湖北省恩施州利川市一中高三月考物理试卷(解析版)

高中物理考试
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第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共7题,共35分)

1、

如图所示,匀强磁场区域宽度为l,现有一边长为d(d>l)的矩形金属框以恒定速度v向右通过磁场区域,该过程中有感应电流的时间总共为( )

1

A.2   B.3 C.4   D.5

2、

如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用0.3s时间拉出,外力所做的功为1,通过导线截面的电量为2;第二次用3时间拉出,外力所做的功为4,通过导线截面的电量为5,则(   )

6

A.7

B.8

C.9

D.10

3、

如图所示电路,A1、A2、A3三只小灯泡均发光,电压U不变,当把变阻器R的滑动片P向下滑动时,三只灯泡的亮度变化情况是(  )

1

A.A1、A2变暗,A3变亮

B.A1、A3变暗,A2变亮

C.A1、A2、A3灯都变暗

D.A1灯变暗,A2、A3灯变亮

4、

如图甲所示电路,理想变压器原线圈输入电压如图乙所示,副线圈电路中R0为定值电阻,R是滑动变阻器,C为耐压值为22v的电容器,所有电表均为理想电表。下列说法正确的是

1

A.副线圈两端电压的变化频率为0.5Hz

B.电流表的示数表示的是电流的瞬时值

C.为保证电容器C不被击穿,原副线圈匝数比应小于10:1

D.滑动片P向下移时,电流表A1和A2示数均增大

5、

a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点,1abc=120o。现将三个等量的正点电荷+Q分别固定在a、b、c三个顶点上,下列说法正确的有( )

2

A. d点电场强度的方向由O指向d

B. O点电场强度的方向由d指向O

C. d点的电场强度大于O点的电场强度

D. d点的电场强度小于O点的电场强度

6、

在粗糙的斜面上固定一点电荷Q,在M点无初速度的释放带有恒定电荷的小物块,小物块在Q的电场中沿斜面运动到N点静止.则从M到N的过程中(   )

1

A.小物块所受的电场力减小

B.小物块的电势能可能增加

C.小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功

D.M点的电势一定高于N点的电势

7、

如图所示,绳与杆均不计重力,承受力的最大值一定.A端用绞链固定,滑轮O在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可忽略),B端吊一重物P,现施加拉力FT将B缓慢上拉,在杆转到竖直前

1

A.OB段绳中的张力变大

B.OB段绳中的张力变小

C.杆中的弹力大小不变

D.杆中的弹力变大

二、实验题(共1题,共5分)

8、

在描绘一个标有“6.3V0.3A”小灯泡的伏安特性曲线的实验中,要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到6.3V,并便于操作。

已选用的器材有:

学生电源(电动势为9V,内阻约1Ω);

电流表(量程为0~0.6A,内阻约0.2Ω;量程为0~3A,内阻约0.04Ω);

电压表(量程为0~3V,内阻约3kΩ;0~15V,内阻约15kΩ);

开关一个、导线若干。

(1)实验中还需要选择一个滑动变阻器,现有以下两个滑动变阻器,则应选其中的______(选填选项前的字母)。

A.滑动变阻器(最大阻值10Ω,最大允许电流1A)

B.滑动变阻器(最大阻值1500Ω,最大允许电流0.3A)

(2)实验电路图应选用图中的______(选填“甲”或“乙”)。

1

(3)请根据(2)中所选的电路图,补充完成图中实物电路的连线。

2

(4)接闭合关,改变滑动变阻器滑动端的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次测量中电流表选择0~0.6A量程,电压表选择0~15V量程,电流表、电压表示数如图所示,可知该状态下小灯泡电阻的测量值3_____Ω(计算结果保留两位有效数字)。

4

(5)根据实验数据,画出的小灯泡I-U图线如图所示。由此可知,当小灯泡两端的电压增加时,小灯泡的电阻值将_______(选填“变大”或“变小”)。

5

三、解答题(共3题,共15分)

9、

如图所示,一个质量为m的小孩在平台上以加速度a做匀加速助跑,目的是抓住在平台右端的、上端固定的、长度为L的轻质悬绳,并在竖直面内做圆周运动.已知轻质绳的下端与小孩的重心在同一高度,小孩抓住绳的瞬间重心的高度不变,且无能量损失.若小孩能完成圆周运动,则:

1

(1)小孩抓住绳的瞬间对悬线的拉力至少为多大?

(2)小孩的最小助跑位移多大?

