【物理】江苏省常州三中2016届高三上学期期中试卷

1 2015-2016学年江苏省常州三中高三（上）期中物理试卷

1．如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图．励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直．电子速度的大小和磁场强弱可分别由通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节．下列说法正确的是（ ）

A．仅增大励磁线圈中电流，电子束径迹的半径变大

B．仅提高电子枪加速电压，电子束径迹的半径变大

C．仅增大励磁线圈中电流，电子做圆周运动的周期将变大

D．仅提高电子枪加速电压，电子做圆周运动的周期将变大

2．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计．下列说法正确的是（ ）

A．S闭合瞬间，A先亮

B．S闭合瞬间，A、B同时亮

C．S断开瞬间，B逐渐熄灭

D．S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭

3．如图甲所示，静止在水平地面上的物块受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的最大静摩擦力fm大小与滑动摩擦力大小相等，则（ ）

A．0～t1时间内所受摩擦力大小不变

B．t1～t2时间内物块做加速度减小的加速运动

2 C．t2时刻物块的速度最大

D．t2～t3时间内物块克服摩擦力做功的功率增大

4．如图所示为“单聚焦质谱仪的结构图”，气体分子或液体﹑固体的蒸气分子进入样品室后受到具有一定能量的高速电子流轰击﹐分子变成带正电荷的阳离子﹐称为分子离子．加速器的作用使离子加速﹐正离子加速进入质量分析器，质量分析器中的扇形匀强磁场将其按质荷比大小不同进行分离．分离后的离子先后进入检测器，检测器得到离子信号，放大器将信号放大并记录在读出装置上．下列关于该质谱仪的说法正确的是（ ）

A．加速电压越大则分子离子的转动半径越小

B．扇形磁场的磁场越强则分子离子的转动半径越大

C．若真空泵未能将磁场区域的空气吸光，则分子离子的转动半径越来越小

D．氕氘氚同位素中氕的转动半径最大

5．如图所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为θ．下列说法正确的是（ ）

A．当m一定时，θ越大，轻杆受力越不变

B．当m一定时，θ越小，滑块对地面的压力越大

C．当θ一定时，M越大，滑块与地面间的摩擦力不变

D．当θ一定时，M越小，可悬挂重物C的质量m越大

6．在地球上方的轨道空间充斥着大量的太空垃圾，如图所示，它们具有巨大破坏力，若与运作中的人造卫星、载人飞船或国际空间站相撞，会危及到设备甚至宇航员的生命．据计算一块直径为10厘米的太空垃圾就可以将航天器完全摧毁，数毫米大小的太空垃圾就有可能使它们无法继续工作．美国航天局（NASA）统计称，地球卫星轨道上目前能追踪到的超过

3 10厘米的物体超过22000件，其中只有1000件是正在工作的航天器，其余的都是太空垃圾．关于太空垃圾下列说法正确的是（ ）

A．太空垃圾之所以对飞行器产生巨大危害是因为其运行速度都大于第一宇宙速度

B．美国密歇根大学正在研究将大气气体脉冲发射到目标碎片必经路线上从而可以实现垃圾落地

C．可以采用导弹击毁太空中的报废卫星从而实现清理垃圾的效果

D．外层太空垃圾对发射卫星的危害性比内层垃圾要小

7．如图所示，d处固定有负点电荷Q，一个带电质点只在电场力作用下运动，射入此区域时的轨迹为图中曲线abc，a、b、c、d恰好是一正方形的四个顶点，则有（ ）

A．a、b、c三点处电势高低关系是φa=φc＞φb

B．质点由a到c，电势能先增加后减小，在b点动能最小

C．质点在a、b、c三点处的加速度大小之比为2：1：2

D．若将d处的点电荷改为+Q，该带电质点的轨迹仍可能为曲线abc

8．如图1所示，螺线管内有一平行于轴线的匀强磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U型导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内．当螺线管内的磁感应强度随时间按图2所示规律变化时（ ）

A．在t3时刻，金属圆环L内的磁通量最大

B．在t4时刻，金属圆环L内的磁通量最大

4 C．在t2﹣t3时间内，金属圆环L内有逆时针方向的感应电流

D．在t2﹣t3时间内，金属圆环L有收缩趋势

9．如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为r（r＜＜R）的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N．现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是（ ）

A．N个小球在运动过程中始终不会散开

B．第N个小球在斜面上能达到的最大高度为R

C．第1个小球到达最低点的速度＞v＞

D．第1个小球到达最低点的速度v＜

10．如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（H＞＞d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g．则：

