湖南省衡阳市届高三物理第六次月考试题实验班.docx
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湖南省衡阳市届高三物理第六次月考试题实验班
湖南省衡阳市2017届高三物理第六次月考试题(实验班)
注意事项:
1.本卷为衡阳八中高三实验班第六次月考试卷,分两卷。
其中共31题,满分300分,考试时间为150分钟。
2.考生领取到试卷后,应检查试卷是否有缺页漏页,重影模糊等妨碍答题现象,如有请立即向监考老师通报。
开考15分钟后,考生禁止入场,监考老师处理余卷。
3.请考生将答案填写在答题卡上,选择题部分请用2B铅笔填涂,非选择题部分请用黑色0.5mm签字笔书写。
考试结束后,试题卷与答题卡一并交回。
第I卷选择题(每题6分,共126分)
本卷共21题,每题6分。
其中物理部分为不定项选择题,全部选对得6分,部分选对得3分,错选,多选不得分。
化学部分和生物部分后面所给的四个选项中,只有一个是正确的。
1.下列关于自由落体运动的叙述中,不正确的是
A.两个质量不等,高度不同但同时自由下落的物体,下落过程中任何时刻的速度、加速度一定相同
B.两个质量不等,高度相同,先后自由下落的物体,通过任一高度处的速度、加速度一定相同
C.所有自由落体运动,在第1s内的位移数值上一定等于
D.所有自由落体的位移都与下落时间成正比
2.如图所示,匀强电场场强大小为E,方向与水平方向夹角为θ(θ≠45°),场中有一质量为m,电荷量为q的带电小球,用长为L的细线悬挂于O点.当小球静止时,细线恰好水平.现用一外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直方向最低点,小球电荷量不变,则在此过程中
A.外力所做的功为mgLcotθ
B.带电小球的电势能增加qEL(sinθ+cosθ)
C.带电小球的电势能增加2mgLcotθ
D.外力所做的共为mgLtanθ
3.如图所示,质量为m1的木块受到向右的拉力F的作用沿质量为m2的长木板向右滑行,长木板保持静止状态.已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则
A.长木板受到地面的摩擦力大小一定为μ2(m1+m2)g
B.长木板受到地面的摩擦力大小一定为μ1m1g
C.若改变F的大小,当F>μ2(m1+m2)g时,长木板将开始运动
D.无论怎样改变F的大小,长木板都不可能运动
4.如图甲所示,在升降机的顶部安装了一个能够显示弹簧拉力的传感器,传感器下方挂上一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为m的小球,若升降机在运行过程中突然停止,并以此时为零时刻,在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示,g为重力加速度,则
A.升降机停止前在向上运动
B.0~t1时间小球处于失重状态,t1~t2时间小球处于超重状态
C.t1~t3时间小球向下运动,动能先增大后减小
D.t3~t4时间弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量
5.如图所示,xOy坐标平面在竖直面内,y轴正方向竖直向上,空间有垂直于xOy平面的匀强磁场(图中未画出)。
一带电小球从O点由静止释放,运动轨迹如图中曲线所示。
下列说法中正确的是
A.轨迹OAB可能为圆弧
B.小球在整个运动过程中机械能增加
C.小球在A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等
D.小球运动至最低点A时速度最大,且沿水平方向
6.如图所示电路,电阻R1与电阻R2阻值相同,都为R,和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看作零,反向电阻可看作无穷大),在A、B间加一正弦交流电u=20
sin100πt(V),则加在R2上的电压有效值为
A.10VB.20VC.15VD.5
V
7.在平行板电容器A、B两板上加上如图所示的电压,开始B板的电势比A板高,这时两板中间原来静止的电子在电场作用下开始运动,设电子在运动中不与极板发生碰撞,则下述说法正确的是(不计电子重力)
A. 电子先向A板运动,然后向B板运动,再返回A板做周期性来回运动
B. 电子一直向A板运动
C. 电子一直向B板运动
D. 电子先向B板运动,然后向A板运动,再返回B板做来回周期性运动
8.如图所示,在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点,质量为m的物块(可视为质点)由静止开始下滑,经圆弧最低点b滑上粗糙水平面,圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接,物块最终滑至c点停止.若圆弧轨道半径为R,物块与水平面间的动摩擦因数为μ,下列说法正确的是
A.物块滑到b点时的速度为
B.物块滑到b点时对b点的压力是3mg
C.c点与b点的距离为
D.整个过程中物块机械能损失了mgR
第II卷非选择题(共174分)
22.(本题满分12分)某同学用如图所示装置来验证动量守恒定律,相应的操作步骤如下:
A.将斜槽固定在桌面上,使斜槽末端保持水平,并用“悬挂重锤”的方法在水平地面上标定斜槽末端正下方的O点.
