1、江西省南昌三中2017届高三上学期12月第四次月考物理试题一、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题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）。1. 如图甲，手提电脑散热底座一般设置有四个卡位用来调节角度。某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位1调至卡位4（如图乙），电脑始终处于静止状态，则A. 电脑受到的支持力变小B. 电脑受到的摩擦力变大C. 散热底座对电脑作用力的合力不变D. 电脑受到的支持力与摩擦力的大小之和等于其重力【答案】C【解析】笔记本电脑受重力、支持力和
2、静摩擦力，如图所示：根据平衡条件，有： A、由原卡位1调至卡位4，角度减小，根据式，支持力N增加， A错误；B、由原卡位1调至卡位4，角度减小，根据式，静摩擦力减小，故B错误； C、散热底座对电脑的作用力的合力是支持力和静摩擦力的合力，与重力平衡，始终是不变的，C正确；D、电脑受到的支持力与摩擦力两力的矢量和与重力平衡，但大小的和是变化的，D错误；故选C。2. 一小球从水平地面斜向上抛出，最后又落回同一水平面，不计空气阻力，在下图中能正确表示速度矢量变化过程的是A. B. C. D. 【答案】C【解析】试题分析：斜抛运动由于只受重力，水平速度保持不变，而竖直分速度均匀变化根据v=at=gt可知
3、，速度矢量的变化方向与加速度的方向相同，而斜抛运动的加速度为重力加速度g，故速度矢量的变化方向应沿竖直方向，所以速度矢量末端应在同一竖直线，故C正确；ABD错误故选C考点：斜抛运动【名师点睛】本题关键斜抛运动的性质，知道速度变化量与加速度方向相同，能灵活应用三角形及平行四边形法则进行分析解题。3. 火星成为我国深空探测的第二颗星球，假设火星探测器在着陆前，绕火星表面匀速飞行（不计周围其他天体的影响），航天员测出飞行N圈用时t，已知地球质量为M，地球半径为R，火星半径为r，地球表面重力加速度为g，则A. 火星探测器匀速飞行的向心加速度约为B. 火星探测器匀速飞行的速度约为C. 火星探测器的质量为
4、D. 火星的平均密度为【答案】A【解析】火星探测器匀速飞行的向心加速度约为：，故A正确；飞行N圈用时t，故速度为：，故B错误；探测器受到的万有引力提供向心力，故：，等式两边的质量m约去了，无法求解探测器的质量m，故C错误；探测器受到的万有引力提供向心力，故：；又由于M=r3，故火星的平均密度为：；故D错误；故选A4. 不带电导体P置于电场中，其周围电场线分布如图所示，导体P表面处的电场线与导体表面垂直，a、b为电场中的两点，则A. a点电场强度小于b点电场强度B. a点电势低于b点的电势C. 负检验电荷在a点的电势能比在b点的大D. 正检验电荷从a点移到b点的过程中，电场力做正功【答案】D【解
5、析】由电场线越密的地方，电场强度越大，则有EaEb，故A错误；沿着电场线，电势逐渐降低，a点处于电场线的靠前的位置，即a点的电势比P高，P的电势比b高，故a点电势高于b点的电势，故B错误；负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，故负检验电荷在a点的电势能比在b点的小，故C错误；正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，故正检验电荷从a点移到b点的过程中，电势能减小，则电场力做正功，故D正确故选D点睛：本题关键是根据电场线及其与等势面的关系判断出电势高低、场强大小关系同时知道等差等势面越密的地方，电场线也越密当然也可以由电场力做功的正负来确定电势能的增减5. 电阻非线性变化的滑动变阻器
