1、2015-2016学年内蒙古集宁一中（东校区）高三（上）第三次月考物理试卷（理科）二、选择题：本题共8小题，每小题6分在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分1如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点现在在A、B两点分别固定两个点电荷Q1和Q2，则关于C、D两点的场强和电势，下列说法正确的是（）A若Q1和Q2是等量异种电荷，则C、D两点电场强度不同，电势相同B若Q1和Q2是等量异种电荷，则C、D两点电场强度和电势均相同C若Q1和Q2是等量同种电荷，则C、D两点电场强度和电势均不相同D若Q1
2、和Q2是等量同种电荷，则C、D两点电场强度和电势均相同2如图所示，水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连，带电液滴P在金属板a、b间保持静止，现设法使P固定，再使两金属板a、b分别绕中心点O、O处垂直于纸面的轴顺时针转过45，然后释放P，则P在电场内将做（）A匀速直线运动B水平向右的匀加速直线运动C斜向右下方的匀加速直线运动D曲线运动3一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e，在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（）ABCnevD4如图所示电路中，闭合电键S，
3、当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时（）A电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小B电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大C电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大D电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小5如图所示，空间中存在着由一固定的正点电荷Q（图中未画出）产生的电场另一正点电荷q仅在电场力作用下沿曲线MN运动，在M点的速度大小为v0，方向沿MP方向，到达N点时速度大小为v，且vv0，则（）AQ一定在虚线MP上方BM点的电势比N点的电势高Cq在M点的电势能比在N点的电势能小Dq在M点的加速度比在N点的加速度大6如图所示，小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上
4、运动，到达最高点B后返回A，C为AB的中点下列说法正确的是（）A小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零B小球从A到C与从C到B的过程，减少的动能相等C小球从A到C与从C到B的过程，速度的变化率相等D小球从A到C与从C到B的过程，损失的机械能相等7如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W关于该电吹风，下列说法正确的是（）A若S1、S2闭合，则电吹风吹冷风B电热丝的电阻为55C电动机工作时输出的机械功率为880WD当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120J8如图所示，带正
5、电q的小球Q固定在倾角为的光滑固定绝缘细杆下端，让另一穿在杆上的质量为m、电荷量为q的带正电的小球M从A点由静止释放，M到达B点时速度恰好为零若A、B间距为L，C是AB的中点，两小球都可视为质点，重力加速度为g，则下列判断正确的是（）A在从A点至B点的过程中，M先做匀加速运动，后做匀减速运动B在从A点至C点和从C点至B点的过程中，前一过程M的电势能的增加量较小C在B点M受到的库仑力大小是mgsinD在Q产生的电场中，A、B两点间的电势差为UBA=三.非选择题（共174分）9利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱，把电阻丝拉直
6、后固定在接线柱a和b上在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度可供选择的器材还有：电池组E（电动势为3.0V，内阻约为1）；电流表A1（量程0100mA，内阻约为5）；电流表A2（量程00.6A，内阻约为0.2）；电阻箱R（0999.9）；开关、导线若干实验操作步骤如下：A用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径B将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路C调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大D将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏，然后断开开关记录电阻箱的电阻值R和接
7、入电路的电阻丝长度LE改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度LF断开开关，整理好器材（1）某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，d=mm；（2）实验中电流表应选择（选填“A1”或“A2”）；（3）用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的RL关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式=（用给定的物理量符号和已知常数表示）（4）本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果（选填“有”或“无”）
8、影响10某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m=3103 kg当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时，蓄电池的输出电流I=50A，输出电压U=200V在此行驶状态下，该环保汽车能够将蓄电池输出功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机（g取10m/s2）（1）求汽车所受阻力；（2）若该环保汽车的驱动电机的内部结构如图所示，其中R1=0.1，R2=1 950，求电动机M的热功率11如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y长为L，相距d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b在两板间加上可调偏转电压U，一束质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力）从两板左侧中点A以初速度v0沿水平
