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辽宁省沈阳二中2016届高三物理上学期12月月考试题


沈阳二中 2015-2016 学年度上学期 12 月份小班化学习成果 阶段验收 高三(16 届)物理试题
说明:1.测试时间:90 分钟 总分:100 分 2.客观题涂在答题卡上,主观题答在答题纸上

第 I 卷 (48 分) 一、选择题(本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分.在每个小题所给出的四个选项中,第 1-7 题只有一项符合题目要求,第 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,有选错或不答的得 0 分。 ) 1. 两颗人造卫星环绕地球运动,则下列说法正确的是( ) A.沿不同轨道经过极地上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合 B.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径有可能不同 C.沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置不可能具有相同的速率 D.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,可能具有相同的周期

2.以下对电场中物理量的描述,其中正确的是( ) A.电场线的方向就是电荷受力的方向 B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C.正电荷在电场中具有的电势能大的地方,电势一定高 D.电场中某点的场强为零,该点电势也一定为零 3. 水平桌面上有一根绝缘的长直导线 a,垂直纸面放置,在桌面正上方等高且与直导线 a 平 行等距的位置,固定两根绝缘直导线 b 和 c ,三根导线中的电流大小相等、方向如图所示。 导线 a 始终处于静止状态,关于导线 a,以下说法中正确的是( ) b c A.对地面的压力数值上小于自身的重力 ? B.对地面的压力数值上等于自身的重力 C.对地面的压力数值上大于自身的重力 a D.受水平向左的摩擦力 4. 如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源 1 与电源 2 的路端电压随输 出电流变化的特性图线, 曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线, 如果把该小灯泡先后分别与电源 1 和电源 2 单独连接时,则下 列说法不正确 的是( ) ... A.电源 1 和电源 2 的内阻之比是 7:5 B.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是 16:21 C.在这两种连接状态下,电源的输出功率之比是 3:2 D.在这两种连接状态下,电源的输出功率之比是 7:12

U/V 6 III 3 2 0 3.5 I II 4 5 7 I/ A

-1-

5.如图,若使 2 价和 3 价的铁离子经同一电场加速后,再垂直进入同一偏转电场,然后打到 同一屏上,离子重力不计,以下判断正确的是( ) A.两种铁离子将打在屏上同一点 B.在偏转电场中,电场力对两种离子做的功一样多 C.两种铁离子打在屏上时的速度一样大 D.经过加速电场时,铁离子受到的电场力一样大 6.如图,一个边长为 L 的正方形 ABCD 虚线框内有垂直于纸面向里 的匀强磁场; 一个等腰直角三角形 abc 导线框所在平面与磁场方 向垂直,其等腰直边边长也为 L;d 是斜边 ac 的中点,db 连线与 虚线框的 AB 边垂直,db 的延长线平分虚线框。在 t=0 时,使导 线框从图示位置开始以恒定速度沿 db 方向移动,直到整个导线框 离开磁场区域。以 i 表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为电流的正方向。下列 选项表示 i-t 关系的图示中,可能正确的是( ) 7. 如 图, 圆 形 区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为 B、半 径为 R, AB 和 CD 为圆的两条直径,夹角为 ? =30 ,现从 A 点沿垂直
0

CD 方向入射一质量为 m、电量为 q 的带正电粒子,该粒子将会从 B 点离开磁场区域,不计粒子重力,则粒子入射的速度 v0 大小为( A. )

BqR 2m

B.

3BqR 4m

C.

3BqR 2m

D.

2 3BqR 3m

8.如图所示,光滑固定斜面倾角 θ =30°,两个质量分别为 1 kg 和 2 kg 的小球 A 和 B(可 视 为质点)之间用一根长 L=0.2 m 的轻杆相连,小球 B 距水平面的高度 h=0.1 m.若两球 从静止开始下滑到光滑地面上, 不计碰撞时的机械能损失, 2 g=10 m/s ,则下列说法中正确 的是( ) A.两球在光滑水平面上运动时的速度大小为 2 m/s 2 B.下滑的整个过程中 B 球机械能的增加量为 J 3 C.下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒 D.下滑的整个过程中 A 球机械能守恒 9.如图,质量为 m 的带电小球从 MN 上方 A 点水平抛出,MN 的下方 有竖直向下的匀强电场,小球从 B 点进入电场,到达 C 点时速度方 向恰好水平,若 A、B、C 三点在同一直线上,且 AB=2BC,则可知
-2-