6、R2接入图1的电路中，移动滑动变阻器触头改变接入电路中的长度x（x为图中a与触头之间的距离），定值电阻R1两端的电压U1与x间的关系如图2，a、b、c为滑动变阻器上等间距的三个点，当触头从a移到b和从b移到c的这两过程中，则正确的是A. 电压表V2的示数变化不相等B. 电源的输出功率都不断增大C. 电阻R1的功率变化相等D. 电流表A示数变化相等【答案】D点睛：分析电路图，得出滑动变阻器和定值电阻串联，利用好串联电路的特点和欧姆定律是基础，关键要利用好从U1-x图象得出的信息6. 如图所示是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为R=10cm的圆柱桶内有B=1104T的匀强磁场，方向平行于轴线
7、，在圆柱桶内某一直径两端开有P、Q两个小孔，其中P孔作为入射孔，离子束以不同角度入射，最后有不同速度的离子束从Q孔射出，现有一离子源发射荷质为21011C/kg的阳离子，且粒子束中速度分布连续，当角=45时，出射离子速度v的大小是A. 108 m/s B. 2106m/s C. 2108m/s D. 4106m/s【答案】B【解析】离子从小孔a射入磁场，与ab方向的夹角为=45，则离子从小孔b离开磁场时速度与ab的夹角也为=45，过入射速度和出射速度方向作垂线，得到轨迹的圆心O，画出轨迹如图，由几何知识得到轨迹所对应的圆心角=2=90，则离子的轨迹半径r=2R 由牛顿第二定律得：，解得：，故选
8、B.点睛：本题的解题关键是根据几何知识画出离子的运动轨迹，找到粒子运动的圆心及半径，根据洛伦兹力等于向心力列出方程，即可求解速度v7. 如图所示，质量为m的子弹以速度v0水平击穿放在光滑水平地面上的木块木块长L，质量为M，木块对子弹的阻力恒定不变，子弹穿过木块后木块获得动能为Ek若木块或子弹的质量发生变化，但子弹仍穿过，则A. M不变、m变小，则木块获得的动能一定变大B. M不变、m变小，则木块获得的动能可能变大C. m不变、M变小，则木块获得的动能一定变大D. m不变、M变小，则木块获得的动能可能变大【答案】AC【解析】在同一个坐标系中画出子弹和木块的v-图象当子弹的质量m变化时，由于子弹所
9、受的阻力恒定，在子弹的加速度将随着质量减小的而变大，而木块的加速度恒定两者的速度图象如图所示设木块的长度为L，则当子弹穿出时，子弹的位移比木块的大L，则由速度图象可知，子弹的速度曲线与木块的速度曲线所围成的梯形面积在数值上应等于L由图象可知，当子弹质量小时，穿出木块的时间t2大于质量大时穿出木块的时间t1则木块获得的速度也将变大，动能也将增大故A正确，B错误子弹的质量m不变，子弹的加速度恒定，木块的加速度将随着质量的减小而增大，当子弹穿出时，子弹的位移比木块的大L，则由速度图象可知，子弹的速度曲线与木块的速度曲线所围成的梯形面积在数值上应等于L当木块质量小时，穿出木块的时间t2大于质量大时穿出
10、木块的时间t1则木块获得的位移也将变大那么子弹对木块的作用力做的功也在增大，所以木块获得的动能一定变大，故C正确，D错误故选AC点睛：要了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题；本题采用图象解决问题比较直观8. 如图所示两半径为r的圆弧形光滑金属导轨置于沿圆弧径向的磁场中，磁场所在的平面与轨道平面垂直。导轨间距为L，一端接有电阻R，导轨所在位置处的磁感应强度大小均为B，将一质量为m的金属导体棒PQ从图示位置（导轨的半径与竖直方向的夹角为）由静止释放，导轨及金属棒电阻均不计，下列判断正确的是A. 导体棒PQ有可能回到初始位置B. 导体棒PQ第一次
11、运动到最低点时速度最大C. 导体棒PQ从静止到最终达到稳定状态，电阻R上产生的焦耳热为D. 导体棒PQ由静止释放到第一次运动到最低点的过程中，通过R的电荷量【答案】CD【解析】A、导体棒运动过程中不断克服安培力做功，将机械能转化为电能，因此不可能回到初始位置，故A错误；B、导体棒PQ第一次运动到最低点时所受合力与速度反向，速度不可能最大，故B错误；C、导体棒最后一定静止在最低点，根据能量守恒定律得电阻R上产生的焦耳热等于重力势能的减少量，即，故C正确；D、导体棒PQ从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，通过R的电荷量为：，故D正确。点睛：导体棒切割磁感线产生感应电动势，根据感应电流产生的条件
