1、 1 淮南二 中2016-2017 学年高 三物理第四次月 考 一、选择题（本题共10 小 题，每小题 4 分，共 40 分 。在每小题给出的四 个选 项中，第 16 题，每 小题只有一个选项正 确； 第 710 题， 每小题有多个 选项正确， 全部选对 得 4 分， 选对但不全的得 2 分，有选错的得0 分） 1 根 据 粒子 散射 实验 ， 卢瑟福 提出 了原 子的 核式 结构模 型 ， 图 中虚 线表 示 原 子核形 成的 电场 的等 势线 ，实线 表示 一个 粒 子运 动的轨 迹， 在 粒子 从 a 运 动到b ，再 运动 到c 的过 程中， 下列 说法 中正 确的 是 （ ） A动
2、能先 增大 ，后 减小 B电 势能 先减 小， 后增 大 C电 场力 先做 负功 ，后 做 正功， 总功 为零 D加 速度 先变 小， 后变 大 2 如图 甲所 示为 电场 中的 一条电 场线 ， 在 电场 线上 建 立坐标 轴， 则坐标 轴 上Ox2 间各 点的 电势分 布如 图乙 所示 ，则 （ ） A在O x2 间 ，场 强先 减 小后增 大 B在O x2 间 ，场 强方 向 发生了 变化 C若 一负 电荷从 O 点运 动 到 x2 点， 电势 能逐 渐减 小 D从O 点 静止 释放 一仅 受 电场力 作用 的正 电荷 ，则 该电荷 在 O x2 间 一直 做加 速运动 3 如图 所示
3、， 在 绝缘 的斜 面上方 存在 着沿 水平 向右 的匀强 电场 ， 一 带电 金属 块由静 止开 始沿 斜面 滑 到底端， 已知 在金 属块 下 滑的过 程中 动能 增加 了07J ， 金属 块 克服 摩擦力 做 功03J ， 重力 做 功 1 2J ， 则以 下判 断正 确 的是 （ ） A金 属块 带负 电荷 B电 场力 做功02J C金 属块 的机 械能 减少1 2J D金 属块 的电 势能 增加0 2J 4 如 图 ， 两 质 量 均 为 m 的 小 球 ， 通 过 长 为 L 的 不 可 伸 长 轻 绳 水 平 相 连 ， 从 某 一 高 处 自 由 下 落 ， 下 落 过 程 中
4、 绳 处 于 水 平 伸 直 状 态 在 下 落 h 高 度 时 ， 绳 中 点 碰 到 水 平 放 置 的 光 滑 钉 子 O ， 重 力 加 速 度 为 g ， 则 （ ） A 轻 绳 与 钉 子 相 碰 后 的 瞬 间 ， 小 球 的 加 速 度 大 小 为 g B 从 轻 绳 与 钉 子 相 碰 到 小 球 刚 到 达 最 低 点 的 过 程 ， 重 力 的 功 率 一直减 a b C 2 小 C 小 球 刚 到 达 最 低 点 时 速 度 大 小 为 ) ( 2 h L g D 小 球 刚 到 达 最 低 点 时 ， 绳 子 对 小 球 的 拉 力 大 小 为 g L h m 3 4
5、5如 图所 示， 光滑 轨道 ABCD 是大 型游 乐设 施过 山 车轨道 的简 化模 型， 最 低点B 处的 入、 出口 靠近但 相互 错开，C 是 半径 为 R 的 圆形 轨 道的最 高点 ，BD 部 分水 平 ，末 端 D 点 与右 端足 够长 的水平 传送 带无 缝连接 ，传 送带 以恒 定速 度 v 逆时 针转 动， 现将 一 质量为 m 的小 滑 块从轨 道 AB 上 某一 固定 位 置 A 由 静止 释放 ， 滑 块能 通过 C 点后 再经 D 点滑 上传 送带 ，则 （ ） A固 定位 置A 到B 点的 竖 直高度 可能 为 2.4R B滑 块不 可能 重新 回到 出 发点 A
6、 处 C传 送带 速 度v 越 大， 滑 块与传 送带 摩擦 产生 的热 量越多 D滑 块在 传送 带上 向右 运 动的最 大距 离与 传送 带速 度 v 有关 6 一半 径为R 的 均匀 带正 电圆环 水平 放置 ， 环心 为O 点 ， 质 量为m 的 带正 电 的小球 从 O 点正 上 方h 高的 A 点静 止释 放， 并穿 过带电 环， 关于 小球 从 A 运动到 与 O 对称 的 点 A 的过程 中， 其 加 速度 大 小（a ） 、 重 力势 能 （EpG ） 、 机 械能 （E ） 、 电 势能 （Ep 电 ） 随位置 变化 的图 象如 图所示 （ 取 0 点为 坐 标原点 且重
