株洲市2016届高三年级教学质量统一检测物理试题及答案

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株洲市2016届高三年级教学质量统一检测（一）

物 理

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～12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，有选错的得0分。

1. 如图，在直线MN上方分布有范围足够大的匀强磁场。在直线上的O点沿图中箭头所示方向同时射入两个速度大小不同的电子，不计电子间的相互作用及重力，则它们将从直线上的

A. 同一位置沿同一方向先后射出磁场

????????????????NB. 不同位置沿不同方向同时射出磁场 C. 不同位置沿同一方向先后射出磁场 D. 不同位置沿同一方向同时射出磁场

M??O2. 如图，在一根竖直放置的铜管的正上方某处从静止开始释放一个强磁体，在强磁体沿着铜管中心轴线穿过铜管的整个过程中，不计空气阻力，那么

强磁体铜管A. 由于铜是非磁性材料，故强磁体运动的加速度始终等于重力加速度 B. 由于铜是金属材料，能够被磁化，使得强磁体进入铜管时加速度大于重力加速度，离开铜管时加速度小于重力加速度

C. 由于铜是金属材料，在强磁体穿过铜管的整个过程中，铜管中都有感应电流，加速度始终小于重力加速度

D. 由于铜是金属材料，铜管可视为闭合回路，强磁体进入和离开铜管时产生感应电流，在进入和离开铜管时加速度都小于重力加速度，但在铜管内部时加速度等于重力加速度

3. 地球同步卫星离地心距离为r，加速度为a1，在轨运行速率为v1；静止在地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，相对地心的线速度大小为v2，地球半径为R。则

A.

v1v2?Rr B.

v1v2?Rr C.

a1a2?rR D.

a1a2?Rr22

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4. 如图甲所示，在水平桌面上放置一长木板，木板上再叠放一小滑块，木板与滑块均静止。今在木板上施加一水平作用力F，它随时间的变化关系如

F图乙所示。观察发现，在t1时刻木板刚好开始运动，在t2时刻滑块刚好开始在木板上滑动。假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，那么，木板与桌面间的动摩擦

甲F2FF1Ot1乙t2t因数跟木板与滑块间的动摩擦因数之比为

A.

F1F2F1F2 B. C. D. F2F1F2?F1F2?F15. 在空间某区域内有一场强方向与直角坐标系xoy平面平行的匀强电场，已知该坐标系的x轴和y轴上各点电势的分布分别如图甲和乙所示。据图可知

A. 场强大小为5000V/m，方向与x轴正方向成37° B. 场强大小为5000V/m，方向与y轴正方向成53° C. 场强大小为7000V/m，方向与y轴正方向成53° D. 场强大小为1000V/m，方向与x轴正方向成37°

?/V32024016080?/V0-60x/cm-120-180-2402468y/cm0246甲8乙6. 从地面以初速度v0竖直上抛一小球，经过时间t0后在同一地点以同样的速度向上抛出另一个小球，则两球相遇的高度是

A.

v022g?gt0 B.

21v0222g?gt0 C.

21v0242g?gt0 D.

21v0262g?gt02

8?N17. 质量为m、长度为l的金属棒MN两端由绝缘且等长轻质细线水平悬挂，处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。开始时细线竖直，当金属棒中通以恒定电流后，金属棒从最低点向右开始摆动，若已知细线与竖直方向的最大夹角为60°，如图所示，则棒中电流

A. 方向由M向N，大小为

3mg3Bl3mgBl?MB B. 方向由N向M，大小为

3mg3Bl3mgBl

C. 方向由M向N，大小为

D. 方向由N向M，大小为

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8. 将表面光滑的细杆弯成竖直平面内的抛物线形状，抛物线方程为y=kx2， k为大于0的常量。细杆可绕对称轴y自由转动，如图所示。已知重力加速 度为g，要使套在细杆上的小环能在杆上任意位置相对细杆静止，则细杆转 动的角速度应为

A.

