重庆高三高中物理月考试卷带答案解析
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重庆高三高中物理月考试卷
班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________
一、选择题
1.如图所示,A、B两小球同一高度静止释放,已知,A、B球受到相同大小的空气阻力,两球与地面碰撞
均为弹性碰撞,则以下说法正确的是:()
A.A、B两球同时落地
B.落地前,A球加速度较大
C.与地面碰撞后,A球上升的加速度较大
D.与地面碰撞后,A球上升的高度较大
2.如图所示,水平地面上固定着一根竖直立柱,某人用绳子通过柱顶的定滑轮将重物拉住,不计滑轮摩擦。
则在人
拉着绳子的一端缓慢向右移动的过程中:()
A.地面对人的摩擦力逐渐增大,绳对滑轮的压力逐渐减小
B.地面对人的摩擦力逐渐减小,绳对滑轮的压力保持不变
C.地面对人的摩擦力逐渐减小,绳对滑轮的压力逐渐增大
D.地面对人的摩擦力逐渐增大,绳对滑轮的压力保持不变
3.电源、开关S、定值电阻、灯泡L、光敏电阻和电容器连接成如图所示的电路,电容器的两平行板水平放置。
当开关S闭合,并且无光照射光敏电阻时,一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点。
当用强光照射时,光
敏电阻的阻值变小,则()
A.灯泡亮度变暗
B.电容器两极板间电压变小
C.电容器所带电荷量减小
D.液滴向上运动
4.如图,在O点固定一点电荷Q,一带电粒子P从很远处以初速度射入电场,MN为粒子仅在电场力作用下的
运动轨迹.虚线是以O为中心,、、为半径画出的三个圆,且,a、b、c为轨迹MN与
三个圆的3个交点,则:()
A.P、Q两电荷可能同号,也可能异号
B.a点电势大于b点电势
C.P在a的电势能大于在c的电势能
D.P由a到b的动能变化是由a到c的动能变化的两倍
5.2011年8月,“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道.如图,该点位于太阳和地球连线的延长线上,“嫦娥二号”在该点几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动.“嫦娥二号”的向心力由太阳和地球引力
的合力提供,地球绕太阳运动的向心力仅由太阳的万有引力提供。
若此时太阳和地球的距离为地球和“嫦娥二号”距
离的倍,则太阳与地球的质量之比为:()
A.B.
C.D.
6.下列说法正确的是:( )
A.物体速度变化越大,则加速度一定越大
B.物体动量发生变化,则物体的动能一定变化
C.合外力对系统做功为零,则系统机械能一定守恒
D.系统所受合外力为零,则系统的动量一定守恒
7.如图所示,一劲度系数为的轻弹簧下端固定在水平地面上,上端与一质量为的物块相连,处于静止状态,现
施加一竖直向上的大小为的恒力,求物块上升多高时物块速度最大?
二、实验题
1.(6分)学校科技活动小组的同学们准备自己动手粗略测定铁块与长木板之间的动摩擦因数,已有的器材:长木板、小铁块、米尺和刻度尺.他们同时从实验室借来一个电火花打点计时器,设计了如下实验:
a.用米尺测量长木板总长度,将打点计时器固定在长木板上。
然后将长木板靠在竖直墙壁固定(如图),并测量
长木板顶端B相对于水平地面的高度和长木板底端A与墙角C之间的距离;
b.将小铁块连上纸带,接通打点计时器后释放,得到的纸带如下图, A、B、C、D、E是纸带上连续的5个点。
现用刻度尺直接测出AC、CE的距离分别为:、;已知交流电的频率为,重力加速度为.由此可求得铁块
的加速度=;根据牛顿第二定律,可求得动摩擦因数= (用、和测得物理量的字母表
示) 。
2.(12分)某同学用下图的装置做“验证动量守恒定律”的实验,操作步骤如下:
(1)先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板竖立于靠近槽口处,
使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,撞到木板在记录纸上留下压痕O.
(2)将木板向右平移适当距离,再使小球a从原固定点由静止释放,撞到木板在记录纸上留下压痕B。
(3)把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的右边缘,让小球a仍从原固定点由静止开始滚下,与b球相
碰后,两球撞在木板上,并在记录纸上留下压痕A和C.
①本实验必须测量的物理量是___________。
(填序号字母,要求验证方法简洁可行)
A.小球a、b的质量、
B.小球a、b的半径
C.斜槽轨道末端到木板的水平距离
D.球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差
E.记录纸上O点到A、B、C的距离、、
②放上被碰小球,两球相碰后,小球a在图中的压痕点为___________.
