辽宁省沈阳市四校协作体高三物理上学期期中联合考试试
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2015—2016沈阳四校协作体高三联合考试物理试卷试卷说明:试卷共三部分:第一部分:选择题(1-12题 48分)第二部分:填空题(13-15题 14分)第三部分:计算题(16-18题 38分)。
第Ⅰ卷(客观题 共48分)一、选择题:(本题共12小题,每小题4分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
)1.在建立物理概念过程中,学会象科学家那样运用物理思想,使用科学方法,往往比记住物理概念的词句或公式更重要。
在高中物理学习内容中,速度、加速度、电场强度这三者所体现的共同的物理思想方法是( ) A .理想模型 B .微小量放大 C .等效替代 D .比值定义2.如图所示,质量为m 的小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角θ=37°的木板托住,小球处于静止状态,弹簧处于压缩状态,则( )A .小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上B .弹簧弹力不可能为34mgC .小球可能受三个力作用D .木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg3.如图所示,一轻杆两端分别固定着质量为m A 和m B 的两个小球A 和B (可视为质点).将其放在一个直角形光滑槽中,已知轻杆与槽右壁成α角,槽右壁与水平地面成θ角时,两球刚好能平衡,且α≠θ,则A 、B 两小球质量之比为( ) A . B . C .D .4如图所示为A 、B 两质点在同一直线上运动的位置—时间(x -t )图像.A 质点的图像为直线,B 质点的图像为过原点的抛物线,两图像交点C 、D 坐标如图.下列说法不正确的是( )A .A 、B 相遇两次B .0~t 1时间段内B 在前A 在后,t 1~t 2时间段A 在前B 在后C .两物体速度相等的时刻一定在t 1~t 2时间段内D .A 在B 前面且离B 最远时,B 的位移为x 1+x 225.质量为M 的光滑圆槽放在光滑水平面上,一水平恒力F 作用在其上促使质量为m 的小球静止在圆槽上,如图所示,则( ) A .小球对圆槽的压力为MF m +M B .小球对圆槽的压力为mF m +MC .水平恒力F 变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力增加D .水平恒力F 变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力减小6. 6.随着人类航天事业的进步,太空探测越来越向深空发展,火星正在成为全球航天界的“宠儿”。
美国正在致力于火星探测计划,计划到2025年完成火星探测活动。
假设某宇航员登上了火星,在其表面以初速度v 竖直上抛一小球(小球仅受火星的引力作用),小球上升的最大高度为h ,火星的直径为d ,引力常量为G ,则( )A . 火星的第一宇宙速度为hd v B .火星的密度为Ghd v π432C . 火星的质量为Gh d v 222D .火星的“同步卫星”运行周期为hdvπ2 7.如图所示是“过山车”玩具模型.当小球以速度v 经过圆形轨道最高点时,小球与轨道间的作用力为F ,多次改变小球初始下落的高度h ,就能得出F 与v 的函数关系,关于F 与v 之间关系有可能正确的是( )8.已知通电长直导线周围某点的磁感应强度B =k I r,即磁感应强度B 与导线中的电流I 成正比、与该点到导线的距离r 成反比.如图所示,两根平行长直导线相距为R ,通以大小、方向均相同的电流.规定磁场方向垂直纸面向里为正,在0~R 区间内磁感应强度B 随r 变化的图线可能是( )9.如图所示,电动势为E 、内阻为r 的电池与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联,已知R 0=r ,滑动变阻器的最大阻值为2r .当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时,下列说法中正确的是( )A .电路中的电流变大B .电源的输出功率先变大后变小C .滑动变阻器消耗的功率变小D .定值电阻R 0上消耗的功率先变大后变小10.如图所示,A 、B 、O 、C 为在同一竖直平面内的四点,其中A 、B 、O沿同一竖直线,B 、C 同在以O 为圆心的圆周(用虚线表示)上,沿AC 方向固定有一光滑绝缘细杆L ,在O 点固定放置一带负电的小球。
