扶沟高中2015-2016学年度上期高三开学考试

物理试题

命题 刘军伟 审题 马光辉 时间 2015 8 11

一、选择题（本大题共12小题，每小题4分. 1-7题只有一项符合题目要求. 8-12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.某一质点运动的位移x随时间t变化的图象如图所示，则(　　)[:]

A．第10 s末，质点的速度最大

B．0～10 s内，质点所受合外力的方向与速度方向相反

C．第5 s末和第15 s末，质点的加速度方向相反

D．在20 s内，质点的位移为9 m

2.物体原来静止在水平地面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图所示．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．根据题目提供的信息，下列判断正确的是(　　)

A．物体的质量m＝2 kg

B．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.6

C．物体与水平面的最大静摩擦力fmax＝12 N

D．在F为10 N时，物体的加速度a＝2.5 m/s2

3.如图所示，一束粒子(不计重力，初速度可忽略)缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域Ⅰ，再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域Ⅱ，其中磁场的方向如图所示，收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上．则(　　)

A．该装置可筛选出具有特定质量的粒子

B．该装置可筛选出具有特定电量的粒子

C．该装置可筛选出具有特定速度的粒子

D．该装置可筛选出具有特定动能的粒子

4.如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O点的水平线。已知一小球从M点出发，初速率为v0，沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所需时间为t1；若该小球仍由M点以出速率v0出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为v2，所需时间为t2.则（ ）

A.v1=v2 ，t1＞t2 B. v1＜v2，t1＞t2 C. v1=v2，t1＜t2 D. v1＜v2，t1＜t2

5.2013年我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程。某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想：如图，将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h高度的轨道上，与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接，然后由飞船送“玉兔”返回地球。设“玉兔”质量为m，月球为R，月面的重力加速度为g月。以月面为零势能面。“玉兔”在h高度的引力势能可表示为
，其中G为引力常量，M为月球质量，若忽略月球的自转，从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为( )

A、
B、

C、
D、

6.如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定时，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q.将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比(　　)

A．U变小　　　B．I变小 C．Q不变　　　D．Q减小

7．如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成—个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环a、b与长直金属杆导通，在外力F作用下，正弦形金属线可以在杆上无摩擦滑动．杆的电阻不计，导线电阻为R，a、b间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是L/2.在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为2L，磁感应强度为B.现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，在运动过程中导线和杆组成的平面始终与磁场垂直．t＝0时刻导线从O点进入磁场，直到全部穿过磁场，外力F所做功为(　　)

B.

C.
D.

8．如图中K、L、M为某静电场中的三个相距较近的等差等势面，电势满足φK<φL<φM，等势面关于bc连线对称．现将一个带负电的试探电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点．则试探电荷在此全过程中(　　)

A．所受电场力的方向不变 B．所受电场力一直变大

C．电势能一直减小 D．电势能先不变后增大

9．如图①所示，高空滑索是一种勇敢者的运动项目．如果一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动，在下滑过程中可能会出现如图②和如图③所示的两种情形．不计空气阻力，则下列说法正确的是(　　)

A．图②的情形中，人只能匀加速下滑

B．图②的情形中，钢索对轻环的作用力大小为mg/2

C．图③的情形中，人匀速下滑

D．图③的情形中，钢索对轻环无摩擦力

10.如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端；假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大；用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则( )

A.Uab:Ucd=n1:n2

B.增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小

C.负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd 越大

D.将二极管短路，电流表的读数加倍

11.在光滑的绝缘水平面上方，有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，PQ为磁场边界．一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向放置于磁场中A处，现给金属圆环一水平向右的初速度v.当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时其速度为，则下列说法正确的是(　　)

A．此时圆环中的电功率为
B．此时圆环的加速度为

C．此过程中通过圆环截面的电荷量为
D．此过程回路中产生的电能为0.75mv2

12.如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角(0<θ<π)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)．则下列说法正确的是(　　)

A．若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短

B．若v一定，θ越大，则粒子在离开磁场的位置距O点越远

C．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大

D．若θ一定，则粒子在磁场中运动的时间与V无关

二、非选择题（共47分）

（一）实验题（第13题6分，第14题10分，共16分）

13.(每小题2分，共6分）学校实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验时,提出了如图甲、乙所示的两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验;乙方案为用小车在木板斜面上下滑进行实验。

