2017届湖北省松滋市第一中学高三上学期第一次考试(9月月考)物理试题

题

（时间：90分钟 分值100分 ）

第I卷（选择题共48分）

一、选择题（本大题12小题，每小题4分，共48分）

1．设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x．现有四个不同物体的运动图象如图所示，物体C和D的初速度均为零，则其中表示物体做单向直线运动的图象是（ ）

A． B．

C． D．

2

2

2．甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动，a甲=4m/s，a乙=﹣4m/s，那么对甲、乙两物体判断正确的是（ ）

A．甲、乙在相等时间内速度变化相等 B．甲的速度比乙的速度变化快

C．甲做加速直线运动，乙做减速直线运动 D．甲的加速度大于乙的加速度

3．对于任何一个质量不变的物体,下列说法中正确的是 (A)物体的动量发生变化,其速率一定变化 (B)物体的动量发生变化,其速率不一定变化 (C)物体的速率发牛变化,其动量一定变化 (D)物体的速率发牛变化,其动量不一定变化

4．在离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个轮上靠摩擦转动，如图所示，铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时转速不能过低，否则，铁水会脱离模型内壁，产生次品。已知管状模型内壁半径R，则管状模型转动的最低角速度ω为（ ）

A．页

gg2gg B． C． D．2 R2RRR1第

5．两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，若图中A、B两点处的场强大小分别为EA、EB，电势分别为φA、φB，则（ ）

A．EA＜EB φA＞φB B．EA＜EB φA＜φB C．EA＞EB φA＜φB D．EA＞EB φA＞φB

6．把一物体以初速度20m/s竖直上抛（不计空气阻力、取竖直向上为正方向、重力加速度g=10m/s），从抛出开始计时，当位移为15m时所经历的时间为（ ） A．1s B．2s C．3s D．4s

7．如图所示，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C的平行板电容器上，P、Q为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以B＝B0＋Kt(K>0)随时间变化，t＝0时，P、Q两板电势相等．两板间的距离远小于环的半径，经时间t，电容器P板 ( )

2

A．不带电

B．所带电荷量与t成正比

KL2CC．带正电，电荷量是

4KL2CD．带负电，电荷量是

48．如图两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ．质量为m、长为L的金属杆ab垂直导轨放置，整个装置处于垂直ab方向的匀强磁场中．当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab保持静止．则磁感应强度方向和大小可能为（ ）

A．竖直向上，B．平行导轨向上，C．水平向右，

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D．水平向左，

9．两个人手拉着手向相反方向互相拉对方，关于这两个人的拉力下列理解正确的是 A. 力气大的一方给对方的拉力大于对方给他的拉力

B. 由于作用力和反作用力总是大小相等的，所以谁也拉不动对方

C. 两人的拉力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，因此是一对平衡力 D. 两人的拉力同时出现，同时增大，同时减小，同时消失

10．空中某点，将三个相同小球同时以相同的初速度v水平抛出、竖直上抛、竖直下抛，则从抛出到落地，设地面为零势面，忽略空气阻力，下列说法正确的是 A．竖直向上抛的小球在下落过程中重力势能的变化量最大 B．三个小球落地的速度相同

C．落地时重力的瞬时功率相同，方向都是竖直向下 D．竖直下抛的小球，其重力的平均功率最大

11．如图所示，一正点电荷在电场中受电场力作用沿一圆周的圆弧ab运动，已知该点电荷的电量q，质量m（重力不计），ab弧长为s，电荷经过a、b两点时的速度大小均为，且它们方向间的夹角为θ，则下列说法不正确的有 （ ） ．．．

A．该电场的场强方向指向圆弧ab的圆心 B．a、b两点的电势相等

mv2C．a、b两点的场强大小均等于

sqD．电荷在a点受到电场力与在b点所受的电场力相同

12．质量为2kg的物体子xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．质点的初速度为5m/s B．质点所受的合外力为3N

C．质点初速度的方向与合外力方向不垂直 D．2s末质点速度大小为6m/s

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3第

第II卷（非选择题）

二、实验题（14分）

13．（14分）某兴趣小组想要探究单摆的周期T与摆长l、摆球质量m的关系：

（1）（4分）为了探究周期T与摆长l、摆球质量m的关系，应利用_________法完成此实验；为了准确测量单摆的周期，应使摆球振动稳定后且经过_________位置开始计时。

