山东省威海市乳山一中高三物理上学期12月月考试题（含解析）.doc

威海市乳山一中2015届高三上学期12月月考物理试题一，选择题（40分，每题至少有一个正确选项，全部选出得4分，漏选得2分，错选或多选不得分）1在物理学发展的过程中，有许多伟大的科学家做出了突出贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（ ）a首先提出场的概念并引入了场线的科学家是麦克斯韦b德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律c英国物理学家卡文迪许利用卡文迪许扭秤首先较准确的测定了静电力常量d古希腊学者亚里士多德认为物体下落快慢由它们的重量决定，伽利略在他的两种新科学的对话中利用逻辑推断使亚里士多德的理论陷入了困境【答案】d【命题立意】本题旨在考查物理学史。【解析】a、法拉第提出可以用电场线描绘电场的分布，极大地促进了人们对电磁现象的研究，故a错误；b、德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了行星运动规律，故b错误；c、英国物理学家卡文迪许利用卡文迪许扭秤首先较准确的测定了万有引力常量，故c错误；d、古希腊学者亚里士多德认为物体下落快慢由它们的重量决定，伽利略利用逻辑推断使亚里士多德的理论陷入了困境，故d正确；故选：ad2.电场中等势面如图所示，下列关于该电场描述正确的是( )aa点的电场强度比c点的小b负电荷在a点电势能比c点电势能小c电荷沿等势面ab移动过程中，电场力始终不做功d正电荷由a移到c，电场力做负功【答案】bc【命题立意】本题旨在考查等势面、电势能。【解析】a、点a周围的等势面比c点周围的等势面密，则a点的场强比c点的大，故a错误；b、负电荷在高电势点电势能小，在低电势点电势能高，故负电荷在a点电势能比在c点电势能小，故b正确；c 沿着等势面移动点电荷，电势能不变，电场力不做功故c正确；d 正电荷由a到c，为沿电场力方向运动，则电场力做正功故d错误。故选：bc3.关于磁感应强度下列说法正确的是：（ ）a、放在磁场中的通电导线，电流越大，受到的磁场力也越大，表示该处的磁感应强度越大b、磁感线的指向就是磁感应强度的方向c、垂直磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向d、磁感应强度的大小、方向与放入磁场的通电导线的电流大小、导线长度、导线取向等均无关【答案】d【命题立意】本题旨在考查磁感应强度。【解析】a、放在磁场中的通电导线，电流越大，受到的磁场力也越大，但该处的磁感应强度却不变，故a错误； b、磁感线某点切线的指向就是磁感应强度的方向，故b错误； c、垂直于磁场放置的通电导线的受力方向与磁感应强度方向垂直，故c错误； d、磁感应强度的大小、方向与放入其中的通电导线的电流大小、导线长度、导线取向等均没有关系，磁感应强度是比值定义，故d正确。故选：d4.如图所示的图象能正确反映下面哪两个物理量的变化规律（）a匀变速运动速度与时间，y表示速度，x表示时间b闭合电路最大输出功率与电阻，y表示最大输出功率，x表示外电阻c闭合电路的路端电压和通过电源的电流，y表示路端电压，x表示电流d匀强电场中，电场中的某点的电势与沿场强方向上与零电势间的距离【答案】ac【命题立意】本题旨在考查电功、电功率、电势差.【解析】a、匀变速直线运动的速度与时间关系为，若a0，v-t图象是一条向下倾斜的直线，故a正确；b、闭合电路中电源的内外电阻相等时，输出功率最大，则最大功率为，若y表示最大输出功率，x表示外电阻，图象应是曲线，故b错误；c、根据闭合电路欧姆定律得，若y表示路端电压，x表示电流，图象是一条向下倾斜的直线，故c正确；d、匀强电场中，某点的电势等于该点与零电势间的电势差，根据u=ed知：电势差应与该点与沿场强方向上与零电势间的距离成正比，图象是过原点的直线，故d错误。故选：ac5. 在如图所示的电路中，输入电压u恒为8 v，灯泡l标有“3 v 6 w”字样，电动机线圈的电阻。若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是a流过电动机的电流是5ab电动机的输出功率为4wc电动机的效率是60d整个电路消耗的电功率是16w【答案】cd【命题立意】本题旨在考查电功、电功率功率，闭合电路欧姆定律【解析】a、a、灯泡正常发光，则电路电流，故a错误；b、灯泡正常发光时的电压等于其额定电压，电动机电压，则电动机的输出功率，故b错误；c、电动机的总功率为：，电动机的效率为： 故c正确；d、整个电路消耗的功率，故d正确。6.近日有关钓鱼岛的争端再起。有官员表示，若日本发射卫星失败落入钓鱼岛区域，中国将根据国际有关协议将其拦截击落。如图所示，假设日本自a点发射运载火箭，在到达b点前已经失去动力，到达b点时的速度大小为vb、加速度大小为ab、重力势能为epb某卫星的运行圆轨道与曲线abc相切于b点，卫星的环绕速度大小为v、向心加速度大小为a、重力势能为ep，不计空气阻力，则（ ）avb一定小于v bab一定等于acepb一定等于ep dvb大于7.9 km/s【答案】ab【命题立意】本题旨在考查人造卫星的加速度、周期和轨道的关系 。