（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d= mm．

（2）小球经过光电门B时的速度表达式为 ．

（3）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式： 时，可判断小球下落过程中机械能守恒．

5 （4）实验中发现动能增加量△EK总是稍小于重力势能减少量△EP，增加下落高度后，则△Ep﹣△Ek将 （选填“增加”、“减小”或“不变”）．

11．（10分）实验室有下列器材：

灵敏电流计（内阻约为50Ω）；电压表（0～3V，内阻约为10kΩ）；

电阻箱R1（0～9999Ω）；滑动变阻器R2（0～100Ω，1.5A）；

旧干电池一节；导线开关若干．

（1）某实验小组先测灵敏电流计的内阻，电路如图甲所示，测得电压表示数为2V，灵敏电流计示数为4mA，电阻箱旋钮位置如图乙所示，则灵敏电流计内阻为 Ω．

（2）为将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R1的阻值调为 Ω．调好后连接成如图丙所示的电路测干电池的电动势和内阻，调节滑动变阻器读出了几组电压表和电流计的示数如下表，请在图丁所示的坐标系中作出合适的U﹣IG图线．

U/V 0.8 0.9 1.0 1.1

1.2

IG/mA 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0

（3）由作出的U﹣IG图线求得干电池的电动势E= V，内阻r= Ω．

12．（10分）如图所示，光滑固定的竖直杆上套有一个质量m=0.4kg的小物块A，不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D，连接物块A和小物块B，虚线CD水平，间距d=0.72m，此时连接物块A的细绳与竖直杆的夹角为37°，物块A恰能保持静止．不计摩擦和空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2．求：

6 （1）物块B的质量；

（2）现将物体A移至C处由静止释放，求A、B的最大速度各为多少？

13．（15分）如图，半径R=0.5m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接，O为圆弧轨道ABC的圆心，B点为圆弧轨道的最低点，半径OA、OC与OB的夹角分别为53°和37°．将一个质量m=0.5kg的物体（视为质点）从A点左侧高为h=0.8m处的P点水平抛出，恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道．已知物体与轨道CD间的动摩擦因数μ=0.8，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）物体水平抛出时的初速度大小V0；

（2）物体经过B点时，对圆弧轨道压力大小FN；

（3）物体在轨道CD上运动的距离x．

14．（15分）如图所示，原点O为两个大小不同的同心圆的圆心．半径为r的小圆区域I内有方向垂直xoy平面向里的匀强磁场，两圆之间的环形区域II内也有方向垂直于xoy平面的另一匀强磁场．一质量为m、电量为q、初速度为v0的带正电粒子从坐标为（0，r）的A点沿﹣y方向射入区域I，然后从x轴上的P点沿+x方向射出，粒子经过区域II后从Q点第2次射入区域I，已知OQ与+x方向成60°．角．不计粒子的重力．

（1）求区域I中磁感应强度B1的大小；

（2）求环形区域II中磁感应强度B2的大小、方向；

（3）若要使粒子约束在磁场内，求大圆半径R的最小值；

（4）求粒子在磁场中运动的周期T．

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15．（15分）如图所示xOy平面内，在x轴上从电离室产生的带正电的粒子，以几乎为零的初速度飘入电势差为U=200V的加速电场中，然后经过右侧极板上的小孔沿x轴进入到另一匀强电场区域，该电场区域范围为﹣l≤x≤0（l=4cm），电场强度大小为E=×104V/m，方向沿y轴正方向．带电粒子经过y轴后，将进入一与y轴相切的圆形边界匀强磁场区域，磁场区域圆半径为r=2cm，圆心C到x轴的距离为d=4cm，磁场磁感应强度为B=8×10﹣2T，方向垂直xoy平面向外．带电粒子最终垂直打在与y轴平行、到y轴距离为L=6cm的接收屏上．求：

（1）带电粒子通过y轴时离x轴的距离；

（2）带电粒子的比荷；

（3）若另一种带电粒子从电离室产生后，最终打在接收屏上y=cm处，则该粒子的比荷又是多少？

16．（16分）如图，P是倾角为30°的光滑固定斜面．劲度系数为k的轻弹簧一端同定在斜面底端的固定挡板C上，另一端与质量为m的物块A相连接．细绳的一端系在物体A上，细绳跨过不计质量和摩擦的定滑轮，另一端有一个不计质量的小挂钩．小挂钩不挂任何物体时，物体A处于静止状态，细绳与斜面平行．在小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m的物块B后，物体A沿斜面向上运动．斜面足够长，运动过程中B始终未接触地面．