高三物理上学期第一次月考试题12

河北定州中学2016-2017学年第一学期高三第一次月考物理试题一 选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分）1如图甲所示，Q1、Q2为两个固定的点电荷，其中Q1带负电，a、b、c三点在它们连线的延长线上现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始向远处运动经过b、c两点（粒子只受电场力作用），粒子经过a、b、c三点时的速度分别为va、vb、vc，其速度-时间图象如图乙所示以下说法中正确的是（ ）AQ2一定带正电BQ2的电量一定小于的电量Cb点的电场强度最大D粒子由a点运动到c点运动过程中，粒子的电势能先增大后减小2如图3所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知 （ ）A带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时的速度大小B带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大C带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大D带电粒子在R点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小3如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为1m的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为10V、20V、30V，则下列说法正确的是（ ）AB、E一定处在同一等势面上B匀强电场的场强大小为10V/mC正点电荷从E点移到F点，则电场力做负功D电子从F点移到D点，电荷的电势能减少20eV4如图所示，一面积为S，电阻为R的N匝矩形线圈处于一个交变的磁场中，磁感应强度的变化规律为B=B0sint下列说法正确的是（ ）A线框中会产生交变电流B在t=时刻，线框中感应电流达到最大值C从t=0到t=这一过程中通过导体横截面积的电荷量为D若只增大变化磁场的频率，则线框中感应电流的频率也将增加，但电流的有效值不变5甲、乙两车以相同的速率V0在水平地面上相向做匀速直线运动，某时刻乙车先以大小为a的加速度做匀减速运动，当速率减小到0时，甲车也以大小为a的加速度做匀减速运动为了避免碰车，在乙车开始做匀减速运动时，甲、乙两车的距离至少应为（ ）A B C3 D26下列科学家中，发现了万有引力定律的是（ ）A开普勒 B牛顿 C卡文迪许 D爱因斯坦7在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t=0时刻起，由坐标原点O（0，0）开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度时间图像如图甲、乙所示，下列说法中正确的是（ ）A前2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动B后2 s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向C4 s末物体坐标为（4 m，4 m）D4 s末物体坐标为（6 m，2 m）8图为静电除尘器除尘机原理示意图；尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，下列表述正确的是（ ）A到达集尘极的尘埃带正电荷B电场方向由集尘极指向放电极C带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大9如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零。则小球a（ ）A从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小 B从N到P的过程中，速率先增大后减小C从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量 D从N到Q的过程中，电势能一直增加10如图所示，x轴在水平地面上，y轴竖直向上，在y轴上的P点分别沿x轴正方向和y轴正方向以相同大小的初速度抛出两个质量相等的小球a和b，不计空气阻力，若b上升的最大高度等于P点离地的高度，则从抛出到落地，有（ ）Aa的运动时间是b的运动时间的倍Ba的位移大小是b的位移大小的倍Ca、b落地时的速度相同，因此动能一定相同Da、b落地时的速度不同，但动能相同二、实验题（共2小题，共20分）11如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度（1）所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需（填字母代号）中的器材A直流电源、天平及砝码 B直流电源、毫米刻度尺C交流电源、天平及砝码 D交流电源、毫米刻度尺（2）通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度为使图线的斜率等于重力加速度，除作v-t图象外，还可作 图象，其纵轴表示的是 ，横轴表示的是 12实验室备有以下实验器材：一个已校准的电流表A（量程lmA，内阻约几百欧）一个标准电压表V（量程3V）一个电源E（电动势约为4 V）一个电阻箱R1（阻值范围：09999 ）一个滑动变阻器R2（阻值范围：020 ）一个单刀单掷开关S、另有导线若干（）现要先测出电流表A的内阻，然后将其改装成量程也为3V的电压表，最后利用上述标准电压表对改装成的电压表V进行校对，则标准电压表与改装的电压表 。（串联或并联）（）若要求只设计一个电路，既可以较精确地测量A表的内阻，又能对改装后的电压表进行校对。请在虚线框中画出你设计的实验电路图若在测A表内阻的实验中，调节电阻箱R1，使其接入电路中的电阻为R时，读出A表和V表的示数分别为I和U，则电流表内阻的大小表达式为_。