7、力势 能为 零， 向上 为 h 的 正方 向， 并取 无限远 处电 势为 零） 其 中一定 不正 确的 是: 7 A 、B 两 球沿 一直 线运 动并发 生正 碰， 如图 所示 为两球 碰撞 前后 的位 移时 间图 像a 、b 分别 为A 、B 两 球碰前 的位 移时 间图 像，c 为碰撞 后两 球共 同运 动 的位移 时间 图像 ， 若A 球 质量 m=2kg ， 则 由图 可知 下列结 论正 确的 是 （ ） AA、B 碰 撞前 的总 动量 为 3kgm/s B碰 撞时A 对B 所 施冲 量 为-4Ns C碰 撞前 后A 的动 量变 化 为 4kgm/s 3 D碰 撞中A、B 两球 组成
8、的系统 损失 的动 能 为 10J 8 如 图所 示， 水 平放 置的 平行金 属 板A、B 间 接有 恒 定的电 压， 电荷 M 从极 板A 的 左边 缘、 电荷N 从极 板 B 的右 边缘 同时 沿 水平方 向进 入板 间电 场（ 运动轨 迹在 同一 平面 内） ， 两个电 荷恰 好在 板间 中线上 某点 P 相碰 ，点 P 在中线 中点 的右 侧， 若不 考虑电 荷的 重力 和它 们之间 的相 互作 用， 则下 列说法 中正 确的 是 （ ） A电 荷M 的比 荷等 于电 荷 N 的 比荷 B碰 撞时 电荷M 的 速度 大 于电 荷 N 的 速率 C从 两个 电荷 进入 电场 到 两个电
9、 荷相 遇， 电场 力对 电荷 M 做的 功大 于电 场力 对电荷 N 做 的功 D两 电荷 在P 点时 ，速 度 共线 9. 某 兴趣 小组 对一 辆自 制 遥控小 车的 性能 进行 研究 他 们让 这辆 小车 在水 平 的直轨 道上 由静 止开 始 运动， 并将 小车 运动 的全 过程记 录下 来， 通过 处理 转化 为 vt 图 象， 如图 所 示（ 除 2 s 10 s 时间 段图象 为曲 线外 ， 其余 时 间段图 象均 为直 线） 已知 在小车 运动 的过 程 中，2 s 14 s 时间 段内 小车的 功率 保持 不变 ， 在 14 s 末停 止遥 控而 让小车 自由 滑行 ，小
10、车的 质量为 1.0 kg ， 可认 为在 整个运 动过 程中 小 车所受 的阻 力大 小不 变 则下列 说法 正确 的是 （ ） A小 车受 到的 阻力 大小 为 1.5 N B小 车匀 加速 阶段 的牵 引 力为 4N C小 车匀 速行 驶阶 段的 功 率为 9 W D小 车加 速过 程中 位移 大 小为 42 m 10. 如 图所 示， 空间 存在 一匀强 电场 ，其 方向 与水 平方向 间的 夹角 为 30。A、B 、C 是竖 直平 面内 的三个 点， 其中AB 与电 场 垂直，BC 沿 水平 方向 ， 且AB=BC 。 一 质量 为m， 电荷 量为 q 的带 正电 小球 以初速 度v
11、0 从A 点 水平 向 右抛出， 经过 时 间 t 小 球落 到 C 点， 速度 大小仍 是v0 ， ， 则下 列说 法 中正确 的是 （） A 电场 方向 沿电 场线 斜向 上 B 电场 强度 大小 为E=mg/q C 小球 下落 高度3gt 2 /4 D 此过 程增 加 的 电势 能等 于 mg 2 t 2 /2 二、非选择题（本题 共6 小题，共 60 分。第 11、12 题为实验题，第 1315 题为计算题） 11. （8 分 ）测 量滑 块与 水平桌 面之 间的 动摩 擦因 数的实 验装 置如 图所 示。 实验步 骤如 下： 4 用游 标卡 尺测 量挡 光条 的宽 度 L； 用米 尺