9、方向射入电场且能穿出（1）证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点；（2）求两板间所加偏转电压U的范围；（3）求粒子可能到达屏上区域的长度12如图所示，在A点固定一正电荷，电量为Q，在离A高度为H的C处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g已知静电常量为k，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力求：（1）液珠的比荷（2）液珠速度最大时离A点的距离h（3）若已知在点电荷Q的电场中，某点的电势可表示成，其中r为该点到Q的距离（选无限远的电势为零）求液珠能到达的最高点B离A点的高度rB2015-2016学年内蒙古集宁一中（东校区）高三（上）第三次月考
10、物理试卷（理科）参考答案与试题解析二、选择题：本题共8小题，每小题6分在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分1如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点现在在A、B两点分别固定两个点电荷Q1和Q2，则关于C、D两点的场强和电势，下列说法正确的是（）A若Q1和Q2是等量异种电荷，则C、D两点电场强度不同，电势相同B若Q1和Q2是等量异种电荷，则C、D两点电场强度和电势均相同C若Q1和Q2是等量同种电荷，则C、D两点电场强度和电势均不相同D若Q1和Q2是等量同种电荷，则C、D两点电场强度和电势
11、均相同【考点】电势；电场强度【分析】若Q1和Q2是等量异种电荷，其电场线和等势面具有对称性，通过AB的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，电势相等，根据对称性分析C、D场强关系若Q1和Q2是等量同种电荷，根据对称性分析场强和电势的关系【解答】解：AB、若Q1和Q2是等量异种电荷，通过AB的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，电势相等C、D两点的场强都与等势面垂直，方向指向B一侧，方向相同，根据对称性可知，场强大小相等，故C、D两点的场强、电势均相同故A错误，B正确CD、若Q1和Q2是等量同种电荷，由电场的分布情况和对称性可知，C、D两点电场强度大小相等，方向不同，则电场强度不同电势相等
12、，故CD错误故选：B2如图所示，水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连，带电液滴P在金属板a、b间保持静止，现设法使P固定，再使两金属板a、b分别绕中心点O、O处垂直于纸面的轴顺时针转过45，然后释放P，则P在电场内将做（）A匀速直线运动B水平向右的匀加速直线运动C斜向右下方的匀加速直线运动D曲线运动【考点】电容器的动态分析【分析】开始时刻带电油滴保持静止，受重力和电场力而平衡；将两板绕过轴顺时针旋转45时，电容器的电压不变，间距变小，电场强度变大，电场力变大，方向顺时针旋转45，根据平行四边形定则求解出合力的方向，确定油滴的运动情况即可【解答】解：当a、b金属板水平放置时，带电液滴P
13、在电场内处于静止状态，说明处于平衡状态，竖直向上的电场力大小等于重力的大小即有q=mg当两平行金属板a、b分别绕中心点O、O处垂直于纸面的轴顺时针转过45时，然后释放P，此时P受到竖直向下的重力、垂直金属板的电场力，电场力方向与竖直方向的夹角为45，如图设板间距离原来为d，则由几何知识得知：转过45角时，板间距离为dcos45，板间场强为 E=，电场力为F=qE=，电场力方向与竖直方向的夹角为45，竖直方向的分力为Fcos45=联立可得Fcos45=mg，则得此时液滴竖直方向受力平衡，合力水平向右，故P将水平向右作匀加速直线运动故B正确故选：B3一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率
14、为，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e，在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（）ABCnevD【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电流、电压概念【分析】利用电流的微观表达式求的电流，由电阻的定义式求的电阻，由E=求的电场强度【解答】解：导体中的电流为I=neSv导体的电阻为R=导体两端的电压为U=RI场强为E=联立解得E=nev故选：C4如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时（）A电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小B电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大C电压表V
15、读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大D电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小【考点】闭合电路的欧姆定律【分析】由电路图可知，滑动变阻器的两部分电阻并联，并联后再与R串联；由滑片移动方向分析总电阻的变化，再由闭合电路欧姆定律可分析电路中电流的变化及路端电压的变化【解答】解：闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时，变阻器并联的总电阻先增大后减小，外电阻先增大后减小，总电流先减小后增大，电源的内电压先减小后增大，由闭合电路欧姆定律知，路端电压先增大后减小，所以电压表V读数先变大后变小滑动触头P从最高端滑到中点的过程中，变阻器下部分电阻减小，而电压增大，则电流表A读数