③若两球碰撞动量守恒,则应满足的表达式为______________________.(用①中测量的量表示)
④若两球发生的是弹性碰撞,则还应满足的表达式为:______________________________.
三、计算题
1.(14分)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,极板长,两板间的距离.电源的
电动势,内阻未知,,.闭合开关S,电路稳定后,一带负电的粒子从B板左端且非常靠
近B板的位置以初速度水平向右射入,并恰好从A板右边缘飞出。
已知粒子的电量,
质量(不计空气阻力和粒子重力)。
求:
(1)两极板间的电势差;(2)电源的内阻.
2.(16分)如图所示:矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域;半径为、内壁光滑、
内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O为MN的中点,半圆管的
一半处于电场中。
一带正电的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球可视为质点,质量为,电量为,当小球达到B点时,对管壁的压力为,重力加速度为,求:
(1)匀强电场的电场强度;(2)若小球能从矩形框的右边界NP离开电场,矩形区域MNPQ的最小面积.
3.(20分)如图,在倾角为的足够长的光滑绝缘斜面上,带正电的物块A和不带电绝缘物块B相距.
,物块A位于斜面底端,斜面处于范围足够大、方向平行斜面向上的匀强电场中。
将A、B同时由静止释放,两物块恰好在AB中点处发生第一次碰撞, A、B碰撞过程相互作用时间极短,已知A、B碰撞过程无机械
能损失,且A的电荷没有转移,A、B均可视为质点,重力加速度为。
求:
(1)第一次相碰前瞬间A、B的速度大小;
(2)第一次碰撞后,第二次碰撞前,A、B之间的最大距离;
(3)若斜面长度有限,要使A、B仅能在斜面上发生两次碰撞,试求斜面长度的范围。
重庆高三高中物理月考试卷答案及解析
一、选择题
1.如图所示,A、B两小球同一高度静止释放,已知,A、B球受到相同大小的空气阻力,两球与地面碰撞均为弹性碰撞,则以下说法正确的是:()
A.A、B两球同时落地
B.落地前,A球加速度较大
C.与地面碰撞后,A球上升的加速度较大
D.与地面碰撞后,A球上升的高度较大
【答案】C
【解析】小球下落过程,由牛顿第二定律:,得,则,由可知B球先落地,选项A、B均错误.小球上升过程:,则A球的加速度较大,选项C正确.落地时由可知
,两球与地面碰撞均为弹性碰撞,反弹的速度与触地速度大小相等,而上升减速时A的加速度较大,则A 球上升的高度较小,选项D错误.故选C.
【考点】本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律.
2.如图所示,水平地面上固定着一根竖直立柱,某人用绳子通过柱顶的定滑轮将重物拉住,不计滑轮摩擦。
则在人拉着绳子的一端缓慢向右移动的过程中:()
A.地面对人的摩擦力逐渐增大,绳对滑轮的压力逐渐减小
B.地面对人的摩擦力逐渐减小,绳对滑轮的压力保持不变
C.地面对人的摩擦力逐渐减小,绳对滑轮的压力逐渐增大
D.地面对人的摩擦力逐渐增大,绳对滑轮的压力保持不变
【答案】A
【解析】设重物质量为,对重物分析可知二力平衡,,设两绳的夹角为,如图所示:
则绳对滑轮的压力为,当人缓慢向右移动时,两绳的夹角为增大,故减小.人缓慢移动时处于
平衡,受力分析如图,知,则地面对人的摩擦力增大,选项A正确,选项B、C、
D均错误.故选A.
【考点】本题考查了共点力的平衡条件及其应用、受力分析、力的合成.
3.电源、开关S、定值电阻、灯泡L、光敏电阻和电容器连接成如图所示的电路,电容器的两平行板水平放置。
当开关S闭合,并且无光照射光敏电阻时,一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点。
当用强光照射时,光
敏电阻的阻值变小,则()
A.灯泡亮度变暗
B.电容器两极板间电压变小
C.电容器所带电荷量减小
D.液滴向上运动
【答案】D
【解析】当用强光照射光敏电阻时,光敏电阻的阻值变小,电路中电流增大,由知灯泡的功率增大,
将变亮,选项A错误.两端间的电压增大,则电容器的电压增大,选项B错误.由电容器的电量知电荷量增大,选项C错误.电容器板间场强增大,液滴所受的电场力(方向向上)增大,故液
滴向上运动,选项D正确.故选D.
【考点】本题考查了电容器的动态分析、闭合电路的欧姆定律、部分电路的欧姆定律、匀强电场.