12、测 量O 点 到光电 门 A 之间 的距 离d ； 调整 轻滑 轮， 使细 线水 平； 让滑 块上 的挡 光条 在桌 面上 O 点 的正 上方 并在 砝 码盘中 加 上一定 的砝 码， 然后 从 O 点由静 止释 放滑 块， 读出 力传感 器的 读数 F 和数 字 毫秒计 上显 示的 挡光 条 经过光 电门 的时 间t； 根据 挡光 条的 宽 度 L、O 点到光 电 门 A 之间 的距 离 d 、挡 光条 经过 光电 门的 时 间t ，求 出滑 块运 动时的 加速 度a ； 多次 重复 步骤 ，得 到多组 力的 数 据F 与 对应 的滑块 加速 度 a ； 根据 上述 实验 数据 作 出a F
13、 图象 ，计 算滑 块与 水 平桌面 之间 的动 摩擦 因数 。 请回答 下列 问题 ： （1） 滑块 的加 速度a 可以用 d、L、t 表 示， 则a 的表达 式为_ 。 （2）在此实验中_ （填“要求”或“不要求” ）砝码和砝码盘的总质量 远小于滑块、挡光条 以及力 传感 器的 总质 量。 （3） 在实 验步 骤 中， 我 们得到 多组 力的 数据 F 与 对应的 滑块加 速度 a 的 数据 如下 表所示 ，请 在坐 标纸 中画 出 aF 图象。 测量次 数 1 2 3 4 5 力 传 感 器 读 数 F（N） 032 043 051 0 58 066 测 量 计 算 的 加 速度a （m
14、/s 2 ） 059 120 151 1 89 231 （4） 根据 图象 求出 滑块 与 水平桌 面之 间的 动摩 擦因 数_ （保 留两 位有效 数字 ） 。 12. （8 分） 某同 学用如 图甲所 示装 置 ， 通 过半 径 相同 的 A、B 两 球的 碰撞 来 探究碰 撞过 程中 的不 变 量，图 中 PQ 是斜 槽，QR 为水平 槽， 实验 时先 使 A 球从斜 槽上 某一 固定 位 置 G 由 静止 开始 滚下 ，落 到位于 水平 地面 的记 录纸 上，留 下 痕 迹 重复 上述 操作 10 次 ，得 到 10 个 落 点痕迹 ，再 把 B 球 放在 水平槽 上靠 近槽 末端 的
15、地 方， 让 A 球 仍从 位置G 由静 止开 始滚 下 ， 和 B 球 碰撞 后 ， A、 5 B 球分 别在 记录 纸上 留下 各 自的落 点痕 迹， 重复 这种 操作 10 次 图 中O 点 是水 平槽末 端 R 在 记录 纸 上的竖 直投 影点 ，B 球落 点痕迹 如图 乙所 示， 其中 米尺水 平放 置， 且在 G、R 、O 所 在的 平面 内， 米 尺的零 点 与O 点 对齐 （1） 碰撞 后B 球的 水平 射 程应取 为_cm. （2） 在以 下选 项中 ，本 次 实验必 须进 行的 测量 是_ A水 平槽 上未 放B 球时 ， 测量 A 球落 点位 置 到O 点 的距离 B测量
16、 A 球与B 球 碰撞 后 ，A 球 落点 位置 到O 点的 距离 C测 量A 球与B 球 的质 量 D测 量G 点相 对于 水平 槽 面的高 度 （3） 某同 学用 一把 有 50 个小等 分刻 度的 游标 卡尺 测量小 球的 直径 ，由 于遮 挡，只 能看 见游 标尺 的 后半部 分， 如图 所示 ，小 球的直 径 D _mm. （4 ）常用的测量仪器还有螺旋测微 器， 若某 次测量示数如图，则待测长度为 _mm. 13. （13 分 ） 如 图所 示， 在方向 水平 向右 的匀 强电 场中 （ 图中 未画 出） ， 、 有 一固定 光滑 绝缘 的半 球 形碗 ， 碗 的半 径 为R 有
17、一 个质量 为 m 、 电荷 量为+q 的小球 ， 静止 在距碗 底高 度为 2 R 的碗 内右 侧表面 上 （1） 求匀 强电 场的 电场 强 度的大 小； （2 ） 若 将 匀 强电 场 方 向变为 竖 直 向 下 ，求 小 球 运动到 碗 底 时对 碗的压 力大 小 （3） 若将 匀强 电场 方向 变 为竖直 向上 ，试 说明 小球 在碗内 将如 何运 动。 14.（15 分） 如图所示，质量为 0.1 M kg 、半径为 1.0 Rm 的质量 分布均匀的圆环静止在粗 糙 的水 平桌面 上， 一质量为 0.2 m kg 的 光滑 小球以 水平 速度 0 6.0 / v m s 通过 环上