16、变大滑动触头P从中点滑到最下端的过程中，总电流增大，变阻器上部分的电压减小，电阻增大，其电流减小，因此电流表A读数变大，总之，电流表A的读数一直变大，故ACD错误，B正确故选：B5如图所示，空间中存在着由一固定的正点电荷Q（图中未画出）产生的电场另一正点电荷q仅在电场力作用下沿曲线MN运动，在M点的速度大小为v0，方向沿MP方向，到达N点时速度大小为v，且vv0，则（）AQ一定在虚线MP上方BM点的电势比N点的电势高Cq在M点的电势能比在N点的电势能小Dq在M点的加速度比在N点的加速度大【考点】电势；电势能【分析】曲线运动合力指向曲线的内侧，题中只有电场力做功，动能和电势能之和守恒，正电荷在电
17、势越高的点电势能越大【解答】解：A、试探电荷从M到N速度减小，说明N点离场源电荷较近，而曲线运动合力指向曲线的内侧，故试探电荷可以在MP下方，只要离N点近即可，故A错误；B、C、只有电场力做功，动能和电势能之和守恒，N点动能小，故在N点电势能大，根据公式=，N点的电势高，故B错误，C正确；D、试探电荷从M到N速度减小，说明N点离场源电荷较近，在N点受到的电场力大，加速度大，故D错误；故选：C6如图所示，小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，C为AB的中点下列说法正确的是（）A小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零B小球从A到C与从C到B的过程，减少的动能
18、相等C小球从A到C与从C到B的过程，速度的变化率相等D小球从A到C与从C到B的过程，损失的机械能相等【考点】功的计算；加速度【分析】要求动能的减少量可以根据动能定理求合外力对物体所做的功；速度的变化率即为加速度；而机械能的损失等于除重力外其他力所做的负功【解答】解：A、位移是从初位置指向末位置的有向线段故小球从A出发到返回A，位移为0，但整个过程中摩擦力的方向与小球运动的方向始终相反，故整个过程中摩擦力对物体做负功故A错误B、设A到C的高度和从C到B的高度为h，AC的距离为s，斜面的倾角为，则有ssin=h根据mghmgscoss=EK可知小球从A到C过程中与从C到B过程合外力对物体做的功相同
19、，故小球减少的动能相等故B正确C、小球从A到C与从C到B的过程，受力情况不变，加速度相同，所以速度的变化率相等，故C正确；D、克服除重力之外其它力做多少功物体的机械能就减少多少，根据mgscos=E可得小球从A到C过程与从C到B过程，损失的机械能相等故D正确故选：BCD7如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W关于该电吹风，下列说法正确的是（）A若S1、S2闭合，则电吹风吹冷风B电热丝的电阻为55C电动机工作时输出的机械功率为880WD当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120J【考
20、点】电功、电功率【分析】吹热风时，电热丝和电动机都工作，它们是并联的，电路的总功率等于它们功率之和，根据并联电路的特点可以求【解答】解：A、若S1、S2闭合，电热丝接入，则此时电阻丝发热，电吹风冷出的是热风；故A错误；B、电机和电阻并联，当吹热风时，电阻消耗的功率为P=P热P冷=1000W120W=880W，由P=，可知R=55，故B正确；C、电动机工作时输出的功率为吹冷风时的功率，故只有120W，故C错误；D、当吹热风时，电动机消耗的电功率仍为120W；故每秒钟消耗的电能为120J；故D正确故选：BD8如图所示，带正电q的小球Q固定在倾角为的光滑固定绝缘细杆下端，让另一穿在杆上的质量为m、电
21、荷量为q的带正电的小球M从A点由静止释放，M到达B点时速度恰好为零若A、B间距为L，C是AB的中点，两小球都可视为质点，重力加速度为g，则下列判断正确的是（）A在从A点至B点的过程中，M先做匀加速运动，后做匀减速运动B在从A点至C点和从C点至B点的过程中，前一过程M的电势能的增加量较小C在B点M受到的库仑力大小是mgsinD在Q产生的电场中，A、B两点间的电势差为UBA=【考点】电势差与电场强度的关系；电势差；电势能【分析】小球q向下运动的过程中，根据两球间的库仑力逐渐增大，再分析小球q的运动情况根据W=qU分析电场力做功关系，判断电势能减小量的关系B点不是平衡点根据动能定理求AB两点的电势差
22、【解答】解：A、小球q下滑过程中，沿杆的方向受到重力的分力mgsin和库仑力，两力方向相反根据库仑定律知道，库仑力逐渐增大库仑力先小于mgsin，后大于mgsin，q先做加速度减小的变加速运动，后做加速度增大的变减速运动，当库仑力与mgsin大小相等时速度最大故A错误B、由点电场强度公式，则有：AC间的场强小，CB间场强大，再由U=Ed知，A、C间的电势差值小于C、B间的电势差值，根据电场力做功公式W=qU得知，从A至C电场力做功较小，则电势能的增加量较小故B正确C、q从C到B做减速运动，在B点时加速度沿杆向上，故库仑力大于mgsin故C错误D、从A到B，根据动能定理得：mgLsinqUAB=
23、0，又UBA=UAB，解得UBA=故D错误故选：B三.非选择题（共174分）9利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱，把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度可供选择的器材还有：电池组E（电动势为3.0V，内阻约为1）；电流表A1（量程0100mA，内阻约为5）；电流表A2（量程00.6A，内阻约为0.2）；电阻箱R（0999.9）；开关、导线若干实验操作步骤如下：A用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测
24、量电阻丝的直径B将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路C调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大D将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏，然后断开开关记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度LE改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度LF断开开关，整理好器材（1）某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，d=0.730mm；（2）实验中电流表应选择A1（选填“A1”或“A2”）；（3）用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的