（2）（4分）他们在探究周期T与摆长l的关系时，测得如下5组数据，请在图中选择恰当坐标，作出直观反映周期T与摆长l关系的图像。 次数 项目 1 1.78 3.19 0.80 0.64 2 1.90 3.60 0.90 0.81 3 1.99 3.99 1.00 1.00 4 2.10 4.40 1.10 1.21 5 2.19 4.79 1.20 1.44 T/(s) 数值 T2（s2） l（m） l2（m2）

（3）（3分）根据图像求得当地的重力加速度g=___________m/s2。（保留三位有效数字）

（4）（3分）某学生做实验时固定好装置后先测摆长，然后测出周期，发现测得的重力加速度偏大，原因可能是______（填选项前字母）

A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了 B．把摆球n次经过最低点的时间误记为(n + 1)次经过最低点的时间 C．计时结束时，秒表过早按下 D．单摆所用摆球质量过大 评卷人 得分 三、计算题（38分）

14．（本题10分）洛伦兹力演示仪可以演示电子在匀强磁场中的运动径迹。图甲为洛伦兹力演示仪实物图，图乙为结构示意图。演示仪中有一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈（励磁线圈），当通过励磁线圈的电流为 I 时，线圈之间产生沿线圈轴向、磁感应强度 B=kI （k=1×10T/A）的匀强磁场；半径 R=80mm 的圆球形玻璃泡内有电子枪，可通过加速电压 U 对初速度为零的电子加速并连续发射，电子刚好从球心 O 点正下方 40mm 处的 S 点沿水平向左射出。当励磁线圈的电流 I =1A，加速电压 U=160V

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4第

-3

时，测得沿顺时针方向运动的电子流径迹直径 D=80mm。试问：

（1）励磁线圈的电流方向如何？为了使电子流径迹的半径增大，可采取哪些措施？ （2）由题中数据可求得电子的比荷 e/m 为多大？

（3）当励磁线圈的电流 I =0．7A 时，为使电子流形成完整的圆周运动，求加速电压的范围。

（4）若电子枪的加速电压可以在 0 到 250V 的范围内连续调节，且励磁线圈的电流从 0．5A 到 2A 的范围内连续调节。求玻璃泡上被电子击中范围的长度。

15．（本题10分）如图所示，光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C，质量分别为mA=mC=2m和mB=m，A、B用细绳相连，中间有一被压缩的轻弹簧（弹簧与滑块不栓接）。开始时A、B以共同速度v0向右运动，C静止在B的右边。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三者的速度恰好相同。

求：（1）B与C碰撞前A、B的速度vA、vB的大小； （2）细绳断开前弹簧所具有的弹性势能EP。

16．（本题10分）如图，质量为m=1.0kg的小滑块（可视为质点）放在质量为M=3.0kg的长木板的右端，木板上表面光滑，木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2，木板长为L=1.0m。开始时两者都处于静止状态，现对木板施加一个水平向右的恒力F=12N，经过一段时间撤去F。为了使小滑块不掉下木板，试求：水平恒力F作用的最长时间。（g取10m/s）

2

。

17．（8分）如图所示，电源电动势E=7.5V，内电阻r=1.0Ω，定值电阻R2=12Ω，电动机M的线圈的电阻R=0.5Ω。开关S闭合，电动机转动稳定后，电压表的示数U1＝4V，电阻R2消耗的功率P2=3.0W。不计电动机的摩擦损耗等，求：

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（1）电源的路端电压。 （2）电动机输出的机械功率。

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参考答案

1．C

【解析】解：A、由位移﹣时间图象可知，位移随时间先增大后减小，2s后反向运动，4s末到达初始位置，故A错误；

B、由速度﹣时间图象可知，速度2s内沿正方向运动，2﹣4s沿负方向运动，方向改变，故B错误； C、由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，2s末速度减为0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，故C正确；

D、由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2﹣3s内做匀减速运动，2s末速度减为0，第3s内沿负方向运动，不是单向直线运动，故D错误． 故选：C

【点评】图象是我们高中物理研究运动的主要途径之一，应熟知其特征，难度不大，属于基础题． 2．C

【解析】解：A、速度变化量△v=a△t，甲乙加速度方向不同，则相等时间内速度变化不同，故A错误； B、加速度表示速度变化的快慢，甲的加速度等于乙的加速度，所以甲的速度比乙的速度变化一样快，故B错误；

C、甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动，a

甲

=+4m/s，a

2

乙

=﹣4m/s，甲的加速度和速度方向一

2

致，乙的加速度和速度方向相反，所以甲做匀加速直线运动，乙做匀减速直线运动，故C正确； D、加速度为矢量，负号表示方向，因此甲的加速度等于乙的加速度，故D错误； 故选：C．