18、 的小孔 正对 环心射入 环内 ，与环 发生 第一次碰 撞后 到第二 次碰 撞前小球 恰好 不会从 小孔 中穿出。 假设 小球与 环 内壁的碰撞为弹性碰撞，只考虑圆环与桌面之间的摩 擦 ， 且 粗 糙 程度各 处相 同。 求： 第一 次碰 撞后 圆环 的速 度； 6 第二 次碰 撞前 圆环 的位 移； 圆环 通过 的总 位移 。 15. （16 分） 如图 所示 为 研究电 子枪 中电 子在 电 场中运动 的简 化模 型示 意图 在 xoy 平面 的第 一象 限， 存 在以x 轴、 y 轴及 双曲 线 x L y 4 2 的一 段 （0x L,0 y L ） 为边 界的 匀强 电场 区域 ；
19、在 第 二象限 存在 以x L 、x 2L、 y 0、 y L 为边 界的 匀 强电场 区域 两个 电场 大小均 为 E， 不计电 子所 受重 力， 电子 的电荷 量大 小 为e ， 则： （1） 从电 场 的边 界B 点 处静止 释放 电子 ，电 子离 开 MNPQ 时 的位 置坐 标； （2） 从电 场I 的AB 曲线 边界处 由静 止释 放电 子， 电子离 开 MNPQ 时的 最小 动 能； （3 ）若将 左侧 电场 II 整体 水平 向左 移动 n L （n 1） ， 要使 电子 从x=-2L， y =0 处离开 电场 区 域 II ， 在电 场I 区域 内由 静止 释放电 子的 所有
20、 位置 。 7 物理月考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C D D D C D BCD AB ACD BC 11.（1 ） 2 2 2 L dt （2） 不要 求； （3） 如图 所示； （4 ）010 【解析 】 试题分 析： 滑块 系统 从 O 点开始 做匀 加速 直线 运动 ，挡光 条通 过光 电门 的速 度为 ，由匀 变速 直线运动 公式，2ad v 2 ， 加速度的 表达式为 ；由于 力传感器 可以精确 测量滑 块系统 所 受的拉力，也就不需要满 足砝码和砝码盘的总质量 远小于滑块、 挡光条以及 力传感器的总质量这一 条件； 滑块 系统 运动 的动 力学方 程 为 F
21、 Mg Ma，得 a Fg， 滑块 系 统的质 量为 图象 斜率 的倒数 ，可 得M 0 20kg ，图线 在 F 轴的 截 距F0 Mg， 得到 010 。 考点： 测量 滑 块与水 平桌 面之间 的动 摩擦 因数 12 （1 ）64.80 （64.00 65.00 cm 均可 ） （2 ）ABC （3 ） 16.96 mm （4 ）6.125 mm （6.123 6.127 mm 均可 ） 【解析 】 试题分析： （1）本题利 用 了高度相同、小球运动时 间相同，在比例式中，可 以用位移代替速度，即 变 难测 物理 量为 易测 物理 量， 围 绕 10 个落 点所 在的 范围作 最小 的圆
22、 ， 其 圆心 即为平 均落 点 xB 64.8 cm （64.0 65.0 cm 均可 ） （2） 本实 验应 测出 未放 B 球时，A 球 落点 位置 到 O 点的距 离、A 和 B 碰后A 球和 B 球 落点 位置 到 O 点的距 离 及A、B 两 球质 量 8 （3） 设待 测直 径为 l， 由 图知游 标上 第 48 格 与主 尺 上 64.00 mm 重 合， 则 l 480.98=64.00 ，解 得 l=16.96 mm. （4） 根据 螺旋 测微 器读 数 规则， 待测 长度 为6 mm 0.01 12.3 mm=6.123 mm 考点： 验证 动量 守恒 定律 实验 13.
