山西省晋中市上梁中学高三物理测试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 如图所示，竖直平面内1/4光滑圆弧轨道半径为R，等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于圆周最低点，CD是AB边的中垂线。在A、B两顶点上放置一对等量异种电荷。现把质量为m带电荷量为＋Q的小球由圆弧的最高点M处静止释放，到最低点C时速度为v0 。不计＋Q对原电场的影响，取无穷远处为零电势，静电力常量为k，则（     ）   A.小球在圆弧轨道上运动过程机械能守恒   B. C点电势比D点电势高   C. M点电势为   D.小球对轨道最低点C处的压力大小为 参考答案： C 2. 如图所示，猎人非法猎猴，用两根轻绳将猴子悬于空中，猴子处于静止状态。以下相关说法正确的是：（     ） A．猴子受到三个力的作用 B．绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡 C．地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力 D．人将绳子拉得越紧，猴子受到的合力越大 参考答案： AC 3. 如图所示，在竖直平面内，滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上。若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1，第二次由C滑到A，所用的时间为t2，小滑块两次的末速度大小相同，初速度大小分别为v1、v2，且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定。则 A．v1＜v2  B．v1=v2 C．t1=t2            D．t1＜t2 参考答案： D 【知识点】物理学史 【试题解析】在CB段，根据牛顿第二定律，速度越大，滑块受支持力越小，摩擦力就越小，在BA段，根据牛顿第二定律，速度越大，滑块受支持力越大，摩擦力就越大，由题意知从C运动到A相比从A到C，在CB段速度较大，在BA段速度较小，所以从A到C运动过程受摩擦力较小，摩擦力做功少，因此v1＞v2，AB错误；根据平均速率和路程，可知从A到C运动过程用时短，D正确，C错误。 4. 如图所示，两梯形木块A、B叠放在水平地面上，A、B之间的接触面倾斜．A与天花板之间的细绳沿竖直方向，则关于两木块的受力，下列说法正确的是(　　) A. A、B之间一定存在摩擦力作用 B. A可能受三个力作用 C. B可能受到地面的摩擦力作用 D. B受到地面的支持力一定大于B的重力 参考答案： B 试题分析：对A进行受力分析，则A可能受绳子的拉力、重力而处于平衡；此时AB间没有相互的挤压，故没有摩擦力，故A错误；若木块对绳子没有拉力，则此时A受重力、支持力及摩擦力而处于平衡，故B正确；对整体受力分析可知，整体不受水平方向的推力作用，故B不受地面的摩擦力，故C错误；若出现A中情况，此时A对B没有压力，故B只受重力和支持力而处于平衡；此时支持力等于B的重力，故D错误。 考点：摩擦力的判断与计算、物体的弹性和弹力 【名师点睛】本题考查共点力的平衡及受力分析，解题关键在于能明确物体受力的各种可能性，从而全面分析得出结果。 5. 有一个均匀带电圆环，以圆环圆心O为坐标原点，过O且垂直于圆环平面的线为x轴，如下图甲所示，现测得x轴上的电场强度随坐标x值变化的图像如图乙所示（场强为正值，表示方向沿x轴正方向），H、I是x轴上两点，且HO＜OI，取无穷远处电势为零。则以下分析正确的是 A．该圆环带负电 B．x轴上O点电势为零 C．将一个正的试探电荷沿x轴从H移动到I的过程中，电势能先增大后减小 D．H点的电势低于I点的电势 参考答案： 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图，给静止在水平粗糙地面上的木块一初速度，使之开始运动。一学生利用角动量定理来考察此木块以后的运动过程：“把参考点设于如图所示的地面上一点O，此时摩擦力f的力矩为0，从而地面木块的角动量将守恒，这样木块将不减速而作匀速运动。”请指出上述推理的错误，并给出正确的解释：                                                                                                                                                                                                                          。 参考答案： 该学生未考虑竖直方向木块所受的支持力和重力的力矩.仅根据摩擦力的力矩为零便推出木块的角动量应守恒，这样推理本身就不正确.事实上，此时支持力合力的作用线在重力作用线的右侧，支持力与重力的合力矩不为0，木块的角动量不守恒，与木块作减速运动不矛盾．（5分） 7. 某实验小组设计了“探究加速度与合外力关系”的实验，实验装置如图所示。已知小车的质量为500克，g 取10m/s2，不计绳与滑轮间的摩擦。实验步骤如下： （1）细绳一端系在小车上，另一端绕过定滑轮后挂一个小砝码盘。 （2）在盘中放入质量为m的砝码，用活动支柱将木板固定有定滑轮的一端垫高，调整木板 倾角，恰好使小车沿木板匀速下滑。 （3）保持木板倾角不变，取下砝码盘，将纸带与小车相连，并穿过打点计时器的限位孔， 接通打点计时器电源后，释放小车。 （4）取下纸带后，在下表中记录了砝码的质量m和对应的小车加速度a。 （5）改变盘中砝码的质量，重复（2）（3）步骤进行实验。