2019-2020年高三上學(xué)期第三次月考試題 物理 含答案.doc

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2019-2020年高三上學(xué)期第三次月考試題 物理 含答案 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分．其中1～8小題為單選題，9～12為多選題．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分．結(jié)果填到答題卡上) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．著名科學(xué)家牛頓對物理學(xué)的發(fā)展做出了巨大貢獻．下列有關(guān)牛頓的表述中正確的是(D) A．牛頓用扭秤裝置測定了萬有引力常量 B．牛頓通過斜面實驗得出自由落體運動位移與時間的平方成正比 C．牛頓認為站在足夠高的山頂上無論以多大的水平速度拋出物體，物體都會落回地面 D．牛頓的“月—地檢驗”表明地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力，與行星所受太陽的引力服從相同規(guī)律 2．如圖為兩個質(zhì)點A、B同時同地開始運動的v－t圖象．由圖可知(C) A．在t1時刻兩質(zhì)點相距最遠 B．在t2時刻兩個質(zhì)點相遇 C．在0～t1時間內(nèi)質(zhì)點B的加速度比質(zhì)點A的大 D．兩物體出發(fā)后可以相遇兩次 3．在光滑水平面上，有一個物體同時受到兩個水平力F1與F2的作用，在第1 s內(nèi)物體保持靜止?fàn)顟B(tài)．若力F1與F2隨時間的變化關(guān)系如圖所示，則物體(B) A．在第2 s內(nèi)物體做加速度逐漸減小的加速運動 B．在第3 s內(nèi)物體做加速度逐漸增大的加速運動 C．在第4 s內(nèi)物體做加速度逐漸增大的加速運動 D．在第5 s末速度為零 4．兩根長度不同的細線下面分別懸掛兩個小球，細線上端固定在同一點，若兩個小球以相同的角速度，繞共同的豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則兩個擺球在運動過程中，相對位置關(guān)系示意圖正確的是(B) 5.xx年2月1日15點29分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第五顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星．該衛(wèi)星為地球中圓軌道衛(wèi)星，質(zhì)量為m，軌道離地面的高度約為地球半徑R的3倍．已知地球表面的重力加速度為g，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響．則(D) A．衛(wèi)星的繞行速率大于7.9 km/s B．衛(wèi)星的繞行周期約為8π C．衛(wèi)星所在處的重力加速度大小約為g D．衛(wèi)星的動能大小約為 6．如圖所示，將兩個質(zhì)量均為m，帶電荷量分別為＋q、－q的小球a、b用絕緣細線懸掛于O點，置于水平方向的勻強電場中，用力F拉小球a，使整個裝置處于平衡狀態(tài)，且懸線Oa與豎直方向的夾角為30.則F的大小可能為(A) A．mg B.mg C.mg D.mg 7．如圖，水平地面上有一木箱，木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，木箱在與水平夾角為θ的拉力F作用下做勻速直線運動．在θ從0逐漸增大到90的過程中，木箱的速度始終保持不變，則拉力F和拉力功率P大小變化是(C) A．F一直增大，P一直增大 B．F一直減小，P一直減小 C．F先減小后增大，P一直減小 D．F先減小后增大，P先減小后增大 8．水平地面上有兩個固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙，底邊長分別為L1、L2，且L1＜L2，如圖所示．兩個完全相同的小滑塊A、B(可視為質(zhì)點)與兩個斜面間的動摩擦因數(shù)相同，將小滑塊A、B分別從甲、乙兩個斜面的頂端同時由靜止開始釋放，取地面所在的水平面為參考平面，則(B) A．