重庆市北碚区兼善中学蔡家校区高三物理下学期第五次月考试卷（含解析）.doc

2013-2014学年重庆市北碚 区兼善中学蔡家校区高三（下）第五次月考物理试卷 一、选择题（本大题共5小题，每小题6分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1一个体操运动员在水平地面上做倒立动作，下列哪个图中沿每支手臂向下的力最大（）abcd2（6分）热核反应方程：h+hhe+x+17.6mev，其中x表示某种粒子，则下列表述正确的是（）a该反应需要吸收17.6mev的能量才能发生b平均每个核子释放能量低于4mevcx是质子d由于方程质量数守恒所以该反应无质量亏损3如图所示，几位同学在做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路两个同学迅速摇动ab这段“绳”假设图中情景发生在赤道，地磁场方向与地面平行，由南指向北图中摇“绳”同学是沿东西站立的，甲同学站在西边，手握导线的a点，乙同学站在东边，手握导线的b点则下列说法正确的是（）a当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大b当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大c当“绳”向下运动时，“绳”中电流从a流向bd在摇“绳”过程中，a点电势总是比b点电势高4（6分）我国于2013年12月2日成功发射嫦娥三号探月卫星，并于12月14日在月面的虹湾区成功实现软着陆并释放出“玉兔”号月球车，这标志着中国的探月工程再次取得阶段性的胜利如图所示，在月球椭圆轨道上的已关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近，并将在b处变轨进入半径为r、周期为t的环月轨道运行，已知万有引力常量为g下列说法中正确的是（）a由题中条件可以算出月球质量b探月卫星在b处变轨进入环月轨道时必须点火加速c图中探月卫星正减速飞向b处d由题中条件可以算出探月卫星受到月球引力大小5如图，s接a，带电微粒从p点水平射入平行板间，恰能沿直线射出若s接b，相同微粒仍从p水平射入，则微粒（）a电势能减小b电势能不变c偏离直线向上偏转d偏离直线向下偏转二、非选择题（本大题共5小题共68分）6某探究学习小组验证动能定理的实验装置如图甲所示（1）实验时首先要平衡摩擦力：取下沙桶，把木板不带滑轮的一端垫高，轻推小车，让小车（选填“拖着”或“不拖着”）纸带运动（2）打点计时器使用频率为50hz的交流电，记录小车运动的纸带如图乙所示在纸带上相邻两计数点之间还有四个点未画出本实验需根据此纸带计算（选填“速度”、“加速度”）的值，其中小车通过计数点“b”时，该值=（计算结果保留两位有效数字）（3）若实验室没有沙桶只有钩码，每个钩码质量m=50g，小车总质量m=200g，用该实验装置验证动能定理，则需验证重力对钩码所做的功是否等于（选填“小车”或“小车和钩码”）动能的增量7（11分）小明同学为了测定某太阳能硅光电池组的电动势和内电阻，设计了如图甲所示的电路，在一定光照条件下进行实验：（1）请根据图甲完成图乙中实物的连线（2）将测量出来的数据记录在表中，其中第4组数据的电压如图丙所示，则此时电压为v12345678u/v1.771.751.701.541.271.000.50i/a1230486068768086（3）将这些数据在图丁中描点，第4组数据还未描出a请在图丁中描出第4组数据的点，作出该硅光电池组的ui图线；b由此ui图线可知，该硅光电池组的电动势e=1.80v，电池组的内阻随其输出电流的变化而改变，在电流为80a时，该电池组的内阻r=（保留两位有效数字）c按甲电路测得的电池组内阻（选填“等于”、“大于”或“小于”）对应的真实值8（15分）2014年3月8日凌晨2点40分，马来西亚航空公司称与一航班号为mh370的波音777200飞机失去联系，假设波音777飞机起飞时的阻力是其自重的0.1倍，根据如表波音777的性能参数，重力加速度g取10m/s2求最大巡航速率0.89 马赫，945km/h=262m/s，（35，000英尺巡航高度发动机推力（ x2台）330kn/台最大起飞重量）200，000kg起飞所需跑道长度（最大起飞重量时）2，500m安全起飞速度空速160节（v70m/s）（1）波音777巡航速度为0.8马赫，设定马赫保持，推力为最大推力的91%则在巡航高度上飞机的阻力；（2）飞机在跑道上的加速度至少是多大？