天津市天津一中益中学校届高三上学期第三次月考物理试题 Word版含答案.docx
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天津市天津一中益中学校届高三上学期第三次月考物理试题Word版含答案
天津一中、益中学校2018—2019—1学年度高三年级三月考物理学科试卷
本试卷分为第I卷（选择题）、第II卷（非选择题）两部分，共120分。
考生务必将答案涂写答题纸或答题卡的规定位置上，答在试卷上的无效。
第Ⅰ卷（本卷共8道题，共48分）一、单选题：
（每小题6分，共30分。
每小题中只有一个选项是正确的）
1．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，下列表述符合物理学史实的是（）
A．牛顿提出了万有引力定律并准确地测出了引力常量
B．安培最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场
C．奥斯特发现了电流的磁效应并总结出了判断电流与磁场方向关系的右手螺旋定则D．法拉第发现了电磁感应现象，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生
2．两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线的中垂线上有A、B、C三点，如图所示。
一个比荷为2C/kg的小物块从该水平面内的C点静止释放，其运动的v－t图象如图所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。
则下列说法中正确的是（）
A．在A、B、C三点中，B点电场强度最大，其电场强度E＝1V/m
B．由C到A的过程中，物块的电势能先增大后减小C．由C到A的过程中，电势逐渐升高
D．A、B两点电势差UAB＝5V
3．地面附近空间中存在着纸面内水平方向的匀强电场（图中未画出）和垂直于纸面向里的匀强磁场（如图所示）。
一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的
直线MN运动。
以下说法中不正确的是（）A．油滴一定做匀速直线运动B．油滴一定从M到N运动C．油滴一定受水平向左的电场力
D．油滴一定受垂直MN斜向右上的洛伦兹力
4．如图为法拉第做过的电磁旋转实验，图中A是可动磁铁，B是固定导线，C是可动导线，D是固定磁铁。
图中灰色部分表示汞（磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中），下部接在电源上。
这时自上向下看，A和C的转动方
向为（）A．顺时针、顺时针B．顺时针、逆时针C．逆时针、顺时针D．逆时针、逆时针
5．如图所示为一种获得高能粒子的装置，环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的均匀磁场。
质量为m、电荷量为＋q的粒子在环中做半径为R的圆周运动，不计粒子重力。
A、B为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子顺时针飞经A板时，A板电势升高为U，B板电势仍保持为零，粒子在两板间电场中得到加速，
每当粒子离开B板时，A板电势又降为零，粒子在电场中一次次加速下动能不断增大，而绕行半径不变，则（）
回到A板时获得的总动能为（n－1）qU
B．在粒子绕行的整个过程中，A板电势可以始终保持为＋UC．在粒子绕行的整个过程中，每一圈的周期不变
D．为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，则粒子绕行
第n圈时的磁感应强度为
2nmU
qR2
二、多项选择题（每小题6分，共18分。
每小题给出的四个选项中，至少有两个选
项正确。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6．近日，我国成功发射“嫦娥四号”探月卫星，它将在月球背面着陆，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料。
现阶段，“嫦娥四号”卫星已进入月球环绕轨道，轨道半径为r，绕月周期为T。
已知月球半径为
R，引力常量为G。
根据以上信息可得出（）
A．月球的质量为
42r3
GT2
3
B．月球的平均密度为
GT2
42r3
C．月球表面的重力加速度为
R2T2
2r
D．月球的第一宇宙速度为
T
7．如图所示，一个质量为m、带电荷量为＋q的圆环，套在水平放置的粗糙绝缘细杆
上，圆环直径略大于细杆直径。
已知细杆处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，给圆环初速度v0使其向右运动起来，在运动过程中圆环的电荷量不变，经历变速运动后圆环最终处于平衡状态。
则从开始运动到最终处于平衡状态，圆环克服摩擦力做的功可能为（）
12
B．mv
20
m3g2
C．
2q2B2
12
D．mv
m3g2
202q2B2
8．用均匀导线做成的正方形线圈边长为20cm，匝数为200匝，线圈回路总电阻为5Ω。
线圈的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如甲图所示，当磁场按乙图所示规律发生变化时，则下列说法正确的是（）
A．线圈中磁通量的变化率为2Wb/s
B．线圈中感应电流为0.4A，方向为
acbda
C．在0.3s时线圈所受的安培力为3.2N，方向水平向右D．在0.3s内线圈回路产生的焦耳热为0.24J
第Ⅱ卷（本卷共72分）
9．
（1）如图所示，一个电荷量为＋Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点，另一个电荷量为－q、质量为m的点电荷乙从A点以初速度v沿它们的连线向甲运动，到B点时
v
速度最小且为
2
。
已知静电力常量为k，重力加速度为g，点电荷乙与水平面的动摩擦因
数为，A、B间距离为L，则OB间距为，AB两点间电势差UAB＝
。
（2）劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。
这台加速器由两个铜质
D形盒构成，其间留有空隙。
