2013-2014学年湖南省长沙市长郡中学

高三（上）周测物理试卷（12月份）（4）

一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分．每小题给出的四个选项中，1-9题只有一个选项正确，10-12题有多个选项正确，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．（4分）（2013•广东一模）甲、乙两物体都做匀加速直线运动，已知甲物体的加速度大于乙物体的加速度，则在某一段时间内（　　）

2．（4分）（2014秋•富县校级期末）如图所示，用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上的球，当细绳由水平方向缓慢向上偏移至竖直方向的过程中，细绳上的拉力将（　　）

3．（4分）（2011•溧阳市校级三模）固定在竖直平面的光滑圆弧轨道ABCD．其A点与圆心O等高，D点为轨道最高点，DB为竖直直线，AC为水平线，AE为水平面．今使小球自A点正上方某处由静止释放，从A点进入圆轨道，只要调节释放点的高度，总能使小球通过圆轨道的最高点D，则小球通过D点后（　　）

4．（4分）如图所示，某中学科技小组制作了利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．小车在平直的公路上从静止开始匀加速行驶，经过时间t，速度为v时功率达到额定功率，并保持不变，小车又继续前进了s距离，达到最大速度vmax．设小车的质量为m，运动过程所受阻力恒为Ff，则小车的额定功率为（　　）

5．（4分）两木块A、B用一轻弹簧拴接，静置于水平地面上，如图甲所示，现用一竖直向上的恒力F拉动木块A，使木块A由静止向上做直线运动，如图乙所示，当木块A运动到最高点时，木块B恰好没离开地面．在这一过程中，下列说法正确的是（设此过程弹簧始终处于弹性限度内，且A的质量小于B的质量）（　　）

6．（4分）（2012秋•景洪市校级期中）如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是（　　）

7．（4分）（2015•孝南区校级模拟）用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（　　）

8．（4分）（2012秋•龙海市校级期末）如图所示，在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为q、质量为m的带电球体，管道半径略大于球体半径．整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁感应强度方向与管道垂直．现给带电球体一个水平速度v0，则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力所做的功不可能为（　　）

9．（4分）（2013•南开区一模）如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源．在t=0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S．规定以电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过D1和D2的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（　　）

10．（4分）我国于2013年12月2日成功发射了月球探测器“嫦娥三号”，12月6日，“嫦娥三号”成功实施近月制动，顺利进入距月面平均高度约100千米的“环月轨道（视为圆轨道），12月10日，“嫦娥三号”在环月轨道P点发动机再次点火，成功进入近月点高度约15千米、远月点高度约100千米的月面着陆准备轨道（椭圆）．如图所示．忽略地球对“嫦娥三号”的影响，则“嫦娥三号”（　　）

11．（4分）如图所示电路中，均匀变化的匀强磁场只存在于虚线框内，三个电阻阻值之比R1：R2：R3=1：2：3，其他部分电阻不计．当S3断开，而S1、S2闭合时，回路中感应电流为I，当S1断开，而S2、S3闭合时，回路中感应电流为5I，当S2断开，而S1、S3闭合时，可判断（　　）

12．（4分）如图所示，水平地面上方存在垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁场上边界水平．A、B为同种材料制成的边长均为L的正方形线框，B的质量是A的质量的两倍，放在匀强磁场的上方，其磁场宽度为4L，两线框的下边距离磁场的上边的高度为h，让它们同时由静止释放，下落过程中线框平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．则（　　）

二、实验题（共12分）

13．（6分）（2012•安徽一模）在“用圆锥摆实验验证向心力公式“的实验中，AB为竖直转轴，细绳一端系在A点，另一端与小球C相连，如图所示．当转轴转动时，C球在水平面内做匀速圆周运动．实验步骤如下：

①测量AC间细绳长度l；

②使AB轴转动，并带动C球在水平面内做匀速圆周运动；

③测出此时C球做匀速圆周运动的周期T，并标出C球球心在AB轴上的投影点D，测出AD间距为S；

④算出C球做匀速圆周运动所需的向心力F；

⑤算出C球所受的合力F；

⑥验证向心力公式．

（I ）在上述实验中还需要测量的物理量有哪些　　　　　　

A．C球的直径 B．C球的质量 C．C球转动的角速度 D．当地的重力加速度g

（II）为了验证向心力公式正确．请用已知的物理量和第（I）题中你所选择的物理量表示出AD间距S=　　　　　　．

（III）这一实验方法简单易行．但是有几个因素可能会影响实验的成功，请写出一条：　　　　　　．

14．（6分）现有一个阻值为R=10.0Ω的定值电阻、两个电键S1和S2、若干根导线和一个电压表V，该电压表盘面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测量某电源内阻的实验方案．（已知电压表内阻很大，可视为理想表，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧姆）