12、与机械能守恒定律分析答题，由于两圆弧的半径相等，则这两圆弧一定是在不同水平面上的。9. 图a是用电流传感器（相当于电流表，其电阻可以忽略不计）研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为R，L是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R图b是某同学画出的在t0时刻开关S切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图象关于这些图象，下列说法中正确的是A. 图b中甲是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况 B. 图b中乙是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况 C. 图b中丙是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况 D. 图b中丁是开关S由闭
13、合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况【答案】BC【解析】试题分析：开关S由断开变为闭合，传感器2这一支路立即有电流，线圈这一支路，由于线圈阻碍电流的增加，通过线圈的电流要慢慢增加，所以干路电流（通过传感器的电流）也要慢慢增加故A错误，B正确开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流立即消失，而电感这一支路，由于电感阻碍电流的减小，该电流又通过传感器2，只是电流的方向与以前相反，所以通过传感器2的电流逐渐减小故C正确，D错误，故选BC考点：自感现象【名师点睛】本题考查了电感线圈对电流突变所产生的阻碍作用，主要抓住电源闭合和断开瞬间的变化即可；接通电源的瞬间，线圈相当于断路，回路中的电流逐
14、渐增大到稳定不变；断开电源的瞬间，线圈相当于电源，电流逐渐减小到零10. 如图所示，一定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为3m的重物，另一端系一质量为m、电阻为r的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，（忽略摩擦阻力，重力加速度为g），则A. 电阻R中的感应电流方向QFB. 重物匀速下降的速度C. 重物从释放到下降h的过程中，重物机械能的减少
15、量大于回路中产生的焦耳热D. 若将重物下降h时的时刻记作t=0，速度记为v0，从此时刻起，磁感应强度逐渐减小，使金属杆中恰好不再产生感应电流，则磁感应强度B随时间t变化的关系式【答案】ACD【解析】试题分析：导体棒向上运动过程中，根据楞次定律，可知，通过电阻R的感应电流方向QF，A正确；导体棒匀速下降时，根据受力平衡：，因此重物匀速下降的速度，B错误；重物从释放到下降h的过程中，重物机械能的减少量一部分转化为导体棒的机械能，另一部分转化为焦耳热，C正确；若刚好达到最大速度时开始计时，此时速度计为，若回路中不再产生电磁感应现象，则磁通量为恒量，即：，而此过程中设绳子拉力为T，则对物体，对导体棒，
16、可求出加速度，代入上式可得：，D正确。考点：楞次定律，能量守恒定律；牛顿第二定律二、实验题（本题共3小题，第11题4分，第12题6分，第13题10分）11. 某同学用游标为20分度的卡尺测量一个圆柱体的直径，由于长期使用，测量脚磨损严重，当两测量脚直接合并在一起时，游标尺的零线与主尺的零线不重合，出现如图(a)所示的情况，测量圆柱的直径时的示数如图(b)所示，则图(b)的示数为_mm，所测圆柱的直径为_mm。【答案】 (1). 12.60 (2). 13.05【解析】图a中游标卡尺的两个零刻度线相差:110.95mm-10mm=0.45mm；图b中游标卡尺的读数：12mm+0.05mm12=1