( ) A.小球带负电 B.电场力为 3mg C.小球从 A 到 B 与从 B 到 C 的速度变化量的大小不相等 D.小球从 A 到 B 与从 B 到 C 的运动时间相等 10.如图所示,电源内阻不计、电动势 10V,R1=R2=20Ω 、R3= 10Ω , 滑动变阻器的最大阻值 R=40Ω , 电容器的电容 C=20μ F, 最初将滑动触头 P 置于 ab 中点,合上电键 S,待电路稳定后, 以下说法正确的是( ) A.断开 S 的瞬间,通过 R1 的电流方向左 B.断开 S 的瞬间,通过 R1 的电流大小为 0.02 A C.保持 S 闭合,滑片 P 从 a 到 b 的过程中,过 BM 电流方向不变 D.保持 S 闭合,滑片 P 从 a 到 b 的过程中,过 BM 电流方向改变 11.如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强兹场, 两个边长相等的单匝闭合正方形线圈 I 和Ⅱ,分别用相同材料,不同 粗细的导线绕制(I 为细导线) 。两线圈在距磁场上界面 h 高处由静止 开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面。运动过程中,线圈平面 始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈 I、Ⅱ落 地 时速度大小分别为 v1、v2,在磁场中运动产生的热量分别为 Q1、Q2,不计空气阻力, 则 A. v1<v2 B. v1=v2 C. Q1>Q2 D. Q1<Q2 12.如图所示, 边长为 L 的等边三角形 abc 为两个匀强磁场的理想边界, 三角形内的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为 B,三角形 外的磁场范围足够大、方向垂直纸面向里,磁感应强度大小也为 B。 顶点 a 处的粒子源将沿∠a 的角平分线发射质量为 m、电荷量为 q 的带负电粒子,其初速度 v0 ?
h Ⅰ Ⅱ

qBL ,不计粒子重力, 则( m



A.粒子第一次到达 b 点的时间是

2?m qB 7?m 3qB

B.粒子第一次到达 c 点的时间是

2?m 3qB 6?m qB

C.粒子第一次返回 a 点所用的时间是

D.粒子在两个有界磁场中运动的周期是

第Ⅱ卷(满分 52 分) 二、填空题(本题共2小题,13题6分,14题6分,共计12分;答案请填写在答题纸相应位置.) 13. (6 分)小李同学利用如图所示的装置测量重力加速度的数值,图示器材及作用如下:
-3-

A. 竖直放置在水平桌面上的铁架台 B. 固定在钢管顶端的钢球吸附器,通电时可使钢球吸附其上,断电可使钢球由静止开始自由 下落 C. 两个光电门,与光电计时器连接,通过计时器记录钢球从第一光电门到第二光电门的间隔 时间 t D.网兜,用来接住钢球 。 (1)实验步骤如下: 按图示安装实验器材,让小球、两个光电门和 网兜 _______________________; ②量出两个光电门中心间的距离 h, 释放小球,记 录钢球从第一光电门到第二光电门的间隔 时间 t; ③改变第二个光电门的位置, 多次重复实验步骤②; ④利用实验数据做出______图象,使图象斜率 K 和 重力加速度 g 满足 K ?

g . 2

(2)分析实验,回答问题: 本实验还需要的实验器材有:______________________________ 14.(6 分)某学习小组验证机械能守恒定律,实验装置用如 1 图所示. ①实验中的电磁打点计时器,其电源应使用输出电压为 6V 的 __________(选填“交流电”或“直流电”). ②先接通电源,使重锤从高处由静止开始下落,打点计时器每经过 T 时 间在重锤拖着的纸带上打出一个点.其中 A、B 和 C、D、E 是两段连续 打出的点,B、C 间有一段纸带未画出.用刻度尺测量出各点间的距离分 别为 s1、s2、s3 和 s4,如图 2 所示.当地重力加速度为 g. 打点计时器在打出 D 点时重锤下落的速度 vD=____________,若测 得打出 B 点时重锤下落的速度为 vB,则该实验需要验证的关系式是_ _______________.(用题目给出的物理量符号表示).
A s1 B s2 C s3 图2 D s4 E

打点 计时器

纸带

夹子 重物

图1

三、计算题(本题共 3 小题,共 40 分。第 15 题 13 分,第 16 题 13 分,第 17 题 14 分。要求 解答应写出必要的文字说明和相关方程以及重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分, 有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。 ) 15.(13 分)如图所示,截面为长方形的空间 abcd 中有一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里, 长方形空间的边长 ad ? l , ab ?

3l .有一束电子(质量为 m,电荷量为 e)以相同速度 v
b

由 a 点沿 ab 方向射入磁场,不计重力,求: a (1)若电子能从 cd 边射出,则匀强磁场的磁感应强度的范围? (2)从 cd 边的 f 点(其距离 d 点的距离为 l )射出的电子在磁 d

c -4-

场中运动的时间?