【点评】加速度、速度是高中物理中重要的概念，要正确区分它们之间的关系，明确加速度与速度无关，加速度表示的速度的变化快慢． 3．BC 【解析】

动量是矢量；速率是标量，是瞬时速度的大小；

，动量改变；动量改变，速率可能不变。 pmv，对于质量不变的物体，速度改变（大小或方向）4．A 【解析】

试题分析：经过最高点的铁水要紧压模型内壁，临界情况是重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律，有：

v2mgm

R解得：vgR

vRg R管状模型转动的最小角速度故A正确;BCD错误。

考点：竖直面内的圆周运动中绳模型在最高点的临界速度。 5．D 【解析】

试题分析：根据电场线的疏密判断场强的大小，电场线越密，场强越大．画出过B点的等势线，根据顺

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着电场线电势降低判断电势的高低．

解：由电场线的分布情况可知，A处电场线比B处电场线密，则A点的场强大于B点的场强，即EA＞EB． 画出过B点的等势线与A所在的电场线交于C点，

则有A点的电势高低C点的电势，所以A点的电势高低B点的电势，即φA＞φB．故选项D正确． 故选：D

【点评】本题的技巧是画出等势线．对于电场线的物理意义：电场线疏密表示场强的大小，电场线的方向反映电势的高低要牢固掌握，熟练应用． 6．AC 【解析】

试题分析：取竖直向上方向为正方向，当石块运动到抛出点上方离抛出点15m时，位移为x=15m，由

11xv0tgt2代入得： 15=20t-×10t2，解得t1=1s，t2=3s

22 当石块运动到抛出点下方离抛出点15m时，位移为x=-15m，由x=v0t-

1212

gt代入得：-15=20t-×10t，22解得t1=（2+7）s，t2=（2-7）s（舍去）．故AC正确，BD错误．故选AC. 考点：竖直上抛运动的规律

【名师点睛】本题是对竖直上抛运动的考查；要知道竖直上抛运动可以看成一种加速度为-g的匀减速直线运动，采用整体法研究竖直上抛运动，方法简单，但要注意位移是矢量，要分两种情况讨论，与距离不同，不能漏解. 7．D

【解析】磁感应强度以B＝B0＋Kt(K>0)随时间变化，由法拉第电磁感应定律E＝

B＝S＝KS，而SttL2KL2C＝，经时间t电容器P板所带电荷量Q＝EC＝；由楞次定律知电容器P板带负电，故D选项正44确． 8．AD 【解析】

试题分析：以金属杆为研究对象进行受力分析，由平衡条件判断安培力的最小值．从而求出磁场强度的最小值，然后根据右手定则判断磁场的方向

解：金属导轨光滑，所以没有摩擦力，则金属棒只受重力支持力和安培力，

根据平衡条件支持力和安培力的合力应与重力等大反向，根据矢量三角形合成法则作出三种情况的合成图如图：

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由图可以看出当安培力F与支持力垂直时有最小值：Fmin=mgsinθ 即BIL=mgsinθ 则Bmin=A、

=

•

＞

，由右手定则判断磁场的方向，竖直向上，故A正确；

B、cosθ不一定大于sinθ故B错误； C、

＞

，由右手定则判断磁场的方向水平向左，故C错误D正确．

故选：AD．

【点评】本题借助磁场中安培力考查了矢量三角形合成法则求最小值问题，判断出最小值时关键． 9．D

【解析】作用力和反作用力1、大小相等方向相反，2、同时产生同时消失，同种性质，3、两个力不可以合成抵消，不是平衡力。故选D 10．D 【解析】

试题分析：三个小球在下落过程中重力势能的变化量都相同；根据

121mv0mghmv2，则三个小球22落地的速度大小相同，但是方向不同；根据Pmgvcos，做竖直上抛和竖直下抛小球落地的重力的瞬时功率相同，与平抛小球落地的重力瞬时功率不同；因为三个小球落地时重力做功都相同，而竖直下抛的小球落地的时间最小，根据PW竖直下抛的小球重力的平均功率最大,选项D正确。 t考点：此题考查了重力功和重力势能变化的关系；平均功率和瞬时功率的概念；机械能守恒定律。 11．D 【解析】

