山西大学附中2014～2015学年第一学期高三月考物理试题

考试时间：90分钟 满分：110分

注意：本考试严禁使用计算器或其它电子存储设备，违者按作弊处理。

一、单项选择题(每小题4分，共8小题,共32分,在每小题给出的四个选项中，只有一个正确,多选或错选不得分) ,7—12题有多个选项正确,全部选对得4分,选对但不全得2分,有错或不答得0分)。

1．下列几个关于力学问题的说法中正确的是（ ）

A.米、千克、牛顿等都是国际单位制中的基本单位

B.放在斜面上的物体，其重力沿垂直斜面的分力就是物体对斜面的压力

C.摩擦力的方向一定与物体的运动方向在同一直线上

D.做曲线运动的物体所受的合力一定不为零

2．某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型，一个小朋友与斜面在AB段的动摩擦因数μ1tan θ，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态。该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中

A．地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右

B．地面对滑梯始终无摩擦力作用

C．地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小

D．地面对滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的总重力的大小

3．如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高)．则绳中拉力大小变化的情况是(　 　)

A．先变小后变大

B．先变小后不变

C．先变大后不变

D．先变大后变小

4． 电场强度方向与轴平行的静电场，其电势随的分布如图所示，一质量为m、带电量为＋q的粒子（不计重力），以初速度
从O点（
）沿x轴正方向进入电场。下列叙述正确的是

A、粒子从O点运动到
点的过程中，在
点速度最大

B、粒子从
点运动到
点的过程中，电势能先减小后增大

C、要使粒子能运动到
处，粒子的初速度
至少为

D、若
，则粒子在运动过程中的最大动能为

5．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＜

6．如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道，K为轨道最低点，Ⅰ处于匀强磁场中，Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点K的过程中，下列说法正确的是( )

A．在K处球a速度最大 B．在K处球b对轨道压力最大

C．球b需要的时间最长 D．球c机械能损失最多

7．小明有一个磁浮玩具，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，其构造如右图所示。若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是

A．电路中的电源必须是交流电源

B．电路中的a端点须连接直流电源的负极

C．若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度

D．若将可变电阻的电阻值调大，可增加玩偶飘浮的最大高度

8．竖直平面内有一个
圆弧AB，OA为水平半径，现从圆心O处以不同的初速度水平抛出一系列质量相同的小球，这些小球都落到圆弧上，小球落到圆弧上时的动能（ ）

A.越靠近A点越大 B.越靠近B点越大

C.从A到B先减小后增大 D.从A到B先增大后减小

二、多项选择题（每题4分，共7小题，共28分。每小题至少有两个选项正确，全部选对得4分，部分选对得2分，多选或者错选不得分）

9．马航客机失联牵动全世界人的心，现初步确定失事地点位于南纬31°52′东经115°52′的澳大利亚西南城市珀斯附近的海域，有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，每天上午同一时刻在该区域的正上方海面照像，则（ ）

A.该卫星可能是通过地球两极上方的轨道

B.该卫星平面可能与南纬31°52′所确定的平面共面

C.该卫星平面一定与东经115°52′所确定的平面共面

D.地球自转周期一定是该卫星运行周期的整数倍

10．如图所示实线为等量异号点电荷周围的电场线，虚线为以一点电荷为中心的圆，M点是两点电荷连线的中点．若将一试探正点电荷从虚线上N点移动到M点，则（ ）

A.电荷所受电场力大小不变 B.电荷所受电场力逐渐增大

C.电荷电势能逐渐减小 D.电荷电势能保持不变

11．如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，M、N分别是甲、乙两船的出发点，两船头与河岩均成α角，甲船船头恰好对准N点的正对岸P点，经过一段时间乙船恰好到达P点，如果划船速度大小相同，且两船相遇，不影响各自的航行，下列判断正确的是（ ）

