2015-2016学年山东省南校区高三上1月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落，并在白纸上留下球的水印．再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地 向下球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数，然后根据台秤的示数算出冲击力的最大值．下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是（  ）

A．建立“质点”的概念

B．建立“点电荷”的理论

C．建立“电场强度”的概念

D．建立“合力与分力”的概念

2. 难度：中等

如图，穿在一根光滑的固定杆上的两个小球A、B连接在一条跨过定滑轮的细绳两端，杆与水平面成θ=37°角，不计所有摩擦．当两球静止时，OA绳与杆的夹角为θ，OB绳沿竖直方向，则球A、B的质量之比为（  ）

A．4：3    B．3：4    C．3：5     D．5：8

3. 难度：中等

如图所示，R₀为热敏电阻（温度降低电阻增大），D为理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大），C为平行板电容器，C中央有一带电液滴刚好静止，M点接地，单独进行下列操作可使带电液滴保持静止的是（  ）

A．将热敏电阻R₀加热

B．变阻器R的滑动头P向下移动

C．开关K断开

D．电容器C的上极板向上移动

4. 难度：困难

如图所示，一个质量为0.4kg的小物块从高h=0.05m的坡面顶端由静止释放，滑到水平台上，滑行一段距离后，从边缘O点水平飞出，击中平台右下侧挡板上的P点．现以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板的形状满足方程y=x²﹣6（单位：m），不计一切摩擦和空气阻力，g=10m/s²，则下列说法正确的是（  ）

A．小物块从水平台上O点飞出的速度大小为2m/s

B．小物块从O点运动到P点的时间为l s

C．小物块刚到P点时速度方向与水平方向夹角的正切值等于5

D．小物块刚到P点时速度的大小为10 m/s

5. 难度：困难

如图所示的等臂天平可用来测定磁感应强度．天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I（方向如图）时，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡．由此可知（  ）

A．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为

B．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为

C．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为

D．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为

6. 难度：中等

体育器材室里，篮球摆放在图示的水平球架上．已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦，重力加速度为g．则每只篮球对一侧球架的压力大小为（  ）

A．mg   B．    C．    D．

7. 难度：中等

如图所示，三条平行虚线位于纸面内，中间虚线两侧有方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度等大反向．菱形闭合导线框ABCD位于纸面内且对角线AC与虚线垂直，磁场宽度与对角线AC长均为d，现使线框沿AC方向匀速穿过一磁场，以逆时针方向为感应电流的正方向，则从C点进入磁场到A点离开磁场的过程中，线框中电流i随时间t的变化关系，以下可能正确的是（  ）

A． B． C． D．

8. 难度：中等

嫦娥工程分为“无人月球探测”、“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段．如图所示，关闭发动机的航天飞机，在月球引力作用下，沿椭圆轨道由A点向月球靠近，并将在椭圆轨道的近月点B与空间站对接．已知空间站绕月圆轨道的半径为r，周期为T，引力常量为G，月球半径为R．下列说法中正确的是（  ）

A．航天飞机与空间站成功对接前必须点火减速

B．月球的质量为M=

C．月球表面的重力加速度为g′=

D．月球表面的重力加速度g′＞

9. 难度：中等

如图甲所示，Q₁、Q₂是两个固定的点电荷，一带正电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度v_a沿两点电荷连线的中垂线从a点向上运动，其v﹣t图象如图乙所示，下列说法正确的是（  ）

A．两点电荷一定都带负电，但电量不一定相等

B．两点电荷一定都带负电，且电量一定相等

C．试探电荷一直向上运动，直至运动到无穷远处

D．t₂时刻试探电荷的电势能最大，但加速度不为零

10. 难度：中等

如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30°，质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板．开始时用手按住物体M，此时M距离挡板的距离为s，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态．已知M=2m，空气阻力不计．松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是（  ）

A．M和m组成的系统机械能守恒

B．当M的速度最大时，m与地面间的作用力为零

C．若M恰好能到达挡板处，则此时m的速度为零

D．若M恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和

11. 难度：困难

一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E_p随位移x变化的关系如图所示，其中0～x₂段是关于直线x=x₁对称的曲线，x₂～x₃段是直线，其中x₃﹣x₂=x₂﹣x₁，则下列说法正确的是（  ）

A．0～x₁段的电场强度逐渐减小

B．粒子在x₁﹣x₂段做匀变速运动，x₂﹣x₃段做匀速直线运动

C．x₁、x₂、x₃处电势φ₁、φ₂、φ₃的关系为φ₁＞φ₂＞φ₃

D．x₁与x₂两点间的电势差U₁₂等于x₂与x₃两点间的电势差U₂₃

二、实验题

12. 难度：中等

在“探究求合力的方法”的实验中，王同学用了两个量程为5N、最小刻度为 0.1N的弹簧测力计来测量拉力，实验之前他先检查了弹簧测力计，然后进行实验．先将橡皮条的一端固定在水平放置的木板上，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O，记录下O点的位置和拉力F₁、F₂的大小及方向；然后用一个弹簧测力计拉橡皮条，仍将结点拉到O点，再记录拉力F的大小及方向；最后取下白纸作图，研究合力与分力的关系．