（1）在如图的方框中画出实验电路图；

（2）简要写出完成接线后的实验步骤；

（3）写出用测得的量计算电源内阻的表达式r=　　　　　　．

四、解答题（本题共4小题，满分50分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）

15．（12分）（2014春•锦州期末）已知某行星半径为R，以其第一宇宙速度运行的卫星的绕行周期为T，该行星上发射的同步卫星的运行速度为v．求

（1）同步卫星距行星表面的高度为多少？

（2）该行星的自转周期为多少？

16．（12分）（2011秋•朝阳区校级期末）如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点之间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计金属棒与轨道之间的摩擦．（重力加速度为g）

（1）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及加速度的大小；

（2）求在下滑过程中，ab杆可以达到 的速度的最大值．

17．（12分）（2010•泰州二模）如图所示，光滑绝缘水平面上放置一均匀导体制成的正方形线框abcd，线框质量为m，电阻为R，边长为L．有一方向竖直向下的有界磁场，磁场的磁感应强度为B，磁场区宽度大于L，左边界与ab边平行．线框在水平向右的拉力作用下垂直于边界线穿过磁场区．

（1）若线框以速度v匀速穿过磁场区，求线框在离开磁场时ab两点间的电势差；

（2）若线框从静止开始以恒定的加速度a运动，经过t1时间ab边开始进入磁场，求cd边将要进入磁场时刻回路的电功率；

（3）若线框以初速度v0进入磁场，且拉力的功率恒为P0．经过时间T，cd边进入磁场，此过程中回路产生的电热为Q．后来ab边刚穿出磁场时，线框速度也为v0，求线框穿过磁场所用的时间t．

18．（14分）（2014•富阳市校级模拟）如图甲所示，竖直挡板MN左侧空间有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，电场和磁场的范围足够大，电场强度E=40N/C，磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示，选定磁场垂直纸面向里为正方向．t=0时刻，一质量m=8×10﹣4kg、电荷量q=+2×10﹣4C的微粒在O点具有竖直向下的速度v=0.12m/s，O′是挡板MN上一点，直线OO′与挡板MN垂直，取g=10m/s2．求：

（1）微粒再次经过直线OO′时与O点的距离；

（2）微粒在运动过程中离开直线OO′的最大高度；

（3）水平移动挡板，使微粒能垂直到挡板上，挡板与O点间的距离应满足的条件．

2013-2014学年湖南省长沙市长郡中学

高三（上）周测物理试卷（12月份）（4）

参考答案与试题解析

一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分．每小题给出的四个选项中，1-9题只有一个选项正确，10-12题有多个选项正确，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．（4分）（2013•广东一模）甲、乙两物体都做匀加速直线运动，已知甲物体的加速度大于乙物体的加速度，则在某一段时间内（　　）

2．（4分）（2014秋•富县校级期末）如图所示，用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上的球，当细绳由水平方向缓慢向上偏移至竖直方向的过程中，细绳上的拉力将（　　）

3．（4分）（2011•溧阳市校级三模）固定在竖直平面的光滑圆弧轨道ABCD．其A点与圆心O等高，D点为轨道最高点，DB为竖直直线，AC为水平线，AE为水平面．今使小球自A点正上方某处由静止释放，从A点进入圆轨道，只要调节释放点的高度，总能使小球通过圆轨道的最高点D，则小球通过D点后（　　）

4．（4分）如图所示，某中学科技小组制作了利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．小车在平直的公路上从静止开始匀加速行驶，经过时间t，速度为v时功率达到额定功率，并保持不变，小车又继续前进了s距离，达到最大速度vmax．设小车的质量为m，运动过程所受阻力恒为Ff，则小车的额定功率为（　　）

5．（4分）两木块A、B用一轻弹簧拴接，静置于水平地面上，如图甲所示，现用一竖直向上的恒力F拉动木块A，使木块A由静止向上做直线运动，如图乙所示，当木块A运动到最高点时，木块B恰好没离开地面．在这一过程中，下列说法正确的是（设此过程弹簧始终处于弹性限度内，且A的质量小于B的质量）（　　）

6．（4分）（2012秋•景洪市校级期中）如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是（　　）

7．（4分）（2015•孝南区校级模拟）用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（　　）

8．（4分）（2012秋•龙海市校级期末）如图所示，在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为q、质量为m的带电球体，管道半径略大于球体半径．整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁感应强度方向与管道垂直．现给带电球体一个水平速度v0，则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力所做的功不可能为（　　）

9．（4分）（2013•南开区一模）如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源．在t=0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S．规定以电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过D1和D2的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（　　）