(1)小组内同学对两种方案进行了讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是　　　　　(选填“甲”或“乙”)。

(2)若该小组采用图甲所示的装置打出一条纸带如丙图所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02s,请根据纸带计算出打下D点时纸带的速度大小为　　　m/s。(结果保留三位有效数字)

(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度,作出的v2-h图线近似如图丁所示,则图线斜率的物理意义是　 。

14.(每空2分，共10分)在物理课外活动中,刘聪同学制作了一个简单的多用电表,图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10 mA,当选择开关接3时是量程为250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,由于粗心上排刻度线对应数值没有标出。



(1)若指针指在图乙所示位置,选择开关接1时其读数为　　　　;选择开关接3时其读数为　　　　　。

(2)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势,刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验：

①将选择开关接2,红、黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏。

②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度应为　　　　　　Ω。

③计算得到多用电表内电池的电动势为　　　　　V(保留2位有效数字)。

(3)调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙所示位置,则待测电阻的阻值

为　　　　Ω(保留2位有效数字)。

15、(15分)如图所示，斜面ABC中AB段粗糙，BC段长1.6 m且光滑。质量为1 kg的小物块由A处以12m/s的初速度沿斜面向上滑行，到达C处速度为零。此过程中小物块在AB段速度的变化率是BC段的2倍，两段运动时间相等。g=10 m/s2，以A为零势能点。求小物块

(1)通过B处的速度； (2)在C处的重力势能；

(3))沿斜面下滑过程中通过BA段的时间。

16、(16分)如图所示，在xoy平面内，MN与y轴平行，间距为d，其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B1；MN右侧空间有垂直纸面不随时间变化的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的粒子以v0的速度从坐标原点O沿x轴负方向射入磁场，经过一段时间后再次回到坐标原点，此过程中粒子两次通过电场，总时间
。粒子重力不计。求：

（1）左侧磁场区域的最小宽度；（2）电场区域电场强度的大小；

（3）右侧磁场区域宽度及磁感应强度满足的条件。

（二）选考题（15分）从给出的3道题中任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

17． [物理——选修3—3]（15分）

（1）（6分）关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是_________。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动就越明显

B．“油膜法”估测分子大小实验中，可将纯油酸直接滴入浅盘的水面上

C．分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小

D．分子间的引力和斥力相等时，分子势能一定为零

E．物体温度降低时，其分子热运动的平均动能一定减小

（2）（9分）如图所示，质量为M＝5kg的圆形汽缸内部底面横截面积为s＝10cm2，内部高为l＝0．8m，放置在水平地面上（与地面间有少量空隙），汽缸中用质量为m＝2kg的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体，开始时气柱长度为l1＝0．4 m。现用力缓慢拉动活塞，整个过程气体温度保持不变，已知大气压强为p0＝1×105 Pa，g取10m／s2。

（i）活塞向上移动x＝0．2 m时，求拉力F的大小。

（ii）通过计算判断，活塞从汽缸中拉出时，汽缸是否离开地面?

18．[物理——选修3—4]（15分）

（1）（6分）如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为2m，各质点均静止在各自的平衡位置，t＝0时刻振源a开始做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图象如图乙所示，形成的简谐横波以2m／s的速度水平向右传播，则下列说法正确的是_________。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．波传播到质点c时，质点c开始振动的方向竖直向上

B．0～4 s内质点b运动的路程为8cm

C．4～5s内质点d的加速度正在逐渐减小

D．6 s时质点e第一次处于波峰位置

E．各质点都振动起来后，a与c的运动方向始终相反

（2）（9分）如图所示，一个足够大的水池盛满清水，水深h＝4m，水池底部中心有一点光源A，其中一条光线斜射到水面上距A为l＝5m的B点时，它的反射光线与折射光线恰好垂直。

（i）求水的折射率n；

（ii）用折射率n和水深h表示水面上被光源照亮部分的面积（圆周率用π表示）。

19.【物理选修3-5】（15分）

（1）在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是 （填正确答案标号，选对1个给3分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分0分）

A.密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值

B.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核

C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（P0）和镭(Ra)两种新元素

D.卢瑟福通过а粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子

E.汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷

（2）（9分)如图，光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m。开始时橡皮筋松驰，B静止，给A向左的初速度v0。一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在一起。碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半。求：