0yx2kg B. kg C.

g D. k2g kR2?100?9. 在如图所示电路中，电源电动势为12V，内阻不计，各电阻阻值已在 图中标出，开关是闭合的。现将开关断开，测得通过电阻R3的电荷量为 1.19×10-5C，则电容器的电容为

R1?50?CSR3?300?R4?100?A. 1.75μF B. 4.25μF C. 5.95μF D. 2.48μF 10. 一根长为l的细线一端固定在O点，另一端栓一个小球（可视为质点），如图所示。若小球通过最低点时速度大小为v0，那么，在细线不被拉断的情况下，此后小球能上升的最大高度可能是

222v0v0v0A. 等于2l B. 大于 C. 等于 D. 小于

2g2g2g?Ov011. 一倾角为θ足够长的光滑斜面固定在水平面上，其顶端固定一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧的下端系一个质量为m的小球，用一垂直于斜面的挡板P挡住小球，此时弹簧没有发生形变，如图所示。若挡板P以加速度a沿

P?斜面向下匀加速运动，且弹簧与斜面始终保持平行，经过一段时间后，当小球与挡板刚好分离时

A. 弹簧弹力大小为mgsin? B. 小球运动的速度达到最大 C. 小球获得的动能为

ma(gsin??a)k2 D. 小球运动的时间为2m(gsin??a)ka 12. 从斜面上的P点水平抛出一个小球，飞行一段时间后落在斜面上的Q点。若已知斜面倾角与小球的初动能，且不计空气阻力，则可以求出

A. P、Q之间的距离 B. 小球落到Q点时的动能 C. 小球落到Q点时速度的方向 D. 小球飞行过程中重力所做的功

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二、非选择题：共52分。

13.（8分） 利用如图所示装置 “验证机械能守恒定律”。把装有遮光条的滑块放在水平气垫导轨上的A处，光电门安装在B处，滑块用细绳通过定滑轮与钩码相连。将滑块从A位置释放后，光电计时器记录下遮光条通过光电门

的时间为Δt。测得滑块（含遮光条）质量为M、钩码总质量为m、遮光条宽度为d，当地的重力加速度为g。

（1）实验中还需要测量的物理量是 （说明其物理意义并用符号表示） ； （2）本实验中验证机械能守恒的表达式为 （用以上对应物理量的符号表示）； （3）若实验数据表明系统动能增加量明显大于重力势能减少量，可能的原因是 。 ① 钩码总质量m远小于滑块质量M ② 钩码总质量m与滑块质量M相差不大 ③ 气垫导轨没有调水平，且左高右低 ④ 气垫导轨没有调水平，且左低右高

14. （12分）有一只灵敏电流表A，刻度盘上共有N格刻度而无具体示数，已知该电流表的满偏电流不超过200微安，内阻Rg约为几百欧。此外，实验室还提供了下列器材：

电压表V1（量程10V，内阻约10kΩ）； 电压表V2（量程3V，内阻RV=15kΩ）； 滑动变阻器R1（阻值0～20Ω，额定电流2A）； 滑动变阻器R2（阻值0～500 Ω，额定电流0.25A）； 电池组（电动势约12V，内阻约0.5Ω）； 开关、导线。

现要求尽可能精确和便捷地测定电流表A每格的刻度值I0，请解答下列问题：

（1）在上述器材中，应选择的电压表是 ，应选择的滑动变阻器是 。 （2）将符合实验要求的电路画在方框中。 （3）根据你设计的实验电路，完成下列填空：

①实验前，应将滑动变阻器的滑片移至最 （填“左端”、“右端”、“上端”或“下端”）； ②闭合开关，接通电路，调节滑动变阻器，使灵敏电流表满偏，读出 。 （4）I0= （用已知和需要测定的物理量表示）。

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遮光条光电门????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????AB钩码15. （8分）如图，一个质量为m=2.0kg的小球在轻质细绳牵引下，在光滑的水平面上以v1=2.0m/s做匀速圆周运动，圆周半径为r1=0.8m。现将水平面上牵引的细绳迅速放长d=0.2m，之后小球能在半径更大的轨道上做匀速圆周运动。求