10．（4分）我国于2013年12月2日成功发射了月球探测器“嫦娥三号”，12月6日，“嫦娥三号”成功实施近月制动，顺利进入距月面平均高度约100千米的“环月轨道（视为圆轨道），12月10日，“嫦娥三号”在环月轨道P点发动机再次点火，成功进入近月点高度约15千米、远月点高度约100千米的月面着陆准备轨道（椭圆）．如图所示．忽略地球对“嫦娥三号”的影响，则“嫦娥三号”（　　）

11．（4分）如图所示电路中，均匀变化的匀强磁场只存在于虚线框内，三个电阻阻值之比R1：R2：R3=1：2：3，其他部分电阻不计．当S3断开，而S1、S2闭合时，回路中感应电流为I，当S1断开，而S2、S3闭合时，回路中感应电流为5I，当S2断开，而S1、S3闭合时，可判断（　　）

12．（4分）如图所示，水平地面上方存在垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁场上边界水平．A、B为同种材料制成的边长均为L的正方形线框，B的质量是A的质量的两倍，放在匀强磁场的上方，其磁场宽度为4L，两线框的下边距离磁场的上边的高度为h，让它们同时由静止释放，下落过程中线框平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．则（　　）

二、实验题（共12分）

13．（6分）（2012•安徽一模）在“用圆锥摆实验验证向心力公式“的实验中，AB为竖直转轴，细绳一端系在A点，另一端与小球C相连，如图所示．当转轴转动时，C球在水平面内做匀速圆周运动．实验步骤如下：

①测量AC间细绳长度l；

②使AB轴转动，并带动C球在水平面内做匀速圆周运动；

③测出此时C球做匀速圆周运动的周期T，并标出C球球心在AB轴上的投影点D，测出AD间距为S；

④算出C球做匀速圆周运动所需的向心力F；

⑤算出C球所受的合力F；

⑥验证向心力公式．

（I ）在上述实验中还需要测量的物理量有哪些　AD　

A．C球的直径 B．C球的质量 C．C球转动的角速度 D．当地的重力加速度g

（II）为了验证向心力公式正确．请用已知的物理量和第（I）题中你所选择的物理量表示出AD间距S=　　．

（III）这一实验方法简单易行．但是有几个因素可能会影响实验的成功，请写出一条：　小球是否在水平面上做匀速圆周运动　．

14．（6分）现有一个阻值为R=10.0Ω的定值电阻、两个电键S1和S2、若干根导线和一个电压表V，该电压表盘面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测量某电源内阻的实验方案．（已知电压表内阻很大，可视为理想表，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧姆）

（1）在如图的方框中画出实验电路图；

（2）简要写出完成接线后的实验步骤；

（3）写出用测得的量计算电源内阻的表达式r=　R　．

四、解答题（本题共4小题，满分50分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）

15．（12分）（2014春•锦州期末）已知某行星半径为R，以其第一宇宙速度运行的卫星的绕行周期为T，该行星上发射的同步卫星的运行速度为v．求

（1）同步卫星距行星表面的高度为多少？

（2）该行星的自转周期为多少？

16．（12分）（2011秋•朝阳区校级期末）如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点之间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计金属棒与轨道之间的摩擦．（重力加速度为g）

（1）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及加速度的大小；

（2）求在下滑过程中，ab杆可以达到 的速度的最大值．

17．（12分）（2010•泰州二模）如图所示，光滑绝缘水平面上放置一均匀导体制成的正方形线框abcd，线框质量为m，电阻为R，边长为L．有一方向竖直向下的有界磁场，磁场的磁感应强度为B，磁场区宽度大于L，左边界与ab边平行．线框在水平向右的拉力作用下垂直于边界线穿过磁场区．

（1）若线框以速度v匀速穿过磁场区，求线框在离开磁场时ab两点间的电势差；

（2）若线框从静止开始以恒定的加速度a运动，经过t1时间ab边开始进入磁场，求cd边将要进入磁场时刻回路的电功率；

（3）若线框以初速度v0进入磁场，且拉力的功率恒为P0．经过时间T，cd边进入磁场，此过程中回路产生的电热为Q．后来ab边刚穿出磁场时，线框速度也为v0，求线框穿过磁场所用的时间t．

18．（14分）（2014•富阳市校级模拟）如图甲所示，竖直挡板MN左侧空间有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，电场和磁场的范围足够大，电场强度E=40N/C，磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示，选定磁场垂直纸面向里为正方向．t=0时刻，一质量m=8×10﹣4kg、电荷量q=+2×10﹣4C的微粒在O点具有竖直向下的速度v=0.12m/s，O′是挡板MN上一点，直线OO′与挡板MN垂直，取g=10m/s2．求：

（1）微粒再次经过直线OO′时与O点的距离；

（2）微粒在运动过程中离开直线OO′的最大高度；

（3）水平移动挡板，使微粒能垂直到挡板上，挡板与O点间的距离应满足的条件．