B.取入射小球a,使之自斜槽上某点静止释放,并记下小球a的落地点P1;
C.取被碰小球b,使之静止于斜槽末端,然后让小球a自斜槽上同一点由静止释放,运动至斜槽末端与小球b发生碰撞,并记下小球a的落地点M和小球b的落地点N;
D.测量有关物理量,并利用所测出的物理量做相应的计算,以验证a、b两小球在碰撞过程中所遵从的动量守恒定律.
(1)在下列给出的物理量中,本实验必须测量的有 (填写选项的序号).
①小球a的质量m1和小球b的质量m2;
②小球a在斜槽上的释放点距斜槽末端的竖直高度h;
③斜槽末端距水平地面的竖直高度H;
④斜槽末端正下方的O点距两小球落地点P、M、N的水平距离OP、OM、ON;
⑤小球a自斜槽上某点处由静止释放直至离开斜槽末端所经历的时间t0;
⑥小球a、b自离开斜槽末端直至落地经历的时间t.
(2)步骤C和步骤B中小球a的释放点相同的原因 ;步骤B和步骤C中选取入射小球a的质量m1和被碰小球b的质量m2间的关系应该为m1 m2(填“>”或“<”).
(3)实验中所测量的物理量之间满足关系式 ,就可证实两小球在碰撞过程中遵从动量守恒定律.
23.(本题满分16分)飞行器常用的动力系统.某种推进器设计的简化原理如图1,截面半径为R的圆柱腔分别为两个工作区,I为电离区,将氙气电离获得1价正离子;Ⅱ为加速区,长度为L,两端加有电压,形成轴向的匀强电场.I区产生的正离子以接近0的初速度进入Ⅱ区,被加速后以速度vM从右侧喷出.
Ⅰ区内有轴向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在离轴线
处的C点持续射出一定速度范围的电子.假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动,截面如图2所示(从左向右看).电子的初速度方向与中心O点和C点的连线成α角(0<α<90◦).推进器工作时,向I区注入稀薄的氙气.电子使氙气电离的最小速度为v0,电子在I区内不与器壁相碰且能到达的区域越大,电离效果越好.已知离子质量为M;电子质量为m,电量为e.(电子碰到
器壁即被吸收,不考虑电子间的碰撞).
(1)求II区的加速电压及离子的加速度大小;
(2)为取得好的电离效果,请判断I区中的磁场方向(按图2说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”);
(3)ɑ为90◦时,要取得好的电离效果,求射出的电子速率v的范围;
(4)要取得好的电离效果,求射出的电子最大速率vM与α的关系.
24.(本题满分16分)如图,长度S=2m的粗糙水平面MN的左端M处有一固定挡板,右端N处与水平传送带平滑连接.传送带以一定速率v逆时针转动,其上表面NQ间距离为L=3m.可视为质点的物块A和B紧靠在一起并静止于N处,质量mA=mB=1kg.A、B在足够大的内力作用下突然分离,并分别向左、右运动,分离过程共有能量E=9J转化为A、B的动能.设A、B与传送带和水平面MN间的动摩擦因数均为μ=0.2,与挡板碰撞均无机械能损失.取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)分开瞬间A、B的速度大小;
(2)B向右滑动距N的最远距离;
(3)要使A、B不能再次相遇,传送带速率的取值范围.
25.(本题满分18分)如图所示,等边三角形AQC的边长为2L,P、D分别为AQ、AC的中点.水平线QC
以下是向左的匀强电场,区域Ⅰ(梯形PQCD)内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B0;区域Ⅱ(三角形APD)内的磁场方向垂直纸面向里,区域(虚线PD之上、三角形APD以外)的磁场与区域Ⅱ内大小相等、方向
相反.带正电的粒子从Q点正下方、距离Q点为L的O点以某一速度射入电场,在电场作用下以速度v0垂直QC到达该边中点N,经区域Ⅰ再从P点垂直AQ射入区域Ⅲ(粒子重力忽略不计)
(1)求该粒子的比荷
;
(2)求该粒子从O点运动到N点的时间t1和匀强电场的电场强度E;
(3)若区域Ⅱ和区域Ⅲ内磁场的磁感应强度大小为3B0,则粒子经过一系列运动后会返回至O点,求粒子从N点出发再回到N点的运动过程所需的时间t.
