天津市第一中學(xué)高三上學(xué)期月考（三）物理試題及答案

1、天津市第一中學(xué)2015屆高三上學(xué)期月考（三）物理試題第卷一、單項(xiàng)選擇題（每小題6分，共30分。每小題中只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的） 1下列有關(guān)物理史和物理知識(shí)的說(shuō)法正確的是（ ）a.單擺在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中一定有一個(gè)位置合外力為零b.簡(jiǎn)諧波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向總是垂直于波的傳播方向c.法拉第最先引入“場(chǎng)”的概念，并最早發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象d.回路中磁通量為零的時(shí)刻其磁通變化率可以不為零 2如圖，一根用絕緣材料制成的輕彈簧，勁度系數(shù)為k，一端固定，另一端與質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球相連，靜止在光滑絕緣水平面上的a點(diǎn)當(dāng)施加水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)e后，小球從靜止開(kāi)始在a、b之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在彈性限度內(nèi)下列關(guān)于小球

2、運(yùn)動(dòng)情況說(shuō)法中正確的是()a小球在a、b的速度為零而加速度相同 b小球簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振幅為 c從a到b的過(guò)程中，小球和彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能不斷增大d將小球由a的左側(cè)一點(diǎn)由靜止釋放，小球簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期增大3如圖，兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的m、n兩小孔中，o為m、n連線中點(diǎn)，連線上a、b兩點(diǎn)關(guān)于o點(diǎn)對(duì)稱導(dǎo)線均通有大小相等、方向向上的電流已知長(zhǎng)直導(dǎo)線在周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，式中k是常數(shù)、i是導(dǎo)線中電流、r為點(diǎn)到導(dǎo)線的距離一帶正電的小球以初速度v0從a點(diǎn)出發(fā)沿連線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)關(guān)于上述過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）小球先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng) 小球一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大 小

3、球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃骯 b c d4阿爾法磁譜儀用于探測(cè)宇宙中的反物質(zhì)和暗物質(zhì)（即由“反粒子”構(gòu)成的物質(zhì)），如氚核（）的反粒子為（）。該磁譜儀核心部分截面區(qū)域是半徑為r的圓形磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，如圖所示，p為入射窗口，各粒子從p射入速度相同，均沿直徑方向，pabcde為圓周上等分點(diǎn)，如反質(zhì)子射入后打在e點(diǎn)，則氚核粒子射入將打在()aa bb cd de5.圖a所示，一根水平張緊彈性長(zhǎng)繩上有等間距的q、p、o、p、q質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間距離為lm，t0時(shí)o質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開(kāi)始沿y軸方向振動(dòng)，并產(chǎn)生分別向左、向右傳播的波，o質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像如b所示，當(dāng)o點(diǎn)第一次達(dá)到正方向最大位移時(shí)刻p點(diǎn)剛開(kāi)始

4、振動(dòng)，則 ( )ap、p兩點(diǎn)距離為半個(gè)波長(zhǎng)，因此它們是反相點(diǎn) b當(dāng)波在繩中傳播時(shí)，繩中所有質(zhì)點(diǎn)沿x軸移動(dòng)的速度大小相等且保持不變 c當(dāng)q點(diǎn)振動(dòng)第一次達(dá)到負(fù)向最大位移時(shí)，o質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)走過(guò)25cm路程d波在繩中傳播時(shí)波速為1m/s，當(dāng)o質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加快時(shí)，波的傳播速度變大二、多項(xiàng)選擇題（每小題6分，共18分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有兩個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，選錯(cuò)或不答的得0分）6.如圖甲所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌連接一個(gè)平行板電容器c和電阻r，導(dǎo)體棒mn放在導(dǎo)軌上且接觸良好，整個(gè)裝置放于垂直導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度b的變化情況如圖乙所示（圖示磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎?，m

5、n始終保持靜止，則0-t2時(shí)間（ ）a電容器c的電荷量大小始終沒(méi)變 b電容器c的a板先帶正電后帶負(fù)電cmn所受安培力的大小始終沒(méi)變 dmn所受安培力的方向先向右后向左7. 在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域內(nèi)(不計(jì)重力)，電子可能沿水平方向向右做直線運(yùn)動(dòng)的是()8. 如圖，質(zhì)量分別為ma和mb的兩小球帶有同種電荷，電荷量分別為qa和qb，用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)。平衡時(shí)，兩小球恰處于同一水平位置，細(xì)線與豎直方向間夾角分別為q1與q2（q1q2）。兩小球突然失去各自所帶電荷后開(kāi)始擺動(dòng)，最大速度分別為va和vb，最大動(dòng)能分別為eka和ekb。則（ ）ama一定小于mb bqa一定大

6、于qb cva一定大于vb deka一定大于ekb第ii卷（本卷共72分）9（18分）(1)如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與磁感應(yīng)強(qiáng)度b成30角放置一矩形線圈，共100匝，線圈長(zhǎng)lab=10cm、寬lbc=8cm，線圈電阻r=1.0，與它相連的電路中，電阻r1=4.0，r2=5.0，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化如圖乙所示，開(kāi)關(guān)閉合后t=1.5s時(shí)r2中電流的大小為_(kāi)a，此時(shí)左側(cè)邊ab所受的安培力大小_n。（2）一個(gè)質(zhì)量為=0.001kg、帶電量為=c的帶正電小球和一個(gè)質(zhì)量也為 不帶電的小球相距=0.2m，放在絕緣光滑水平面上，當(dāng)加上如圖的=n/c的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和=0.5t的水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，帶電小球開(kāi)始

