湖南師大附中高三第四次月考物理試卷及答案

1、2014屆高三第四次月考物理試卷滿分：110分 時(shí)量：90分鐘（考試范圍：必修一、二，選修31靜電場(chǎng)，恒定電流）一、選擇題（本題18題為單選，912題為多選，每題分，共48分）1odcdbcdcdb用長(zhǎng)為l、不可伸長(zhǎng)的細(xì)線把質(zhì)量為m的小球懸掛于o點(diǎn)，將小球拉至懸線偏離豎直方向角后放手，運(yùn)動(dòng)t時(shí)間后停在最低點(diǎn)。則在時(shí)間t內(nèi) （ b ）a空氣阻力做功為b小球重力做功為c小球所受合力做功為d繩拉力做功的功率為 2小明從某磚墻前的高處由靜止釋放一個(gè)石子，讓其自由落下，拍攝到石子下落過(guò)程中的一張照片如圖所示。由于石子的運(yùn)動(dòng)，它在照片上留下了一條模糊的徑跡。已知每層磚的平均厚度為6.0cm，照相機(jī)本次拍照

2、曝光時(shí)間為1.510-2s，由此估算出位置a距石子下落起始位置的距離大約為 （ c ）a、1.6mb、2.5m c、3.2md、4.5m3如圖所示，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上其正上方a位置有一只小球小球從靜止開(kāi)始下落，在b位置接觸彈簧的上端，在c位置小球所受彈力大小等于重力，在d位置小球速度減小到零小球下降階段下列說(shuō)法中不正確的是(a)a、在d位置小球機(jī)械能最大b、在c位置小球動(dòng)能最大c、從ac位置小球重力勢(shì)能的減少大于小球動(dòng)能的增加d、從ad位置小球重力勢(shì)能的減少等于彈簧彈性勢(shì)能的增加4. 如圖所示，兩個(gè)3/4圓弧軌道固定在水平地面上，半徑r相同，a軌道由金屬凹槽制成，b軌道由金屬圓

3、管制成,均可視為光滑軌道。在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球a和b由靜止釋放，小球距離地面的高度分別用ha和hb表示，則下列說(shuō)法正確的是（ d ）a、若hahb2r，則兩小球都能沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)b、若hahb，由于機(jī)械能守恒，兩小球在軌道上升的最大高度為c、適當(dāng)調(diào)整ha和hb,均可使兩小球從軌道最高點(diǎn)飛出后，恰好落在軌道右端口處d、若使小球沿軌道運(yùn)動(dòng)并且從最高點(diǎn)飛出，a小球的最小高度為，b小球在hb2r的任何高度均可5.在上海世博會(huì)最佳實(shí)踐區(qū)，江蘇城市案例館中穹形門窗充滿了濃郁的地域風(fēng)情和人文特色。如圖所示，在豎直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩通過(guò)輕質(zhì)光滑滑輪懸掛一重物g?，F(xiàn)將輕繩

4、的一端固定于支架上的a點(diǎn)，另一端從b點(diǎn)沿支架緩慢地向c點(diǎn)靠近（c點(diǎn)與a點(diǎn)等高）。則繩中拉力大小變化的情況是（a ）a先變大后不變b先變小后不變c先變小后變大d先變大后變小epmepn6m、n是某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，若在m點(diǎn)釋放一個(gè)初速度為零的電子，電子僅受電場(chǎng)力作用，并沿電場(chǎng)線由m點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到n點(diǎn)，其電勢(shì)能ep 隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（ c ）a電子在n點(diǎn)的動(dòng)能小于在m點(diǎn)的動(dòng)能b該電場(chǎng)有可能是勻強(qiáng)電場(chǎng)c該電子運(yùn)動(dòng)的加速度越來(lái)越小d電子運(yùn)動(dòng)的軌跡為曲線7有一顆與同步衛(wèi)星在同一軌道平面的人造衛(wèi)星，自西向東繞地球運(yùn)行。已知它的運(yùn)行半徑為同步衛(wèi)星軌道半徑的四分之一，地球自轉(zhuǎn)周

5、期為t0，則該衛(wèi)星需要相隔多長(zhǎng)時(shí)間才在同一城市的正上方再次出現(xiàn)（ c ）a、b、c、d、evab8如圖所示，在絕緣水平面上方存在著足夠大的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶正電的小金屬塊以一定初速度從a點(diǎn)開(kāi)始沿水平面向左做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)l長(zhǎng)度到達(dá)b點(diǎn)，速度變?yōu)榱?。此過(guò)程中，金屬塊損失的動(dòng)能有2/3轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。此后金屬塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)c（圖中未標(biāo)出）時(shí)的動(dòng)能和a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相同，則金屬塊從a開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到c整個(gè)過(guò)程中經(jīng)過(guò)的總路程為（ d ）a1.5lb2lc3ld4l9一質(zhì)點(diǎn)在光滑水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)該質(zhì)點(diǎn)施加水平力f，力f隨時(shí)間t按如圖所示的正弦規(guī)律變化，力f的方向始終在同一直線上，在04 s內(nèi)，下列說(shuō)法