(3)设小孩在加速过程中,脚与地面不打滑,求地面对脚的摩擦力大小以及摩擦力对小孩所做的功.

10、

如图所示,质量为M=8kg的小车放在光滑的水平面上,在小车左端加一水平推力F=8N,当小车向右运动的速度达到v0=1.5m/s时,在小车前端轻轻放上一个大小不计、质量为m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2。已知运动过程中,小物块没有从小车上掉下来,取g=10m/s2。求:

1

(1)放上小物块后,经过多长时间两者达到相同的速度?

(2)从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少?

11、

核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来,受控核聚变的科学可行性已得到验证,目前正在突破关键技术,最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦,并释放一个中子。若已知氘原子的质量为2.0141u,氚原子的质量为3.0160u,氦原子的质量为4.0026u,中子的质量为1.0087u,1u=1.66×10-27kg。

(1)写出氘和氚聚合的反应方程;

(2)试计算这个核反应释放出来的能量。(光速c=3.00×108m/s,结果取二位有效数字)

湖北省恩施州利川市一中高三月考物理试卷(解析版)

高中物理考试
一、选择题(共7题,共35分)

1、

如图所示,匀强磁场区域宽度为l,现有一边长为d(d>l)的矩形金属框以恒定速度v向右通过磁场区域,该过程中有感应电流的时间总共为( )

1

A.2   B.3 C.4   D.5

【考点】
【答案】

B

【解析】

试题分析:当线框的右边进入磁场开始产生感应电流,直到右边开始离开磁场区域,该过程中金属框中有感应电流,时间是1,当线框的左边进入磁场开始产生感应电流,直到左边开始离开磁场区域,该过程中金属框中有感应电流,时间是2,所以该过程金属框中有感应电流的时间总共为3.故选B.

2、

如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用0.3s时间拉出,外力所做的功为1,通过导线截面的电量为2;第二次用3时间拉出,外力所做的功为4,通过导线截面的电量为5,则(   )

6

A.7

B.8

C.9

D.10

【考点】
【答案】

C

【解析】

试题分析:设线框的长为L1,宽为L2,速度为v.线框所受的安培力大小为FA=BIL2,又1,E=BL2v,则得2;线框匀速运动,外力与安培力平衡,则外力的大小为3,外力做功为4,可见,外力做功与所用时间成反比,则有W1>W2.两种情况下,线框拉出磁场时穿过线框的磁通量的变化量相等,根据感应电荷量公式5可知,通过导线截面的电量相等,即有q1=q2.故选C。

3、

如图所示电路,A1、A2、A3三只小灯泡均发光,电压U不变,当把变阻器R的滑动片P向下滑动时,三只灯泡的亮度变化情况是(  )

1

A.A1、A2变暗,A3变亮

B.A1、A3变暗,A2变亮

C.A1、A2、A3灯都变暗

D.A1灯变暗,A2、A3灯变亮

【考点】
【答案】

A

【解析】

试题分析:由电路图可知,灯泡A2与滑动变阻器R串联后与灯A3并联,再与A1灯串联;当滑片向下滑动时,滑动变阻器的阻值变大,并联部分的等效电阻变大,电路的总电阻会变大,所以总电流变小;根据欧姆定律可知,总电流变小时,A1灯变暗.右边并联电路的等效电阻变大,分担电压变大,通过A3上的电流变大,则A3灯变亮.因总电流变小,通过A3的电流变大,所以通过A2灯的电流变小,A2灯变暗.故A正确,BCD错误.故选A。

4、

如图甲所示电路,理想变压器原线圈输入电压如图乙所示,副线圈电路中R0为定值电阻,R是滑动变阻器,C为耐压值为22v的电容器,所有电表均为理想电表。下列说法正确的是

1

A.副线圈两端电压的变化频率为0.5Hz

B.电流表的示数表示的是电流的瞬时值

C.为保证电容器C不被击穿,原副线圈匝数比应小于10:1

D.滑动片P向下移时,电流表A1和A2示数均增大

【考点】
【答案】

D

【解析】

试题分析:根据图乙知交流电周期为0.02s,所以频率为50Hz,A错误;电流表的示数表示的是电流的有效值,故B错误;由题意知,原线圈的最大电压为311V,而电容器的耐压值为22V,即为最大值,根据原副线圈的电压有效值与匝数成正比,则有原副线圈匝数比应小于1;故C错误;滑动变阻器的触头向下滑动,电阻减小,而副线圈电压不变,变压器的输入功率等于输出功率增大,两个电流表的示数都增大,故D正确;故选D。