25、RL关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式=（用给定的物理量符号和已知常数表示）（4）本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果无（选填“有”或“无”）影响【考点】测定金属的电阻率【分析】（1）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数（2）根据电路最大电流选择电流表（3）由实验步骤可知，电源电动势不变，电路电流始终等于电流表的满偏电流，电路电流不变，由此可知，电路总电阻不变，由图象及串联电路特点可以求出电路总电阻，由电阻定律及实验数据可以求出电阻率的表达式（4）应用图象法求电阻率，电流表内阻对实验结果没有影响【解答】
26、解：（1）由图示螺旋测微器可知，固定刻度是0.5mm，可动刻度是23.00.01mm=0.230mm，金属丝直径d=0.5mm+0.230mm=0.730mm（2）电路最大电流约为I=0.14A，不到0.6A的四分之一，如果使用电流表A2实验较大，因此电流表应选A1（3）由实验步骤可知，外电路电阻不变，由串联电路特点可知，外电路总电阻R总=R+R电阻丝=R+=R+=R+，由图象可知，当电阻丝接入电路的长度为零是，电路总电阻R总=R0，则R+=R0，R=R0，图象斜率k=，则电阻率=；（4）应用图象法处理实验数据，电流表内阻对实验结果没有影响故答案为：（1）0.730；（2）A1；（3）；（4）
27、无10某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m=3103 kg当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时，蓄电池的输出电流I=50A，输出电压U=200V在此行驶状态下，该环保汽车能够将蓄电池输出功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机（g取10m/s2）（1）求汽车所受阻力；（2）若该环保汽车的驱动电机的内部结构如图所示，其中R1=0.1，R2=1 950，求电动机M的热功率【考点】电功、电功率；牛顿第二定律【分析】（1）知道驱动电机的电压和电流，根据P=UI求出驱动电机的电功率；根据P机=90%P=Fv求解牵引力，根据平衡条件求解所受的阻力；（2）根据串并联电路的电压、电
28、流关系求解电阻R1、R2的电流和电压，然后结合能量守恒定律和电功率公式求解电动机M的热功率【解答】解：（1）驱动电机的输入功率：P=UI=20050=10000W；机械功率：P机=90%P=1000090%=9000W匀速行驶时，牵引力等于阻力，有：P机=Fv=fv；所以f=900N；（2）电动机的电压：UM=UIR1=200500.1=195V；电阻R2的电流：I2=0.1A；电动机的电流：IM=II2=500.1=49.9A；故电动机的发热功率为：P热=10%P=10%100005020.10.121950=730.5W；答：（1）汽车所受阻力为900N；（2）电动机M的热功率为730.5
29、W11如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y长为L，相距d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b在两板间加上可调偏转电压U，一束质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力）从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出（1）证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点；（2）求两板间所加偏转电压U的范围；（3）求粒子可能到达屏上区域的长度【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【分析】（1）画出运动轨迹图，根据运动学公式与牛顿第二定律，及三角函数关系，从而即可证明；（2）由牛顿第二定律与公式E= 相结合，可求得结果；（3）运用几何关系，结合偏角与位移的关系，从而即可求解【解答】解
30、：（1）设粒子在运动过程中的加速度大小为a，离开偏转电场时偏转距离为y，沿电场方向的速度为vy，偏转角为，其反向延长线通过O点，O点与板右端的水平距离为x，则有侧移量，y=匀速运动的位移，L=v0t竖直方向的速度，vy=at 联立可得 即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心（2）由牛顿第二定律，则有 电场强度与电势差的关系，E= 由式解得当时，则两板间所加电压的范围 （3）当时，粒子在屏上侧向偏移的距离最大（设为y0），则而tan解得 则粒子可能到达屏上区域的长度为答：（1）粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点；（2）则两板间所加偏转电压U的范围 ；（3）则
31、粒子可能到达屏上区域的长度为12如图所示，在A点固定一正电荷，电量为Q，在离A高度为H的C处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g已知静电常量为k，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力求：（1）液珠的比荷（2）液珠速度最大时离A点的距离h（3）若已知在点电荷Q的电场中，某点的电势可表示成，其中r为该点到Q的距离（选无限远的电势为零）求液珠能到达的最高点B离A点的高度rB【考点】动能定理的应用；带电粒子在匀强电场中的运动【分析】（1）根据牛顿第二定律，通过瞬间的加速度求出液珠的比荷（2）当液珠加速度为零时，速度最大，根据重力和库仑力平衡求出液珠速度最大时离A点的距离（3）根据动能定理，通过最高点速度为零，求出液珠能到达的最高点B离A点的高度【解答】解（1）设液珠的电量为q，质量为m，由题意知，当液珠在C点时比荷为（2）当液珠速度最大时得 （3）设BC间的电势差大小UCB，由题意得UCB=对由释放至液珠到达最高点（速度为零）的全过程应用动能定理得qUCBmg（rBH）=0 即qmg（rBH）=0将第（1）问的结果代入化简 rB23HrB+2H2=0解得rB=2H rB=H（舍去） 答：（1）液珠的比荷为（2）液珠速度最大时离A点的距离（3）液珠能到达的最高点B离A点的高度为2H2016年11月1日