A.甲船也能到达正对岸 B.两船渡河时间一定相等

C.两船相遇在NP直线上 D.渡河过程中两船不会相遇

12．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，烧断细线，则（ ）

A.两物体均沿切线方向滑动

B.物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，同时所受摩擦力减小

C.两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动

D.物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远

13．如图，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率v1匀速向右运动。一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2（v2 > v1）滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端。就上述过程，下列判断正确的有

A．滑块返回传送带右端的速率为v1

B．此过程中传送带对滑块做功为

C．此过程中电动机对传送带做功为2mv

D．此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为

14．如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示，g取10m/s2，根据图象可求出（ ）

A.物体的初速率v0=3m/s

B.物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.75

C.取不同的倾角θ，物体在斜面上能达到的位移x的最小值xmin=1.44m

D.当某次θ=30°时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑

15．如图甲所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，其中Q1为正点电荷，在它们连线的延长线上有a、b两点。现有一检验电荷q（电性未知）以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动（检验电荷只受电场力作用），q运动的速度图像如图乙所示。则 （ ）

A．Q2必定是负电荷

B．Q2的电荷量必定大于Q1的电荷量

C．从b点经a点向远处运动的过程中检验电荷q所受的电场力一直减小

D．可以确定检验电荷的带电性质

三、实验题（共两小题。其中16题每小问2分，共8分；17题第1问4分，第二问2分，共7分）

16．为测量木块与木板间的动摩擦因数，将木反倾斜，木块以不同的初速度沿木板向上滑到最高点后再返回，用光电门测量木块来回的速度，用刻度尺测量向上运动的最大距离，为确定木块向上运动的最大高度，让木块推动轻质卡到最高点，记录这个位置，实验装置如图甲所示．

（1）本实验中，下列操作合理的是

A．遮光条的宽度应尽量小些

B．实验前将轻质卡置于光电门附近

C．为了实验成功，木块的倾角必须大于某一值

D．光电门与轻质卡最终位置间的距离即为木块向上运动的最大距离

（2）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示读数为 mm．

（3）改变木块的初速度，测量出它向上运动的最大距离与木块来回经过光电门时速度的平方差，结果如下表所示，试在丙图坐标纸上作出△v2﹣x的图象，经测量木板倾角的余弦值为0.6，重力加速度取g=9.80m/s2，则木块与木板间的动摩擦因数为 （结果保留两位有效数字）．

序号

1

2

3

4

5



X/cm

16.0

36.0

60.0

70.0

88.0



△v2/m2s﹣2

0.04

0.09

0.15

0.19

0.22



（4）由于轻质卡的影响，使得测量的结果 （选填“偏大”或“偏小”）．

17．(7分) 一个未知电阻Rx，阻值大约为10kΩ﹣20kΩ，为了较为准确地测定其电阻值，实验室中有如下器材：

电压表V1（量程3V、内阻约为3kΩ）

电压表V2（量程15V、内阻约为15kΩ）

电流表A1（量程200μA、内阻约为100Ω）

电流表A2（量程0.6A、内阻约为1Ω）

电源E（电动势为3V）

滑动变阻器R（最大阻值为200Ω）

开关S

（1）在实验中电压表选 ，电流表选 ．（填V1、V2，A1、A2）

（2）为了尽可能减小误差，请你在虚线框中画出本实验的电路图．

四、计算题

18．（12分）如图所示，均可视为质点的三个物体A、B、C穿在竖直固定的光滑绝缘轻杆上，A与B紧靠在一起（但不粘连），C紧贴着绝缘地板，质量分别为MA=2.32kg，MB=0.20kg，MC=2.00kg，其中A不带电，B、C的带电量分别为qB = +4.0×10-5C，qC =+7.0×10-5C，且电量都保持不变，开始时三个物体均静止。现给物体A施加一个竖直向上的力F，若使A由静止开始向上作加速度大小为a=4.0m/s2的匀加速直线运动，则开始需给物体A施加一个竖直向上的变力F，经时间t 后， F变为恒力。已知g=10m/s2，静电力恒量k=9×109N·m2/c2，

