第四次月考物理试卷（问卷）
（卷面分值：100 分；考试时间：100 分钟）
注意：本试卷在计算时，重力加速度取 g=10m/s2
第Ⅰ卷（选择题 共 40 分）
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 1-6
题只有一项符合题目要求，第 7-10 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.将托在手掌上的石块竖直向上抛出，石块脱离手掌的瞬间，手掌的运动方向和加速度方向
分别是
A.向上、向下 B.向下、向上
C.向上、向上 D.向下、向下
2．如图所示为玻尔理论的氢原子能级图，当一群处于激发态 n=3 能级的氢原子向低能级跃
迁时，发出的光中有两种频率的光能使某种金属发生光电效应。以下说法中正确的是
A．这群氢原子由 n=3 能级向低能级跃迁时能发出 6 种不同频率的光
B．用发出的波长最短的光照射该金属，产生光电子的最大初动能一定大
于 3.4 eV
C．这种金属的逸出功可能为 10 eV
D．由 n=3 能级跃迁到 n=2 能级时产生的光一定能够使该金属发生光电效
应
-19 -30
3.已知电子的电荷量为 1.6×10 C,质量为 0.91×10 kg，质子质量为电子质量的 1836 倍。
9 2 2 2 2
静电力常量 k=9×10 N·m /C ，引力常量 G=6.67×10 11N·m /kg 。氢原子中，电子和质子间的
库仑力和万有引力之比的量级为
37 39 41 43
A.10 B.10 C.10 D.10
4.如图，平行板电容器两极板间有一负电荷(电量很小)固定在 P 点。 E 表示两极板间的场
强，EP表示负电荷在 P 点的电势能。若将负极板向上移动少许。则
A.Ep变小,E 变小
B.Ep变大,E 变小 P
C.Ep变小,E 变大
D. Ep变大,E 变大
5.如图是 15kg 的正棱台形金砖，a、b侧面与底面的夹角为 78.5°。某大力士可用单手的食
指和拇指按住金砖的 a、b 面，保持 c 面水平将其提起。已知手指与金砖之间的动摩擦因数
为 0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力 sin 78.5o 0.98 cos78.5o 0.2。提
起金砖，手指施加给金砖单侧的压力至少为
A．150N B．259 N C．300N D．518N
6.如图，A、B两点固定等量同种点电荷。P 点的电场强度方向所在直线延长线与直线 AB 交
PA 3 AC
于 C 点（未标出）。若 ＝ ，则 为
PB 2 BC P
9 4 27 8
A. B. C. D.
4 9 8 27
A B
{#{QQABYYqAogAgQAAAARhCEQFqCACQkBGAAIoORAAIoAABQAFABAA=}#}
7.两同学练习接力赛接棒技术，他们奔跑时的最大速度相同。乙从静止匀加速全力奔跑，需
跑 25m 才能达到最大速度。现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出。若
要乙接棒时的速度达到最大速度的 80%。则
A.乙距甲 16m 开始起跑
B.乙距甲 24m 开始起跑
C.乙在接力区奔出的距离为 32m
D.乙在接力区奔出的距离为 16m
8．一质量为 1kg 的物体静止在粗糙水平面上，物体受到的水平拉力 F 与时间 t的关系如图
所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为 0.4，最大静摩擦力等
于滑动摩擦力。下列说法正确的是
A.t=1s 时，物体开始运动
B.t=2s 时，拉力的功率为 16W
C.前 3s 拉力的冲量大小为 18N·s
D.t=4s 时，物体的动能为 128J
9．坐标原点处的波源从 t=0 开始沿 y 轴负方向振动，形成沿 x
轴正向传播的简谐横波。某时刻在 0≤x ≤12m 之间第一次出现如图所示的波形，此时质点
P、Q 的位移大小相等。从该时刻起，质点 P 第一次回到平衡位置和质点 Q 第一次回到平衡
位置所用时间之比为 1: 5。t 1.0s 时，质点 Q 恰好第一次到达波峰处。以下说法正确的
是
A.质点 P 的平衡位置位于 x=1m 处
B.这列波的波速为 14m/s
C.这列波的周期为 0.6s