试题分析：由于电荷运动过程中速率不变，故电场力提供向心力，所以电场力指向圆心，故场强的方向指向圆心，故A正确；由于在a、b两点电荷的速度大小相同，故在从a运动到b的过程中电场力不做功，根据W=qU可知a、b两点的电势差为0，故两点的电势相等，故B正确；电荷q做匀速圆周运动，电场力

vmv2提供向心力，故：qE=m；由于S=Rθ；故E=，故C正确；由于电荷运动过程中速率不变，故电

sqR场力提供向心力，所以电场力指向圆心，方向不同，故D错误；故选D． 考点：匀速圆周运动；电场力及电场强度。 12．ABC

【解析】解：A、x轴方向初速度为vx=3m/s，y轴方向初速度vy=﹣4m/s，质点的初速度

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v0=

B、x轴方向的加速度a=

=5m/s．故A正确．

=1.5m/s，质点的合力F合=ma=3N，故B正确；

2

C、合力沿x轴方向，初速度方向在x轴与y轴负半轴夹角之间，故合力与初速度方向不垂直，C正确； D、2s末质点速度大小为v=故选：ABC

【点评】本题考查运用运动合成与分解的方法处理实际问题的能力，类似平抛运动．中等难度． 13．（1）（4分）控制变量法 平衡位置 （2）（4分）作图略（选对坐标给2分） （3）（3分） 9.84~9.88 （4）（3分）BC (漏选得2分)

＞6m/s，故D错误；

【解析】

【答案】（1）增大电压U（速度v）和减小电流I（磁感应强度B） （2）

e21011C/kg m（3）0176V （4）0.126m

【解析】

试题分析：（1）根据左手定则和安培定则可得励磁线圈的电流方向顺时针方向，可采取增大电压U（速度v）和减小电流I（磁感应强度B）。

v2（2）电子由洛伦兹力提供圆周运动的向心力：qvBm

r电子在电子枪中加速，根据动能定理：eU联立可以得到：

1mv2 2e2Ue22，带入数据得到：21011C/kg。 mBrm1v22（3）根据eUmv和qvBm可以得到：U2r2BRe176V，故电压范围为0176V。

2m22（4）由qvBm1v2，eUmv，根据题意BKI，联立可得到：r2r2mUe KI'当电压取250V电流取0.5A时，半径最大，最大值r10cm。此时电子达到C点，在三角形OCO中，由余弦定理：OCOCOO2OCOOcosCOO 解得：COO''22'2''2，当粒子的半径比较小的时候，与图中的D点相切，此时半径为6cm。电子打到玻璃

波上的范围在CD之间长度为

R0.126m。 2页 10第

考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；洛仑兹力

【名师点睛】本题考查了粒子在磁场中运动在实际生活中的应用，正确分析出仪器的原理是关键，要掌握粒子在磁场中运动问题的基本方法：定圆心、定半径、画轨迹。 15．（1）vA【解析】

试题分析：（1）取向右为正方向，A、B系统动量守恒， (mAmB)v0mAvAmBvB B、C系统动量守恒，mBvB(mBmC)v，且BC的共同速度vvA 解得：vvA39122（2）EP。 v0vBv0；mv0552539v0，vBv0 55（2）根据能量守恒定律，弹簧释放的弹性势能等于A、B系统增加的动能 有EP111122222 mAvAmBvB(mAmB)v0mv022225考点：动量守恒定律，能量守恒定律的应用。 16．1s 【解析】

试题分析：撤去F前后木板先加速后减速．设加速过程的位移为x1，加速度为a1，加速运动的时间为

t1；减速过程的位移为x2，加速度为a2，减速运动的时间为t2．由牛顿第二定律得

撤力前：F（mM）gMa1，解得a14 m/s2 3（mM）gMa2，解得a2撤力后：又x18m/s2 3121a1t1，x2a2t22，为使小滑块不从木板上掉下，应满足x1x2L 22又a1t1a2t2，由以上各式可解得t11s，即作用的最长时间为1s 考点：考查了牛顿第二定律，运动学公式

【名师点睛】木板上表面光滑，当木板运动时，滑块相对于地面静止不动．分析木板的运动情况，在撤去F前，木板做匀加速运动，撤去F后木板做匀减速运动．根据牛顿第二定律分别求出撤去F前后木板的加

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速度．由位移公式分别求出木板加速和减速运动的位移与时间的关系式．当加速和减速的总位移小于等于木板的长度时，滑块不会从木板上滑下来，求出最长的时间 17．（1）6.0v；（2）3.5w。 【解析】

试题分析：（1）电阻R2两端的电压即电源的路端电压U（2）由E=U+Ir得干路上的电流I通过电阻R2的电流I2P2R26.0V

EU1.5A rU0.50A，电动机的电流I1=I-I2＝1.0A R22

电动机输出的机械功率P机＝I1U1-I1R=3.5W 考点：闭合电路的欧姆定律、电功率

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