电的试探电荷匀速从 A 点沿直线移动到 C 点,试探电荷具有的电势能增大
6.如图甲所示,直线上固定两个正点电荷 A 与 B,其中 B 带+Q 的电荷量,C、D 两点将 AB 连线三

等分.现使一个带负电的粒子从 C 点开始以某一速度向右运动,不计粒子的重力,并且已知该负电 荷在 CD 间运动的速度 v 与时间 t 的关系如图乙所示,则 A 点电荷的带电荷量为 ( ). A.+Q B.+2Q C.+3Q D.+4Q

7.如图所示,一个带电粒子从粒子源飘 入(初速度很小,可忽略不计)电压为 U1 的加速电场,经加

速后从小孔 S 沿平行金属板 A、B 的中线射入,A、B 板长为 L,相距为 d,电压为 U2.则带电粒子能

从 A、B 板间飞出应该满 足的条件是 ( )

A.UU21<2Ld

B.UU21<

d L

C.UU21<2Ld22

D.UU21<dL22

8.如图所示,M、N 是在真空中竖直放置的两块平行金属板,板间有匀强电场,质量为 m、电荷量为 -q 的带电粒子,以初速度 v0 由小孔进入电场,当 M、N 间电压为 U 时,粒子刚好能到达 N 板,如果 要使这个带电粒子能到达 M、N 两板间距的 1/2 处返回,则下述措施能满足要求的是( ) A.使初速度减为原来的 1/2 B.使 M、N 间电压提高到原来的 2 倍 C.使 M、N 间电压提高到原来的 4 倍 D.使初速度和 M、N 间电压都减为原来的 1/2

9.如图所示,平行板电容器 A、B 间有一带电油滴 P 正好静止在极板正中间,现将 B 极板匀速向下移 动到虚线位置,其他条件不变。则在 B 极板移动的过程中( ) A.油滴将向下做匀加速运动 B.电流计中电流由 a 流向 b C.油滴运动的加速度逐渐变小 D.极板带的电荷量减少
10.如图所示是阴极射线示波管的聚焦电场.实线为电场线,虚线为等差等势线,A、B、C 为一个 从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点,不计电子的重力,则( ) A.电场中 A 点的电势高于 C 点的 电势 B.电子在 A 点处的动能大于在 C 点处的动能 C.电子在 B 点的加速度大于在 C 点的加速度 D.电子在 B 点的电势能大于在 C 点的电势能
11.如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上 面放一质量为 m 的 带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力 F 将小球向下压至某位置静止. 现撤去 F,使小球沿竖 直方向运动,在小球由静止到离开 弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为 W1 和 W2,小 球离开弹簧时的速度为 v,不计空气阻力,则上述过程中( ) A.小球的重力势能增加-W1 B.小球的电势能减少 W2 C.小球的机械能增加 W1+(mv2/2) D.小球与弹簧组成的系统机械能守恒