5、

a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点,1abc=120o。现将三个等量的正点电荷+Q分别固定在a、b、c三个顶点上,下列说法正确的有( )

2

A. d点电场强度的方向由O指向d

B. O点电场强度的方向由d指向O

C. d点的电场强度大于O点的电场强度

D. d点的电场强度小于O点的电场强度

【考点】
【答案】

AD

【解析】

试题分析:由电场的叠加原理可知,d点电场方向由O指向d,O点电场强度的方向也是由O指向d,故A正确,B错误;设菱形的边长为r,根据公式1,分析可知三个点电荷在D产生的场强大小E相等,由电场的叠加可知,d点的场强大小为:2.O点的场强大小为3,可见,d点的电场强度小于O点D的电场强,即Ed<Eo,故C错误,D正确.故选AD.

6、

在粗糙的斜面上固定一点电荷Q,在M点无初速度的释放带有恒定电荷的小物块,小物块在Q的电场中沿斜面运动到N点静止.则从M到N的过程中(   )

1

A.小物块所受的电场力减小

B.小物块的电势能可能增加

C.小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功

D.M点的电势一定高于N点的电势

【考点】
【答案】

AC

【解析】

试题分析:物块在运动过程中所受摩擦力大小不变,假设物块受库仑引力,则物块将做加速度逐渐增大的加速运动,不会停止,因此物块受到的库仑力为斥力.由于物块与电荷Q距离增大,根据1可知,电场力减小,故A正确;物块下滑中电场力做正功,电势能减小,故B错误;由于物块初末速度都为零,根据功能关系可知,重力势能和电势能的减小之和等于克服摩擦力做的功,故C正确.现在只能判断电荷Q和物块带电电性相反,不知Q带电的正负,无法判断M、N两点电势高低,故D错误.故选AC。

7、

如图所示,绳与杆均不计重力,承受力的最大值一定.A端用绞链固定,滑轮O在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可忽略),B端吊一重物P,现施加拉力FT将B缓慢上拉,在杆转到竖直前

1

A.OB段绳中的张力变大

B.OB段绳中的张力变小

C.杆中的弹力大小不变

D.杆中的弹力变大

【考点】
【答案】

BC

【解析】

试题分析:以B点为研究对象,分析受力情况:重物的拉力T(等于重物的重力G)、轻杆的支持力N和绳子的拉力F,作出力图如图:

1

由平衡条件得知,N和FT的合力与T大小相等,方向相反,根据三角形相似可得:2又T=G,解得:34;使∠BAO缓慢变小时,AB、AO保持不变,BO变小,则N保持不变,FT变小.故BC正确,AD错误.故选BC。

二、实验题(共1题,共5分)

8、

在描绘一个标有“6.3V0.3A”小灯泡的伏安特性曲线的实验中,要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到6.3V,并便于操作。

已选用的器材有:

学生电源(电动势为9V,内阻约1Ω);

电流表(量程为0~0.6A,内阻约0.2Ω;量程为0~3A,内阻约0.04Ω);

电压表(量程为0~3V,内阻约3kΩ;0~15V,内阻约15kΩ);

开关一个、导线若干。

(1)实验中还需要选择一个滑动变阻器,现有以下两个滑动变阻器,则应选其中的______(选填选项前的字母)。

A.滑动变阻器(最大阻值10Ω,最大允许电流1A)

B.滑动变阻器(最大阻值1500Ω,最大允许电流0.3A)

(2)实验电路图应选用图中的______(选填“甲”或“乙”)。

1

(3)请根据(2)中所选的电路图,补充完成图中实物电路的连线。

2

(4)接闭合关,改变滑动变阻器滑动端的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次测量中电流表选择0~0.6A量程,电压表选择0~15V量程,电流表、电压表示数如图所示,可知该状态下小灯泡电阻的测量值3_____Ω(计算结果保留两位有效数字)。

4

(5)根据实验数据,画出的小灯泡I-U图线如图所示。由此可知,当小灯泡两端的电压增加时,小灯泡的电阻值将_______(选填“变大”或“变小”)。

5

【考点】
【答案】

(1)A;(2)乙;(3)如答图所示;量程选择0~15V同样得分;(4)18;(5)变大。

【解析】

试题分析:1)实验要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,则滑动变阻器应采用分压接法,所以要选择最大值比较小的A;

