2016-2017学年河北省保定市定州中学高三(上)第一次月考物理试卷(解析版)

第1页（共20页）2016-2017学年河北省保定市定州中学高三（上）第一次月考物理试卷一．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（）A．Q2一定带正电B．Q2的电量一定小于Q1的电量C．b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（）A．B、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20eV第2页（共20页）4．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=B0sinωt．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．（2007•居巢区校级模拟）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．C．3D．26．（2015春•嘉兴校级期中）下列科学家中，提出万有引力定律的是（）A．开普勒B．牛顿C．卡文迪许D．爱因斯坦7．（2012秋•宁波校级期中）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﹣时间图象如图甲、乙所示，下列说法中正确的是（）A．前2s内物体沿x轴做匀加速直线运动B．后2s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向C．4s末物体坐标为（4m，4m）D．4s末物体坐标为（6m，2m）8．（2011•广东）图为静电除尘机理的示意图，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（）第3页（共20页）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．（2015•四川）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N到Q的过程中，电势能一直增加D．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量10．（2014•天门模拟）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小球a和b，不计空气阻力，若b上行的最大高度等于P点离地的高度，则从抛出到落地，有（）A．a的运动时间是b的运动时间的倍B．a的位移大小是b的位移大小的倍C．a、b落地时的速度相同，因此动能一定相同D．a、b落地时的速度不同，但动能可能相同二、实验题（共2小题，共20分）11．（10分）（2013秋•天津期末）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和速度．（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______．第4页（共20页）12．（10分）（2014秋•射洪县期末）实验室备有以下实验器材：A．一个已校准的电流表A（量程lmA，内阻约几百欧）B．一个标准电压表V（量程3V）C．一个电源E（电动势约为4V）D．一个电阻箱R1（阻值范围：0～9999Q）E．一个滑动变阻器R2（阻值范围：0～50Ω）F．一个单刀单掷开关S、另有导线若干（I）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V对改装成的电压表进行校对，则标准电压表与改装的电压表______．（串联或并联）（Ⅱ）若要求只设计一个电路，既可以较精确地测量A表的内阻，又能对改装的电压表进行校对．①请在虚线框中画出你设计的实验电路图．②若在测A表内阻的实验中，调节电阻箱R1，使其接人电路中的电阻为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）③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读数总比标准电压表的读数小，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人的电阻值______．（填“增大”或“减小”）三、计算题（共4小题，共40分）13．（10分）（2016秋•定州市校级月考）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，Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向内，Ⅱ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．第5页（共20页）（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．（10分）（2015春•滨州期末）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．（10分）（2016•衡水校级模拟）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=1.4m；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a﹣F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=27.8N，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．（10分）（2016•甘肃校级一模）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μ，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．第6页（共20页）第7页（共20页）2016-2017学年河北省保定市定州中学高三（上）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一．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（）A．Q2一定带正电B．Q2的电量一定小于Q1的电量C．b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【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度；电势能【分析】速度时间图线上每一点的切线斜率表示瞬时加速度，可见a到b做加速度减小的减速运动，到b点加速度为0．从而知道b点的电场力及电场强度．通过B点的场强可以分析出两个点电荷电量的大小．通过能量守恒判断电势能的变化．【解答】解：AC、从速度图象上看，可见a到b做加速度减小的减速运动，在b点时粒子运动的加速度为零，则电场力为零，所以该点场强为零，负电荷在ab上做减速运动，电场力向左，合场强向右，b点左侧合电场主要取决于，故带正电；负电荷在bc上做加速运动，电场力向右，合电场向左，b点右侧合电场主要取决于，说明带负电，故A正确，C错误；B、b点的电场强度为0，根据点电荷场强公式，因为，故，即的电量一定小于的电量，故B正确；D、负电荷从a点到b点的过程中，电场力做负功，电势能增加；从b点到c点的过程中，电场力做正功，电势能减小，故粒子从a到b到c的过程中，电势能先增加后减小，故D正确；故选：ABD【点评】解决本题的关键根据图象b点的加速度为0，根据这一突破口，从而判断Q2的电性及Q1和Q2的电量大小．第8页（共20页）2．如图所示，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【考点】电场线；电场强度【分析】根据轨迹弯曲的方向可知，电场力的方向沿电场线向右，根据受力的方向与运动方向之间的关系，判断出电场力做功的正负，从而判断出电荷电势能和动能的变化；总能量守恒；由电场线疏密确定出，P点场强大，电场力大，加速度大．【解答】解：A、电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，所以电场力的方向沿电场线向右，若粒子从P运动到Q，电场力做负功，电势能增大，动能减小，R点速度小于Q点速度，若粒子从Q运动到P，则电场力做正功，