（1）小球在两次圆周运动的过渡中经历的时间； （2）细绳最终的拉力。

16. （12分）如图甲所示，倾角θ=37°的斜面底端O处有一小木块（可视为质点），质量为m=1.0kg，在平行于斜面的推力F作用下从静止开始沿斜面向上运动，推力F的大小随其位移x的变化如图乙所示，木块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，g=10m/s2，sin37°=0.6。

Fx30F?N

O?O甲x?m1.8乙（1）在距出发点O多远处，木块的速度达到最大？最大速度是多少？ （2）木块返回O点时速度是多大？

17. （12分）如图，A、C、D分别为光滑绝缘水平面内一直角三角形

Av0的三个顶点，两直角边长分别为a和b。 现有一质量为m、电荷量为+q的带电小球，以初速度v0从顶点A沿直角边射出， 整个运动过程中因为磁场或电场的作用恰好能经过顶点D。

（1）若只存在竖直方向的匀强磁场，试求磁感应强度的大小和方向； （2）若只存在水平方向的匀强电场，试求电场强度的大小与方向间的关系。

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bCaD

株洲市2016届高三年级教学质量统一检测（一）

物理参考答案与评分标准

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～12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，有选错的得0分。 题号 答案 1 D 2 C 3 C 4 C 5 B 6 D 7 B 8 A 9 A 10 ACD 11 CD 12 BCD 二、非选择题：共52分。 13．（8分）

（1）A、B间的距离l （2分） （2）mgl?14.（12分）

（1）V2，R1 （2分） （2）如图 （4分） （3）① 左端 ② 电压表V2的示数U （2分） （4）I0?AV21d(m?M)()2 （4分） （3）③ （2分） 2?tR1U （4分） NRV15. （8分）

（1）依题意，放开绳子，小球沿切线方向做离心运动（如图），直至细绳再次张紧，之后小球做半径为r2=r1+d匀速圆周运动。这个过渡中，小球运动的距离为

?x?v1v2?x?r22?r12?0.6m （2分）

r2?r1所需时间为

?t??x?0.3s （2分） v1

（2）细绳再次张紧时，小球速度的径向分量减为0，在新轨道上运动的速度大小为其切向分量，即

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v2?v1cos??r1r2?v1?1.6m/s（2分）

细绳拉力提供向心力，故

F?m2v2r2（1分）

代入数据解得

F?5.12N（1分）

16. （12分）

（1）木块在推力作用下，合力为0时速度达到最大，此时推力为

F?mgsin???mgcos??10N （1分）

据图可知此时木块移动的距离为

x=1.2m （1分）

在这个过程中，推力做功等于图中梯形“面积”

30F?N1W??(30?10)?1.2J?24J （2分）

2由动能定理

10O1.2x?m1.812W?(mgsin???mgcos?)x?mvm （1分）

2解得

vm=4.9m/s错误！链接无效。 （1分） （2）整个过程推力所做的功

1W0??30?1.8J?27J （2分）

2设小球能沿斜面向上运动的最大距离为xm，由动能定理

W0?(mgsin???mgcos?)xm?0 （1分）

此后，木块沿斜面下滑，根据动能定理

1(mgsin???mgcos?)xm?mv2 （1分）

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解得

v?3.3m/s （2分）

17. （12分）

（1）仅在洛伦兹力的作用下，带电小球做圆周的运动轨迹如图所示，设轨道半径为r，根据几何关系有

(a?r)2?b2?r2 （2分）

根据牛顿运动定律

2mv0qv0B? （1分）

rv0ArObCraD解得

B?2amv0（1分）

q(a2?b2)依左手定则可知磁感应强度方向竖直向上。

（2）仅在电场力的作用下，带电小球的运动轨迹如图所示，以A点为坐标原点建立如图所示平面直角坐标系，设场强E的方向与x轴正方向成α角。 在x轴方向有

v0AExqEx?max （1分）

?xE1a?axt2 （1分）

2在y轴方向有

EyCbyaDqEy?may （1分）

1b??v0t?ayt2 （1分）

2 又

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tan??Ey （1分） Ex由以上各式解得

b?v022amv02am） （2分） ?atan?（或者E?qcos?(atan??b)2qEcos?该关系式需要满足的条件是

tan??ba

1分） 物理试题 第 9 页 共 9 页

（

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