【解析】a、导弹运动到b点，由于万有引力大于所需要的向心力，做近心运动，若要从b点进入圆轨道，必须加速，所以一定小于，故a正确；b、曲线abc经过b点时，圆轨道经过b点时，加速度，所以它们的加速度相等，故b正确；c、根据，高度相同，但质量不一定相同，所以重力势能不一定相等，故c错误；d、根据万有引力提供向心力，轨道半径越大，线速度越小，所以第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度，所以卫星运行轨道的速度小于7.9km/s故d错误。故选ab7.如图光滑绝缘细杆与水平面成角固定，杆上套有一带正电的小球，质量为m，带电荷量为q.为使小球静止在杆上，可加一匀强电场所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止（ ）a垂直于杆斜向上，场强大小为 b竖直向上，场强大小为c垂直于杆斜向下，场强大小为 d水平向右，场强大小为【答案】bd【命题立意】本题旨在考查电场强度。【解析】a、若电场方向垂直于杆斜向上，小球受到的电场力方向也垂直于杆斜向上，在垂直于杆的方向小球受力能平衡，而在平行于杆方向，重力有沿杆向下的分力，没有力与之平衡，则小球将向下滑动，不能保持静止，故a错误；b、若电场方向竖直向上，此时球受两个力，竖直向上的电场力和竖直向下的重力，根据二力平衡可知，故，故b正确；c、如电场方向垂直杆斜向下，在垂直于杆的方向上，小球受力能平衡，而在平行于杆方向，小球的重力和电场力沿杆有向下的分力，不能平衡，小球将沿杆向下滑动，故c错误；d、若电场方向向右，此时受三个力，重力、电场力和支持力重力和电场力垂直于杆方向的分力的合力和支持力等值反向，重力和电场力沿杆子方向的分力大小相等方向相反，有，故，故d正确。故选：bd8.如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片p向左移动，则（ ）a电容器中的电场强度将增大b电容器上的电荷量将减少c电容器的电容将减小 d液滴将向上运动【答案】b【命题立意】本题旨在考查电容、闭合电路的欧姆定律、带电粒子在混合场中的运动。【解析】a、电容器两板间电压等于r2两端电压当滑片p向左移动时，r2两端电压u减小，由知电容器中场强变小，a错误；b、电容器两板间电压等于r2两端电压当滑片p向左移动时，r2两端电压u减小，根据可得，电容器放电，电荷量减少；故b正确c、电容器的电容与u的变化无关，保持不变，故c错误；d、带电液滴所受电场力变小，使液滴向下运动，重力将大于电场力，液滴将向下运动，故d错误。故选：b9.一个光滑均匀的小圆柱体q，整个装置处于静止如图所示是这个装置的纵截面图若用外力先使mn保持竖直，然后缓慢地水平向右移动，在q落到地面以前，发现p始终保持静止在此过程中，下列说法中正确的是( )amn对q的弹力逐渐增大bq所受的合力逐渐增大cp、q间的弹力先减小后增大d地面对p的摩擦力逐渐减小【答案】a【命题立意】本题旨在考查共点力平衡的条件及其应用、物体的弹性和弹力。【解析】a、对圆柱体q受力分析，受到重力、杆mn的支持力和半球p对q的支持力，如图重力的大小和方向都不变，杆mn的支持力方向不变、大小变，半球p对q的支持力方向和大小都变，然后根据平衡条件，得到： ，由于不断增大，故不断增大，也不断增大；故a正确，c错误；b、对pq整体受力分析，受到总重力、mn杆的支持力，地面的支持力，地面的静摩擦力f，如图：根据共点力平衡条件，有：由于不断增大，故f不断增大，故b错误； d、物体q一直保持静止，所受合力为零不变，故d错误。故选：a10.体育比赛中的3米跳板跳水的运动过程可简化为：质量为m的运动员走上跳板，跳板被压缩到最低点c，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点a，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中，跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为f，他在水中减速下降高度为h，而后逐渐浮出水面，则下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)( )a运动员从c点到a点运动过程中处于超重状态b运动员从c点开始到落水之前机械能守恒c运动员从入水至速度减为零的过程中机械能减少了(fmg)hd运动员从入水至速度减为零的过程中机械能减少了fh【答案】d【命题立意】本题旨在考查功能关系、超重和失重。【解析】a、如图，运动员从c点到b点运动过程中受到重力及板向上的弹力，弹力先大于重力，后小于重力，加速度先向上后向下，所以此过程中，人应先超重后失重；从b到a的过程中，人处于完全失重状态，故a错误； b、运动员从c点开始到落水之前，由于起跳过程，板的弹力做功，人的机械能不守恒，故b错误；c、d运动员从入水至速度减为零的过程中，阻力对人做功为-fh，根据功能关系得知，人的机械能减少了fh，故c错误，d正确。故选：d二实验题（总分18分，请将正确的答案填涂在答题卡或答题纸规定的区域）11（2分，请将答案涂在答题卡第11题位置）在做“验证力的平行四边形定则”实验时：要使每次合力与分力产生相同的效果，必须（ ）a每次把橡皮条拉到同样的位置b每次把橡皮条拉直c每次准确读出弹簧测力计的示数d每次记准细绳的方向【答案】a【命题立意】本题旨在考查验证力的平行四边形定则。