2017届河北省衡水市高三（高复班）上学期12月月考（第四次）物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

如图所示，一汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统，系统以50Hz的频率监视前方的交通状况。当车速v≤10m/s、且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，使汽车避免与障碍物相撞。在上述条件下，若该车在不同路况下的“全力自动刹车”的加速度取4~6m/s²之间的某一值，则“全力自动刹车”的最长时间为（    ）

A.     B.     C.     D.

2. 难度：困难

甲乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移s随时间t变化的关系如图所示，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，则下列说法正确的是（   ）

A. 甲车的初速度为零

B. 乙车的初位置在s₀=60m处

C. 乙车的加速度大小为1.6m/s²

D. 5s时两车相遇，此时甲车速度较大

3. 难度：中等

如图，竖直平面内有一段圆弧MN，小球从圆心O处水平抛出；若初速度为v_a，将落在圆弧上的a点；若初速度为v_b，将落在圆弧上的b点；已知Oa、Ob与竖直方向的夹角分别为α、β，不计空气阻力，则（ ）

A.

B.

C.

D.

4. 难度：中等

如图，倾角为θ的绝缘斜面ABC置于粗糙的水平地面上，一质量为m，带电量+q的小物块（可看做是点电荷）恰好能在斜面上匀速下滑，若在AB中点D的上方与B等高的位置固定一带电量+Q的点电荷，再让物块以某一速度从斜面上滑下，物块在下滑至底端的过程中，斜面保持静止不动，在不考虑空气阻力和物块电荷没有转移的情况下，关于在物块下滑的过程中受到地面的摩擦力及其方向的分析正确的是（   ）

A. 当物块在BD之间，斜面受到地面的摩擦力的方向向左

B. 当物块在DA之间，斜面受到地面的摩擦力的方向向右

C. 当物块在DA之间，斜面受到地面的摩擦力为零

D. 当物块在DA之间，斜面受到地面的摩擦力的方向要视具体问题而定

5. 难度：中等

质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场(场强大小为E)和匀强磁场(磁感应强度大小为B)组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，重力加速度为g，下列说法中正确的是(  )

A. 该微粒一定带正电荷

B. 微粒从O到A的运动可能是匀变速运动

C. 该磁场的磁感应强度大小为

D. 该电场的场强为Bvcos θ

6. 难度：中等

一物体仅受重力和竖直向上的拉力作用，沿竖直方向向上做减速运动。此过程中物体速度的平方和上升高度的关系如图所示。若取h=0处为重力势能等于零的参考平面，则此过程中物体的机械能随高度变化的图象可能正确的是（    ）

A.

B.

C.

D.

7. 难度：简单

如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向斜向右上方，与水平方向所夹的锐角为45^o。将一个金属圆环ab置于磁场中，圆环的圆心为O，半径为r，两条半径oa和0b相互垂直，且oa沿水平方向。当圆环中通以电流I时，圆环受到的安培力大小为（    ）

A.     B.     C.     D.

8. 难度：中等

空间某区域内有场强为E的匀强电场，如图所示，电场的边界MN和PQ是间距为d的两平行平面、电场方向第一次是垂直于MN指向PQ；第二次是与MN平行，两种情况下，一个电量为q的带正电质点（不计重力）以恒定的初速度垂直于MN界面进入匀强电场，质点从PQ界面穿出电场时的动能相等，则带电质点进入电场时的初动能为（  ）

A. qEd    B. qEd    C. qEd    D. 2qEd

9. 难度：中等

如图所示，某人用斜向下的力去推静止在粗糙水平地面上的质量为M的小车，当用力大小为F时，使它向右做匀加速运动，若保持力的方向不变而增大力的大小，则（  ）

A. 车的加速度变大

B. 车的加速度不变

C. 车的加速度变小

D. 由于地面摩擦未知，故不能判断加速度变化情况

10. 难度：中等

如图所示，某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知一离子在电场力和磁场力作用下，从静止开始沿曲线acb运动，到达b点时速度为零，c点为运动的最低点，则( )

A. 离子必带负电

B. a、b两点位于同一高度

C. 离子在运动过程中机械能一直保持不变

D. 离子到达b点后将沿原曲线返回a点

二、不定项选择题

11. 难度：中等

已知质量分布均匀的球壳对其内部物体的引力为零；假想在地球赤道正上方高h处和正下方深为h处各修建一绕地心的环形真空轨道，轨道面与赤道面共面；两物件分布在上述两轨道中做匀速圆周运动，轨道对它们均无作用力，设地球半径为R，则（  ）

A. 两物体的速度大小之比为

B. 两物体的速度大小之比为

C. 两物体的加速度大小之比为

D. 两物体的加速度大小之比为

12. 难度：中等

1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是(  )

A. 该束带电粒子带负电

B. 速度选择器的P₁极板带正电

C. 在B₂磁场中运动半径越大的粒子，质量越大

D. 在B₂磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小

13. 难度：中等

在匀强电场所在平面内存在一个半径为R的圆形区域，完全相同的带正电粒子以初速度v₀沿不同的方向从A点进入圆形区域，已知从D点离开的粒子动能最大，且AB、CD是两条互相垂直的直径．则下列说法正确的是(    )

A. 电场方向沿CD方向    B. 电场方向沿AD方向

C. 从B点离开的粒子速度仍是v₀    D. 从C点离开的粒子速度仍是v₀

14. 难度：中等

如图所示的电路有电源、电阻箱和电流表组成，电源电动势E=4V，内阻r=2Ω；电流表内阻忽略不计，闭合开关，调解电阻箱，当电阻箱读数分别等于R₁和R₂时，电流表对应的读数分别为I₁和I₂，这两种情况下电源的输出功率相等，下列说法正确的是（ ）