求：（1）静止时B与C之间的距离；

（2）时间t的大小；

（3）在时间t内，若变力F做的功WF=53.36J，则B所受的电场力对B做的功为多大？

19．（13分）如图所示，固定在水平地面上的工件，由AB和BD两部分组成，其中AB部分为光滑的圆弧， AOB=37o，圆弧的半径R=0．5m，圆心O点在B点正上方；BD部分水平，长度为0．2m，C为BD的中点。现有一质量m=lkg，可视为质点的物块从A端由静止释放，恰好能运动到D点。（g=10m/s2，sin37o=0．6，cos37o=0．8）求：

（1）为使物块恰好运动到C点静止，可以在物块运动到B点后，对它施加一竖直向下的恒力F，F应为多大?

（2）为使物块运动到C点时速度为零，也可先将BD部分以B为轴向上转动一锐角
，
应为多大?（假设B处有一小段的弧线平滑连接，物块经过B点时没有能量损失）

（3）接上一问，求物块在BD板上运动的总路程。

20．（11分）如图所示，已知倾角为θ=45°、高为h的斜面固定在水平地面上．一小球从高为H（h＜H＜
h）处自由下落，与斜面做无能量损失的碰撞后水平抛出．小球自由下落的落点距斜面左侧的水平距离x满足一定条件时，小球能直接落到水平地面上．

（1）求小球落到地面上的速度大小；

（2）求要使小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，x应满足的条件；

（3）在满足（2）的条件下，求小球运动的最长时间．

物理参考答案

1．D2．A3．C4． D5． D6． C7．C8．C9．AD10．BC11．BC12．BD13．ABD14．BC15．AD

16．（1）AC；（2）3.700；（3）图象如图所示，0.010；（4）偏大．

17．（1）V1，A1（2）见解析

18．（1）小球落到地面上的速度大小为
；（2）要使小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，x应满足的条件为
；（3）在满足（2）的条件下，小球运动的最长时间为2
．

【解析】

试题分析：（1）由于小球与斜面碰撞无能量损失，自由下落和平抛运动机械能也守恒，所以小球整个运动过程中机械能守恒，据此列式求解小球落到地面上的速度大小；

（2）小球与斜面碰撞后做平抛运动，当正好落在斜面底端时，x最小，根据平抛运动的基本公式结合几何关系、动能定理求出x的最小值，而x的最大值即为h，从而求出x的范围；

（3）根据竖直方向做自由落体运动，由运动学公式列出总时间的表达式，再由数学知识求解最长的时间．

解：（1）设小球落到底面的速度为v，根据机械能守恒得：
，得：
。

（2）小球做自由落体的末速度为：
，小球做平抛运动的时间为：
，
，由s＞h﹣x，解得：

（3）
，
，

当H﹣h+x=h﹣x，即x=h﹣
时，小球运动时间最长，x=h﹣
，符合（2）的条件，代入得：
。

答：（1）小球落到地面上的速度大小为
；（2）要使小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，x应满足的条件为
；（3）在满足（2）的条件下，小球运动的最长时间为2
．

19．（1）10N;（2）370；（3）0.25m

【解析】

试题分析：（1）设BD段长度为l，动摩擦因数为，研究物块运动，根据动能定理：

从A到D的过程中

从A到C恰好静止的过程中

又 BC段

代入数据联立解得：
，F=10N

（2）右图中，从A到C的过程中，根据动能定理

其中

联立解得

（3）物块在C处速度减为零后，由于
＞
物块将会下滑，而AB段光滑，故物块将做往复运动，直到停止在B点。

根据能量守恒定律：

而摩擦生热

代入数据解得

物块在BD板上的总路程s=0.25m

20．（1）1.0m（2）1s（3）17.2J

【解析】

试题分析：（1）开始时A、B处于平衡状态，设
之间的距离为
，则

，代入数据可得：

经时间t ， F变为恒力。A、B恰好分离，A、B间无相互作用，设BC之间的距离为
则

，代入数据可得：

(2)
则，代入数据可得

(3) 以AB为系统，由动能定理可得

而

代入数据可得：