（3）求在最大起飞重量，最大推力的情况下，恰能安全起飞需满足的跑道长度9如图甲所示，在倾角为37的粗糙斜面的底端，一质量m=1kg可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定，滑块与弹簧不相连t=0时解除锁定，计算机通过传感器描绘出滑块的速度时间图象如图乙所示，其中oab段为曲线，bc段为直线，在t1=0.1s时滑块已上滑s=0.2m的距离，g取10m/s2求：（1）物体离开弹簧后在图中bc段对应的加速度a及动摩擦因数的大小（2）t2=0.3s和t3=0.4s时滑块的速度v1、v2的大小；（3）锁定时弹簧具有的弹性势能ep10（18分）如图所示，水平地面上方mn边界左侧存在区域足够大垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场，磁感应强度b=1.0t，边界右侧离地面高h=3m处有光滑绝缘平台，右边有一带正电的a球，质量ma=0.1kg、电量q=0.1c，以初速度v0=3.4m/s水平向左运动，与质量为mb=0.07kg静止于平台左边缘的不带电的绝缘球b发生正碰，碰后a球恰好做匀速圆周运动，两球均视为质点，g取10m/s2求：（1）电场强度的大小和方向；（2）碰后a球在电场中运动的最短时间；（3）碰后a球落点的范围（计算结果都可以用根号表示）三、（3-3）选做题11（4分）下列说法不正确的是（）a物体的温度不能降到0kb一定量气体，吸热200j，内能减少20j，气体对外做功220jc利用高科技手段，可以将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化d一定质量的100c的水吸收热量后变成100c的水蒸气，则吸收的热量大于增加的内能12（8分）如图所示，两端开口的汽缸水平固定，a、b是两个厚度不计的活塞，面积分别为s1=20cm2，s2=10cm2，它们之间用一根细杆连接，b通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为m的重物c连接，静止时汽缸中的空气压强p1=1.2atm，温度t1=600k，汽缸两部分的气柱长均为l已知大气压强p0=1atm=1.0105 pa，取g=10m/s2，缸内空气可看做理想气体，不计摩擦求：重物c的质量m是多少；降低汽缸中气体的温度，活塞a将向右移动，在某温度下活塞a靠近d处时（未接触）处于平衡，此时缸内气体的温度是多少2013-2014学年重庆市北碚区兼善中学蔡家校区高三（下）第五次周考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本大题共5小题，每小题6分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1一个体操运动员在水平地面上做倒立动作，下列哪个图中沿每支手臂向下的力最大（）abcd考点：物体的弹性和弹力专题：共点力作用下物体平衡专题分析：本题中人受到三个力，重力和两个拉力将重力按照力的效果分解，运用“大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大”的结论，即可以判断解答：解：将人所受的重力按照效果进行分解，由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而d图中人最费力，ab图中人最省力；故选：d点评：本题运用“大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大”结论判断2（6分）热核反应方程：h+hhe+x+17.6mev，其中x表示某种粒子，则下列表述正确的是（）a该反应需要吸收17.6mev的能量才能发生b平均每个核子释放能量低于4mevcx是质子d由于方程质量数守恒所以该反应无质量亏损考点：爱因斯坦质能方程专题：爱因斯坦的质能方程应用专题分析：根据电荷数守恒、质量数守恒确定未知粒子的电荷数和质量数，从而知道未知粒子为何种粒子，根据爱因斯坦质能方程判断有质量亏损解答：解：a、该反应为聚变反应，要释放出17.6mev能量，故a错误；b、核子数为质量数之和是5，所以平均每个核子能释放低于4mev能量，故b正确；c、根据电荷数守恒、质量数守恒知x的电荷数为0，质量数为1，为中子，故c错误d、核反应前后有能量释放，根据质能方程知有质量亏损，故d错误；故选：b点评：解决本题的关键知道核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒，根据爱因斯坦质能方程判断有质量亏损3如图所示，几位同学在做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路两个同学迅速摇动ab这段“绳”假设图中情景发生在赤道，地磁场方向与地面平行，由南指向北图中摇“绳”同学是沿东西站立的，甲同学站在西边，手握导线的a点，乙同学站在东边，手握导线的b点则下列说法正确的是（）a当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大b当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大c当“绳”向下运动时，“绳”中电流从a流向bd在摇“绳”过程中，a点电势总是比b点电势