（1）实验前必须对弹簧测力计进行检查，以下检查项目必需的是      ．

A．对弹簧测力计进行调零

B．将弹簧测力计用力拉，看是否能达到最大量程

C．将两只弹簧测力计水平互钩对拉，检查两弹簧测力计读数是否相同

（2）如图是王同学研究合力与分力关系时在白纸上画出的图，根据物理实验读数和作图要求与规范，请指出图中存在的三种错误．

①      ；

②      ；

③      ．

（3）在实验之余，王同学将两弹簧测力计竖直互钩对挂，发现上面弹簧测力计的读数略大于下面弹簧测力计的读数，倒置后也是如此，产生这种现象的原因是      ．

A．弹簧测力计外壳的重力         B．弹簧及挂钩的重力

C．弹簧测力计只能水平测力       D．两挂钩之间的作用力不同．

13. 难度：中等

指针式多用电表是常用的电学测量仪器．请完成下列问题．

（1）在使用多用电表测量时，若选择开关拨至“25mA”挡，指针的位置如图（a）所示，则测量结果为      mA．

（2）多用电表测未知电阻阻值的电路如图（b）所示，电路中电流I与待测电阻的阻值R_x关系图象如图（c）所示．下列根据图（c）中，I﹣R_x图线做出的解释或判断正确的是

A．因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左小右大

B．欧姆表调零的实质是当R_x=0时，通过调节R₀，使电路中的电流I=I_g

C．R_x越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏

D．测量中，当R_x的阻值为图（c）中的2R时，指针位于表盘中央位置的左侧

（3）由图（c）可知，此多用电表所用电池的电动势E=      ；该图象的函数关系式为I=     ．（用图（c）中的物理量表示）

三、计算题

14. 难度：中等

2011年7月23日晚，甬温线永嘉站至温州南站间，北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故，造成动车组运行以来的特重大铁路交通事故．事故发生前D3115次动车组正以20km/h的目视行车速度在发生事故的铁路上匀速行驶，而D301次动车组驶离永嘉站后，2分钟车速达到216km/h，便开始匀速行驶．不幸的是几分钟后就发生了追尾事故．如果认为D301次动车组以恒定加速度从静止驶离永嘉车站，求：

（1）D301的启动加速度和加速距离分别是多少？

（2）已知动车组紧急制动的加速度为3m/s²，D301正常行驶后，为了避免事故发生，应至少距离D3115多远开始刹车才有可能避免事故发生？

15. 难度：困难

如图所示，无限长金属导轨EF、PQ固定在倾角为θ=53°的光滑绝缘斜面上，轨道间距L=1m，底部接入一阻值为R=0.4Ω的定值电阻，上端开口．垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度B=2T．一质量为m=0.5kg的金属棒ab与导轨接触良好，ab与导轨间动摩擦因数μ=0.2，ab连入导轨间的电阻r=0.1Ω，电路中其余电阻不计．现用一质量为M=2.86kg的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连．由静止释放M，当M下落高度h=2.0m时，ab开始匀速运动（运动中ab始终垂直导轨，并接触良好）．不计空气阻力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/s²．求：

（1）ab棒沿斜面向上运动的最大速度v_m；

（2）ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻R上产生的焦耳热Q_R和流过电阻R的总电荷量q．

16. 难度：困难

如图所示，半径R=0.5m的光滑圆弧面CDM分别与光滑斜面体ABC和斜面MN相切于C、M点，斜面倾角分别如图所示．O为圆弧圆心，D为圆弧最低点，C、M在同一水平高度．斜面体ABC固定在地面上，顶端B安装一定滑轮，一轻质软细绳跨过定滑轮（不计滑轮摩擦）分别连接小物块P、Q （两边细绳分别与对应斜面平行），并保持P、Q两物块静止．若PC间距为L₁=0.25m，斜面MN足够长，物块P质量m₁=3kg，与MN间的动摩擦因数μ=，重力加速度g=10m/s²求：（ sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）小物块Q的质量m₂；

（2）烧断细绳后，物块P第一次到达D点时对轨道的压力大小；

（3）物块P在MN斜面上滑行的总路程．

17. 难度：困难

如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，方向垂直于Oxy平面向里．位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0～3t₀时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）．

已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t₀时，刻经极板边缘射入磁场．上述m、q、l、t₀、B为已知量．（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）

（1）求电压U₀的大小．

（2）求t₀时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径．

（3）带电粒子在磁场中的运动时间．