4.如图,在O点固定一点电荷Q,一带电粒子P从很远处以初速度射入电场,MN为粒子仅在电场力作用下的
运动轨迹.虚线是以O为中心,、、为半径画出的三个圆,且,a、b、c为轨迹MN与
三个圆的3个交点,则:()
A.P、Q两电荷可能同号,也可能异号
B.a点电势大于b点电势
C.P在a的电势能大于在c的电势能
D.P由a到b的动能变化是由a到c的动能变化的两倍
【答案】C
【解析】由轨迹的弯曲方向可判定两电荷间存在库伦引力,是异种电荷,故A错误. 由于不知道场源电荷Q的带电性质,所以不能确定a、b电势的高低,选项B错误.电荷从c点到a点电场力做负功,知电势能增大,即a的电势能大于在c的电势能,选项C正确.由点电荷的电场分布知,则,由动能定理可知,
故,选项D错误.
【考点】本题考查了点电荷的电场分布、带电粒子的运动、动能定理、电势能和电势.
5.2011年8月,“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道.如图,该点位于太阳和地球连线的延长线上,“嫦娥二号”在该点几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动.“嫦娥二号”的向心力由太阳和地球引力
的合力提供,地球绕太阳运动的向心力仅由太阳的万有引力提供。
若此时太阳和地球的距离为地球和“嫦娥二号”距
离的倍,则太阳与地球的质量之比为:()
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】设太阳质量为,地球质量为,嫦娥二号的质量为,嫦娥二号”与地球同步绕太阳做圆周运动则运
动的周期相同,对地球分析:,对嫦娥二号分析:,而,可得:,,故,则选项B正确,选项A、C、D均
错误.故选B.
【考点】本题考查了万有引力定律及其应用、牛顿第二定律.
6.下列说法正确的是:( )
A.物体速度变化越大,则加速度一定越大
B.物体动量发生变化,则物体的动能一定变化
C.合外力对系统做功为零,则系统机械能一定守恒
D.系统所受合外力为零,则系统的动量一定守恒
【答案】D
【解析】根据加速度的定义式可知,速度变化很大时,如果时间更长,加速度可能很小,选项A错
误.物体的动量改变,可能是方向变而大小不变,故动能可以不变化,也可以变化,选项B错误.运动过程中受合外
力做功为零,若有除重力或者是弹簧弹力以外的做功,物体的机械能并不守恒,比如匀速下降的物体,选项C错误.只有系统所受的合外力为零,系统的动量不能改变,即系统的动量守恒,选项D正确.故选D.
【考点】本题考查了加速度的定义、动能与动量的关系、机械能守恒定律的条件、动量守恒定律的条件.
7.如图所示,一劲度系数为的轻弹簧下端固定在水平地面上,上端与一质量为的物块相连,处于静止状态,现
施加一竖直向上的大小为的恒力,求物块上升多高时物块速度最大?
【答案】
【解析】最初静止时,这弹簧的压缩量为,由平衡条件:(2分)
当加速度为零时,速度最大:(2分)
则物块上升的高度:(2分)
【考点】本题考查了共点力的平衡条件及其应用、牛顿第二定律、胡克定律.
二、实验题
1.(6分)学校科技活动小组的同学们准备自己动手粗略测定铁块与长木板之间的动摩擦因数,已有的器材:长木板、小铁块、米尺和刻度尺.他们同时从实验室借来一个电火花打点计时器,设计了如下实验:
a.用米尺测量长木板总长度,将打点计时器固定在长木板上。
然后将长木板靠在竖直墙壁固定(如图),并测量
长木板顶端B相对于水平地面的高度和长木板底端A与墙角C之间的距离;
b.将小铁块连上纸带,接通打点计时器后释放,得到的纸带如下图, A、B、C、D、E是纸带上连续的5个点。
现用刻度尺直接测出AC、CE的距离分别为:、;已知交流电的频率为,重力加速度为.由此可求得铁块
的加速度=;根据牛顿第二定律,可求得动摩擦因数= (用、和测得物理量的字母表
示) 。
【答案】 (3分) , (或)(3分)
【解析】根据纸带由匀变速直线运动的判别式:,而,可得;设斜面倾角为
,对木块由牛顿第二定律:,,,可得
.
【考点】本题考查了测定动摩擦因数、牛顿第二定律.
2.(12分)某同学用下图的装置做“验证动量守恒定律”的实验,操作步骤如下:
(1)先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板竖立于靠近槽口处,
使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,撞到木板在记录纸上留下压痕O.
(2)将木板向右平移适当距离,再使小球a从原固定点由静止释放,撞到木板在记录纸上留下压痕B。
(3)把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的右边缘,让小球a仍从原固定点由静止开始滚下,与b球相
碰后,两球撞在木板上,并在记录纸上留下压痕A和C.
