2013-2014山西省高三下学期第一次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，一根轻弹簧上端固定在O点，下端拴一个钢球P，球处于静止状态.现对球施加一个方向水平向右的外力F，使球缓慢偏移，在移动中的每一个时刻，都可以认为钢球处于平衡状态，若外力F的方向始终水平，移动中弹簧与竖直方向的夹角θ < 90°，且弹簧的伸长量不超过其弹性限度，则下图给出的弹簧伸长量x与cosθ的函数关系图象中，最接近实际的是（   ）                                

2. 难度：中等

如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t₁时刻断开S，下列表示A、B两点间电压U_AB随时间t变化的图像中，正确的是

3. 难度：中等

由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m³/min，水离开喷口时的速度大小为16m/s，方向与水平面夹角为60度，在最高处正好到达着火位置，忽略空气阻力，则空中水柱的高度和水量分别是（重力加速度g取10m/s²）

A.28.8m，1.12×10^-2m³                            B.28.8m，0.672m³

C.38.4m，1.29×10^-2m³             D.38.4m，0.776m³

4. 难度：中等

宇宙飞船以周期T绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程（宇航员看不见太阳），如图所示。已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T₀，太阳光可看作平行光，飞船上的宇航员在A点测出对地球的张角为，则以下判断不正确的是

A.飞船绕地球运动的线速度为

B.一天内飞船经历“日全食”的次数为T₀/T

C.飞船每次“日全食”过程的时间为

D.飞船周期为T=

5. 难度：中等

一物体静止在地面上，在竖直方向的拉力作用下开始向上运动（不计空气阻力）．在向上运动的过程中，以地面为参考平面，物体的机械能E与上升高度h的关系图象如图7所示，其中0-h₁过程的图线是过原点的直线，h₁~h₂过程的图线为平行于横轴的直线．则

A．在0~h₂上升过程中，物体先做加速运动，后做匀速运动

B．在0~h₁上升过程中，物体的加速度不断增大

C．在0~h_l上升过程中，拉力的功率保持不变

D．在h₁~h₂上升过程中，物体处于完全失重状态

6. 难度：中等

如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场（边界上有电场），电场强度为E=mg/q，ACB为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧。一个质量为m，电荷量为－q的带电小球，从A点正上方高为H=R处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道，不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的受力及运动情况，下列说法正确的是（    ）

A.小球到达C点时对轨道压力为3 mg    

B.小球在AC部分运动时，加速度不变

C.适当增大E，小球到达C点的速度可能为零

D.若E=2mg/q，要使小球沿轨道运动到C，则应将H至少调整为3R/2

7. 难度：中等

如图所示，质量分别为m₁=2kg，m₂=3kg的二个物体置于光滑的水平面上，中间用一轻弹簧秤连接。水平力F₁=30N和F₂=20N分别作用在m₁和m₂上。当两物体以相同速度一起运动时，以下叙述正确的是：

A.弹簧秤的示数是10N。

B.弹簧秤的示数是50N。

C.在同时撤出水平力F₁、F₂的瞬时，m₁加速度的大小13m/s²。

D.在只撤去水平力F₁的瞬间，m₂加速度的大小为4m/s²。

8. 难度：简单

在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是

A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系

B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说

C．法拉第实验时观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流

D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

9. 难度：中等

如图，穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止.现对小球沿杆方向施加恒力F₀，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F=kυ（图中未标出）.已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，已知小球运动过程中未从杆上脱落，球上小孔直径略大于直杆直径，且F₀>μmg.下列说法正确的是：（      ）

A.小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动直到静止

B.小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，直到最后做匀速运动

C.小球的最大加速度为

D.恒力F₀的最大功率为

10. 难度：中等

如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、L/2为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是

A．在x轴上还有两个点与a点电场强度大小相同

B．在x轴上还有两个点与c点电场强度相同

C.a点处的电势大于b点处的电势相同

D．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小

11. 难度：中等

如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a ，质量为m，电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到PQ重合时，线框的速度为v/2，则

A．此时线框中的电功率为

B．此时线框的加速度为

C．此过程通过线框截面的电量为

D．此过程回路产生的电能为

12. 难度：中等

如图：abcd是一正方形区域，处于匀强电场中，并与电场方向平行。大量电子从正方形的中心O，以相同速率ｖ向各个方向发射，电子从正方形边界上的不同点射出，其中到达c点的电子速度恰好为零，不计电子的重力，下面判断正确的是（    ）

