2016届浙江杭州高级中学高三上期月考物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1 s，2 s，3 s，4 s，已知方格的边长为1m。下列说法错误的是（   ）

A．物体在AB段的平均速度为1 m/s

B．物体在ABC段的平均速度为m/s

C．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度

D．物体在B点的速度等于AC段的平均速度

2. 难度：中等

某同学站在装有力传感器的轻板上做下蹲-起立的动作。.如图所示为记录的力随时间变化的图线，由图线可以得到以下信息正确的是（  ）

A．下蹲过程中人处于失重状态          B．起立过程中人处于超重状态

C．该同学做了两次下蹲-起立的动作     D．该同学做了四次下蹲-起立的动作

3. 难度：中等

如图，有一轻圆环和插栓，在甲、乙、丙三个力作用下平衡时，圆环紧靠着插栓。不计圆环与插栓间的摩擦，若只调整两个力的大小，欲移动圆环使插栓位于圆环中心，下列说法正确的是（    ）

A. 增大甲、乙两力，且甲力增加较多     B. 增加乙、丙两力，且乙力增加较多

C. 增加甲、丙两力，且甲力增加较多     D. 增加乙、丙两力，且丙力增加较多

4. 难度：中等

从地面上以初速度v₀竖直上抛一质量为m的小球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，球运动的速率随时间变化的规律如图所示，t₁时刻到达最高点，再落回地面，落地速率为v₁，且落地前小球已经做匀速运动，则下列说法中错误的是（  ）

A．小球加速度在上升过程中逐渐减小，在下降过程中也逐渐减小

B．小球抛出瞬间的加速度大小为 （1+v₀/v₁）g

C．小球被抛出时的加速度值最大，到达最高点的加速度值最小

D．小球上升过程的平均速度小于 v₀/2

5. 难度：中等

弹弓是80后童年生活最喜爱的打击类玩具之一，其工作原理如图3所示，橡皮筋两端点A、B固定在把手上，橡皮筋ABC恰好处于原长状态，在C处(AB连线的中垂线上)放一固体弹丸，一手执把，另一手将弹丸拉至D点放手，弹丸就会在橡皮筋的作用下迅速发射出去，打击目标，现将弹丸竖直向上发射，已知E是CD的中点，则(  )

A．从D到C，弹丸的动能一直在增大

B．从D到C的过程中，弹丸在E点的动能一定最大

C．从D到C，弹丸的机械能先增大后减少

D．从D到E弹丸增加的机械能大于从E到C弹丸增加的机械能

6. 难度：困难

用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，如图所示。P、Q均处于静止状态，则下列相关说法正确的是（   ）

A．P物体受3个力

B．Q受到3个力

C．若绳子变短，Q受到的静摩擦力将增大

D．若绳子变长，绳子的拉力将变小

7. 难度：简单

在日常生活中，人们习惯于用几何相似性放大（或缩小）的倍数去得出推论，例如一个人身体高了50%，做衣服用的布料也要多50%，但实际上这种计算方法是错误的。若物体的几何线度为L，当L改变时，其它因素按怎样的规律变化？这类规律可称之为标度律，它们是由量纲关系决定的。在上例中，物体的表面积S=L，所以身高变为1.5倍，所用的布料变为1.5² = 2.25倍。以跳蚤为例：如果一只跳蚤的身长为2 mm，质量为0.2g，往上跳的高度可达0.3m。可假设其体内能用来跳高的能量（L为几何线度），在其平均密度不变的情况下，身长变为2m，则这只跳蚤往上跳的最大高度最接近：（      ）

A．0.3 m         B．3 m           C．30 m          D．300 m

8. 难度：简单

a、b两小球沿光滑水平面相向运动．当小球间距小于或等于L时，受到相互排斥恒力作用，当间距大于L时，相互间的排斥力为零，两小球运动（在相互作用区间运动时始终未接触）的速度--时间图像如图所示，由图可知（    ）

A．a质量小于b质量

B．t_l时两球间距最小

C．0 －t₂内两球间距逐渐减小

D．0 －t₃内b球所受排斥力方向始终与运动方向相反

9. 难度：简单

如图所示，水平光滑细杆上套一环A，环A与球B间用一不可伸长轻质绳相连，质量分别为m_A和m_B，由于B球受到水平风力作用，细绳与竖直方向的夹角为θ，A环与B球一起向右做加速度为a的匀加速运动，则下列说法中正确的是（    ）

A．B球受到的风力大小为m_Ba

B．当风力增大时，杆对A环的支持力变大

C．此时球B受到的绳子拉力大小为m_Bg/sinθ

D．当风力增大时，轻绳对B球的拉力将会变大

10. 难度：简单

如图所示，— x图表示空间某一静电场的电势沿x轴的变化规律，图像关于轴对称分布。x轴上a、b两点电场强度在x方向上的分量分别是E_ax、E_bx，则

A.E_ax<E_bx

B.E_ax沿x负方向，E_bx沿x正方向

C.同一点电荷在a、b两点受到的电场力方向一定相反

D.将正电荷沿x轴从a移动到b的过程中，其电势能先增加后减小

11. 难度：简单

如图所示，一位同学玩飞镖游戏。 圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L。当飞镖以初速度v₀垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则（      ）

A.飞镖击中P点所需的时间为      B.圆盘的半径可能为

C.圆盘转动角速度的最小值为    D.P点随圆盘转动的线速度可能为

12. 难度：简单

如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度v_x随时间t的变化关系如图乙或图丙所示。不计空气阻力。下列说法中正确的是