從頂端到底端的運動過程中，由于克服摩擦而產(chǎn)生的熱量一定相同 B．滑塊A到達底端時的動能一定比滑塊B到達底端時的動能大 C．兩個滑塊從頂端運動到底端的過程中，重力對滑塊A做功的平均功率比滑塊B小 D．兩個滑塊加速下滑的過程中，到達同一高度時，機械能可能相同 【解析】A、B滑塊從斜面頂端分別運動到斜面低端的過程中，摩擦力做功不同，所以克服摩擦而產(chǎn)生的熱量一定不同，故A錯誤；由于B物塊受到的摩擦力f＝μmgcos θ大，且通過的位移大，則B克服摩擦力做功多，滑塊A克服摩擦力做功少，損失的機械能少，根據(jù)動能定理，可知滑塊A到達底端時的動能一定比B到達底端時的動能大，故B正確；整個過程中，兩物塊所受重力做功相同，但由于A先到達低端，故重力對滑塊A做功的平均功率比滑塊B的大，故C正確．兩個滑塊在斜面上加速下滑的過程中，到達同一高度時，重力做功相同，由于斜面傾角不同，所以在斜面上滑行的距離不等，即摩擦力做功不等，所以機械能不同，故D錯誤；故選B. 9．質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，重力加速度為g，由于阻力作用，下落的加速度為0.8g，在物體下落h的過程中，下列說法中正確的是(AD) A．物體的動能增加了0.8mgh B．物體的機械能減少了0.8mgh C．物體克服阻力所做的功為0.8mgh D．物體的重力勢能減少了mgh 【解析】物體的合力做正功為0.8mgh，則物體的動能增量為0.8mgh，故A正確；物體下落過程中，受到阻力為0.2mg，物體克服阻力所做的功0.2mgh，機械能減少量等于阻力所做的功；故機械能減少了0.2mgh；故B錯誤，C錯誤；物體下落h高度，重力做功為mgh，則重力勢能減少了mgh，故D正確；故選AD. 10．如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩物體在同一水平線上．當(dāng)水平拋出A物體的同時，B物體開始自由下落(空氣阻力忽略不計)．曲線AC為A物體的運動軌跡，直線BD為B物體的運動軌跡，兩軌跡相交于O點．則兩物體(BC) A．經(jīng)O點時速率相等 B．從運動開始至經(jīng)過O點過程中兩物體的速度變化量相等 C．在O點時重力的功率相等 D．在O點具有的機械能相等 【解析】兩物體加速度相同，時間相同，故從運動開始至經(jīng)過O點過程中A的速度變化相同，故B正確；兩者經(jīng)O點時豎直方向的速度vy＝，相同，因此重力的瞬時功率P＝mgvy，也相同，故選項C正確；A經(jīng)過O點時的速度vA＝，故選項A錯誤；由于兩者質(zhì)量相等，在O點時兩者的重力勢能相同，但動能不同，故選項D錯誤． 11．如圖甲所示，在傾角為θ的光滑斜面上，有一個質(zhì)量為m的物體在沿斜面方向的力F的作用下由靜止開始運動，物體的機械能E隨位移x的變化關(guān)系如圖乙所示．其中0～x1過程的圖線是曲線，x1～x2過程的圖線為平行于x軸的直線，則下列說法中正確的是(AD) A．物體在沿斜面向下運動 B．在0～x1過程中，物體的加速度一直減小 C．在0～x2過程中，物體先減速再勻速 D．在x1～x2過程中，物體的加速度為gsin θ 【解析】在0～x1過程中物體機械能減小，知拉力做負功，拉力方向向上，位移方向向下，故物體沿斜面向下運動，故A正確；在0～x1過程中圖線的斜率逐漸減小到零，知物體的拉力逐漸減小到零．根據(jù)a＝，可知加速度逐漸增大，故B錯誤；在0～x1過程中，加速度的方向與速度方向相同，都沿斜面向下，所以物體做加速運動，故C錯誤；在x1～x2過程中，機械能守恒，拉力F＝0，此時a＝＝gsin θ，故D正確．故選AD. 12．如圖所示，斜面與足夠長的水平橫桿均固定，斜面頂角為θ，套筒P套在橫桿上，與繩子左端連接，繩子跨過不計大小的定滑輪，其右端與滑塊Q相連接，此段繩與斜面平行，Q放在斜面上，P與Q質(zhì)量相等，均為m，O為橫桿上一點且在滑輪的正下方，滑輪距橫桿h，手握住P且使P和Q均靜止，此時連接P的繩與豎直方向夾角θ，然后無初速釋放P，不計繩子的質(zhì)量和伸長及一切摩擦，重力加速度為g.關(guān)于的P描述正確的是(AC) A．釋放P前繩子拉力大小為mgcos θ B．