D.从 t 0 到 t 1.0s，质点 P经过的路程为 12cm
L
10.如图，abcd 是边长为 L 的正方形导线框，线框上固定导线 ef，fd=ec= 。 ab、fe、dc
3
的电阻均为 R0，ad、bc 边的电阻不计。线框处在磁感应强度为 B 的有界匀强磁场中。现用
外力将线框向右匀速移出磁场，从 cd 边开始离开磁场到 ab 边离开磁场所用时间为 t。整个
过程中
2B2L4
A.外力对线框做的功为
3R0t ×a × × f × d×
B2L4 × × × × × ×
B.外力对线框做的功为
3R0t × × × × × ×
2B2L4 × × × × × ×
C.cd 导线中产生的热量为
9R0t ×b × × × × ×
B2L4 × × × e × c×
D.cd 导线中产生的热量为
9R0t
{#{QQABYYqAogAgQAAAARhCEQFqCACQkBGAAIoORAAIoAABQAFABAA=}#}
第Ⅱ卷（非选择题 共 60 分）
二、实验题（本题共 2 小题，共 14 分）
11.（ 6 分）某实验小组同时测量 A、B两个箱子质量的装置图如图甲所示，其中 D 为铁
架台，E 为固定在铁架台上的轻质光滑滑轮，F 为光电门，C 为固定在 A 上、宽度为 d 的细
遮光条（质量不计），另外，该实验小组还准备了刻度尺和一套总质量 m0=0.5kg 的砝码。
（1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门 F 之间的距离为 h。取出质量为m的
砝码放在 A 箱子中，剩余砝码全部放在 B 箱子中，让 A 从位置O由静止开始下降，则 A 下
落过程中，测得遮光条通过光电门的时间为Δt ，下落过程中
的加速度大小a （用 d、Δt、h表示）。
（2）改变m，测得遮光条通过光电门对应的时间，算出加
速度 a ，得到多组m与 a 的数据，作出 a m图像如图乙所示，
可得 A的质量mA kg，B的质量mB= kg
（均保留两位有效数字）
12.（8 分）用电流表和电压表测定电池的电动势 E 和内阻 r，
所用的电路如图甲所示，一位同学测得的六组数据如表所示
1 2 3 4 5 6
I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U/v 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
（1）根据实验电路图，完成图乙中的实物连线。
（2）试根据这些数据在图丙中作出 U-I 图像。
乙
（3）根据图像得出电池的电动势 E= V，电池的内阻 r= Ω。（均保留两位
小数）
（4）若不作图线，只选用其中两组 U和 I数据，选用第 组和第 组的数据，
求得的 E 和 r 误差最大。
三、计算题（本题共 5 小题，共 46 分。解答时，要有必要的步骤、公式和文字说明，只
写结果不得分）
13.（8 分）新疆的冬季有着丰富的冰雪资源。一个晴朗无风的周末，小华同学乘坐滑雪圈
从静止开始沿倾斜直雪道下滑，滑行到倾斜直雪道底端速度达到
最大 14m/s,然后平滑进入水平直雪道继续滑行直至速度为零。已
知小华同学和滑雪圈的总质量为 70kg，整个滑行过程时间为 18s。
{#{QQABYYqAogAgQAAAARhCEQFqCACQkBGAAIoORAAIoAABQAFABAA=}#}
两个过程均可视为匀变速运动，水平雪道上滑行总长 42m，斜直雪道倾角为 37°，sin 370 =
0.6。 求:
(1) 小华在斜直雪道上滑行的时间；
(2) 滑雪车在斜直雪道上受到的平均阻力(保留整数)。
14.（8 分）在研究某些问题时，可以把地球和月球系统视作双星系统。它们在彼此间万有
引力作用下绕着共同的引力中心 C 点做匀速圆周运动。已知地月球心间的距离约为 38 万公
里，地球的质量约为月球质量的 81 倍，地球半径约为 6370 公里。
（1）计算地球球心到 C 点的距离；
（2）说明 C 点位置的特点。
15.（9 分）如图,MN、PQ 为间距 L，足够长的平行金属导轨，NQ ⊥MN。导轨平面与水平面
间的夹角为θ，NQ 间有阻值为 R 的电阻，导轨与金
属棒的电阻均不计。磁感应强度为 B N0的匀强磁场垂 a
直于导轨平面斜向上。将质量为 m 的金属棒 ab 紧靠 c R