7、運(yùn)動(dòng)，與不帶電小球相碰后粘在一起，則兩球碰后的速度為_(kāi)m/s，兩球碰后到兩球離開(kāi)水平面，還要前進(jìn)_m。（3）在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得單擺擺角小于10時(shí)，完成n次全振動(dòng)時(shí)間為t，用毫米刻度尺測(cè)得擺線長(zhǎng)為，用螺旋測(cè)微器測(cè)得擺球直徑為d.測(cè)得重力加速度的表達(dá)式為g_.實(shí)驗(yàn)時(shí)某同學(xué)測(cè)得的g值偏大，其原因可能是_.a.實(shí)驗(yàn)室的海拔太高 b.擺球太重c.測(cè)出n次全振動(dòng)時(shí)間為t，誤作為(n1)次全振動(dòng)時(shí)間進(jìn)行計(jì)算d.用擺線長(zhǎng)與擺球直徑之和作為擺長(zhǎng)來(lái)計(jì)算用的擺球密度不均勻，無(wú)法確定重心位置.他第一次量得懸線長(zhǎng)為 (不計(jì)半徑)，測(cè)得周期為t1；第二次量得懸線長(zhǎng)為，測(cè)得周期為t2.根據(jù)上述數(shù)據(jù)，g

8、表達(dá)式為_(kāi)10（ 16分）如圖甲所示，光滑絕緣水平面上，磁感應(yīng)強(qiáng)度b=2t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)以虛線mn為左邊界，mn的左側(cè)有一質(zhì)量m=0.1kg，bc邊長(zhǎng)l1=0.2m，電阻r=2的矩形線圈abcd。t=0時(shí)，用一恒定拉力f拉線圈，使其由靜止開(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間1 s，線圈的bc邊到達(dá)磁場(chǎng)邊界mn，此時(shí)立即將拉力f改為變力，又經(jīng)過(guò)1s，線圈恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示求：（1）求線圈bc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v1；(2)寫(xiě)出第2 s內(nèi)變力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系式; （3）若從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈中產(chǎn)生的熱量為0.0875j，求此過(guò)程拉

9、力所做的功。 11(18分）如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的且寬度相等均為，電場(chǎng)左邊界與y軸重合，電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)豎直向下，而磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)o點(diǎn)以速度沿垂直電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)位移為，從b（圖中未畫(huà)出）點(diǎn)由電場(chǎng)射入磁場(chǎng)，當(dāng)粒子從c點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)o點(diǎn)時(shí)的速度方向一致，（帶電粒子重力不計(jì)）求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度e和磁感應(yīng)強(qiáng)度b的比值e/b; （2）粒子在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間及c點(diǎn)坐標(biāo)；yxpqo12. （20分）在地面上方某處的真空室里存在著水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，以水平向右和豎直向上為x軸、y軸正方向建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系。

10、一質(zhì)量為m、電荷量為+q的微粒從點(diǎn)p（，0）由靜止釋放后沿直線pq運(yùn)動(dòng)。當(dāng)微粒到達(dá)點(diǎn)q（0，-）的瞬間，撤去電場(chǎng)同時(shí)加上一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，該磁場(chǎng)有理想的下邊界，其他方向范圍無(wú)限大。已知重力加速度為g。求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)e的大??；（2）撤去電場(chǎng)加上磁場(chǎng)的瞬間，微粒所受合外力的大小和方向；（3）欲使微粒不從磁場(chǎng)下邊界穿出，該磁場(chǎng)下邊界的y軸坐標(biāo)值應(yīng)滿足什么條件?10（1）由圖乙可知，線圈剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的感應(yīng)電流i1=0.1a，由及得 (2)由圖乙知,在第2s時(shí)間內(nèi),線圈中的電流隨時(shí)間均勻增加,線圈中的速度隨時(shí)間均勻增加,線圈所受安培力隨時(shí)間均勻增加,

11、且大小f安=bil1=(0.08t-0.04) nt=2 s時(shí)線圈的速度v2=1.5 m/s線圈在第2 s時(shí)間內(nèi)的加速度a2=1 m/s2由牛頓定律得f=f安+ma2=(0.08t+0.06) n.（3）ad邊進(jìn)入磁場(chǎng)前瞬間感應(yīng)電流 i2=0.3a， 時(shí)線圈的速度 由能量守恒可知 11（1）粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)：在垂直電場(chǎng)方向，平行電場(chǎng)分量得 粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故穿出磁場(chǎng)速度在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)如右圖運(yùn)動(dòng)方向改變45，運(yùn)動(dòng)半徑r、（1分）又（1分）（1分）得（2分）（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間（2分）運(yùn)動(dòng)總時(shí)間t總tt（2分） （3）12eqmg（1）由于微粒沿pq方向運(yùn)動(dòng)，可知微粒所受的合力沿pq方向可得 因?yàn)?= 60解得 yxopqv1v2r（2）微粒在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)可視為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合成：水平方向在電場(chǎng)力作用下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；豎直方向在重力作用下的勻加速直