高考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电势；安培力专题：电磁感应与电路结合分析：地球的周围存在磁场，且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极，当两个同学在迅速摇动电线时，总有一部分导线做切割磁感线运动，电路中就产生了感应电流，根据绳子转动方向与地磁场方向的关系，判断感应电动势和感应电流的大小，从而判断安培力的大小，由右手定则判断感应电流的方向和电势高低解答：解：a、当“绳”摇到最高点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，故a错误b、当“绳”摇到最低点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，绳受到的安培 力也最小，故b错误c、当“绳”向下运动时，地磁场向北，根据右手定则判断可知，“绳”中电流从a流向b故c正确d、在摇“绳”过程中，当“绳”向下运动时，“绳”中电流从a流向b，a点相当于电源的负极，b点相当于电源正极，则a点电势比b点电势低；当“绳”向上运动时，“绳”中电流从b流向a，b点相当于电源的负极，a点相当于电源正极，则b点电势比a点电势低；故d错误故选：c点评：本题要建立物理模型，与线圈在磁场中转动切割相似，要知道地磁场的分布情况，能熟练运用电磁感应的规律解题4（6分）我国于2013年12月2日成功发射嫦娥三号探月卫星，并于12月14日在月面的虹湾区成功实现软着陆并释放出“玉兔”号月球车，这标志着中国的探月工程再次取得阶段性的胜利如图所示，在月球椭圆轨道上的已关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近，并将在b处变轨进入半径为r、周期为t的环月轨道运行，已知万有引力常量为g下列说法中正确的是（）a由题中条件可以算出月球质量b探月卫星在b处变轨进入环月轨道时必须点火加速c图中探月卫星正减速飞向b处d由题中条件可以算出探月卫星受到月球引力大小考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用专题：人造卫星问题分析：探月卫星靠近月球时，受月球的万有引力占主导，知道卫星在月球轨道上变轨时的操作，根据万有引力提供圆周运动向心力可以计算中心天体的质量解答：解：a、根据万有引力提供圆周运动向心力，有，可得中心天体质量，已知探月卫星轨道半径和周期及万有引力常量可以求出月球的质量，故a正确；b、探月卫星在b处不减速将离开月球做离心运动，减小卫星速度使得月球对卫星引力等于其绕月球做圆周运动向心力从使卫星绕月球做匀速圆周运动，故在b处卫星需要做减速，故b错误；c、当探月卫星靠近月球时，月球对卫星的万有引力占主导，故探月卫星飞往b处时月球对卫星的引力做正功，卫星加速运动，故c错误；d、由题设条件因未知探月卫星质量，故无法计算探月卫星受到月球引力大小，故d错误故选：a点评：知道卫星变轨原理，环绕天体绕中心天体做圆周运动时万有引力提供圆周运动向心力，据此可以分析卫星轨道问题及计算中心天体质量问题，掌握相关规律是解决问题的关键5如图，s接a，带电微粒从p点水平射入平行板间，恰能沿直线射出若s接b，相同微粒仍从p水平射入，则微粒（）a电势能减小b电势能不变c偏离直线向上偏转d偏离直线向下偏转考点：闭合电路的欧姆定律；带电粒子在匀强电场中的运动；电容专题：恒定电流专题分析：微粒原来沿直线通过平行板，电场力与重力二平衡当s接b，电容器板间电压将减小，分析电场力的变化，判断微粒向什么方向偏转，即可判断电场力做功正负，从而判断出电势能如何变化解答：解：s接a，电容器板间的电压等于两个r串联的总电压，微粒原来沿直线通过平行板，电场力与重力二平衡，说明电场力竖直向上当s接b，电容器板间电压等于下面r的电压，板间电压减小，场强减小，微粒所受的电场力减小，小于重力，所以微粒将向下偏转，电场力做负功，则微粒的电势能应该增大，故abc错误，d正确故选：d点评：解决本题关键要明确电容器电压等于哪部分电路的电压，抓住电容器与电阻并联时，其电压就等于所并联的电阻两端的电压二、非选择题（本大题共5小题共68分）6某探究学习小组验证动能定理的实验装置如图甲所示（1）实验时首先要平衡摩擦力：取下沙桶，把木板不带滑轮的一端垫高，轻推小车，让小车拖着（选填“拖着”或“不拖着”）纸带运动（2）打点计时器使用频率为50hz的交流电，记录小车运动的纸带如图乙所示在纸带上相邻两计数点之间还有四个点未画出本实验需根据此纸带计算速度（选填“速度”、“加速度”）的值，其中小车通过计数点“b”时，该值=0.13m/s（计算结果保留两位有效数字）（3）若实验室没有沙桶只有钩码，每个钩码质量m=50g，小车总质量m=200g，用该实验装置验证动能定理，则需验证重力对钩码所做的功是否等于小车和钩码（选填“小车”或“小车和钩码”）动能的增量考点：探究功与速度变化的关系专题：实验题；动能定理的应用专题分析：1、阻力包括限位孔对纸带的阻力，故要拖着纸带平衡摩擦力；2、要验证动能定理，需要测量初速度与末速度，根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻瞬时速度求解某点的速度；3、重力对钩码做的功等于合外力对小车和钩码做的功之和解答：解：（1）系统受到的阻力包括限位孔对纸带的阻力，故要拖着纸带平衡摩擦力；（2）要验证动能定理，需要测量初速度与末速度；b点速度等于ac段平均速度，故=；（3）细线对钩码做功和对小车做功之和为零，故重力对钩码做的功等于合外力对小车和钩码做的功之和；故答案为：拖着； 