A．场强方向一定沿ac且从a指向c

B．射向b点与射向d点的电子离开正方形区域时，有相同的速度

C．到达b、d两点的电子在正方形区域运动时，速率一定是先减小后增大

D．垂直射向bc的电子可能从ab离开正方形区域

二、实验题

13. 难度：中等

（1）在练习使用多用表的实验中，某同学连接的电路如图所示

①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________的电流；

②若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是________的电阻；

③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是________两端的电压。

三、选择题

14. 难度：中等

在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若

（A）双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大

（B）测量时发现指针偏转角度过大，则必需增大倍率，重新调零后再进行测量

（C）欧姆表内的电池使用时间太长，若电动势不变，内阻变大，虽然完成调零，但测量值将略偏小

（D）欧姆表内的电池使用时间太长，若电动势略减小，内阻变大，虽然完成调零，但测量值将略偏大，上述说法正确的有（   ）

四、实验题

15. 难度：中等

为了测定滑块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验装置。其中，a是质量为m的滑块（可视为质点），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端与桌面相切）。第一次实验时，将滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端与桌面的右端M对齐，让滑块a从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P点；第二次实验时，将滑槽固定于水平桌面的左端，测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L，让滑块再次从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P＇点。已知当地重力加速度为g，不计空气阻力。

①实验还需要测量的物理量（用文字和字母表示）：     ___    。

②写出滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式是（用测得的物理量的字母表示）：=     ___   

16. 难度：中等

甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R₁和R₂阻值。

实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R₁，待测电阻R₂，电压表V（量程为1.5V，内阻很大），电阻箱R（0－99.99Ω），单刀单掷开关S₁，单刀双掷开关S₂，导线若干。

先测电阻R₁的阻值。请将甲同学的操作补充完整：

A、闭合S₁，将S₂切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U_l，

B、保持电阻箱示数不变，                  ，读出电压表的示数U₂。

C、则电阻R₁的表达式为R₁＝_______。

②甲同学已经测得电阻R_l＝4.80 Ω，继续测电源电动势E和电阻R₂的阻值。该同学的做法是：闭合S₁，将S₂切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则电源电动势 E＝_____V，电阻R₂＝_____Ω。（保留三位有效数字）

③利用甲同学设计的电路和测得的电阻R_l，乙同学测电源电动势E和电阻R₂的阻值的做法是：闭合S₁，将S₂切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出于相应的图线，根据图线得到电源电动势E和电阻R₂。这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围___________（选填“较大”、“较小”或“相同”），所以___________同学的做法更恰当些。

五、计算题

17. 难度：中等

（8分）经检测汽车A的制动性能：以标准速度20m/s在平直公路上行使时，制动后经时间t=40s停下来。现A在平直公路上以V₁=20m/s的速度行使发现前方S=180m处有一货车B以V₂=6m/s的速度同向匀速行使，司机立即制动，通过计算说明能否发生撞车事故？

18. 难度：中等

（8分）均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时，

（1）求线框中产生的感应电动势大小;

（2）求cd两点间的电势差大小;

（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。

19. 难度：困难

（10分）如图所示，一个厚度不计的圆环A，紧套在长度为L的圆柱体B的上端，A、B两者的质量均为m．A与B之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，其大小为kmg（k＞1）．A，B一起由离地H高处由静止开始落下，触地后能竖直向上弹起，触地时间极短，且无动能损失．A环运动过程中未落地.

（l）B与地第一次碰撞后，B上升的最大高度是多少？

（2）B与地第一次碰撞后，当A与B刚相对静止时，B下端离地面的高度是多少？

（3）要使A、B不分离，L至少应为多少？

20. 难度：压轴

（12分）如图所示，在xoy平面内，第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界，OM与负x轴成45°角．在x＜0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场E，场强大小为0.32N/C； 在y＜0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B，磁感应强度大小为0.1T．一不计重力的带负电的微粒，从坐标原点O沿y轴负方向以v₀=2×10³m/s的初速度进入磁场，最终离开电磁场区域．已知微粒的电荷量q=5×10^-18C，质量m=1×10^-24kg，求：

（1）带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标；

（2）带电微粒在磁场区域运动的总时间；

（3）带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标．