2012-2013学年四川省绵阳市涪城区南山中学高三（上）月考物理试卷（12月份）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，质量为m的小物体（可视为质点）静止在半径为R的半球体上，小物体与半球体间的动摩擦因数为μ，物体与球心的连线与水平地面的夹角为θ，整个装置处于静止状态．下列说法正确的是（ ）

A．小物体对半球体的压力大小为mgsinθ
B．半球体对小物体摩擦力的大小为μ mgcosθ
C．θ角（为锐角）越大，地面对半球体的摩擦力越小
D．θ角（为锐角）越大，地面对半球体的支持力越大

2. 难度：中等

我国未来将在月球地面上建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭发动机的航天飞机A在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆轨道的近月点B处与空间站C对接．已知空间站绕月圆轨道的半径为r，周期为T，万有引力常量为G，月球的半径为R．下列说法正确的是（ ）

A．要使对接成功，飞机在接近B点时必须减速
B．航天飞机在图示位置正在加速向B运动
C．月球的质量为
D．月球的第一宇宙速度为

3. 难度：中等

如图所示，在x＞0，y＞0的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B，现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子，由x轴上的P点以不同的初速度平行于y轴射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则（ ）

A．初速度最小的粒子是沿①方向射出的粒子
B．初速度最大的粒子是沿②方向射出的粒子
C．在磁场中运动时间最长的是沿③方向射出的粒子
D．在磁场中运动时间最长的是沿④方向射出的粒子

4. 难度：中等

如图所示，长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，弹簧伸长x，棒处于静止状态．则（ ）

A．导体棒中的电流方向从b流向a
B．导体棒中的电流大小为kx/BL
C．若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，x变大
D．若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变大

5. 难度：中等

如图所示，在平行于xoy平面的区域内存在着电场，一个正电荷沿直线先后从C点移动到A点和B点，在这两个过程中，均需要克服电场力做功，且做功的数值相等．下列说法正确的是（ ）

A．A、B两点不在同一个等势面上
B．B点的电势低于C点的电势
C．该电荷在A点的电势能小于在C点的电势能
D．这一区域内的电场可能是在第Ⅳ象限内某位置的一个正点电荷所产生的

6. 难度：中等

如图所示，足够长的两平行金属板正对着竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连．闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一金属板上．下列说法中正确的是（ ）
A．液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线
B．电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大
C．电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越短
D．定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长

7. 难度：中等

长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，则下列说法正确的是（ ）

A．木板获得的动能为1J
B．系统损失的机械能为2J
C．木板A的最小长度为1m
D．A、B间的动摩擦因数为0.1

二、填空题

8. 难度：中等

（1）用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数    mm；

（2）现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡的伏安特性曲线．要求所测电压范围为0.1V～4V．
现有器材：直流电源E（电动势4.5V，内阻不计），电压表V（量程4.5V，内阻约为4×10⁴Ω），电流表A₁（量程250mA，内阻约为2Ω），电流表A₂（量程500mA，内阻约为1Ω），滑动变阻器R（最大阻值约为30Ω），电键S，导线若干．
如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是    ，上面两个电路应该选用的是    ．
（3）在“验证机械能守恒实验”中，有如下步骤：在竖直放置的铁架台上端固定一个电磁铁（如图甲），通电时，小球被吸在电磁铁上，断电时，小球自由下落．铁架台上有可以移动的光电门．当小球经过光电门时，光电计时装置能测出小球通过光电门所用时间△t．
①如图乙所示，用游标卡尺可测得小钢球的直径：d=    cm；实验时将小钢球从图示位置由静止释放，由数字计时器读出小球通过光电门的时间△t=1.2×10^-2s，则小球经过光电门时的瞬时速度为    m/s（所有结果均保留2位有效数字）．
②在本次实验中还必须测量的物理量是    （请用文字说明并用相应的字母表示）．
③本实验通过比较    和    （用以上所测量的物理量符号表示），在实验误差允许的范围内相等，就可以验证小球机械能守恒．

三、解答题

9. 难度：中等

如图所示，轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上，A距水平地面高H=0.75m，C距水平地面高h=0.45m．一质量m=0.10kg的小物块自A点从静止开始下滑，从C点以水平速度飞出后落在地面上的D点．现测得C、D两点的水平距离为x=0.60m．不计空气阻力，取g=10m/s²．求
（1）小物块从C点运动到D点经历的时间t；
（2）小物块从C点飞出时速度的大小v_C；
（3）小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功W_f．

10. 难度：中等

在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示． 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿-x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿+y方向飞出． 
（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m；
（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B'，该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B'多大？此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少？

11. 难度：中等

如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场，在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．一绝缘⊂形管杆由两段直杆和一半径为R的半圆环组成，固定在纸面所在的竖直平面内．PQ、MN水平且足够长，半圆环MAP在磁场边界左侧，P、M点在磁场界线上，NMAP段是光滑的，现有一质量为m、带电量为+q的小环套在MN杆，它所受到的电场力为重力的倍．现在M右侧D点静止释放小环，小环刚好能到达P点，
（1）求DM间的距离x．
（2）求上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时弯杆对小环作用力的大小．
（3）若小环与PQ间的动摩擦因数为μ（设最大静止摩擦力与滑动摩擦力大小相等）．现将小环移至M点右侧6R处由静止开始释放，求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功．