（用I、U和R表示）将A表改装成量程为3V的电压表后，在进行校对时，发现改装后的电压表的示数总比标准电压表的示数小，这可能是因为电流表A的内阻测量值比实际值_（填“大”或“小”），应适当调节电阻箱使其接入的电阻值_（填“增大”或“减小”）。三、计算题（共4小题，共40分）13正负电子对撞机是使正负电子以相同速率对撞（撞前速度在同一直线上的碰撞）并进行高能物理研究的实验装置（如图甲），该装置一般由高能加速器（同步加速器或直线加速器）、环形储存室（把高能加速器在不同时间加速出来的电子束进行积累的环形真空室）和对撞测量区（对撞时发生的新粒子、新现象进行测量）三个部分组成为了使正负电子在测量区内不同位置进行对撞，在对撞测量区内设置两个方向相反的匀强磁场区域对撞区域设计的简化原理如图乙所示：MN和PQ为足够长的竖直边界，水平边界EF将整个区域分成上下两部分，区域的磁场方向垂直纸面向内，区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小均为B现有一对正负电子以相同速率分别从注入口C和注入口D同时水平射入，在对撞测量区发生对撞已知两注入口到EF的距离均为d，边界MN和PQ的间距为L，正电子的质量为m，电量为+e，负电子的质量为m，电量为-e（1）试判断从注入口C入射的是正电子还是负电子；（2）若L=4d，要使正负电子经过水平边界EF一次后对撞，求正负电子注入时的初速度大小；（3）若只从注入口C射入电子，间距L=13（2-）d，要使电子从PQ边界飞出，求电子射入的最小速率，及以此速度入射到从PQ边界飞出所需的时间14如图所示，将一定质量的气体密封在烧瓶内，烧瓶通过细玻璃管与注射器和装有水银的U形管连接，最初竖直放置的U形管两臂中的水银柱等高，烧瓶中气体体积为400ml，现用注射器缓慢向烧瓶中注水，稳定后两臂中水银面的高度差为25cm，已知大气压强为75cmHg柱，不计玻璃管中气体的体积，环境温度不变，求：（1）共向玻璃管中注入了多大体积的水？（2）试分析此过程中气体吸热还是放热，气体的内能如何变化15如图甲所示，有一块木板静止在足够长的粗糙水平面上，木板质量为M=4kg，长为L=14m；木块右端放的一小滑块，小滑块质量为m=1kg，可视为质点现用水平恒力F作用在木板M右端，恒力F取不同数值时，小滑块和木板的加速度分别对应不同数值，两者的aF图象如图乙所示，取g=10m/s2求：（1）小滑块与木板之间的滑动摩擦因数，以及木板与地面的滑动摩擦因数（2）若水平恒力F=278N，且始终作用在木板M上，当小滑块m从木板上滑落时，经历的时间为多长16如图所示，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平面上的O点，此时弹簧处于原长另一质量与B相同的滑块A从P点以初速度v0向B滑行，经过时间t时，与B相碰碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动滑块均可视为质点，与平面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g求：（1）碰后瞬间，A、B共同的速度大小；（2）若A、B压缩弹簧后恰能返回到O点并停止，求弹簧的最大压缩量；（3）整个过程中滑块B对滑块A做的功参考答案1ABD2A3AD4AB5D6B8BD9BD10D11D由公式，如绘出图象，故纵轴表示，横轴表示的是h12（I）并联（II）电路图如图； 小；减小解：（I）利用标准电压表对改装成的电压表V进行校对时，标准电压表与改装的电压表应该并联；（II）电路图如图；由欧姆定律可知，电流表内阻的大小表达式为RA=； 电压表的示数偏小，则所串联的电阻阻值太大，则电流表内阻测量值偏小要纠正则应减小电阻箱的阻值。13（1）负（2）（3）解：（1）负电子（因为电子要向下偏转）（2）粒子运动轨迹如图所示，根据几何关系有：解得：根据洛伦兹力提供向心力，有： 解得：（3）要使电子从PQ边界飞出，设电子束的最小速率为v，运动的轨道半径为r，画出运动的轨迹如图所示由几何关系得： 即：由圆周运动：代入得：根据题意，设电子在区磁场的区域中运动对应的圆心角为，经过3次重复，最后运动的轨迹对应的圆心角为，设电子在磁场中运动的周期为T，在磁场中运动的时间为t，则：， 联立得：14（1）100ml；（2）气体放热，气体的内能不变解：（1）初状态：P1=75cmHg，V1=400ml注入水后，P2=100cmHg由玻意耳定律得：P1V1=P2V2代入数据，解得：V2=300ml注入水的体积：V=V1V2=100ml（2）气体的内能是由温度和物质的量的多少决定的，一定质量的气体，温度不变，那么它的内能也不变；根据题意气体的体积减小，说明外界对气体做功，又由热力学第一定律得出：气体对外放热考点：玻意耳定律；热力学第一定律15（1）04， 01（2）2s解：（1）由图乙可知，当恒力F25N时，小滑块与木板将出现相对滑动，以小滑块为研究对象，根据牛顿第二定律得，1mg=ma1代入数据解得1=04以木板为研究对象，根据牛顿第二定律有：F1mg2（m+M）g=Ma2，则结合图象可得，解得2=01（2）设m在M上滑动的事件为t，当水平恒力F=278N时，由（1）知滑块的加速度为，而滑块在时间t内的位移为，由（1）可知木板的加速度为，代入数据解得a2=47m/s2，而木板在时间t内的位移为由题可知，s1s2=L，代入数据联立解得t=2s考点：牛顿第二定律的综合应用16（1）碰后瞬间，A、B共同的速度大小为（v0gt）；（2）若A、B压缩弹簧后恰能返回到O点并停止，求弹簧的最大压缩量为（v0gt）2；（3）整个过程中滑块B对滑块A做的功为m（v0gt）2解：（1）设A、B质量均为m，A刚接触B时的速度为v1，碰后瞬间共同的速度为v2，从P到O过程，由动量定理得：mgt=mv1mv0以A、B为研究对象，碰撞瞬间系统动量守恒，乙向左为正方向，由动量守恒定律得：mv1=2mv2，解得：v2=（v0gt）；（2）碰后A、B由O点向左运动，又返回到O点，设弹簧的最大压缩量为x，由能量守恒定律得：（2mg）2x=（2m）v，解得：x=（v0gt）2（3）对滑块A，由动能定理得：W=mv22mv12=m（v0gt）2；