【解析】要使每次合力与分力产生相同的效果，每次将橡皮条拉到同样的位置，即用一个力与用两个力的作用效果相同，故bcd错误，a正确。【举一反三】“验证力的平行四边形定则”实验中，我们要知道分力和合力的效果是等同的，这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用，加强对基础实验理解。12（2分，请将答案涂在答题卡第12题位置）某同学通过以下步骤粗测从一定高度落下的排球对地面的最大冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印。再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数，即为冲击力最大值。下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是（ ）a研究加速度与合力、质量的关系 b建立“点电荷”的概念c建立“瞬时速度”的概念 d建立“合力与分力”的概念【答案】d【命题立意】本题旨在考查力的合成。【解析】a、研究加速度与合力、质量的关系的时候，是控制其中的一个量不变，从而得到其他两个物理量的关系，是采用的控制变量的方法，所以a错误； b、点电荷是一种理想化的模型，是采用的理想化的方法，所以b错误；c、瞬时速度是把很短的短时间内的物体的平均速度近似的认为是瞬时速度，是采用的极限的方法，所以c错误；d、合力和分力是等效的，它们是等效替代的关系，所以d正确。故选：d13.（4分）某实验探究小组为了探究物体的加速度与所受合外力之间的关系，设计了如图a所示的实验装置该实验小组成员用钩码的重力作为小车所受的合力，用传感器测小车的加速度，通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a和所受合力f的关系图像，他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-f图线，如图b所示（1）图b中的图线_ _是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“”或“”）当钩码的数量增大到一定程度时，图b中的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 （2）小车和传感器接收器的总质量m= kg，小车和轨道间的动摩擦因数= （g=10m/s2）【答案】（1）、所挂钩码的总质量太大；（2）0.5、0.2【命题立意】本题旨在考查探究加速度与物体质量、物体受力的关系。【解析】：（1）由图象可知，当时，也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高。所以图线是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的。随着钩码的数量增大到一定程度时图（b）的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是所挂钩码的总质量太大，不满足钩码的质量远远小于小车的质量这个条件。（2）根据得，图象的斜率，由图象得图象斜率，所以。由图象得，当时，物体即将要滑动，即最大静摩擦力等于，所以滑块和轨道问的动摩擦因数为：。故答案为：（1）；所挂钩码的总质量太大；（2）0.5，0.2。【易错警示】对于实验我们要明确实验原理、具体实验操作以及数据处理等，同时要清楚每一项操作存在的理由，只有掌握好了基本知识和基本方法才能顺利解决实验题目，所以要重视基本知识和基本方法的学习和训练。注意小车的拉力能等于重力的前提条件，并掌握图象斜率的含义。14（10分）课外活动小组的同学设计了一个实验方案，用来测算缠绕螺线管的金属丝长度。已知缠绕螺线管的金属丝电阻较小，经查阅资料得知该金属丝的电阻率为他们选用了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等器材。（1）他们使用多用电表粗测螺线管金属丝的电阻，操作分以下三个步骤，请填写第步操作。 将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“”插孔；选择电阻档“1” 把红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用电表的实数如图表示。从图中可知金属丝的电阻r= 。（2）根据多用电表实数，为了减少电阻测量的实验误差，某同学将实验器材连接成下图所示的电路，要求实验中电压表的实数能够从零开始变化，闭合开关前，请你检查实验电路，在错误的连线上画“”，并改正至正确位置。根据你改正的电路，在方框中画出电路的原理图（3）他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如右图所示，金属丝的直径为 mm（4）根据多用电表测得的金属丝电阻值，可估算出绕制这个螺丝管所用金属丝的长度约为 m（结果保留两位有效数字）【答案】（1）将红、黑表笔短接，调整调零旋钮调零；12.0；（2）如图所示；（3）0.260；（4）37。