A. I₁+I₂=2A    B. I₁-I₂=2A    C. R₁=1/ R₂    D. R₁=4/ R₂

15. 难度：困难

磁流体发电机，又叫等离子体发电机，下图中的燃烧室在3 000 K的高温下将气体全部电离为电子与正离子，即高温等离子体．高温等离子体经喷管提速后以1 000 m/s进入矩形发电通道，发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场，磁感应强度为6 T．等离子体发生偏转，在两极间形成电势差．已知发电通道长a＝50 cm，宽b＝20 cm，高d＝20 cm.等离子体的电阻率ρ＝2 Ω·m.判断中正确的是(  )

A. 因不知道高速等离子体为几价离子，故发电机的电动势不能确定

B. 发电机的电动势为1 200 V

C. 当外接电阻为8 Ω时，发电机效率最高

D. 当外接电阻为4 Ω时，发电机输出功率最大

16. 难度：中等

如图所示，固定的倾斜粗糙细杆与水平地面间的夹角为θ=37°，质量为1.0kg的圆环套在细杆．细质弹簧的一端固定在水平地面上的O点，另一端与圆环相连接，当圆环在A点时弹簧恰好处于原长状态且与轻杆垂直．将圆环从A点由静止释放，滑到细杆的底端C点时速度为零．若圆环在C点获得沿细杆向上且大小等于2.0m/s的初速度，则圆环刚好能再次回到出发点A．已知B为AC的中点，弹簧原长为0.3m，在圆环运动过程中弹簧始终在弹性限度内，重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（    ）

A. 下滑过程中，圆环受到的合力一直在增大

B. 下滑过程中，圆环与细杆摩擦产生的热量为1.0J

C. 在圆环从C点回到A点的过程中，弹簧对圆环做的功为1.2J

D. 圆环下滑经过B点的速度一定小于上滑时经过B点的速度

三、实验题

17. 难度：中等

某同学欲利用如图1所示的实验装置来测量滑块与斜面间动摩擦因数的大小，其实验步骤如下：

（1）该同学将斜面倾角调整为θ，释放滑块后，打点计时器打出的部分纸带如图2所示，已知打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电，且纸带上相邻两计数点之间还有4个点未画出，由此可计算出滑块在斜面上的加速度大小为a=______m/s²（计算结果保留2位有效数字）．

（2）已知当地的重力如速度大小为g，该同学利用其学习的牛顿运动定律知识，写出滑块与斜面间的动摩擦因数μ的表达式μ=________．

（3）由于在实验时没有考虑滑块在下滑过程中受到的空气阻力及纸带与打点计时器之间的摩擦，你认为该同学测得的动摩擦因数与真实值相比应_______（填“偏大“、“偏小“或“不变“）

18. 难度：中等

用下列器材测量电容器的电容：

一块多用电表，一台直流稳压电源，一个待测电容器（额定电压16V），定值电阻R₁（阻值未知），定值电阻R₂=150Ω，电流传感器、数据采集器和计算机，单刀双掷开关S，导线若干。

实验过程如下：

实验次数	实验步骤
第1次	①用多用电表的“”挡测量电阻R1，指针偏转如图甲所示。
②将电阻R1等器材按照图乙正确连接电路，将开关S与1端连接，电源向电容器充电。
③将开关S掷向2端，测得电流随时间变化的i-t曲线如图丙中的实线a所示。
第2次	④用电阻R2替换R1，重复上述实验步骤②③，测得电流随时间变化的i-t曲线如图丁中的某条虚线所示。
说明：两次实验中电源输出的直流电压恒定且相同。

请完成下列问题：

（1）由图甲可知，电阻R₁的测量值为_______Ω。

（2）第1次实验中，电阻R₁两端的最大电压U=_________V。利用计算机软件测得i-t曲线和两坐标轴所围的面积为42.3mAS，已知电容器放电时其内阻可以忽略不计，则电容器的电容为C=_______F。

（3）第2次实验中，电流随时间变化的i-t曲线应该是图丁中的虚线________（选填“b”、“c”或“d”）。

四、简答题

19. 难度：困难

一平板车，质量M＝100 kg，停在水平路面上，车身的平板离地面的高度h＝1.25 m，一质量m＝50 kg的物块置于车的平板上，它到车尾端的距离b＝1.00 m，与车板间的动摩擦因数μ＝0.20.如图所示，今对平板车施一水平向右的恒力F=500N，使车向前行驶，结果物块从车板上滑落．不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦，取g＝10 m/s²．

（1）物块刚离开车板的时刻，车向前行驶的距离s₀为多少？

（2）求物块落地时，落地点到车尾的水平距离s为多少？

20. 难度：困难

在图甲中，加速电场A、B板水平放置，半径R＝0.2 m的圆形偏转磁场与加速电场的A板相切于N点，有一群比荷为＝5×10⁵ C/kg的带电粒子从电场中的M点处由静止释放，经过电场加速后，从N点垂直于A板进入圆形偏转磁场，加速电场的电压U随时间t的变化如图乙所示，每个带电粒子通过加速电场的时间极短，可认为加速电压不变. 时刻进入电场的粒子恰好水平向左离开磁场，(不计粒子的重力)求：

(1)粒子的电性；

(2)磁感应强度B的大小；

(3)何时释放的粒子在磁场中运动的时间最短？最短时间t是多少(π取3)．