第五次月考物理试题【天津版】第I卷选择题（共48分）注意事项每题选出答案后，用2B铅笔填入题后面答题纸的表格中。一、选择题(每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。每小题6分，共30分)1.人类在探索自然规律的进程中总结出了许多科学方法，如分析归纳法、等效替代法、控制变量法、理想实验法等．在下列研究中，运用理想实验方法的是A．牛顿发现万有引力定律B．卡文迪许测定引力常量C．密立根测得电荷量e的数值D．伽利略得出力不是维持物体运动原因的结论2．如右图所示，一小物块以初速度v0沿足够长的固定斜面上滑，斜面倾角为θ，物块与斜面间的动摩擦因数μ>tanθ，下图中表示物块的速度v、加速度a、动能Ek、及所受摩擦力Ff随时间t变化的图线(以初速度v0的方向为正方向)，可能正确的是3．现在太阳向外辐射的能量是由太阳内部氢核聚变产生的，大约在40亿年以后太阳内部将会启动另一种核反应，其核反应方程为：，到那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应共同产生的。已知的质量为，的质量为，则下列判断正确的是A．B．C．D．4．下左图所示电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如下右图所示。开关S闭合后下列判断正确的是A．L1电流为L2电流的2倍B．L1消耗的电功率为0.75WC．L2消耗的电功率为0.375WD．此时L2的电阻为12Ω．5．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为L．金属圆环的直径也是L．自圆环从左边界进入磁场开始计时，以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域。规定逆时针方向为感应电流i的正方向，则圆环中感应电流i随其移动距离x的i～x图象最接近二、选择题(每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。每小题6分，全对的得6分，选不全得37分，选错或不答得0分，共18分)ODOixL2LBixL2LOixL2LAixL12．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为L．金属圆环的直径也是L．自圆环从左边界进入磁场开始计时，以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域。规定逆时针方向为感应电流i的正方向，则圆环中感应电流i随其移动距离x的i～x图象最接近(A)2LOCLvB6．一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端P、Q同时开始上下振动，一小段时间后产生的波形如图，对于其后绳上各点的振动情况，以下判断正确的A．波源Q产生的波将先到达中点MB．波源P的起振方向是向上的C．中点M的振动始终是加强的D．M点的位移大小在某时刻可能为零7．公路交通标志牌是由基板和附着在基板上的反光膜组成,反光膜一般由镀在玻璃微珠上的铝层组成,夜间能将汽车射来的灯光反射回去,使司机看清交通标志.交通标志牌的结构示意图如下,这种交通标志牌的原理是A．利用了光的反射B．利用了光的折射C．利用了光的色散D．利用了光的全反射8.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=220sin100πt（V），则A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22VB．当t=s时，c、d间的电压瞬时值为110VC．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变大D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小第II卷非选择题（72分）注意事项1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上规定的题目区域内。2.本卷共4题，共72分。三、填空题：（本题共3小题；共18分。）79.（1）（4分）质量为m，电量为q的带正电小物块在磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动，如图所示．物块移动距离S1后停了下来，设此过程中，q不变。去掉磁场后，其他条件不变，物块移动距离S2后停了下来.则S1_____________S2(填大于、小于、等于)（2）（6分）如图所示，螺旋测微器的示数为___________mm，游标卡尺的示数为___________mm．AVVV（3）（8分）现要测干电池组的电动势E及内阻r。给定的器材有：两个理想电压表（量程均为3V），理想电流表（量程为0.6A），滑动变阻器R，待测的电阻R0，两节串联的电池，电键S及导线若干。某同学设计一个如图（a）所示的电路测电池组的电动势及内阻，调节变阻器，两电压表和电流表分别测得多组U1、U2、I的读数，并作出U1—I图（图线1）和U2—I图（图线2），见图（b）①由图可知得出电池组E的电动势为______V，内阻为_____Ω。②若上述电路中少了一个电压表，仍可用一个电路同时测干电池组的电动势E及内阻r。请你在下面线框中画出电路图，并写出简单的实验步骤实验步骤1.____________________________________2.____________________________________3.____________________________________4.____________________________________四、计算题：（54分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。10.（16分）柴油打桩机的重锤由气缸、活塞等若干部件组成，气缸与活塞间有柴油与空气的混合物。