1、 2014-2015 上 高三年级第一次月考联考物理试卷 萍乡中学 万载中学 宜春中学 命题人：胡玉峰 审题人：熊英俊 考试时间： 100 分钟 总分： 100 分 一、选择题 (本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。 17 小题只有一个选项正确， 810 小题有多个选项正确 ，全部选对得 4 分，漏选得 2分，错选、不选得 0分 ) 1. 物理学是建立在实验基础上的一门学科，很多定律是可以通过实验进行验证的，下列定律中不可以通过实验直接得以验证的是 ( ) A. 牛顿第一定律 B. 牛顿第二定律 C 牛顿第三定律 D 机械能守恒定律 2. 物体甲的速度与时间图象和物体乙的位移与时
2、间图象分别如图所示，则这两个物体的运动情况是（ ） A甲在整个 t=4s 时间内有来回运动，它通过的总路程为 12m B甲在整个 t=4s 时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为 6m C乙在整个 t=4s 时间内有来回运动，它通过的总路程为 12m D乙在整个 t=4s 时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为 6m 3. 如图，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，一人用力 F 拉绳 ，使滑块从 A 点上升到 C，从 A 上升至 B 点和从 B 点上升至 C 点的过程中 F 做的功分别为 W1、 W2，图中AB=BC，如果滑块上滑速度为 v0 且保持恒定，人
3、手收绳子的速率为 v，则有（ ） A W1 W2 B W1 W2 C滑块从 A 到 C 过程中，人手收绳子的速率 v 越来越来大 D滑块从 A 到 C 过程中，拉力 F 的功率越来越大 4. 运动员从 悬停在空中的直升机 上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落。在整个过程中，下列图像可能符合事实的是（其中 h 表示下落高度、 t 表示下落的时间、 F 表示人受到的合外力、 E 表示人的机械能、 EP 表示人的重力势能 、 v 表示人下落的速度 ） ( ) o v0 v 5. 如图所示，小车上有一定滑轮，跨过定滑轮的绳上一端系一重球，另一端系在弹簧秤上，弹簧秤固定在小
4、车上开始时小车处在静止状态不计滑轮的摩擦，当小车匀加速向右运动时 （ ） A弹簧秤读数及小车对地面压力均增大 B弹簧秤读数及小车对地面压力均变小 C弹簧秤读数不变，小车对地面的压力变大 6.如下右图所示，竖直放置的螺线管与导线 abcd 构成回路。导线所围区域内有一个垂直纸面向里的 变化的磁场。螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线 abcd 所围区域内磁场的磁感应强度按下面哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力 （ ） 7. 如图所示，带异种电荷的粒子 a、 b 以相同的动能同时从 O 点射入宽度为 d 的有界匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为 30和
5、 60，且同时到达 P 点。 a、 b 两粒子的质量之比为（ ） A 1： 2 B 3： 4 C 2： 1 D 4： 3 8. 北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。“北斗”系统 中两颗工作卫星 1和 2均绕地心 O 做匀速圆周运动，轨道半径均为 r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的 A、 B 两位置，如图所示。若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为 g，地球半径为 R，不计卫星间的相互作用力。以下判断中正确的是 ( ) A这两颗卫星的向心加速度大小相等，均为 22RgrB卫星 1 由位置 A 运动至位置 B 所需的时间为3rrRgC如果使卫星 l 加速，它就一定
6、能追上卫星 2 D卫星 l 由位置 A 运动到位置 B 的 过程中万有引力做正功 9. 如图所示，粗糙水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以加速度 a 匀加速下滑，物块质量为 m，下滑过程斜劈始终保持不动，下列说法正确的是（ ） A.增大物块质量 m，物块加速度变大，斜劈受地面摩擦力不变 B.增大物块质量 m，物块加速度不变，斜劈受地面摩擦力变大 C.竖直向下对物块施加一压力 F，物块加速度变大，斜劈受地面摩擦力变大 D.平行斜面对物块施加一向下推力 F，物块加速度变大，斜劈受到地面的摩擦力变大 10. 如图所示，绝缘轻弹簧 的下端固定在斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球 Q（可视为质点
7、）固定在光滑绝缘斜面上的 M 点，且在通过弹簧中心的直线 ab 上。现把与 Q 大小相同，电性相同的小球 P，从 N点由静止释放，在小球 P 与弹簧接触到压缩到最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内 )，以下说法正确的a 是 A 小球 P 和弹簧组成的系统机械能守恒 B 小球 P 和弹簧刚接触时其速度最大 C 小球 P 的动能与弹簧弹性势能的总和增大 D 小球 P 的加速度先减小后增大 二、填空题 （共 16 分 ，每空 2 分 ） 11. 某同学设计了一个探究加速度 a 与物体所受合力 F 及质量 m 关系的实验 ，图甲为实验装置简图。（交流电的频率为 50Hz） （ 1）图乙为某次实验得到的纸
