2011-2012学年湖南省长沙市天心区长郡中学高三（上）第四次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

有一束电子流沿 X 轴正方向高速运动，如图所示，电子流在 Z 轴上的P点处所产生的磁场方向是沿（ ）

A．Y轴正方向
B．Y轴负方向
C．Z轴正方向
D．Z轴负方向

2. 难度：中等

质量为2kg的物体在x-y平面上作曲线运动，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3m/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垂直
D．2s末质点速度大小为6m/s

3. 难度：中等

如图所示，物体A贴在竖直墙面上，在竖直轻弹簧作用下，A、B保持静止．则物体A的受力个数为（ ）
A．2
B．3
C．4
D．5

4. 难度：中等

为了探测某星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r₁的圆轨道上运动，周期为T₁，总质量为m₁，随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r₂的圆轨道上运动，登陆舱的质量为m₂，则（ ）
A．该星球的质量为M=
B．该星球表面的重力加速度为g₁=
C．登陆舱在半径为r₁与半径为r₂的轨道上运动时的速度大小之比为
D．登陆舱在半径为r₂的轨道上做圆周运动的周期为T₂=T₁

5. 难度：中等

如图所示，一个确定的电源在外接电阻连续变化时，内电路和外电路消耗的电功率P随电流I变化的关系图线分别由C₁、C₂表示，由图象知，下列说法中正确的是（ ）

A．电源的电动势是2V
B．电源的内阻为2Ω
C．电源的最大输出功率是16W
D．外电路被短路时，电源的功率为16W

6. 难度：中等

如图所示，由电动机带动的水平传送带以速度为v=2.0m/s匀速运行，A端上方靠近传送带料斗中装有煤，打开阀门，煤以流量为Q=50kg/s落到传送带上，煤与传送带达共同速度后被运至B端，在运送煤的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．电动机应增加的功率为100W
B．电动机应增加的功率为200W
C．在一分钟内因煤与传送带摩擦产生的热为6.0×10³J
D．在一分钟内因煤与传送带摩擦产生的热为1.2×10⁴J

7. 难度：中等

如图所示，AB为斜面，BC为水平面，从A点以水平初速度v向右抛出一小球，其落点与A的水平距离为x₁，若从A点以水平初速度2v向右抛出同一小球，其落点与A的水平距离为x₂，不计空气阻力，则x₁与x₂的比值可能为（ ）
A．1：2
B．1：4
C．1：10
D．1：12

8. 难度：中等

如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tanθ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（ ）

A．
B．
C．
D．

9. 难度：中等

A、B两金属板平行放置，在t=0时将电子从A板附近由静止释放，则在A、B两板间加上下列哪个电压时，有可能使电子到不了B板（ ）
A．
B．
C．
D．

10. 难度：中等

如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电量很少，可被忽略．一带负电油滴被固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（ ）
A．平行板电容器的电容值将变大
B．静电计指针张角变小
C．带电油滴的电势能将减少
D．若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变

二、解答题

11. 难度：中等

“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图（1）所示．

①在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图（2）所示，打点计时器打点的时间间隔为0.02s，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离如图中标示，该小车的加速度a=______m/s²．（结果保留两位有效数字）
②平衡摩擦力后，改变砝码盘中砝码的数量，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图（3）所示）．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．砝码盘和砝码的总质量太大
D．所用小车的质量太大．

12. 难度：中等

用以下器材尽可能精确的测量电阻R_x的阻值．
A．待测电阻R_x，阻值约为600Ω；
B．电源E，电动势约为6.0V，内阻很小；
C．毫伏表V₁，量程为0～500mV，内阻r₁=1000Ω；
D．毫伏表V₂，量程为0～6V，内阻r₂约为6kΩ；
E．定值电阻R，R=60Ω；
F．滑动变阻器R，最大阻值约为50Ω；
G．单刀单掷开关S一个，导线若干；
（1）测量中要求两块电表的读数都不小于其量程的，并能测量多组数据，请在方框中画出测量电阻R_x的实验电路图．
（2）若某次测量中毫伏表V₁的示数为U₁，电压表V₂的示数为U₂，则由已知量和测量物理量计算R_x的表达式为R_x=______．（所有物理量用字母表示）

13. 难度：中等

汽车发动机的额定功率为 90kW，汽车质量为3×10³kg，当它沿坡度为0.04（即sinθ=0.04）的长直公路向上行驶时，所受摩擦阻力为车重的0.08倍，若汽车从静止开始以0.3m/s²的加速度沿坡路向上做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？（g取10m/s²）

14. 难度：中等

如图所示，虚线上方有方向竖直向下的匀强电场，虚线上下有相同的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，ab是一根长为l的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方，b端恰在虚线上，将一套在杆上的带电量为q、质量为m的小环（小环重力忽略不计），从a端由静止释放后，小环先作加速运动，后作匀速运动到达b端，已知小环与绝缘杆间的动摩擦系数为μ，当小环脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是，求：
（1）小环到达b点的速度v_b；
（2）匀强电场的场强E．

15. 难度：中等

如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度s=5m，轨道CD足够长且倾角θ=37°，A、D两点离轨道BC的高度分别为h₁=4.30m、h₂=1.35m．现让质量为m的小滑块自A点由静止释放．已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s²，sin37°=0.6、cos37°=0.8．求：
（1）小滑块第一次到达D点时的速度大小；
（2）小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔；
（3）小滑块最终停止的位置距B点的距离．

16. 难度：中等

如图所示，半径为r=0.10m的圆形匀强磁场区域边界跟x轴相切于坐标原点O，磁感应强度按图示规律变化，方向垂直直纸面向里，在t=0时刻由O处沿y轴正方向射入速度为v=1.0×10³m/s的带负电粒子，已知粒子质量m=9.0×10^-12kg，电量q=9.0×10^-6C，不计粒子重力，求粒子在磁场中的运动时间和离开磁场时的位置坐标．