23、答 案： 答： （1） 匀强 电 场的电 场强 度的 大小 为 (4 分) （2） 小球 运动 到碗 底时 对 碗的压 力大 小为 （ 6 分） (3)对 小球 受力 分析 可得 ， 小球将 作初 速度 为0 ，加 速度为( 3 1)g 的 匀加 速直 线运 动 （3 分） 【解析 】 （1 ）设 匀强 电场 的电场 强度 为 E ，由 几何 关系和 平衡 条件 有： qE=mgtan60 ， 解得： 3mg E q （2） 当匀 强电 场方 向变 为 竖直向 下后 ，由 动能 定理 得： ， 设小球 运动 到碗 底时 ，碗 对小球 的支 持 力FN ，则 有 ： ， 解得： 根据牛 顿第 三
24、定 律得 ，小 球对碗 底的 压力 为 (3)对 小球 受力 分析 可得 ， 小球将 作初 速度 为0 ，加 速度为( 3 1)g 的 匀加 速直 线运 动 14. 答案 2 8.0 / ms v （5 分） 2 32 9 xm （5 分） 4 xm （5 分） 【解析 】 试 题 分析 ： 设第 一次 刚碰 撞 完， 小球 和环 各自 的速 度 大小 分别 为 1 v 和 2 v ， 取 向左 为 正方 向， 根据 9 动量守 恒定 律和 机械 能守 恒定律 ，有 ： 0 1 2 mv mv Mv 2 2 2 0 1 2 1 1 1 222 mv mv Mv 整理可 以得 到： 1 2.0
25、/ ms v ， 2 8.0 / ms v 。 第 一 次 碰 撞 后 经 过 时 间t ，小球恰好未从小孔中穿出，即二者共速，均为 1 v ， 由 运 动 学 规 律 ： 12 1 2 2 t t R vv v 对圆环 ，由 动量 定理 ： 12 ft M M vv 联立解 得： 0.9 fN 假设环 在第 二次 碰撞 前已 停止， 其位 移由 动能 定理 ： 2 22 1 0 2 fx Mv 解得 2 32 9 xm 此时小 球的 位移 ，由 运动 学规律 ： 2 11 16 32 99 vM x v m m f 假设成 立， 所以 在第 二次 碰撞前 环的 位移 为 2 32 9 xm
26、多 次碰 撞后 小球 和环 最终 静 止， 设圆 滑受 到的 摩擦 力 为 f ， 通过 的总 位移 为x ， 系 统的 动能 全部 转化为 摩擦 生热 ： 2 0 1 2 fx m v 联立解 得， 圆环 通过 的总 位移为 ： 4 xm 。 考点： 动量 守恒 定律 、功 能关系 15 答 案： （1）（ -2L,0 ） （5 分） （2）EeL （6 分） （3） 2 2 ) 1 1 ( 4 n x L y （5 分） 【解析 】 试 题分 析： （1） 关于B 点 ，其 纵坐 标 y=L ，根 据 2 4 L y x ，相应 横坐 标 4 L x 10 当电子 加速 到y 轴C 位置
27、时， 2 1 42 L eE mv ，解得 2 eEL v m 电子以 速 度v 进 入电 场区 域， 做类 平抛 运动 有 L=vt, 2 1 2 h at eE a m 解得：h=L 即电 子恰 从P 点射出 ，坐 标为 （-2L,0 ） （2） 设释 放位 置坐 标为 （x，y） 根据动 能定 理 2 1 2 eEx mv ; L=vt ； 2 1 2 eE ht m 解得： 2 4 L h x 即所 有从 边 界 AB 曲 线上由 静止 释放 的电 子均 从P 点 射出 从边 界AB 出发 到P 点射 出 的全过 程， 由动 能定 理：Ek=Ee（x+y ） 因为 2 4 L y x ，所以 当x=y=L/2 时 ，动 能EK 有最 小 值Ek=EeL （3）设 释 放位 置坐 标为 （x，y）， 2 2 1 mv eEx ， vt n L L ， 2 2 1 at h ， m eE a 解得： 2 2 ) 1 1 ( 4 n x L y 考点： 带电 粒子 在电 场中 的运动