衡阳八中2017届高三实验班第六次月考理科综合参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
AB
BD
ACD
D
D
C
BCD
22.
(1)①④;
(2)保证小球做平抛运动的初速度相等;>;(3)m1OP=m1OM+m2ON.
23.
(1)离子在电场中加速,由动能定理得:
eU=
M
得:
U=
离子做匀加速直线运动,由运动学关系得:
=2aL
得:
a=
(2)要取得较好的电离效果,电子须在出射方向左边做匀速圆周运动,即为按逆时针方向旋转,根据左手定则可知,此刻Ⅰ区磁场应该是垂直纸面向外.
(3)当α=90°时,最大速度对应的轨迹圆如图一所示,与Ⅰ区相切,此时圆周运动的半径为:
r=
R
洛伦兹力提供向心力,有:
Bevmax=m
得:
vmax=
即速度小于等于
此刻必须保证B>
(4)当电子以α角入射时,最大速度对应轨迹如图二所示,轨迹圆与圆柱腔相切,此时有:
∠OCO′=90°﹣α
OC=
,OC′=r,OO′=R﹣r
由余弦定理有:
(R﹣r)2=
+r2﹣2r×
×cos(90°﹣α)
cos(90°﹣α)=sinα
联立解得:
r=
再由:
r=
得:
vmax=
答:
(1)求II区的加速电压为
,离子的加速度大小为
;
(2)为取得好的电离效果,请判断I区中的磁场方向是垂直纸面向外
(3)ɑ为90◦时,要取得好的电离效果,求射出的电子速率v的范围是速度小于等于
(4)要取得好的电离效果,求射出的电子最大速率vM与α的关系为vmax=
.
24.
(1)设A、B分开时速度大小分别为vA、vB
由A、B系统能量守恒有:
…①
由A、B系统动量守恒有:
mAvA=mBvB…②
联立解得:
vA=vB=3m/s…③
(2)假设B不能从传送带Q端离开,且在传送带上运行最大对地位移为s2,
由动能定理得:
…④
解得:
s2=2.25m…⑤
由
题意可知s2<L=3m,假设成立…⑥
所以B沿传送带向右滑动距N的最远距离为2.25m
(3)设A在水平面上开始向左运动到停止,滑动过的路程为s1,
由题意知A与挡板碰撞后原速率返回,整个过程应用动能定理得
…⑦
解得:
s1=2.25m>s=2m,即A停在距M端0.25m处,即距N端1.75m;…⑧
若AB不能再次相遇,设B返回到N端时速度大小为vB′,后经s2′距离停下,
则由动能定理
有
…⑨
由s2′<1.75m,解得
…⑩
由题意可知不论传送带速率多大,vB′至多到3m/s,即⑩符合题意,
即传送带的速率取值范围是:
.
答:
(1)分开瞬间A、B的速度大小均为3m/s;
(2)B向右滑动距N的最远距离为2.25m;
(3)要使A、B不能再次相遇,传送带速率的取值范围是
.
25.
(1)由题意可知,粒子在区域Ⅰ内做匀速圆周运动,轨道半径为:
r1=L;
由牛顿第二定律和洛伦兹力表达式得到:
qvB=m
解得
:
;
(2)粒子从O点到N点过程中,竖直向上做速度为v0的匀速直线运动,则:
t1=
水平向右做末速度为零的匀减速直线运动,则:
L=
由牛顿第二定律得:
QE=ma
解得:
E=2B0v0;
(3)带电粒子在区域Ⅱ和区域Ⅲ内做匀速圆周运动,同理由牛顿第二定律和洛伦兹力表达式可得:
r2=
粒子从N点出发再回到N点的运动轨迹如图所示:
在区域Ⅰ中匀速圆周运动周期:
T1=
;
在区域Ⅰ中运动的时间:
t2=
×2=
;
在区域Ⅱ和区域Ⅲ中匀速圆周运动周期:
T2=
;
在区域Ⅱ和区域Ⅲ中运动时间:
t2=
;
所以t=t2+t3=
;
答:
(1)该粒子的比荷
为
;
(2)该粒子从O点运动到N点的时间为
,匀强电场的电场强度E为2B0v0;
(3)粒子从N点出发再回到N点的运动过程所需的时间t为
.
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- 湖南省 衡阳市 届高三 物理 第六 月考 试题 实验