现有两个质量和电荷量都相同的带正电的小球a 、b ,先将小球a 穿在细杆上,让其从A 点由静止开始沿杆下滑,后使小球b 从A 点由静止开始沿竖直方向下落。
各带电小球均可视为点电荷,则下列说法中正确的是( ) A .从A 点到C 点,小球a 做匀加速运动B .从A 点到C 点电场力对小球a 做的功大于从A 点到B 点电场力对小球 b 做的功 C .小球a 在C 点的动能大于小球b 在B 点的动能D .从A 点到C 点,小球a 的机械能先增加后减小,但机械能与电势能之和不变11.光滑水平桌面上放置一长木板M ,长木板上表面粗糙,上面放置一小铁块m ,现有一水平向右的恒力 F 作用于铁块上,以下判断正确的是( )A .铁块与长木板都向右运动,且两者一定保持相对静止B .若水平力足够大,铁块与长木板间有可能发生相对滑动C .若两者保持相对静止,运动一段时间后,拉力突然反向,铁块与长木板间有可能发生相对滑动D .若两者保持相对静止,运动一段时间后,拉力突然反向,铁块与长木板间仍将保持相对静止12.如图所示,一带电粒子,质量为m ,电荷量为q ,以一定的速度沿水平直线A ′B ′方向通过一正交的电磁场,磁感应强度为B 1,电场强度为E .粒子沿垂直等边三角形磁场边框的AB 边方向由中点的小孔O 进入另一匀强磁场,该三角形磁场的边长为a ,经过两次与磁场边框碰撞(碰撞过程遵从反射定律)后恰好返回到小孔O ,则以下说法正确的是(不计重力)( )MFA.该带电粒子一定带正电B.该带电粒子的速度为EB1C.该粒子返回到小孔O之后仍沿B′A′直线运动D.等边三角形磁场的磁感应强度为2mEB1qa第Ⅱ卷(主观题共52分)二.填空题:(每空2分,共14分)13.如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成.若静电分析器通道中心线的半径为R,通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E,磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外.一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器,由P点垂直边界进入磁分析器,最终打到胶片上的Q点。
不计粒子重力。
则M、N两个极板中电势较高的是____ 极板;加速电场的电压为____ ;PQ之间的距离为________。
14.如图甲所示,甲、乙两个小球可视为质点,甲球沿倾角为300的光滑足够长斜面由静止开始下滑,乙球做自由落体运动,甲、乙两球的动能与路程的关系图象如图乙所示。
则甲、乙两球的质量之比为m甲:m乙=________;当甲、乙两球的动能均为E K0时,两球重力的瞬时功率之比P甲:P乙=______15.如图,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆,圆心为O, ab为沿水平方向的直径。
若在a点以初速度v1沿ab方向抛出一小球,小球运动t1时间后击中坑壁上的c点;若在a点以较大的初速度v2沿ab方向抛出另一小球,小球运动t2时间后击中坑壁上的d点。
已知oc、od与ab的夹角均为60°,不计空气阻力,则t1∶t2=_________,v1∶v2=_________。
三计算题:(16题10分,17题12分,18题16分,共38分)16.用同种材料制成倾角37°的斜面和长水平面,斜面长15m且固定,一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑,当v0=2 m/s时,经过5s后小物块停在斜面上。
多次改变v0的大小,记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t,作出t-v0图象,如图所示,g=10 m/2s求:1)小物块与该种材料间的动摩擦因数为多少?2)某同学认为,若小物块初速度为4m/s,则根据图象中t与v0成正比推导,可知小物块运动时间为10s。
以上说法是否正确?若不正确,说明理由并解出你认为正确的结果。
0/m·s-117.如图所示,一轻绳一端连一小球B ,另一端固定在O 点,开始时球与O 点在同一水平线上,轻绳拉直,在O 点正下方距O 点L 处有一铁钉C ,释放小球后,小球绕铁钉C 恰好能做完整的竖直面内的圆周运动,重力加速度为g 。