速度（速率），0.13m/s； 小车和钩码点评：本题关键明确验证动能定理实验的原理和误差来源，同时要掌握该实验的注意事项，实验前要平衡摩擦力，不平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，以及过平衡摩擦力都是错误的7（11分）小明同学为了测定某太阳能硅光电池组的电动势和内电阻，设计了如图甲所示的电路，在一定光照条件下进行实验：（1）请根据图甲完成图乙中实物的连线（2）将测量出来的数据记录在表中，其中第4组数据的电压如图丙所示，则此时电压为1.65v12345678u/v1.771.751.701.541.271.000.50i/a1230486068768086（3）将这些数据在图丁中描点，第4组数据还未描出a请在图丁中描出第4组数据的点，作出该硅光电池组的ui图线；b由此ui图线可知，该硅光电池组的电动势e=1.80v，电池组的内阻随其输出电流的变化而改变，在电流为80a时，该电池组的内阻r=1.0104（保留两位有效数字）c按甲电路测得的电池组内阻大于（选填“等于”、“大于”或“小于”）对应的真实值考点：测定电源的电动势和内阻专题：实验题；恒定电流专题分析：根据电路图连接实物电路图；根据图示电压表确定其分度值，读出其示数；根据坐标系内描出的点作出图象；在电流为80a时，由表格数据得到路端电压为1v，然后根据闭合电路欧姆定律列式求解解答：解：根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：由表中实验数据可知电压表最大测量值为1.77v，则电压表量程为3v，由图丙所示电压表可知，其分度值为0.1v，示数为1.65v；a、把第四组数据标在坐标系内，根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：b、在电流为80a时，由表格数据得到路端电压为1v，根据闭合电路欧姆定律，在闭合电路中：e=u+ir，解得：r=1.0104；c、由于电路采用了相对电源的内接法，故测量电阻中包括了电流表的内阻；故测量值偏大；故答案为：实物电路图如图所示；1.65；a、图象如图所示；b、1.0104；c、大于点评：本题考查了测电源电动势与内阻实验，应用图象法处理实验数据是常用的方法，要掌握描点法作图的方法；对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数8（15分）2014年3月8日凌晨2点40分，马来西亚航空公司称与一航班号为mh370的波音777200飞机失去联系，假设波音777飞机起飞时的阻力是其自重的0.1倍，根据如表波音777的性能参数，重力加速度g取10m/s2求最大巡航速率0.89 马赫，945km/h=262m/s，（35，000英尺巡航高度发动机推力（ x2台）330kn/台最大起飞重量）200，000kg起飞所需跑道长度（最大起飞重量时）2，500m安全起飞速度空速160节（v70m/s）（1）波音777巡航速度为0.8马赫，设定马赫保持，推力为最大推力的91%则在巡航高度上飞机的阻力；（2）飞机在跑道上的加速度至少是多大？（3）求在最大起飞重量，最大推力的情况下，恰能安全起飞需满足的跑道长度考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）当飞机巡航时，飞机匀速运动，由共点力平衡可知推力与重力的合力等于阻力，即可求的阻力；（2）通过表格中的数据可知，有牛顿第二定律求的加速度（3）根据牛顿第二定律求出在最大起飞重量，最大推力的情况的加速度，再求出需满足的跑道长度解答：解：（1）波音777巡航速度为0.8马赫，设定马赫保持即表示为匀速运动，此时阻力等于空气阻力为：f=6601030.91n=6105n；（2）飞机在跑道上做匀加速运动，在跑道结束为止必须达到安全起飞速度：2ax=v2，则a=1m/s2（3）根据牛顿第二定律有：ff=ma解得：a=2.3 