釋放后P做勻加速運動 C．P達O點時速率為 D．P從釋放到第一次過O點，繩子拉力對P做功功率一直增大 【解析】釋放P前，對Q分析，根據(jù)共點力平衡得，T＝mgcos θ，故A正確；對P分析，知P所受的合力在變化，則加速度在變化，做變加速直線運動，故B錯誤；當(dāng)P到O點時，Q的速度為零，對P和Q系統(tǒng)研究，mg(－h(huán))cos θ＝mv2，解得v＝ ，故C正確；P從釋放到第一次過O點，速度逐漸增大，拉力在水平方向的分力在減小，則拉力的功率不是一直增大，故D錯誤．故選AC. 答題卡 題　號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答　案 D C B B D A C B AD BC AD AC 第Ⅱ卷 二、實驗題(本題包括2小題.13題8分，14題6分，每空2分，共14分) 13．為了“探究功與速度變化的關(guān)系”，經(jīng)查資料得知，彈簧的彈性勢能Ep＝kx2，其中k是彈簧的勁度系數(shù)，x是彈簧長度的變化量．某同學(xué)就設(shè)想用壓縮的彈簧推靜止的小球(質(zhì)量為m)運動來探究這一問題．為了研究方便，把小球放在水平桌面上做實驗，讓小球在彈力作用下運動，即只有彈簧推力做功．該同學(xué)設(shè)計實驗如下： 首先進行如圖甲所示的實驗：將輕質(zhì)彈簧豎直掛起來，在彈簧的另一端掛上小球，靜止時測得彈簧的伸長量為d.在此步驟中目的是要確定彈簧的勁度系數(shù)k，用m、d、g表示為k＝____. 接著進行如圖乙所示的實驗：將這根彈簧水平放在桌面上，一端固定，另一端被上述小球壓縮，測得壓縮量為x，釋放彈簧后小球被推出去，從高為h的水平桌面上拋出，小球在空中運動的水平距離為L.則小球被彈簧推出過程的初動能Ek1＝__0__，末動能Ek2＝____．彈簧對小球做的功W＝____(用m、x、d、g表示)． 對比W和Ek2－Ek1就可以得出“功與速度變化的關(guān)系”，即在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，外力所做的功等于物體動能的變化． 14．如圖，用光電門等器材驗證機械能守恒定律．直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處靜止釋放，下落過程中經(jīng)過A處正下方的B處固定的光電門，測得A、B的距離為H(H?d)，光電門測出小球通過光電門的時間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，則 (1)小球通過光電門B時的速度表達式__v＝__； (2)多次改變高度H，重復(fù)上述實驗，作出隨H的變化圖像如圖所示，當(dāng)圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球直徑d滿足以下表達式__＝H0__時，可判斷小球下落過程中機械能守恒； (3)實驗中發(fā)現(xiàn)動能增加量ΔEk總是小于重力勢能減少量ΔEp，增加下落高度后，ΔEp－ΔEk將__增加__ (選填“增加”、“減小”或“不變”)． 三、計算題(本題包括3小題，其中15題10分，16題10分，17題13分．共33分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分) 15．(10分)如圖，A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細線相連，A放在固定的光滑斜面上，B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球放在水平地面上．現(xiàn)用手控制住A，并使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細線豎直、右側(cè)細線與斜面平行．已知A的質(zhì)量為4m，B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，細線與滑輪之間的摩擦不計．開始時整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時，C恰好離開地面．