16.(13 分)如图,有两根电阻不计,相距 L 为 0.40m 的平行光滑金属导轨 cd、ef 与水平面 成 37°角固定放置,在轨道平面内有磁感应强度 B 为 0.50T 的匀强磁场,方向垂直轨道平 面斜向上。质量 m 为 0.03kg、电阻为 1.0Ω 的金属杆 ab 始终垂直于导轨,并与其保持接 触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为 3.0Ω 的电阻 R1.金属杆 ab 在沿轨道平面向上 的恒定拉力 F 作用下由静止沿导轨向上运动,拉力 F 为 0.24N。当 ab 杆达到稳定状态时以 速率 v 沿轨道平面匀速上滑,整个电路消耗的电功率 P 为 0.27W,试求速率 v 和滑动变阻 器接入电路部分的阻值 R2.( sin 37 ? 0.6 , cos37 ? 0.8 , g 取 10m / s )
? ? 2

d a B F θ c R1 e

R2 f b

16.(14 分)如图所示,在 xoy 平面内的 1、4 象限被虚线 l1 、 l 2 (均与 y 轴平行)分成三个 区域 I、II、III。在区域Ⅰ( y 轴和 l1 之间的区域)中有匀强磁场,磁感应强度的大小为 B,方向垂直于 xoy 平面向外,在区域Ⅱ( l1 和 l 2 之间的区域)中有匀强电场,电场强 度的大小为 E,方向沿 x 轴正方向,在 xoy 平面内,从坐标原点 O 向区域 I 的各个方向射 出质量为 m、电荷量为+q 的带电粒子(重力不计),其速度大 小均为 v0 ,经过 II 区域的电场后,只在 II 区域的右边界 l 2 的 A(在 第 4 象限未画出) 、B(在第 1 象限未画出)之间有粒子进入区域 III。若区域Ⅰ,区域Ⅱ的宽度相等,宽度为 m v0 /2Bq.求: (1)从 B 点飞出的粒子在磁场中运动的时间; (2)A 点离 x 轴的距离. x y I l1 II l 2 III E

?

B

-5-

沈阳二中 2015-2016 学年度上学期 12 月份小班化学习成果 阶段验收 高三(16 届)物理试题答案 一.选择题 1.D 2.C 8.BC 9.AB 二.实验题 3.B 4.D 5.A 10.ABC 11. BD 6. B 7.D 12. ACD

13. ⑴步骤○ 1 :在同一竖直线上,步骤○ 4:

h ?t t
2

⑵毫米刻度尺

14. ①交流电; 三.计算题

2 s ? s4 ? s3 ? s4 ? ? vB ② 3 , g ? s2 ? s3 ? ? 2T 8T 2 2

15.(1)若从 d 射出,电子在磁场中转过 180°,由几何知识:R d =

l ,—1 分 2

根据洛伦兹力提供向心力:e v B d = m 解得: Bd ?

v2 ,——2 分 Rd

2mv el

——1 分 a b

2 若 从 c 射出,由几何知识: R c ? (Rc ? l ) 2 ? ( 3l ) 2 ——1 分

Rc ? 2l ,——1 分
e v Bc= m

v2 ,——1 分 Rc
mv 2el
——1 分 ——2 分

d

c

解得: Bc ? 所以

mv 2mv ?B? 2el el

O

②若电子从 f 点射出,其运动半径为 l ,其在磁场中转过 90°,

t?

900 T T? 0 4 360
2?l v

——1 分

运动的周期为 T ?

——1 分

-6-

所以, t ?

?l
2v

——1 分

-7-

16. 解:根据能量守恒, (F -mgsin37°)v=P 代入数据得 v=4.5m/s 又 E =BLv 设 R1、R2 并联电阻为 R 外,ab 电阻为 r,有

(2 分) (2 分) (2 分)

1 1 1 ? ? R1 R 2 R 外

(2 分)

I?

E R外 ? r
(2 分) 代入数据得 R2 ? 6.0Ω
2 v0 R

(2 分)

P ? IE

(1 分) ① ——1 分

17. 解:(1)由牛顿第二定律,得 qv0 B ? m

从 O 点沿 y 轴正方向射出的粒子在电场和磁场中沿 y 轴正方向的距离均最大,最 后 打 在 B 点 , 粒 子 在 磁 场 中 运 动 时 , 圆 心 在 O2 处 。 — — 1 分 如 上 图 所 示 , 设 粒 子 在 磁 场 中 运 动 的 时 间 为 tB, 由 几 何 关 系 得 : cos∠ OO 2 F= 解 得 : ∠ OO 2 F=60° 粒 子 运 动 的 周 期 为 : T=

s 1 ? R 2
——1 分

2?R 2?m ——1 分 ? v0 Bq
——1 分

故 运 动 时 间 为 : tB=

600 ?m T? 2 3Bq 360

(2)只有能进入电场的粒子才能从电场射出,所以进入电场的粒子的临界是带电粒子在磁场 中的运动轨迹 OD 与 l1 相切于 D 点 根据题意 s ? ——1 分 所以, O1C ? O1 D - s ?

mv ,得 R ? O1D ? OO1 ? 2s 2Bq
0

R 2

根据几何关系,可得 ?O1OC ? 30 所以, OC ? R cos30 ?
0

——1 分

3 R 2



——1 分

粒子从 D 点开始在电场中做类平抛运动 d ?

1 2 at 2
——1 分



——1 分

DE ? v0t

④ ⑤

根据牛顿第二定律,得 Eq ? m a

——1 分

-8-

由①--⑤得 DE ?

m v0 q

v0 EB

——1 分

所以 A 点距离 x 轴的距离为 y ? OC ? DE ?

m v0 3 v0 ( ? ) ——2 分 q 2B EB

-9-


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