【命题立意】本题旨在考查测定金属的电阻率【解析】：（1）将红、黑表笔短接，进行欧姆调零；金属丝的电阻（2）本实验要求电压表的读数能够从零开始变化，变阻器必须接成分压式在错误的连线上画“”，如图：由于待测电阻的阻值较小，应采用电流表的外接法，测量误差较小改正的电路，电路的原理图如图所示。（3）螺旋测微器的读数是由固定刻度与旋转刻度组合，固定刻度读数为0，可动刻度读数为，则得：金属丝的直径为。（4）由电阻定律：，得：故答案为：（1）将红、黑表笔短接，调整调零旋钮调零；12.0；（2）如图所示；（3）0.260；（4）37。三、计算题，（共42分，请写出必要的解题过程，之写出答案的，不给分）15.（7分）一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角=37足够长的斜面，已知滑块上滑过程中的v-t图象如图所示，取sin370=0.6,cos370=0.8，g=10m/s2，求：（1）滑块与斜面间的动摩擦因数；（2）滑块返回斜面底端时的速度大小。【答案】（1）；（2）【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律、匀变速直线运动的速度与时间的关系。【解析】（1）由图象可知，滑块的加速度：滑块冲上斜面过程中，根据牛顿第二定律，有：代入数据解得：即滑块与斜面间的动摩擦因数为0.5（2）由匀变速直线运动的规律，滑块向上运动的位移：滑块下滑过程中，根据牛顿第二定律，有：由匀变速直线运动的规律，滑块返回底端的速度：答：（1）滑块与斜面间的动摩擦因数为0.5；（2）滑块返回斜面底端时的速度大小为。16(8分)“嫦娥奔月”的过程可以简化为：质量为m的“嫦娥一号”升空后，绕地球沿椭圆轨道运动，然后经过变轨被月球捕获，再经多次变轨，最终绕月球做半径为r的匀速圆周运动。(1)已知地球半径为r，表面的重力加速度为g，求“嫦娥一号”在距离地面h时受到地球的引力大小(2)已知月球的质量为m，引力常量为g，求“嫦娥一号”绕月球运动的周期t.【答案】（1）；(2)【命题立意】本题旨在考查人造卫星的加速度、周期和轨道的关系、万有引力定律及其应用。【解析】(1) 设地球质量为，对嫦娥一号在地球表面有： “嫦娥一号”在距离地面h时，有：代入解得：（2）嫦娥一号绕月运动时：代入解得：答：（1）已知地球半径为r，表面的重力加速度为g，“嫦娥一号”在距离地面h时受到地球的引力大小（2）已知月球的质量为m，引力常量为g，求“嫦娥一号”绕月球运动的周期17.（8分）如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为r，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场e中。一质量为m、带电量为+q的物块（可视为质点），从水平面上的a点以初速度v0水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点c，场强大小为e（e小于mg/q）。（1）试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功。（2）证明物块离开轨道落回水平面时的水平距离与场强大小e无关，且为一常量。【答案】（1）；（2）证明见上【命题立意】本题旨在考查带电粒子在匀强电场中的运动、动能定理的应用。【解析】（1）物块恰能通过圆弧最高点c，圆弧轨道此时与物块间无弹力作用，物块受到的重力和电场力提供向心力，则有：物块在由a运动到c的过程中，设物块克服摩擦力做的功，根据动能定理有： 解得： （1分） （2）物块离开半圆形轨道c点后做类平抛运动，设水平位移为s，则有：水平方向：s=v0t竖直方向：联立解得：s=2r，即水平距离与场强大小e无关，大小为2r，得证。答：（1）物块在运动过程中克服摩擦力做的功是；（2）证明见上18.（9分）如图所示为说明示波器工作原理的示意图，已知两平行板间的距离为d、板长为l电子经电压为u1的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场，电子质量为me、电荷量为e。(1)求经电场加速后电子速度v的大小；(2)要使电子离开偏转电场时的偏转角度最大，两平行板间的电压u2应是多少？电子动能多大？【答案】（1）；（2）、【命题立意】本题旨在考查示波管及其使用。【解析】（1）电子在电场中加速，由动能定理得：，解得：（2）在偏转电场中：，电子沿偏转电场方向作初速度为零的匀加速直线运动，则有：水平方向：竖直方向：电子离开偏转电场，偏转角度最大时则有：，带入解得：对于整个过程，由动能定理得：解得电子动能：答：（1）经电场加速后电子速度v的大小为；2）要使电子离开偏转电场时的偏转角度最大，两平行板间的电压u2应是，电子动能为19.（10分）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点，绳恰好断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力。求：（1）绳断时球的速度大小；（2）绳能承受的最大拉力；（3）改变绳长（绳承受的最大拉力不变），保持手的位置不动，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？【答案】（1）；（2）；（3）、【命题立意】本题旨在考查向心力、平抛运动。【解析】（1）设绳断后环做平抛运动时间为t1，由平抛运