NQ 放置在导轨上，由静止释放。已知金属棒与导轨
间的动摩擦因数为μ，当金属棒滑行距离为 S 到达 M Q
b
cd 时，其速度达到最大值。
d
(1)求金属棒的最大速度； θ
(2)若金属棒滑行至cd处记作t=0,从此时刻起,磁感 P
应强度的大小开始变化,为使金属棒中不产生感应
电流，推导出磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系式。
16.（10 分）16 世纪末，汤姆孙的学生阿斯顿设计了如图所示的质谱仪。原子质量为 39 和
41 的钾的单价离子，先后从容器 A下方的小孔 S1飘入电势差为 U
的加速电场，然后经过 S3沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，
最后打到照相底片 D上。求：
（1）钾 39 和钾 41 被电场加速后的速度之比（已知 x很小时，
1 + x 1≈1 + x）（保留两位小数）。
2
（2）若加速电压 U=200V 有±△U 的波动，为使钾的这两种同位素
谱不发生覆盖，确定△U的上限。
17.（11 分）一辆质量 m=2kg 的平板车左端放有质量 M=3kg 的小滑块，滑块与平板车之间的
动摩擦因数μ=0.4。开始时平板车和滑块以 v0=2m/s 的速度在光滑水平面上向右运动，并与
竖直墙壁发生碰撞，碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反。
平板车足够长，以至滑块不会滑到平板车右端。 M
（1）平板车最终停在何处？ mm v0
（2）为使滑块不滑离平板车，平板车至少多长
（3）从平板车第一次与墙壁碰撞后算起，平板车运动的总时间是多少？
{#{QQABYYqAogAgQAAAARhCEQFqCACQkBGAAIoORAAIoAABQAFABAA=}#}物理试卷参考答案及评分标准
第Ⅰ卷（选择题 共 40 分）
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 1-6题只有一项符合题目要求，第 7-10 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
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C B D B C BD AB AC AC
二、实验题（本题共 2 小题，共 14 分）
d 2
11（6分）（1） 2h t2 （2分）（2）2.2（2分）0.67（2分）
12（8分）（1）（2分）
（2）（2分）
（3）1.44~1.47（1分）0.70~0.74（1分）
{#{QQABYYqAogAgQAAAARhCEQFqCACQkBGAAIoORAAIoAABQAFABAA=}#}
（4）3（1分）4（1分）
三、计算题（本题共 5 小题，共 46 分。解答时，要有必要的
步骤、公式和文字说明，只写
结果不得分）
13（8分）
解：（1）在水平直雪道上时
x vm2 t2 2 ………………………………2分
小华在斜直雪道上运动的时间
t1 t t2 ………………………………1分
t1 12s ………………………………1分
（2）小华在斜直雪道上时的加速度
a v 0 m
t ………………………………1分1
由牛顿第二定律
mg sin Ff ma ………………………………2分
Ff 338N ………………………………1分
14（8分）
解：设地心到 C的距离为 r1，月心到 C距离 r2，地球质量为M，
月球质量为m，地月球心间距为 L，由牛顿第二定律
GMm
2 M
2r
L 1 ……………………………2分
{#{QQABYYqAogAgQAAAARhCEQFqCACQkBGAAIoORAAIoAABQAFABAA=}#}
GMm
2 m
2r
L 2……………………………2分
r1 r2 L……………………………1分
r1 4691公里……………………………2分
（2）C点位于地球内部……1分
15（9分）
（1）金属棒速度最大时速度 vm, 感应电动势
E B0Lvm ……………………………1分
金属棒受到的安培力
F B0IL ……………………………1分
金属棒中通过的电流
I E
R ……………………………1分
金属棒速度最大时，由平衡条件