12.如图所示,在竖直平面内有一匀强电场,其方向与水平方向成 α=30°斜向右上,在电场中有 一质量为 m、电量为 q 的带电小球,用长为 L 的不可伸长的绝缘细线挂于 O 点,当小球静止于 M 点 时,细线恰好水平,g 已知.现用外力将小球拉到最低点 P,然后无初速度释放,则以下判断正确的 是( ) A.小球再次到达 M 点时,速度刚好为零 B.小球从 P 到 M 过程中,合外力对它做了 3mgL 的功 C.小球从 P 到 M 过程中,小球的机械能增加了 3mgL D.如果小球运动到 M 点时,细线突然断裂,小球以后将做匀变速曲线运动
13.如图所示,空间有竖直向下的匀强电场,电场强度为 E,在电场中 P 处由静止下落一质量为 m、 带电量为+q 的小球(可视为质点).在 P 的正下方 h 处 有一水平弹性绝缘挡板 S(挡板不影响电场的 分布),小球每次与挡板相碰后电量减小到碰前的 k 倍(k<1),而碰撞过程中小球的机械能不损失, 即碰撞前后小球的速度大小不变,方向相反.设在匀强电场中,挡板 S 处的电势为零,则下列说法 正确的是( ) A.小球在初始位置 P 处的电势能为 Eqh B.小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度大于 h C.小球第一次与挡板相碰后所能达到最大高度时的电势能小于 Eqh D.小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度小于 h
二、实验题(本大题共 12 分) 14. 利用自由落体做验证机械能守恒定律的实验时,有下列器材可供选择: ①铁架台;②打点计时器;③复写纸:④低压直流电源;⑤天平;⑥秒表;⑦导线;⑧纸带 (1)其中实验中不必要的器材是(填序号)______、______、______;除上述器材外还差的器材是 ______、______、______. (2)若已知打点计时器的电源频率为 50Hz、当地的重力加速度为 g=9.8m/s2,重物质量为 m=1kg, 实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,其中 O 为第一个点,A、B、C 为另外 3 个连续点,由图 中数据,可知重物由 0 点运动到 B 点重力势能减少量△Ep=______J,动能增量△Ek=______J.(计算 结果保留三位有效数字)

70.18

77.76

(3)在验证机械能守恒的实验中,求得相关的各点的瞬时速度 v 以及与此对应的下8落5.7距6离 h,以 v2

为直角坐标系的纵轴物理量,以 h 为横轴物理量,描点后得出的图象在下列各图中,表示机械能守

恒的是______

三、计算题(本大题共 3 小题,共 32 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.如图甲所示,电荷量为 q=1×10-4C 的带正电的小物块置于绝缘水平面上,所在空间存在方向水平 向右的电场,电场强度 E 的大小与时间的关系如图乙所示,物块运动速度与时 间 t 的关系如图丙所示, 取重力加速度 g=10m/s2。求: (1)前 2s 内电场力做的功。 (2)物块的质量。 (3)物块与水平面间的动摩擦因数。
16.如图所 示,有三根长度均为 L=0.3m 的不可伸长的绝缘细线,其中两根的一端分别固定在天花板上 的 P、Q 点,另一端分别拴有质量均为 m=0.12kg 的带电小球 A 和 B,其中 A 球带正电,电荷量为 q=3× 10-6C。A、B 之间用第三根线连接起来。在水平向左的匀强电场 E 作用下,A、B 保持静止,悬线仍处于 竖直方向,且 A、B 间细线恰好伸直。(静电力常量 k=9×109 N· m2/C2,取 g=10m/s2) (1)此匀强电场的电场强度 E 为多大; (2)现将 PA 之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B 球最后会达到新的平衡位置。求此时细线 QB 所受的 拉力 FT 的大小,并求出 A、B 间细线与竖直方向的夹角θ; (3)求 A 球的电势能与烧断前相比改变了多少(不计 B 球所带电荷对匀强电场的影响)。
17.如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为 R 的半圆形,固定在竖直面内,管口 B、C 的连线水平.质 量为 m 的带正电小球从 B 点正上方的 A 点自由下落,A、B 两点间距离为 4R.从小球(小球直径小于细 圆管直径)进入管口开始,整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场,小球所受电场力在竖直 方向上的分力方向向上,大小与重力相等,结果小球从管口 C 处离开圆管后,又能经过 A 点.设小 球运动过程中电荷量没有改变,重力加速度为 g,求: (1)小球到达 B 点时的速度大小; (2)小球受到的电场力大小; (3)小球经过管口 C 处时对圆管壁的压力.