6、正確的是（ bd ）a、2 s末，質(zhì)點(diǎn)距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) b、2 s末，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能最大c、02 s內(nèi)，力f 瞬時(shí)功率一直增大 d、04 s內(nèi)，力f 做的總功為零10. 如圖為湖邊一傾角為30的大壩的橫截面示意圖，水面與大壩的交點(diǎn)為o。一人站在a點(diǎn)處以速度v0沿水平方向扔小石子，已知ao40 m，g取10 m/s2。下列說(shuō)法正確的是 （ bd ）a、若v010m/s，則石塊可以落入水中b若石塊能落入水中，則v0越大，落水時(shí)速度方向與水平面的夾角越小c若石塊不能落入水中，則v0越大，落到斜面上時(shí)速度方向與斜面的夾角越大d若石塊不能落入水中，則無(wú)論v0多大，落到斜面上時(shí)速度方向與斜面的夾角相等r1r2l

7、11、如圖所示，電源內(nèi)阻不可忽略，r1為半導(dǎo)體熱敏電阻，它的電阻隨溫度的升高而減小，r2為錳銅合金制成的可變電阻當(dāng)發(fā)現(xiàn)燈泡l的亮度逐漸變暗時(shí)，可能的原因是（ bc ）a、r1的溫度逐漸升高 b、r2的阻值逐漸減小c、r1的溫度逐漸降低 d、r2接線斷路12. 如圖所示，三角形傳送帶以1 m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩邊的傳送帶長(zhǎng)都是2 m且與水平方向的夾角均為37?，F(xiàn)有兩個(gè)小物塊a、b從傳送帶頂端都以1 m/s的初速度沿傳送帶下滑，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是0.5，（g取10m/s2，sin370.6，cos370.8）下列說(shuō)法正確的是 （ bcd ）a、物塊a先到達(dá)傳送帶底端b、物塊a、

8、b同時(shí)到達(dá)傳送帶底端c、傳送帶對(duì)物塊a、b均做負(fù)功d、物塊a、b在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度之比為13二、實(shí)驗(yàn)題（每小問(wèn)3分，共18分）13物理小組的同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)定重力加速度，實(shí)驗(yàn)器材有：底座、帶有標(biāo)尺的豎直桿、光電門1和2組成的光電計(jì)時(shí)器（其中光電門1更靠近小球釋放點(diǎn)），小球釋放器（可使小球無(wú)初速釋放）、網(wǎng)兜。實(shí)驗(yàn)時(shí)可用兩光電門測(cè)量小球從光電門1運(yùn)動(dòng)至光電門2的時(shí)間 t，并從豎直桿上讀出兩光電門間的距離h。小球釋放器光電計(jì)時(shí)器光電門1光電門2網(wǎng)兜（1）使用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑如圖所示，則小球直徑為_(kāi)cm。0 10 20cm123（2）改變光電門1的位置，保持光電門2的位置不變，小球經(jīng)

9、過(guò)光電門2的速度為v，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速度g，則h、t、g、v四個(gè)物理量之間的關(guān)系為h=_。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖線，若圖線斜率的絕對(duì)值為k，根據(jù)圖線可求出重力加速度大小為_(kāi)。答案：（1）1.170 （2） （3）2k14現(xiàn)要測(cè)量某小量程電流表的內(nèi)阻，可選用的器材如下：a、待測(cè)電流表a（量程10 ma，內(nèi)阻約58）b、電壓表v1(量程0.3 v，內(nèi)阻約3k)c、電壓表v2（量程3 v，內(nèi)阻約30k）d、滑動(dòng)變阻器r1（10，0.2a）e、滑動(dòng)變阻器r2（100，0.1a）f、標(biāo)準(zhǔn)電阻r0（r020）此圖也要畫在答題卡中g(shù)、電源e（電動(dòng)勢(shì)3v，內(nèi)阻約1）h、開(kāi)關(guān)s及導(dǎo)線若干

10、。要求：測(cè)量結(jié)果盡可能精確；能測(cè)多組數(shù)據(jù)且電流表、電壓表的示數(shù)能從零開(kāi)始調(diào)節(jié)；所設(shè)計(jì)電路安全且便于操作。（1）請(qǐng)同學(xué)們?cè)谔摼€框內(nèi)將電路補(bǔ)充完整；（2） 閉合電鍵s前應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器r2的阻值置于 處（填“最大”或“最小”）；（3）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得一組數(shù)據(jù)：電壓表讀數(shù)u、電流表讀數(shù)i，則電流表a的內(nèi)阻可表示為ra_（用物理量的字母表示）。答案：（1）電路如圖所示（2）最大（3） r0三、計(jì)算題（15題10分，16題10分，17題12分，18題12分，共44分。）15如圖所示，傾角為37的粗糙斜面的底端有一質(zhì)量m1 kg的凹形小滑塊，小滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.25?，F(xiàn)小滑塊以某一初速度從斜面底端上滑