mg sin mg cos F ……………………………1分
金属棒的最大速度
v mgR(sin cos )m B2L2 ……………………………1分
0
（2）金属棒不产生感应电流时做匀加速直线运动，t时刻位移为
x 1 vmt at
2
2 ……………………………1分
由牛顿第二定律
mg sin mg cos ma ……………………………1分
闭合电路磁通量不变
{#{QQABYYqAogAgQAAAARhCEQFqCACQkBGAAIoORAAIoAABQAFABAA=}#}
B0sL (x s)BL ……………………………1分
磁感应强度 B随时间 t变化的关系为
3
B 2B0L
2s
2mgRt(sin cos ) B 2 2 2 2 20L t g(sin cos ) 2B0L s
……………………………1分
16（10分）
解：（1）离子在电场中加速的过程中，由动能定理得
qU 1 mv2
2 ……………………………1分
离子被电场加速后的速度
v 2qU
m ……………………………1分
钾 39和钾 41被电场加速后的速度之比
v1 m 2
v m ……………………………1分2 1
v1 41 1 1 1.03
v 39 39 ……………………………1分2
（2）因为离子进入磁场后做匀速圆周运动，则
2
qvB mv
R ……………………………1分
联立可得
R mv 1 2mU
qB B q ……………………………1分
{#{QQABYYqAogAgQAAAARhCEQFqCACQkBGAAIoORAAIoAABQAFABAA=}#}
电压为U ΔU时，钾 39离子在磁场中运动的最大半径为
R mv 1 2m(U ΔU )
qB B q ……………………………1分
设m 为钾 41的离子质量，钾 41离子在磁场中运动的最小半径为
R m v 1
2m U ΔU
……………………………1分
qB B q
两种离子在磁场中运动的轨迹不发生覆盖的条件为
R R ……………………………1分
解得
ΔU 5V
所以ΔU 的上限为 5V……………………………1分
17（11分）
（1）平板车最终停在右侧紧靠墙壁处 ……………2分
（2）平板车与墙壁碰撞无能量损失，滑块与平板车动能最终转化为
内能，则
1 (M m)v20 MgL2 ……………………………2分
5 ……………………………1分L m
6
（3）设平板车变速时间为 t,该时间与 M匀减速的时间相等，
Ma Mg ……………………………1分
v0 at
t 0.5s ……………………………1分
平板车第一次与墙壁碰撞后，与滑块以共同速 v1向右匀速运动，由
动量守恒：
{#{QQABYYqAogAgQAAAARhCEQFqCACQkBGAAIoORAAIoAABQAFABAA=}#}
Mv mv (M m)v ……………………………1分0 0 1
v M m1 vM m 0
第一次碰后至平板车与滑块共速，平板车的位移为 s1,对平板车由功能
关系
……………………………1分
mgs 1 11 mv
2 2
2 1
mv
2 0
s m1 (v
2 v2 )
2 Mg 0 1
共速后平板车与滑块匀速直线运动至第二次碰撞时间为 t1
s1 v1t1
2 2 2
t m (v0 v 1 ) 4m v 01 2 Mg v1 2 g(M
2 m2 )
同理第二次碰撞后至平板车与滑块共速 v2,平板车匀速的时间 t2
v M m
2
2 M m
v0
4m2t v12 2 g(M 2 m2 )
第 n次碰撞
v M m
n
n
vM m 0小车速度
2
t 4m v nn 2 g(M 2 m2 )
平板车与滑块匀速运动的时间
{#{QQABYYqAogAgQAAAARhCEQFqCACQkBGAAIoORAAIoAABQAFABAA=}#}
t / t t t t 4m
2
1 2 3 n 2 2 v v v v2 g(M m ) 0 1 2 n 1
4m2v 0 1 1
2
1
n 1
2 g(M 2 m2
1
) 5
5 5
当 n 时
2
t / 5m v 0
2 g(M 2 m2)
t / 1s ……………………………1分
平板车运动的总时间
t t t / 1.5s ……………………………1分总
{#{QQABYYqAogAgQAAAARhCEQFqCACQkBGAAIoORAAIoAABQAFABAA=}#}