17、2.60mm；则所测圆柱直径为：12.60mm+0.45mm=13.05mm.12. 在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，位移传感器（发射器）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端实验中力传感器的拉力为F，保持小车（包括位移传感器发射器）的质量不变，改变重物重力重复实验若干次，得到加速度与外力的关系如图（b）所示（1）小车与轨道的滑动摩擦力f=_N（2）从图象中分析，小车（包括位移传感器发射器）的质量为_kg（3）该实验小组为得到a与F成正比的关系，应将斜面
18、的倾角调整到tan=_【答案】 (1). 0.60 (2). 0.67 (3). 0.09【解析】（1）根据图象可知，当F=0.5N时，小车开始有加速度，则f=0.5N；（2）根据牛顿第二定律得： ，则a-F图象的斜率表示小车质量的倒数，则 （3）为得到a与F成正比的关系，则应该平衡摩擦力，则有：Mgsin=Mgcos解得：tan=，根据f=Mg得： 所以tan=点睛：实验装置虽然有所变动，但是实验原理、实验方法、操作细节等是一样的，故任何实验明确实验原理是解答实验的关键，注意该实验必须要平衡摩擦力，否则a与F不成正比，能结合图象得出有用的信息，难度适中13. 某同学在练习使用多用电表时连接的
19、电路如下图所示（1）若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过_（选填“R1”或“R2”）的电流；（2）若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，则测得的是_的电阻。A. R1的电阻 B.R2的电阻 C.R1和R2的串联电阻 D.R1和R2的并联电阻（3）将选择倍率的旋钮拨至“100 ”的挡时，测量时指针停在刻度盘0 附近处，为了提高测量的精确度，有下列可供选择的步骤：A将两根表笔短接 B将选择开关拨至_挡（选填“1 k”或“10 ”）C将两根表笔分别接触待测电阻的两端，记下读数D调节调零电阻，使指针停在0 刻度线上E将选择开关拨至交流电压最高挡上补全B项步骤。将上述步骤
20、中必要的步骤选出来，这些必要步骤的合理顺序是_（填写步骤的代号）。若操作正确，上述C步骤中，指针偏转情况如图所示，则所测电阻大小为_ 。【答案】 (1). （1）R1 (2). （2）C (3). （3） 10 (4). BADCE (5). 160【解析】试题分析：（1）多用电表使用电流档时应该串联在电路中，图中多用电表与R1串联，若旋转选择开关，使其尖端对准直流电流档，此时测得的是通过R1的电流;（2）断开电路中的电键，R1与R2串联，多用电表两表笔接在其两端，故测得的是R1与R2串联的总电阻，故选C；（3）将选择倍率的旋钮拨至“100 ”的挡时，测量时指针停在刻度盘0附近处，说明选择的倍
21、率太大，应换用小倍率的欧姆档，将选择开关拨至“10”档；先换挡，再调零，后进行测量，故顺序为：BADCE；读数是：1610=160。【名师点睛】在使用多用电表时，首先根据要测量的物理量选择挡位开关，再根据所测物理量的大小选择量程；在用多用电表测电阻时，要选择合适的倍率，若选择的不合适，每次换挡都要重新欧姆调零，使指针指在中央刻度附近，读数是：示数乘倍率。考点：多用电表的使用。三、计算题（共5个小题，共40分）14. 如图所示，质量为m带电量为-q 的微粒（重力不计），在匀强电场中的A点时速度为v，方向与电场线垂直，在B点时速度大小为2v，已知A、B两点间距离为d，求： A、B两点间电压？ 电场
22、强度大小和方向？【答案】（1）|UAB|=（2）E=，方向水平向左【解析】试题分析：（1）根据动能定理可得：，得.（2）由于带电微粒在电场中做类平抛运动，建立如图所示的坐标系：y=vt；X2+y2=d2；v2+a2t2=4v2解得：，方向水平向左.考点：动能定理；类平抛运动15. 水平面上静止放置一质量为m=0.2kg的物块，固定在同一水平面上的小型电动机通过水平细线牵引物块，使物块由静止开始做匀加速直线运动，2秒末到达额定功率，其vt图线如图所示，物块与水平面间的动摩擦因数为=0.1，g=10m/s2，电动机与物块间的距离足够远，求：（1）物块做匀加速直线运动时受到的牵引力大小；（2）电动机