11、，同時(shí)在斜面底端正上方有一小球以v0水平拋出，經(jīng)過(guò)0.4 s，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此時(shí)，小滑塊還在上滑過(guò)程中。（已知sin370.6，cos370.8），g取10 m/s2，求：（1）小球水平拋出的速度v0的大?。唬?）小滑塊的初速度的大小。解：（1）（4分）設(shè)小球落入凹槽時(shí)豎直速度為vy ,則 （2）（6分）小球落入凹槽時(shí)的水平位移 則滑塊的位移為 滑塊上滑時(shí)： 解得 根據(jù)公式 解得： 16如圖所示，一半徑為r的絕緣圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點(diǎn)與一條水平軌道相連，軌道都是光滑的。軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為e。從水平軌道上的a點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶正電的小球，已

12、知小球受到的電場(chǎng)力大小等于小球重力的倍。為使小球剛好能在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求釋放點(diǎn)a距圓軌道最低點(diǎn)b的距離s。 解：圓弧軌道上，在復(fù)合場(chǎng)中“最高點(diǎn)”d，由電場(chǎng)力和重力的合力提供小球作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，如圖 由圖可得由 從至，由動(dòng)能定理得：聯(lián)立求解得：17動(dòng)車組列車（如圖所示）是由幾節(jié)自帶動(dòng)力的車廂（動(dòng)車）加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車廂（拖車）編成一組，它將動(dòng)力裝置分散安裝在多節(jié)車廂上。在某次試運(yùn)行中共有4節(jié)動(dòng)車和4節(jié)拖車組成動(dòng)車組，每節(jié)動(dòng)車可以提供p0750kw的額定功率，每節(jié)車廂平均質(zhì)量為m20 t。該次試運(yùn)行開(kāi)始時(shí)動(dòng)車組先以恒定加速度a0.5m/s2啟動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到額定功率后再做變加速直線運(yùn)動(dòng)

13、，總共經(jīng)過(guò)550s的時(shí)間加速后，動(dòng)車組便開(kāi)始以最大速度vm=270km/h勻速行駛。設(shè)每節(jié)動(dòng)車在行駛中的功率相同，行駛過(guò)程中每節(jié)車廂所受阻力相同且恒定。求：（1）動(dòng)車組在勻加速階段的牽引力大小；（2）動(dòng)車組在整個(gè)加速過(guò)程中每節(jié)動(dòng)車的平均功率；（3）動(dòng)車組在整個(gè)加速過(guò)程中所通過(guò)的路程（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。解：（1）（4分）設(shè)動(dòng)車組在運(yùn)動(dòng)中所受阻力為ff ，動(dòng)車組的牽引力為f，動(dòng)車組以最大速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：f=ff動(dòng)車組總功率：p=fvm=ff vm ，p4p0 解得：ff 4104n 設(shè)動(dòng)車組在勻加速階段所提供的牽引力為f，由牛頓第二定律有 f - ff = 8ma 解得 f =1.210

14、5n （2）（6分）設(shè)動(dòng)車組在勻加速階段所能達(dá)到的最大速度為v，勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1， 由pf v 解得： v25m/s 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 vat1 解得t150s 動(dòng)車在非勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t2tt1500s 動(dòng)車組在加速過(guò)程中每節(jié)動(dòng)車的平均功率 代入數(shù)據(jù)解得（或約為716kw） （3）（2分）設(shè)動(dòng)車組在加速過(guò)程中所通過(guò)的路程為s，由動(dòng)能定理： 解得：s28 km 18如圖所示，將質(zhì)量均為m厚度不計(jì)的兩物塊a、b用輕質(zhì)彈簧相連接。第一次只用手托著b物塊靜止于h高處，a在彈簧彈力的作用下處于靜止，現(xiàn)將彈簧鎖定，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為，由靜止釋放a、b，b物塊著地后速度立即變?yōu)?，同時(shí)彈簧鎖定解除，

15、在隨后的過(guò)程中b物塊恰能離開(kāi)地面但不繼續(xù)上升。第二次用手拿著a、b兩物塊，使得彈簧豎直并處于原長(zhǎng)狀態(tài)，此時(shí)物塊b離地面的距離也為h，然后由靜止同時(shí)釋放a、b，b物塊著地后速度同樣立即變?yōu)?求：（1）第二次釋放a、b后，a上升至彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)的速度v1；（2）第二次釋放a、b后，b剛要離地時(shí)a的速度v2大小。解：（1）（4分）第二次釋放a、b后， 對(duì)a和彈簧系統(tǒng)，從開(kāi)始下落至彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)過(guò)程，由機(jī)械能守恒：（2分） 解得：方向豎直向上（2分）（2）（8分）設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，第一次釋放ab前，彈簧向上產(chǎn)生的彈力與a的后重力平衡。設(shè)彈簧的形變量（壓縮）為： 第一次釋放ab后，b剛要離地時(shí)彈簧產(chǎn)生向上的彈力與b的重力平衡設(shè)彈簧的形變量（伸長(zhǎng)）為： 第二次釋放ab后，在b剛要離地時(shí)彈簧產(chǎn)生向上的彈力與