求： (1)斜面傾角α； (2)A獲得的最大速度． 【解析】(1)A速度最大時，系統(tǒng)平衡： 4mgsin α＝2mg(2分) 得α＝30(1分) (2) 開始時、A速度最大時，彈簧的形變量均為x＝(2分) 所以開始時、A速度最大時，彈簧有相同的彈性勢能，設(shè)A的最大速度為v，根據(jù)能量守恒有： 4mg2xsin α－mg2x＝5mv2(3分) 解得：v＝2g (2分) 16．(10分)在寬度為d的條形區(qū)域內(nèi)有勻強電場，電場的方向平行于區(qū)域邊界．有一個帶電粒子(不計重力)從左側(cè)邊界上的A點，以初速度v0沿垂直于電場的方向射入電場，粒子從右側(cè)邊界射出時，沿電場方向位移大小為d .(結(jié)果可以用根號表示) (1)求粒子從右側(cè)邊界射出時的速度大??； (2)若帶電粒子的入射速度大小可以為任意值(遠小于光速)，求帶電粒子從右側(cè)邊界射出時速度的最小值． 【解析】(1)設(shè)經(jīng)過時間t粒子射出電場，沿電場方向速度為vy 由類平拋運動知：d＝v0t，d＝at2，vy＝at(3分) v＝＝v0(2分) (2)設(shè)粒子以vx射入電場，粒子射出電場的速度為： v′＝(2分) 當(dāng)(vx)2＝(a)2 時，v′取最小值(1分) 即當(dāng)vx＝ 時，有：v′min＝(2分) 17．(13分)如圖所示，由n＝100片相同薄板疊放成的柱體A，放在水平面上，每一薄板均為正方形，邊長為L＝10 cm，質(zhì)量為m＝0.1 kg.所有接觸面的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.09.重力加速度取g＝10 m/s2.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．試求： (1)若用力F1直接把A的最上方薄板水平拉出，拉力F1的范圍； (2)若用力F2直接把A的最下方薄板水平拉出，拉力F2的范圍； (3)現(xiàn)在用硬質(zhì)薄尺快速擊打最下面一片薄板，僅使它立即獲得垂直于邊長方向的水平速度，導(dǎo)致與A分離，在A的剩余部分靜止后再按同樣的要求擊打第二次、第三次、……，直到各薄板全部分離為止，所有薄板獲得的最小總動能之和是多少．(設(shè)A剩余部分僅在分離后才與桌面接觸) 【解析】(1) 第一薄片受第二薄片的摩擦力f1＝μmg，則F1 >μmg＝0.09 N(2分) (2)第100薄片上表面受摩擦力f1＝99μmg ，下表面受摩擦力 f2＝100μmg(1分) 上面99塊薄板加速度：a1＝μg(1分) 最下方薄板加速度：a2＝(1分) 拉出最下方薄板的條件a118 N(1分) (3)第n薄片獲速度最小vn時，各層面摩擦因數(shù)均為μ，其余薄片相對靜止． A的剩余部分加速度a1′＝＝μg(1分) 第n薄片的加速度a2′＝＝(2n－1)μg(1分) A做勻加速運動，第n薄片做勻減速運動，速度相同時歷時為t， 有：vn－a2′t＝a1′t(1分) 與A分離的條件是vnt－a2′t2≥a1′t2＋L ：(1分) 聯(lián)立求解得最小速度：vn＝2(1分) 同理得，第(n－1) 薄片獲最小速度：v(n－1)＝2 …… 這樣擊打了99次，最后獲動能之和最小值為： Ek＝m(v＋v＋……＋v)(1分) 代入數(shù)據(jù)得：Ek＝90.882 J(1分) 四、選做題(三個題任意選做一個，如果多做或全做的，按18題閱卷，共15分) 18．【物理——選修3—3】(15分) (1)(5分)下列有關(guān)熱現(xiàn)象的說法正確的是__BDE__．(填正確答案標(biāo)號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每選錯1個扣3分，最低得分為0分) A．分子力隨分子間距離增大而增大 B．沒有摩擦的理想熱機也不可能把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機械能 C．已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和密度，可求出阿伏加德羅常數(shù) D．內(nèi)能不同的物體，它們分子熱運動的平均動能可能相同 E．