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 m / kg 0.02 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.10 1.40 1.79 2.01 2.20 2.38 2.61 3.02             ① 在坐标纸上作出图象。 ②上述图象不过坐标原点的原因是：               。   ③根据（1）问中的图象还能求解哪些物理量？其大小为多少？              。 ④你认为本次实验中小车的质量是否要远远大于砝码的质量：      （选填“是”或“否”）。 参考答案： 8. 某学习小组设计了一种粗测小物体质量的方法．使用的器材有细绳、硬纸板、支架、刻度尺、铅笔、白纸、自制小滑轮、已知质量的小物块和若干待测小物体等．简化的实验装置如图所示，在A点固定一根细绳AP，以A为圆心、AP为半径描出圆弧CD，直线AC水平，AD竖直．在B点固定小滑轮，一根细绳绕过小滑轮，一端悬挂小物块（质量m0已知），另一端连接绳端P点．在结点P悬挂不同质量的待测小物体m， 平衡时结点P处在圆弧CD上不同的位置．利用学过的物理知识，可求出结点P在圆弧CD上不同的位置时对应的待测物体的质量值m，并标在CD弧上． （1）在圆弧CD上从C点至D点标出的质量值应逐渐　   　（填写“增大”或“减小”）； （2）如图所示，BP延长线交竖直线AD于P′点，用刻度尺量出AP′长为l1，PP′长为l2，则在结点P处标出的质量值应为　  　． 参考答案： 解：（1）对物体m0分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有： T=m0g…① 再对结点P受力分析，如图所示： 图中的力三角形与几何三角形APP′相似，故： …② 解得： 联立①②解得： m== 越靠近D点，m增大； 故答案为：（1）增大；（2）． 9. 如图甲所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．学科网 （1）若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d= ▲  cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=2.0×10-2s，则小车经过光电门时的速度为   ▲     m/s；学科网 （2）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为              ▲              -------   ； （3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系．处理数据时应作出          ▲      （选填“v-m”或“v2-m”）图象；学科网 （4）某同学在（3）中作出的线性图象不通过坐标原点，其可能原因是   ▲     。 参考答案： 10. （4分）如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有__________（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_______________（填变大、变小、不变）。 参考答案： 收缩，变小 解析：由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。 11. 4分）历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后的质子H轰击静止的X，生成两个He。上述核反应方程中的X核的质子数为___________，中子数为____________。 参考答案： 3     4 12. （4分）图示电路中，R1＝12W，R2＝6W，滑动变阻器R3上标有“20W，2A”字样，理想电压表的量程有0-3V和0-15V两档，理想电流表的量程有0-0.6A和0-3A两档。闭合电键S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为2.5V和0.3A；继续向右移动滑片P到另一位置，电压表指针指在满偏的1/3，电流表指针指在满偏的1/4，则此时电流表示数为__________A，该电源的电动势为__________V。   参考答案： 0.15，7.5 解析：由于题意当“继续向右移动滑片P到另一位置”电压表示数一定大于2.5V，电流表示数一定小于0.3A，再结合电压表指针指在满偏的1/3，电流表指针指在满偏的1/4，可知电压表的量程为0-15V，电流表的量程为0-0.6A，因此当滑片滑到下一位置是电流表的实数为；电压表的示数为5V；由串并联电路规律得：，得 ，由闭合电路欧姆定律得；同理：，得，由闭合电路欧姆定律以上各式联立解得：。 13. （8分）如图电路中，电键K1，K2，K3，K4均闭合，在平行板电容器C的极板间悬浮着一带电油滴P，（以下各空填“悬浮不动”、“向上加速”或“向下加速”） （1）若断开K1，则P将_______　 （2）若断开K2，则P将________　 （3）若断开K3，则P将_______　 （4）若断开K4，则P将_______   参考答案： （1）则P将继续悬浮不动（2）则P将向上加速运动。（3）P将加速下降。（4）P将继续悬浮不动。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图甲所示是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置。该实验所用打点计时器的电源频率为50Hz， 图乙是实验得到的一条纸带，纸带      端接重物（选填“左”或“右”），相邻打印点之间的时间间隔为       s。由于该实验中存在阻力做功，所以实验测得重物的重力势能的减少量      动能的增加量（选填“大于”、“小于”或“等于”）