A．在图乙中，t₁时刻小球通过最高点，图乙中S₁和S₂的面积相等

B．在图乙中，t₂时刻小球通过最高点，图乙中S₁和S₂的面积相等

C．在图丙中，t₃时刻小球通过最高点，图丙中S₃和S₄的面积相等

D．图丙中小球的初速度大于图乙中小球的初速度

二、实验题

13. 难度：简单

甲实验小组利用图（a）装置探究机械能守恒定律，将小钢球从轨道的不同高度h处静止释放，斜槽轨道水平末端离落点的高度为H，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s（g取10m/s²）

（1）若轨道完全光滑，s²与h的理论关系应满足s²=        （用H、h表示）

（2）图（b）中图线为根据实验测量结果，描点作出的s²--h关系图线；图线为根据理论计算得到的s²--h关系图线。对比实验结果，发现自同一高度静止释放的钢球，实际水平抛出的速率        （选填“小于”或“大于”）理论值。造成这种偏差的可能原因是                    。

乙实验小组利用同样的装置“通过频闪照相探究平抛运动中的机械能守恒”。将质量为0.02kg的小钢球A由斜槽某位置静止释放，由频闪照相得到如图（c）所示的小球位置示意图，O点为小球的水平抛出点。

（3）根据小球位置示意图可以判断闪光间隔为         s；

（4）以O点为零势能点，小球A在O点的机械能为       J，小球A在C点的重力势能为       J。

14. 难度：简单

某同学要通过实验测量一节干电池的电动势和内阻，可供选择的器材有：

电流表（0----0.6A）、电压表（0---3V）、滑动变阻器R₁（10，2A）、滑动变阻器R₂（100，2A）、定值电阻R₀为1.5、电键S及导线若干。

（1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用          （填“R₁”或“R₂”）。

（2）本次实验按照如图甲所示实物连接线路图连接好后进行测量，测得数据如下表所示；

由上表数据可看出，电压表示数变化不明显，试分析引起上述情况的原因是                     。

（3）为使电压表的示数变化更明显，请将上述器材的连线略加改动，在方框中画出改动手的实验电路图。

三、计算题

15. 难度：简单

一平行金属导轨水平面内固定，导轨间距L=0.5m，导轨右端接有电阻R_L=4小灯泡，导轨电阻不计，如图甲。在导轨的MNQP矩形区域内有竖直向上的磁场，MN、PQ间距d=3m，此区域磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示，垂直导轨跨接一质量m=1kg的金属杆，其电阻r=1，金属杆与导轨间的动摩擦因数为=0.2，在t=0时刻，给金属棒以速度v₀=2m/s，同时施加一向右的外力F，使其从GH处向右运动，在0--2s内小灯发光亮度始终没变化，求：

（1）通过计算分析2s内金属杆的运动情况；

（2）计算2s内外力F的大小；

（3）计算2s内整个系统产生热量。

16. 难度：中等

某电视娱乐节目装置可简化为如图所示模型．倾角θ=37°的斜面底端与水平传送带平滑接触，传送带BC长L=6m，始终以v₀=6m/s的速度顺时针运动．将一个质量m=1kg的物块由距斜面底端高度h₁=5.4m的A点静止滑下，物块通过B点时速度的大小不变．物块与斜面、物块与传送带间动摩擦因数分别为=0.5、=0.2，传送带上表面距地面的高度H=5m，g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8

（1）求物块由A点运动到C点的时间；

（2）若把物块从距斜面底端高度h₂=2.4m处静止释放，求物块落地点到C点的水平距离；

（3）求物块距斜面底端高度满足什么条件时，将物块静止释放均落到地面上的同一点D．

17. 难度：困难

翼型飞行器有很好的飞行性能．其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气阻力都受到影响．同时通过控制动力的大小而改变飞行器的飞行状态．已知：飞行器的动力F始终与飞行方向相同，空气升力F₁与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F₁=C₁v²；空气阻力F₂与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F₂=C₂v²．其中C₁、C₂相互影响，可由运动员调节，满足如图1所示的关系．飞行员和装备的总质量为90kg．（重力加速度取g=10m/s²）

（1）若飞行员使飞行器以v ₁＝10m/s速度在空中沿水平方向匀速飞行，如图2所示．则飞行器受到动力F大小为多少？

（2）若飞行员关闭飞行器的动力，使飞行器匀速滑行，且滑行速度v₂与地平线的夹角θ=30°．如图3所示．则速度v₂的大小为多少？（结果可用根式表示）

（3）若飞行员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动，如图4所示，在此过程中C₂只能在1.75--2.5Ns²/m²之间调节，且C₁、C₂的大小与飞行器的倾斜程度无关，则飞行器绕行一周动力F做功的最小值为多少？（结果可保留）

18. 难度：中等

离子推进器是太空飞行器常用的动力系统，某种推进器设计的简化原理如图1所示，截面半径为R的圆柱腔分为两个工作区。I为电离区，将氙气电离获得1价正离子II为加速区，长度为L，两端加有电压，形成轴向的匀强电场。I区产生的正离子以接近0的初速度进入II区，被加速后以速度v_M从右侧喷出。I区内有轴向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在离轴线R/2处的C点持续射出一定速度范围的电子。假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动，截面如图2所示（从左向右看）。电子的初速度方向与中心O点和C点的连线成α角（0<α<90^o）。推进器工作时，向I区注入稀薄的氙气。电子使氙气电离的最小速度为v₀，电子在I区内不与器壁相碰且能到达的区域越大，电离效果越好。已知离子质量为M；电子质量为m，电量为e。（电子碰到器壁即被吸收，不考虑电子间的碰撞）。

（1）求II区的加速电压及离子的加速度大小；

（2）为90^o时，要取得好的电离效果，求射出的电子速率v的范围；

（3）要取得好的电离效果，求射出的电子最大速率v_m与α的关系。