(1)求绳的长度.(2)求小球第一次运动到最低点时的速度.(3)若让小球自然悬挂,小球恰好与水平面接触于F 点,小球质量为m ,在水平面上固定有倾角为θ的斜面,斜面高为h ,小球与斜面AE 及水平面EF 间的动摩擦因数均为μ,EF 段长为s ,让一质量与小球质量相等的滑块从斜面顶端由静止滑下,滑块与小球碰撞后粘在一起,结果两者一起恰好能绕C 在竖直面内做圆周运动,则滑块与小球碰撞过程中损失的机械能是多少(不计滑块在E 处碰撞的能量损失)?18.如图所示A 、B 为水平放置的足够长的平行板, 板间距离为d =1.0×210-m, A 板中央有一电子源P, 在纸面内能向各个方向发射速度在0~3.2×710m/s 范围内的电子, Q 为P 点正上方B 板上的一点, 若垂直纸面加一匀强磁场, 磁感应强度B = 9.1×310-T, 已知电子的质量m = 9.1×3110-kg, 电子电量e = 1.6× 1910-C, 不计电子的重力和电子间相互作用力, 且电子打到板上均被吸收, 并转移到大地. 求:(1) 沿PQ 方向射出的电子, 击中A 、B 两板上的范围.(2) 若从P 点发出的粒子能恰好击中Q 点, 则电子的发射方向 (用图中θ角表示) 与电子速度的大小v 之间应满足的关系及各自相应的取值范围.2015—2016沈阳四校协作体高三联合考试物理答案一、选择题:(本题共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分) 二.填空题:(每空2分,共14分)13. M ;U =ER/2 ;q mERB 214. 4:1 ; 1:1 15. 1:1 ; 1:3三 计算题:(16题10分,17题12分;18题16分,共38分) 16.(10分)(1)a=v 0/t=0.4m/s 2(1分)θθμsin cos mg mg ma -=(1分) 得μ=0.8(1分)2)不正确。
因为随着初速度增大,小物块会滑到水平面,规律将不再符合图象中的正比关系(1分)v 0=4m/s 时,若保持匀减速下滑,则经过s=v 02/2a=20m ,已滑到水平面 物体在斜面上运动,设刚进入水平面时速度v 1斜aS v v 22021=-(1分),a v v t 011-=(1分),得v 1=2m/s (1分),t 1=5s (1分)水平面上g v t μ12==0.25s (1分)总时间t 1+t 2=5.25s (1分) 17.(12分)(1)设轻绳长为R ,则小球绕C 在竖直面内做圆周运动时,半径为R -L ,恰好能做竖直面内的圆周运动,则在最高点mg =mv 2R -L(1分)根据机械能守恒有mg =12mv 2(2分)解得R =53L . (1分)(2)由机械能守恒定律,小球到最低点时mgR =12mv ′2(1分)得到v ′=103gL .(1分) (3)若滑块与小球粘在一起且恰好能在竖直面内绕C 做圆周运动,则碰撞后的共同速度也为v ′=103gL (1分) 对滑块根据动能定理有mgh -μmg (h cot θ+s )=12mv 21(2分)碰撞过程中损失的机械能为E 损=12mv 21-12·2mv ′2(2分)解得E 损=mgh -103mgL -μmg (h cot θ+s ).(1分)18. (16分)(1) 如图甲所示, 沿PQ 方向射出的电子最大轨迹半径由r v m Bev 2=(1分),可得Bemv r m m =代入数据解得d m r m 21022=⨯=- (1分)该电子运动轨迹圆心在A 板上H 处、恰能击中B 板M 处. 随着电子速度的减小, 电子轨迹半径也逐渐减小. 击中B 板的电子与Q 点最远处相切于N 点, 此时电子的轨迹半径为d, 并恰能落在A 板上H 处.所以电子能击中B 板MN 区域和A 板PH 区域.在△MFH 中, 有d MF HM FH 322=-=,(1分)31068.2)32(-⨯=-==d PF QM m, (1分) 2101-⨯==d QN m, 21022-⨯==d PH m. (1分)电子能击中B 板Q 点右侧与Q 点相距2.68×10-3m ~1×10-2m 的范围. (1分) 电子能击中A 板P 点右侧与P 点相距0~2×10-2m 的范围. (甲(2) 如图乙所示,要使P 点发出的电子能击中Q 点, 则有Bemvr =, 2sin dr =θΘ(1分) 解得电子速度与θ之间应满足6108sin ⨯=θv (2分) v 取最大速度 =max v 3.2×107m/s 时,有41sin =θ, 41arcsin min =∴θ(2分) v 取最小速度时有2max πθ=(1分), 6min 108⨯=v m/s, (1分)所以θ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,41arcsinπ(1分) , v ∈(1分)。