m/s22ax=v2，解得：s=1065m答：（1）在巡航高度上飞机的阻力大小是6105n；（2）飞机在跑道上的加速度至少是1m/s2（3）在最大起飞重量，最大推力的情况下，恰能安全起飞需满足的跑道长度是1065m点评：本题主要考查了牛顿第二定律与运动学公式的应用，明确研究的位置或过程，理解飞机的运动过程9如图甲所示，在倾角为37的粗糙斜面的底端，一质量m=1kg可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定，滑块与弹簧不相连t=0时解除锁定，计算机通过传感器描绘出滑块的速度时间图象如图乙所示，其中oab段为曲线，bc段为直线，在t1=0.1s时滑块已上滑s=0.2m的距离，g取10m/s2求：（1）物体离开弹簧后在图中bc段对应的加速度a及动摩擦因数的大小（2）t2=0.3s和t3=0.4s时滑块的速度v1、v2的大小；（3）锁定时弹簧具有的弹性势能ep考点：牛顿第二定律；弹性势能专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）根据速度时间图线求出匀减速直线运动的加速度，通过牛顿第二定律求出滑块加速度和地面之间的动摩擦因数（2）利用运动学公式求出0.3s时的速度，在下滑过程中求出下滑加速度，利用运动学公式求出0.4s的速度（3）在00.1s内运用动能定理，求出弹簧弹力做的功，从而得出弹性势能的最大值解答：解：在bc段做匀加速运动，加速度为根据牛顿第二定律，有mgsin37+mgcos37=ma=（2）根据速度时间公式，得：t2=0.3s时的速度大小v1=v0at=1100.1=0在t2之后开始下滑下滑是的加速度为mgsin37mgcos37=maa=gsin37mgcos37=100.60.5100.8m/s2=2m/s2从t2到t3做出速度为零的加速运动时刻的速度为v3=at=20.1=0.2m/s（3）从0到t1时间内，有动能定理可得wpmgssin37mgscos37=wp=mgssin37+mgscos37+=1100.20.6+0.51100.20.8+j=4j答：（1）物体离开弹簧后在图中bc段对应的加速度a为10m/s2及动摩擦因数的大小为0.5（2）t2=0.3s和t3=0.4s时滑块的速度v1、v2的大小分别为0，0.2m/s；（3）锁定时弹簧具有的弹性势能ep为4j点评：本题考查了动能定理、牛顿第二定律等规律，综合性较强，对学生的能力要求较高，需加强这类题型的训练10（18分）如图所示，水平地面上方mn边界左侧存在区域足够大垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场，磁感应强度b=1.0t，边界右侧离地面高h=3m处有光滑绝缘平台，右边有一带正电的a球，质量ma=0.1kg、电量q=0.1c，以初速度v0=3.4m/s水平向左运动，与质量为mb=0.07kg静止于平台左边缘的不带电的绝缘球b发生正碰，碰后a球恰好做匀速圆周运动，两球均视为质点，g取10m/s2求：（1）电场强度的大小和方向；（2）碰后a球在电场中运动的最短时间；（3）碰后a球落点的范围（计算结果都可以用根号表示）考点：动量守恒定律；带电粒子在匀强磁场中的运动分析：（1）小球做匀速圆周运动，电场力等于重力，据此求出场强（2）小球在磁场中做匀速圆周运动，求出小球做圆周运动的圆心角，然后求出其运动时间（3）求出小球落地点最左侧距离，然后求出落地点的右侧距离，然后确定其落地点范围解答：解：（1）因为a球做匀速圆周运动，电场力必等于重力，即：qe=mag，代入数据解得：e=10n/c，方向竖直向上；（2）两球碰撞过程系统动量守恒，以向左为正方向，假设两球发生弹性碰撞，由动量守恒定律得：mav0=mava+mbvb，由机械能守恒定律得：mav02=mava2+mbvb2，解得：va=0.6m/s，假设两球发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得：mav0=（ma+mb）va，解得：va=2m/s，碰后a球的速度为：0.6m/sva2m/s，碰撞后a球以2m/s在磁场中做匀速圆周运动的时间最短，由牛顿第二定律得：qvab=ma，粒子做圆周运动的周期：t=，解得：r=2m，t=2，sin=，解得：=30，a球在磁场中转过的角度为1200，所以在磁场中转过时间：t=t=；（3）a球落在n点左边最大距离时，有：la=rcos30=m，a球从右边界飞出的最小半径：ra=0.6m，a球落在右边的最大距离，由平抛运动规律得：h2r=gt2，s=vat，解得：s=，当r=1m时，s有最大值因0.6m/sva2m/s，故：s=成立，代入数据解得：s=m，所以，a球可能的落点在距n点左边m、右边m的范围内；答：（1）电场强度的大小为10n/c，方向：竖直向上；（2）碰后a球在电场中运动的最短时间为；（3）碰后a球落点的范围：落点在距n点左边m、右边m的范围内点评：本题是小球在重力场、电场与磁场的复合场中运动类型，考查受力平衡的状态方程，机械能守恒与动量守恒定律的应用，关键要把握每个过程遵守的物理规律，结合几何知识进行处理三、（3-3）选做题11（4分）下列说法不正确的是（）a物体的温度不能降到0kb