23、的额定功率；（3）物块在电动机牵引下，最终能达到的最大速度【答案】（1）0.28N（2）0.224W（3）1.12m/s【解析】试题分析： （1）由题图知物块在匀加速阶段加速度大小a04 m/s2物块受到的摩擦力大小Ffmg设牵引力大小为F，则有：FFfma得F028 N4分（2）当v08 m/s时，电动机达到额定功率，则PFv0224 W（3）物块达到最大速度vm时，此时物块所受的牵引力大小等于摩擦力大小，有Ffmg，PFf vm解得vm112 m/s。4分考点：汽车启动问题16. 如图所示，在光滑的水平面上有一质量为M=0.2kg足够长的木板，在其左端放置一质量m=0.1kg，电荷量q=+
24、0.2C的滑块（可视为质点，运动过程电量保持不变），滑块与木板之间的动摩擦因数=0.5，开始系统都处于静止状态整个空间存在垂直于纸面向外，大小为B=0.5T的匀强磁场t=0时木板受到一水平向左，大小为F=0.6N的恒力作用，设滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2求：（1）摩擦力对滑块所做的总功；（2）当滑块的运动达到稳定状态且木板的速度v=25m/s时同时撤去恒力和磁场，求撤去后滑块与木板间的相对位移【答案】（1）5J（2）15m【解析】（1）设滑块匀速运动的速度v1，则 mg=qv1B解得 v1=10m/s对滑块，由动能定理得： 学￥科￥网.学￥科￥网.学￥科￥网.学￥科￥
25、网.对滑块加速运动的加速度大小： 对木板减速运动的加速度大小： 设经过时间t，滑块和木板速度相等：v2=v1+a1t=v-a2t解得： ，v2=20m/s这段时间滑块与木板的相对位移： 17. 如图，一半径为R的光滑绝缘半球面开口向下，固定在水平面上。整个空间存在匀强磁场，磁感应强度方向竖直向下。一电荷量为q（q0）、质量为m的小球P在球面上做水平的匀速圆周运动，圆心为O。球心O到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为（0)。为了使小球能够在该圆周上运动，求磁感应强度大小的最小值及小球P相应的速率。重力加速度为g。【答案】；【解析】据题意，小球P在球面上做水平的匀速圆周运动，该圆周的圆心为O。
26、P受到向下的重力mg、球面对它沿OP方向的支持力N和磁场的洛仑兹力fqvB 式中v为小球运动的速率。洛仑兹力f的方向指向O。根据牛顿第二定律由式得由于v是实数，必须满足0 由此得B可见，为了使小球能够在该圆周上运动，磁感应强度大小的最小值为此时，带电小球做匀速圆周运动的速率为 由式得18. 如图所示，在绝缘水平地面上方固定一电阻不计的光滑导体框架MNEFQP，其中导轨MN与PQ构成的平面与地面平行，导体NEFQ构成的正方形平面（边长为L）与地面垂直，整个地面上方空间存在垂直于平面NEFQ水平向左的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律为B=B0Kt（其中B0足够大，K0）现有一导体棒CD（电阻为R
27、，质量为m）与导轨MN和PQ的下表面接触良好，在t=0时刻让导体棒CD以水平向左的初速度v0开始自由运动（重力加速度为g）求：（1）t=0时刻，导体棒CD中电流的大小和方向；（2）经过多长时间导体棒CD脱离导轨；（3）在不考虑导体棒下落过程中感应电荷所受磁场力的影响的情况下，导体棒CD落地距出发点的水平距离x【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）由B=B0-Kt得：B的变化率大小为： 回路中产生的感应电动势大小为： 感应电流大小： ；根据楞次定律得知：CD中电流的方向DC（2）当mg=BIL时，导体棒CD刚脱离导轨则得：由B=B0-Kt得： （3）CD棒在导轨上做匀速运动，通过的位移大小为： CD棒离开导轨后做平抛运动，水平位移大小为： 故有：点睛：本题关键要正确分析导体棒的受力情况和运动情况，知道当磁通量均匀变化时，回路中产生恒定的电流，把握导体棒离开导轨的临界条件，运用电磁感应和力学的基本规律解题