在重锤与桩碰撞的过程中，通过压缩使混合物燃烧，产生高温高压气体，从而使桩向下运动，锤向上运动。现把柴油打桩机和打桩过程简化如下：7如图1所示。柴油打桩机重锤的质量为m，锤在桩帽以上高度为h处，从静止开始沿竖直轨道自由落下，打在质量为M（包括桩帽）的钢筋混凝土桩子上。同时，柴油燃烧，产生猛烈推力，锤和桩分离，这一过程的时间极短。随后，桩在泥土中向下移动一距离l。已知锤反跳后到达最高点时，锤与已停下的桩幅之间的距离也为h如图2所示。已知m＝1.0×103kg，M＝2.0×103kg，h＝2.0m，l＝0.20m，重力加速度g＝10m/s2。设桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力F是恒力，求：（1）锤子下落到与桩子接触前瞬间的速度v（2）作用力F的大小11．（18分）图为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0×10-3T，在x轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口，在y轴上安放接收器。现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场，若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m，电量为q，不计其重力。（1）求上述粒子的比荷；（2）如果在上述粒子运动过程中的某个时刻，在第一象限内再加一个匀强电场，就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动，求该匀强电场的场强大小和方向，并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场；（3）为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子，在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内，求此矩形磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形。yxOLLBPM入射口接收器12.（20分）如图甲所示，间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在MNPQ矩形区域内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在CDEF矩形区域内有方向垂直于斜面向下的磁场，磁感应强度Bt随时间t变化的规律如图乙所示，其中Bt的最大值为2B。现将一根质量为M、电阻为R、长为L的金属细棒cd跨放在MNPQ区域间的两导轨上并把它按住，使其静止。在t=0时刻，让另一根长也为L的金属细棒ab从CD上方的导轨上由静止开始下滑，同时释放cd棒。已知CF长度为2L，两根细棒均与导轨良好接触，在ab从图中位置运动到EF7处的过程中，cd棒始终静止不动，重力加速度为g；tx是未知量。求:（1）通过cd棒的电流，并确定MNPQ区域内磁场的方向；（2）当ab棒进入CDEF区域后，求cd棒消耗的电功率；（3）求ab棒刚下滑时离CD的距离。参考答案一、选择题(每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。每小题6分，共30分)1.D2.A3.C4.B5.A二、选择题(每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确。每小题6分，全部选对的得6分，选不全的得3分，选错或不答的得0分，共18分)6.BD7.AD8.AD三、填空题：（本题共3小题；共18分。）四、计算题：（54分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。10．（16分）（1）解：锤自由下落，碰桩前速度v1向下，机械能守恒，有（2分）m/s（2分）（2）碰后，已知锤上升高度为（h－l），故刚碰后向上的速度为v2（2分）7（2分）设碰后桩的速度为V，方向向下，由动量守恒，（2分）桩下降的过程中，根据功能关系，（4分）由①、②、③、④式代入数值，得N（2分）11．（18分）解析（1）设粒子在磁场中的运动半径为r，依题意MP连线即为该粒子在磁场中作匀速圆周运动的直径，由几何关系得，（2分）由洛伦兹力提供粒子在磁场中作匀速圆周运动的向心力，可得，（2分）联立解得=4.9×C/kg（2分）（2）当速度向上时加入沿x轴正方向的匀强电场，电场力与此时洛伦兹力平衡，，（2分）代入数据得E=70V/m。（2分）设带点粒子做匀速圆周运动的周期为T，所求时间为t=T/8，（2分）而，解得t=7.9×10-6s（2分）（3）该区域面积S=2r2=0.25m2，（2分）矩形如图所示。（2分）12.（20分）详细分析:（1）cd棒受到重力、支持力和安培力的作用而处于平衡状态有BIL=Mgsinθ（2分）得I=Mgsinθ/BL（2分）上述结果说明回路中电流始终保持不变，而只有回路中电动势保持不变，才能保证电流不变，因此可以知道：在tx时刻ab刚好到达CDEF区域的边界CD。在0~tx内，由楞次定律可知，回路中电流沿abdca方向，再由左手定则可知，MNPQ区域内的磁场方向垂直于斜面向上（2分）（2）ab棒进入CDEF区域后，磁场不再发生变化，在ab、cd和导轨构成的回路中，ab相当于电源，cd相当于外电阻有P=I2R=（Mgsinθ/BL）2R（4分）（3）ab进入CDEF区域前只受重力和支持力作用做匀加速运动，进入CDEF区域后将做匀速运动。设ab刚好到达CDEF区域的边界CD处的速度大小为v，刚下滑时离CD的距离为s（2分）在0~tx内：由法拉第电磁感应定律有E1=ΔΦ/Δt=（2B-B）（2L×L）/tx=2BL2/tx（2分）在tx后：E2=BLv（2分）7E1=E2（2分）得υ=2L/tx（1分）s=（0+υ）tx/2=L（1分）7