8、带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2（结果保留两位有效数字） （ 2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量 m，分别得到小车加速度 a 与质量 m 及对应的 1/m，数据如下表： 请在下图的方格坐标纸中画出 a-1/m 图线，并从图线求出小车加速度 a 与质量倒数 1/m 之间的关系式是 （ 3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度 a 随合力 F 的变化图线如右下图所示。该图线不通过原点，其主要原因是 12 某学习小组用如图甲所示的实验装置探究动能定理，已知小车的质量为 M,沙和小桶的总质量为 m，实验中小桶未到达地面，要完成该实验，请回答下列问题： 实
9、验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 小车加速度 a（ m/s2） 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30 小车质量 m（ kg） 0.25来源 :学 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67 1/m（ 1/kg） 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60 （ 1）实验时为保证小车受到的拉力大小与沙和小桶的总重力大小近似相等，沙和小桶的总质量远小于小车质量，实验时为保证小车受到的细线拉力等于小车所受的合外力，需要的操作是 _。 (2)在满足第 (1)问的条件下，若通过实验得到纸带如图乙所
10、示， A、 B、 C、 D、 E 为计数点，相邻两点间的时间间隔为 T，当地重力加速度为 g，相邻计数点间的距离为 1 2, 3 4,x x x x ，其中 B 点和 D 点对应时刻小车的瞬时速度用 Bv 和 Dv 表示，则 Bv =_.小车的运动中对应纸带打 B、 D 两点间的过程，动能变化量表达式 KE_（用 M， Bv 和 Dv 表示）；小车合外力的功表达式 W=_。在多组实验数据基础上，分析小车合外力的功与动能变化量的关系为 W= KE 。 三、计算题 （ 1314 小题每题 8 分， 1517 小题每题 10 分，总分 44 分 。计算题要求写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，只
11、写出最后答案的不能给 分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13.（ 8 分） 质量 m 为 5.0106kg 的列车以恒定不变的功率由静止沿平直轨道加速行驶，当速度增大到v1=2m/s 时，加速度 a1=0.9m/s2，当速度增大到 v2 10m/s 时，加速度 a2 0.1m/s2如果列车所受阻力大小不变，求： （ 1） （ 6 分 ） 列车所受阻力和列车的额定功率； （ 2） （ 2 分） 在该功率下列车的最大速度是多少？ 14（ 8 分） 某星球的半径为 R，在该星球表面某一倾角为 的山坡上以初速度 v0 平抛一物体，经过时间t 该物体落到山坡上。 (不计一切阻力 )
12、（ 1）（ 4 分）该星球表面重力加速度多大？ （ 2）（ 4 分）为了测该星球的自转周期，从该星球发射一颗同步卫星，已知同步卫星离该星球表面高度为h，求该星球的自转周期。 15.（ 8 分） 如图所示，在光滑的桌面上叠放着一质量为 mA=2.0kg 的薄木板 A 和质量为 mB=3.0kg 的金属块B， A 的长度 l=2.0m.B 上有轻线绕过定滑轮与质量为 mC=1.0kg 的 物块 C 相连 .B 与 A 之间的滑动摩擦因数 =0.10，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力 .忽略滑轮质量及与轴间的摩擦 . 起始时令各物体都处于静止状态，绳被拉直， B 位于 A 的左端 (如图 )，然后放
13、手，求经过多长时间 t 后 B 从 A 的右端脱离 (设 A 的右端距滑轮足够远 ， 取 g=10m/s2). 16.（ 10 分） 为了研究过山车的原理，物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为 37、长为L=2.0m 的粗糙的倾斜轨道 AB，通过水平轨道 BC 与竖直圆轨道相连， 出口为水平轨道 DE，整个轨道除 AB段以外都是光滑的。其中 AB 与 BC 轨道以微小圆弧相接，如图所示。一个小物块以初速度 v0=4.0m/s，从某一高处水平抛出，到 A 点时速度方向恰沿 AB 方向，并沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数 u=0.50（ g 取 10m/s2， sin 3
14、 7 0 .6 0, co s 3 7 0 .8 0）求： （ 1）（ 3 分）小物块的抛出点和 A 点的高度差； （ 2）（ 3 分）要使小物块不离开轨道，并从水平轨道 DE 滑出，求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件； （ 3）（ 4 分）为了让小物块不离开轨道 ，并且能够滑回倾斜轨道 AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件。 17.（ 10 分） 如图所示，在坐标系 xOy 中， y 轴右侧有一匀强电场；在第二、三象限内有一有界匀强磁场，其上、下边界无限远，右边界为 y 轴、左边界为平行于 y 轴的虚线，磁场的磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里。一带正电，电量为 q、质量为 m 的