瓶中充滿某理想氣體，且瓶內(nèi)壓強高于外界壓強，在緩慢漏氣過程中內(nèi)外氣體的溫度相等且均不發(fā)生改變．則瓶內(nèi)氣體在吸收熱量且分子平均動能不變 (2)(10分)如圖所示，水平放置一個長方體的封閉氣缸，用無摩擦活塞將內(nèi)部封閉氣體分為完全相同的A、B兩部分．初始時兩部分氣體壓強均為p、熱力學(xué)溫度均為T.使A的溫度升高ΔT而保持B部分氣體溫度不變．則A部分氣體的壓強增加量為多少？ 【解析】設(shè)溫度升高后，AB壓強增加量都為Δp，對A部分氣體，升高溫度后體積VA， 則＝(3分) 對B部分氣體，升高溫度后體積VB，則pV＝(p＋Δp)VB(3分) 又2V＝VA＋VB(2分) 得Δp＝(2分) 19．【物理——選修3—4】(15分) (1)(5分)下列說法正確的是__BCE__．(填正確答案標(biāo)號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每選錯1個扣3分，最低得分為0分) A．機械波的振幅與波源無關(guān) B．機械波的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定 C．一束單色光由空氣射入玻璃，這束光的速度變慢，波長變短 D．利用紫外線可以進行電視機等電器的遙控 E．在雙縫干涉現(xiàn)象里，把入射光由紅光換成紫光，相鄰兩個明條紋間距將變窄 (2)(10分)如圖，三角形AOB為等腰直角三棱鏡的橫截面，以O(shè)A、OB為軸建立直角坐標(biāo)系xOy，OA＝OB＝d，一束平行于斜邊AB的平行光從OB邊射入．從C點入射的光剛好從A點射出，OC＝d ，光透過棱鏡只考慮一次內(nèi)部反射．求： (ⅰ)棱鏡的折射率； (ⅱ)部分光將會從OA邊以平行于AB邊的方向射出，這部分透射光在垂直于光線方向的寬度． 【解析】(ⅰ)依題意，光在OB上得入射角α＝45，折射角β＝30，由折射定律得： 棱鏡的折射率n＝＝ (4分) (ⅱ)光路如圖，由幾何關(guān)系有： ∠OBE＝30，OE＝dtan 30＝d(4分) 透射光在垂直于光線方向的寬度： L＝AEsin 45＝d(2分) 20．【物理——選修3—5】(15分) (1)(5分)下列關(guān)于近代物理內(nèi)容的說法正確的有__CDE__．(填正確答案標(biāo)號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每選錯1個扣3分，最低得分為0分) A．原子核發(fā)生一次β衰交，原子核減少一個中子和一個質(zhì)子 B．盧瑟福通過α粒子散射實驗提出原子核由質(zhì)子和中子組成 C．一束光照射到某種金屬上，沒有發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，是因為這束光的頻率較低 D．壓力和溫度不會影響到放射性元素的半衰期 E．玻爾認為，氫原子由高能量狀態(tài)躍遷到低能量狀態(tài)時，原子能量減少 (2)(10分)如圖所示，質(zhì)量M＝9 kg小車B靜止在光滑水平面上，小車右端固定一輕質(zhì)彈簧，質(zhì)量m＝0.9 kg的木塊A(可視為質(zhì)點)靠輕彈簧放置并處于靜止?fàn)顟B(tài)，A與彈簧不栓接，彈簧處于原長狀態(tài)，木塊A右側(cè)車表面光滑，木塊A左側(cè)車表面粗糙，動摩擦因數(shù)μ＝0.75.一顆質(zhì)量m0＝0.1 kg的子彈以v0＝100 m/s的初速度水平向右飛來，瞬間擊中木塊并留在其中．如果最后木塊A剛好不從小車左端掉下來，求：小車最后的速度及木塊A開始時到小車左端的距離(重力加速度g取10 m/s2)． 【解析】子彈進入木塊的過程中動量守恒： m0v0＝(m＋m0)v1，v1＝10 m/s(3分) 依題意，A到達小車左端時與小車速度相同，設(shè)為v2，系統(tǒng)動量守恒，以木塊的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得： m0v0＝(M＋m＋m0)v2，得 v2＝1 m/s(3分) 滑塊在小車上滑動的過程中能量守恒：(m＋m0)v－(M＋m＋m0)v＝μ(m＋m0)gL(2分) 聯(lián)立解得：L＝6 m (2分)