(2)灯泡正常发光时的电阻为1,该电阻值相对于电压表属于小电阻,所以电流表应采用外接法,因此实验电路应选乙;

(3)根据实验电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示;

2

(4)电流表的量程为0.6V,所以每一小格的读数为0.02A,所以电流表的读数为0.22A;电压表的量程为15V,所以每一小格的读数为0.5V,所以读数为:8×0.5=4V.由欧姆定律得:3

(5)在I-U图象中,各个点与坐标原点的连线的斜率表示电阻的倒数,由图可知,随电压增大,各点与坐标原点的连线的斜率减小,所以可知待测电阻的电阻值增大。

三、解答题(共3题,共15分)

9、

如图所示,一个质量为m的小孩在平台上以加速度a做匀加速助跑,目的是抓住在平台右端的、上端固定的、长度为L的轻质悬绳,并在竖直面内做圆周运动.已知轻质绳的下端与小孩的重心在同一高度,小孩抓住绳的瞬间重心的高度不变,且无能量损失.若小孩能完成圆周运动,则:

1

(1)小孩抓住绳的瞬间对悬线的拉力至少为多大?

(2)小孩的最小助跑位移多大?

(3)设小孩在加速过程中,脚与地面不打滑,求地面对脚的摩擦力大小以及摩擦力对小孩所做的功.

【考点】
【答案】

(1)6mg(2)1(3)ma,零

【解析】

试题分析:(1)小孩能完成竖直面内的圆周运动,则在最高点最小的向心力等于小孩所受的重力.设小孩在竖直面内最高点运动的速度为v2,依据牛顿第二定律小孩在最高点有:1

设小孩在最低点运动的速度为v1,小孩抓住悬线时悬线对小孩的拉力至少为F,依据牛顿第二定律小孩在最低点有:2

小孩在竖直面内做圆周运动,依据机械能守恒定律可得,3mv22+2mgL=3mv12

联立以上三式解得:F=6mg,v12=5gL.

依据牛顿第三定律可知,小孩对悬线的拉力至少为6mg.

(2)小孩在水平面上做初速度为零的匀加速直线运动,根据题意,小孩运动的加速度为a,末速度为v1,根据匀变速直线运动规律,v12=2ax

解得:4

(3)由牛顿运动定律可知摩擦力大小f=ma,由于地面对小孩的摩擦力位移为零,所以摩擦力对小孩做功为零.

10、

如图所示,质量为M=8kg的小车放在光滑的水平面上,在小车左端加一水平推力F=8N,当小车向右运动的速度达到v0=1.5m/s时,在小车前端轻轻放上一个大小不计、质量为m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2。已知运动过程中,小物块没有从小车上掉下来,取g=10m/s2。求:

1

(1)放上小物块后,经过多长时间两者达到相同的速度?

(2)从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少?

【考点】
【答案】

(1)1s (2)2.1m

【解析】

试题分析:(1)物块的加速度为:am=μg=0.2×10m/s2=2m/s2

小车在水平方向受到推力F和小物块的摩擦力作用,根据牛顿第二定律可知小车的加速度:1

由速度时间关系知物块放上小车后经过时间t两者速度相等,则有:amt=v0+aMt

所以时间为:2

(2)在开始1s内小物块的位移:x1=3amt2=3×2×12m=1m

开始1s内的末速度:vm=amt=2×1m/s=2m/s

在接下来的0.5s物块与小车相对静止,与小车一起做匀加速运动,根据牛顿第二定律有此时物块与小车共同的加速度:4

所以在与小车一起匀加速运动过程中物体的位移为:x2=vt+3at2=2×0.5+3×0.8×0.52m=1.1m

则物体在1.5s的时间内的总位移为:x=x1+x2=1+1.1m=2.1m

11、

核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来,受控核聚变的科学可行性已得到验证,目前正在突破关键技术,最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦,并释放一个中子。若已知氘原子的质量为2.0141u,氚原子的质量为3.0160u,氦原子的质量为4.0026u,中子的质量为1.0087u,1u=1.66×10-27kg。

(1)写出氘和氚聚合的反应方程;

(2)试计算这个核反应释放出来的能量。(光速c=3.00×108m/s,结果取二位有效数字)

【考点】
【答案】

(1)1(2)2.8×10-12J

【解析】

试题分析:(1)根据电荷数守恒、质量数守恒得,1

(2)由质能方程,△E=△mc2

解得△E=(2.0141u+3.0160u-4.0026u-1.0087u)×1.66×10-27×(3×108)2=2.8×10-12J