（ⅰ）B的质量; （ⅱ）碰撞过程中A、B系统机械能的损失。

扶沟高中2015-2016学年度上期高三开学考试

物理试题答案

选择题（本大题共12小题，每小题4分. 1-7题只有一项符合题目要求. 8-12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

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12



B

A

C

A

D

B

C

AB

ABC

BD

BC

AD





13. 【解析】(1)甲方案中,纸带与打点计时器间的摩擦阻力小,乙方案中摩擦阻力大,机械能不守恒,故选甲方案。

(2)vD=
=
m/s=1.75 m/s。

(3)由机械能守恒知mgh=
mv2,所以v2=2gh,v2-h图线的斜率为2g,为当地重力加速度的2倍。

答案：(1)甲　(2)1.75　(3)当地重力加速度的两倍

14【解析】(1)选择开关接1时,多用电表是量程为10mA的电流表,读数为6.9 mA。选择开关接3时,多用电表是量程为250 V的电压表,电压表读数为173 V。

(2)②电阻箱作为被测量电阻,欧姆表指针所指的就是被测量的电阻值,电阻箱示数为150Ω,所以C处刻度应为150Ω。

③设欧姆表内阻为R。(R=电流表内阻+电源内阻+调零电阻);两表笔短接时,电流表满偏电流Ig=
;两表笔间接入150Ω电阻箱时,电流表指针指到C处,则半偏电流
=
;从而得到欧姆表内阻为R=150Ω,所以电动势E=IgR=1.5V。

(3)图乙所示的电流值I=6.9mA,I=
;可解得Rx=67Ω。

答案：(1)6.9mA　173 V(172～174 V间均可) (2)②150　③1.5　(3)67

15. 解：（1）设物体在AB段加速度为
，BC段加速度为

由于

（2）由题意分析可知，滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力大小相等

从A到B：

J

从A到C：

（3） 在上滑AB段：

在上滑BC段：

m

物体下滑通过BA段做匀速运动
s

16. （16分）（1）粒子在左侧磁场做圆周运动（半圈）

由几何知识可知，左侧磁场的最小宽度就是粒子做圆周运动的半径

（2）粒子在电场中来回的总时间为
，带电粒子一次通过电场的时间为
。设粒子到达MN边界的速度为
，电场强度为
。

（3）粒子在电场中加速的粒子是负电荷，该电荷在左侧磁场时向下偏转，通过电场加速后进入右侧磁场，要使其能够回到原点，在右侧磁场中应向上偏转，且偏转半径为
或2R，粒子通过电场加速后进入右侧磁场速度为
。设粒子在右侧磁场中轨道半径为
，磁感应强度为
。

粒子在右侧磁场中运动情况有两种，如图所示。

当半径
时:

右侧磁场的宽度应满足

当半径
时:

右侧磁场的宽度应满足

17. (1) ACE（6分）

(2) (ⅰ)初始位置，由平衡条件得
………………………………（1分）

活塞向上移动x＝0.2 m时，由平衡条件得
………………（1分）

整个过程温度不变，由玻意耳定律得
………………………（2分）

可解得
N …………………………………………………（1分）

(ⅱ)活塞向上移动汽缸顶端时，由平衡条件得
…………（1分）

整个过程温度不变，由玻意耳定律得
………………………………（2分）

可解得
N<
……………………………………（1分）

故汽缸不会离开地面

18．(1) ACE（6分）

(2) (ⅰ)设射向B点的光线入射角与折射角分别i和r，

由题意得
，
……（2分）

故水的折射率为
（2分）

(ⅱ)设射向水面的光发生全反射的临界角为C，

则有
……………………………………………………………………（2分）

圆形光斑的半径为
…………………………………………………（1分）

圆形光斑的面积为
……………………………………………………（1分）

联立可解得
…………………………………………………………（1分）

19.【物理选修3-5】（15分）

(1)ACE

(2)(9分）

解：（ⅰ）以初速度v0的方向为正方向，设B的质量为mB，A、B碰撞后的共同速度为v，由题意知：碰撞前瞬间A的速度为
，碰撞前瞬间B的速度为2v，由动量守恒定律得
①

由①式得
②

（ⅱ）从开始到碰后的全过程，由动量守恒定律得

③

设碰撞过程A、B系统机械能的损失为
，则

④

联立②③④式得
⑤

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