四、选 修3-5(本大题共 2 题,共 14 分) 18.(4 分)下列关于原子和原子核的说法正确的是( ) A.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 B.波尔理论的假设之一是原子能量的量子化 C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 D.比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
19.(10 分)一质量为 MB = 6kg 木板 B 静止于光滑水平面上,物块 A 质量 MA=6kg 停在 B 的左端。质 量为 m=1kg 的小球用长为 L = 0.8m 的轻绳悬挂在固定点 O 上 。将轻绳拉直至水平位置后,静止释放 小球,小球在最低点与 A 发生碰撞后反弹,反弹所能达到的最大高度 h=0. 2m. 物块与小球可视为 质点,A、B 达到共同速 度后 A 还在木板上,不计空气阻力,g 取 10m/s2。求从小球释放到 A、B 达到 共同速度的过程中,小球及 A、B 组成的系统损失的机械能。

11 月物理月考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 18 C D A C C D C BD BD CD AB BD ABC AB 14. (12 分)(1)④(1 分),⑤(1 分),⑥(1 分),低压交流电源(1 分),刻度尺(1 分),带铁
夹的重锤(1 分).
(2) 7.62m(2 分),7.59m(2 分) (3) C(2 分)

15.(1)前 2s 内物块所受电场力 F=Eq 前 2s 内物块位移 s=错误!未找到引用源。



2s 内电场力做功 W=Fs,解得 W=6J

(2)由图可知前 2s 内物块加速度 a=1m/s2

后两秒做匀速运动,则 E2q=μmg

由牛顿第二定律得 E1q-E2q=ma

求得 m=1kg

(3)由以上几式可解得μ=0.2 16.(11 分)(1)B 球水平方向合力为零, 则有 qBE=k 错误!未找到引用源。 (2 分)
所以 E=k 错误!未找到引用源。=9 ×109×错误!未找到引用源。N/C=3×105N/C (1 分)
(2)两球及细线最后位置如图所示, (1 分) QB 的拉力 FT=2mg=2×0.12×10N=2.4N (1 分) A 球受力平衡,则有 qE=mgtanθ, (2 分) 所以 tanθ=错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。,即θ=37°(1 分)

(3)A 球克服电场力做功,
W=-qEL(1-sinθ) =-3×10-6×3×105×0.3×(1-0.6)J=-0.108 J (2 分)
所以 A 球的电势能增加了ΔEp=0.108J (1 分) 17. (13 分)(1)小球从开始自由下落至到达管口 B 的过程中机械能守恒,
故有:mg·4R=12mv2B(2 分) 到达 B 点时速度大小为 vB= 8gR.(1 分)

(2)设电场力的竖直分力为 Fy,水平分力为 Fx,则 Fy=mg(1 分) 小球从 B 运动到 C 的过程中,由动能定理得:-Fx·2R=12mv2C-12mv2B(2 分) 小球从管口 C 处离开圆管后,做类平抛运动,由于经过 A 点,有 y=4R=vCt(1 分) x=2R=12axt2=2Fmx t2(1 分) 联立解得:Fx=mg(1 分) 电场力的大小为 F=qE= F2x+F2y= 2mg. (1 分) (3)小球经过管口 C 处时,向心力由 Fx 和圆管的弹力 FN 的合力提供,设弹力 FN 的方向向左,则 Fx+FN=mRvC2(1 分)解得:FN=3mg(1 分) 根据牛顿第三定律可知,小球经过管口 C 处时对圆管压力为 FN′=FN=3mg,方向水平向右.(1 分)
19.(10 分)解析:对于小球,运动中机械能守恒,则有,mgl= 1 mv12,(1 分) 2
mgh= 1 mv1’2,(1 分) 2
小球与 A 碰撞过程中,系统动量守恒,mv1=- mv1’+MAvA,(2 分)

物块 A 与木板 B 相互作用过程中,系统动量守恒,MAvA=(MA+MB)v 共,(2 分)

小球及 AB 系统组成的系统损失的机械能为[

△E= mgl- 1 mv1’2- 1 (MA+MB)v 共,2,(3 分)

2

2

联立解得:△E=4.5J。(1 分)


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