15、粒子以某一速度自磁场左边界上的 A 点射入磁场区域，并从 O 点射出，粒子射出磁场的速度方向与 x 轴的夹角 45，大小为 v粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧，且弧的半径为磁场左右边界间距的 2 倍。粒子进入电场后，在电场力的作用下又由O 点返回磁场区域，经过一段时间后再次离开磁场。已知粒子从 A 点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期。忽略重力的影响。求： （ 1）（ 3 分）粒子经过 A 点时速度的方向和 A 点到 x 轴的距离 ; （ 2）（ 4 分）匀强电场的大小和方向； （ 3）（ 3 分）粒子从第二次离开磁场到再次到达磁场所用的时间。 2014
16、-2015 上 高三年级第一次月考联考物理试卷参考答案 一 选择题 （每题 4 分，总分 40 分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A D B C D A B AB BC CD 二 填空题（每空 2 分，总分 16 分） 11 (1)3.2m/s2（ 2分）； (2)如图所示， 12a m （ m/s2） ( 0.48 0.52mm都可 )（作图 2 分，结论 2 分） (3)实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分（ 2 分） 12.(1)适当倾斜长木板平衡摩擦 (2 分 ) (2) 122xxT 221122BcMv Mv（字母 B改为 D，字母才改为 B） 23()mg x x
17、三计算题（ 8+8+8+10+10，总分 44 分） 13. (1)（ 6 分）设列车恒定不变的功率为 P，阻力为 f， v1 时牵引力为 F1， v2 时牵引力为 F2 则 F1=P/v1， F2=P/v2 2分 由牛顿第二定律有： F1-f=ma1 F2-f=ma2 2 分 代入数据得： P=1.0 107W， f=5.0 105N 2 分 (2)（ 2 分）设最大速度为 vm，由 P=fvm 1 分 可得： vm=20m/s 1 分 14. 解：（ 1）（ 4 分）由 212y gt ， 0x vt 2 分 得0tan 2y gtxv ，最后得 02 tanvg t 2分 （ 2）（ 4
18、分） 22 G M = g RGMg R由 ， 得 1分 对该星球的同步卫星 22m2= m hhTGM RR （ ） （ ）（ ）， 1分 得 3hT= 2 GMR （ ），代入 得 320thT = 2 2 v R ta nR （ ）2 分 15.（ 8 分）解：以桌面为参考系 ()c B c B Bm g m g m m a 2分 B A Am g m a 1分 212BBS a t 1 分 212AAS a t 1分 BAS S l 1分 22 ( ) 4.0()A C BC A B A B C Blm m mtsg m m m m m m m 2分 16.解：（ 1）（ 3 分）小物
19、块做平抛运动，经时间 t 到达 A处时，令下落的高度为 h，水平分速度为 vx，竖直分速度为 vy 1 分 1 分 由以上两式得 h 0.45m 1 分 (2)（ 3 分）物体落在斜面上后，受到斜面的摩擦力 cos 37f N m g 设物块进入圆轨道最高点时有最小速度 v1，此时物块受到的重力恰好提供向心力，令此时半径为 R0 210vmg mR 1 分 物块从抛出到圆轨道最高点的过程中 220 1 011( s i n 3 7 2 ) c o s 3 7 22m g h L R m g L m v m v 1 分 联立上式，解得： R0=0.66m 所以要使物块从水平轨道 DE滑出，圆弧轨
20、道的半径 0.66Rm 1 分 （ 3）（ 4 分）为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道 AB，则物块上升的高度应该小于或等于轨道半径 201( sin 3 7 ) c o s 3 7 0 2: 1 .6 5解 得m g h L m g L m g R m vRm 2 分 所以要使物块能够滑回倾斜轨道 AB，则 1.65Rm 2 分 17 （ 1）（ 3分） 设磁场左边界与 x轴相交于 D点，过 O 点 作 速度 v 垂线 O O1， 与 MN 相交于O1点。 由 几何关系可知 ， 在直角三角形 OO1D 中 OO1D =45。设磁场左右边界间距为 d，则 O O1= 2 d。 故 ，
21、粒子第一次进入磁场的运动轨迹的圆心即为 O1点，圆孤轨迹所对的圆心角为 45，且 O1A 为圆弧的半径 R。 由此可知，粒子自 A点射入磁场的速度与左边界垂直。 A点到 x轴的距离 ： )45co s1( RAD - 1 分 由洛仑兹力公式、牛顿第二定律及圆周运动的规律，得 RmvvB 2q - 1 分 联立 式得 221qBmvAD- 1 分 （ 2） （ 4分） 依题意 ： 匀强电场的方向与 x轴正向夹角应为 135。 设粒子在磁场中做圆周运动的周期为 T，第一次在磁场中飞行的时间为 t1，有 81 Tt - （ qBmT 2- 1 分 由几何关系可知，粒子再次从 O 点进入磁场的速度方向
22、与磁场右边夹角为 45。设粒子第二次在磁场中飞行的圆弧的圆心为 O2， O2必定在直线 OO1上。设粒子射出磁场时与磁场右边界交于 P 点，则 O O2P=90。 设粒子第二次进入磁场在磁场中运动的时间为 t2，有 Tt 412- 设带电粒子在电场中运动的时间为 t3，依题意得 )( 213 ttTt - 1 分 由匀变速运动的规律和牛顿定律可知 3atvv - mqEa - 1 分 联立 可得 BvE 58 - 1 分 （ 3） （ 3分） 由几何关系可得 ： 452OPO 故 粒子自 P点射出后将做类平抛运动。 则沿电场方向做匀加速运动： 21 21atS - 1 分 垂直电场方向做匀速直线运动： vtS 2 - 21045tan SS - 1 分 P O2 O1 D x y v A S1 S2 联立 式得 qBmt 45 1 分