若D形盒的半径为R，所加交变电压的频率为f，要加速质量为m、电荷量为＋q的粒子，则所加磁场的磁感应强度为_，带电粒子离开
加速器时能获得的最大动能为。
（3）根据单摆可以通过实验测量当地的重力加速度。
如图甲所示，将细线的上端固定在
铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。
①以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有。
A．摆球应选用直径较小、密度较大的小球，摆线应选用细而不易伸长的线B．为了便于记录周期，开始时将摆球拉开，应使摆线与平衡位置有较大角度
C．记录周期时，当摆球通过平衡位置时开始计时，摆球再次回到平衡位置停止计时，此时间间隔为t，则单摆周期T2t
D．记录周期时，当摆球通过平衡位置时开始计时，记下摆球做30次全振动所用的
时间t，则单摆周期Tt
30
②若已测出悬点到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则
重力加速度g＝_（用L、n、t表示）。
③图乙是摆线长为L时小球的振动图象，取g＝10m/s2，2＝10，则小球的回复加速度最大值为m/s2。
10．如图所示，两木块a和b在水平地面上相向运动，它们与地面间的动摩擦因数均为μ
＝0.2。
在零时刻，两木块相距d＝17m，木块a的速度大小为va＝10m/s，木块b的速度大小为vb＝2m/s；一段时间后，木块a与已停止运动的木块b相碰，碰撞时间极短，碰后两木块粘在一起运动，刚好运动到木块b的零时刻位置停止。
重力加速度取g＝10m/s2。
求：
（1）两木块发生碰撞的时刻t；
（2）两木块在碰撞中损失的动能与碰前瞬间总动能的比值。
11．如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面
上，两导轨间距为L＝1m，M、P两点间接有阻值为R＝3Ω的电阻。
整个装置处于磁感应强度B＝2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。
一根质量为m＝1kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，ab在导轨之间的电阻r＝1Ω，电路中其余电阻不计。
金属杆ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。
不计空气阻力影响。
已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度取g＝10m/s2。
求：
（1）金属杆ab沿导轨向下运动时的最大速度v以及此时杆中电流方向；
（2）若金属杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为QR＝
1.5J，则流过电阻R的总电荷量q为多少；
（3）金属杆由静止释放至达到最大速度的过程中，经历的时间t。
12．如图甲所示，在xOy竖直平面内存在竖直方向的匀强电场，在第一象限内有一与x轴相切于点（2R，0）、半径为R的圆形区域，该区域内存在垂直于xOy面的匀强磁场，电场与磁场随时间变化如图乙、丙所示，设电场强度竖直向下为正方向，磁场垂直纸面向里为正方向，电场、磁场同步周期性变化（每个周期内正、反向时间相同）。
一带正电的小球A沿y轴方向下落，t＝0时刻A落至点（0，3R），此时，另一带负电的小球B从圆形区域的最高点（2R，2R）处开始在磁场内紧靠磁场边界做匀速圆周运动。
当A球再下落R时，B球旋转半圈到达点（2R，0）；当A球到达原点O时，B球又旋转半圈回到最高点；然后A球开始做匀速运动。
两球的质量均为m，电荷量大小为q。
不计空气阻力及两小球之间的作用力，重力加速度为g。
求：
（1）匀强电场的场强E的大小；
（2）小球B做匀速圆周运动的周期T及匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）电场、磁场变化第一个周期末A、B两球间的距离S。
参考答案
第Ⅰ卷
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
A
B
C
D
AC
BD
BCD
第Ⅱ卷
9．
（1）
kQq
；
mg
3mv2mgL
8。
（每空3分）
q
（2）
2mf
；
q
22mR2f2。
（每空3分）
（3）①AD；②
4n22L
t2
；③0.5（每空2分）
10．解：
（1）ag20m/s2；
xvt1at2，x
vb，xx
2
d；
aa2
b2aab
解得t2s。
（8分）
（2）碰前va1vaat6m/s，碰后vvb2m/s；
动量守恒mava1
m
mb
v；
a
由E1mv2
k12aa1
12
，Ek2mambv；
2
可得Ek1
Ek2
2
。
（8分）
Ek13
11．解：
（1）mgsin
B2L2v
Rr
，解得v6m/s；电流方向为ab；（6分）
（2）QQRRr2J；
R
mgxsin1mv2Q；
2
qBLx
Rr
5C。
（7分）
3
（3）FtILBtqLB；
mgsintFtmv；解得t14s。
（5分）
9
12．解：
（1）小球B做匀速圆周运动，则重力和电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，则有
mg
Eq＝mg，解得E＝
q
；（3分）
（2）设小球B的运动周期为T，
T2R
对小球A：
Eq＋mg＝ma，解得a＝2g；由R＝a（
）2，得T＝
2g
v
B
22πR
πm2g
对B小球：
BqvB＝m
R
，vB＝
＝π2gR；解得B＝
Tq
。
（8分）R
（3）由题意分析可得：
电（磁）场变化周期是B球做圆周运动周期的2倍
3RT
对小球A：
在原点的速度为vA＝
＋a；在原点下的位移为yA＝vAT＝5R
T2
2T末，小球A的坐标为（0，－5R）
对小球B：
球B的线速度vB＝π2gR；水平位移xB＝vBT＝2πR；
1
竖直位移为yB＝
aT2＝2R；2T末，小球B的坐标为[（2π＋2）R,0]
2
则2T末，A、B两球的距离为AB＝
25222
R。
（9分）
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