①本实验必须测量的物理量是___________。
(填序号字母,要求验证方法简洁可行)
A.小球a、b的质量、
B.小球a、b的半径
C.斜槽轨道末端到木板的水平距离
D.球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差
E.记录纸上O点到A、B、C的距离、、
②放上被碰小球,两球相碰后,小球a在图中的压痕点为___________.
③若两球碰撞动量守恒,则应满足的表达式为______________________.(用①中测量的量表示)
④若两球发生的是弹性碰撞,则还应满足的表达式为:______________________________.
【答案】①AE(3分) , ②C(3分) , ③(3分)
④(3分)(③④中含有、同样给分)
【解析】①a球离开轨道做平抛运动有:,,因此水平速度为,可知,在小
球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有:,根据落点可得:
,则需要知道两球的质量和竖直高度、、,故选AE.
②a球碰后速度即小于初速度,又小于球的速度,平抛发生相同的水平位移所用的时间最长,故竖直位
移最大,压痕点为C点.
③根据碰撞动量守恒和平抛规律可推得表达式为.
④若发生弹性碰撞,应满足,化简后得.
【考点】本题考查了验证动量守恒定律、平抛运动.
三、计算题
1.(14分)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,极板长,两板间的距离.电源的
电动势,内阻未知,,.闭合开关S,电路稳定后,一带负电的粒子从B板左端且非常靠
近B板的位置以初速度水平向右射入,并恰好从A板右边缘飞出。
已知粒子的电量,
质量(不计空气阻力和粒子重力)。
求:
(1)两极板间的电势差;(2)电源的内阻.
【答案】(1)(2)
【解析】(1)粒子在电场中做类平抛运动:
①(2分)
②(2分)
又③(2分)
联立①②③解得:(2分)
(2)设通过的电流为,由欧姆定律得:④(2分)
由闭合电路欧姆定律有:⑤(2分)
联立④⑤解得:(2分)
【考点】本题考查了类平抛运动、牛顿第二定律、欧姆定律.
2.(16分)如图所示:矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域;半径为、内壁光滑、
内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O为MN的中点,半圆管的
一半处于电场中。
一带正电的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球可视为质点,质量为,电量为,当小球达到B点时,对管壁的压力为,重力加速度为,求:
(1)匀强电场的电场强度;(2)若小球能从矩形框的右边界NP离开电场,矩形区域MNPQ的最小面积.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)设小球从B点滑出时的速度为
小球过B点时: (2分)
,
解得:
A到B,由动能定理有:(2分)
解得:( 2分)
(2)小球从B点滑出后,在水平方向做变速直线运动,竖直方向做自由落体运动
水平方向:(1分)
竖直方向:( 1分)
设向左减速时间为,则有( 1分)
小球向左运动的最大距离:( 2分)
虚线框MNPQ的最小宽度
设向左减速时间为,则有
解得(1分)
小球出电场时,下落的高度(2分)
虚线框MNPQ高度应满足
故虚线框MNPQ的最小面积(2分)
【考点】本题考查了牛顿第二定律、动能定理、运动的合成与分解、匀变速直线运动的规律.
3.(20分)如图,在倾角为的足够长的光滑绝缘斜面上,带正电的物块A和不带电绝缘物块B相距.
,物块A位于斜面底端,斜面处于范围足够大、方向平行斜面向上的匀强电场中。
将A、B同时由静止释放,两物块恰好在AB中点处发生第一次碰撞, A、B碰撞过程相互作用时间极短,已知A、B碰撞过程无机械
能损失,且A的电荷没有转移,A、B均可视为质点,重力加速度为。
求:
(1)第一次相碰前瞬间A、B的速度大小;
(2)第一次碰撞后,第二次碰撞前,A、B之间的最大距离;
(3)若斜面长度有限,要使A、B仅能在斜面上发生两次碰撞,试求斜面长度的范围。
【答案】(1)(2) (3)
【解析】( 1 )对B由动能定理有:(2分)
解得,故A、B的速度大小均为(2分)
(2)选平行斜面向上,对第一次碰撞有:(1分)
(1分)
解得:,(2分)
撞后: A匀加速,B匀减速.加速度大小相等
由有:(1分)
设A、B第二次碰撞前距离为,有: (1分)
当时,有最大值(1分)
(3)当时,A、B第二次碰撞,此时
,(1分)
对第二次碰撞有:(1分)
(1分)
解得:,(1分)
设A、B第三次碰撞前距离为,有:
当时,A、B即将第三次碰撞,此时(1分)
所以斜面的最小长度:(1分)
则(1分)
所以斜面的最大长度:(1分)
则(1分)
故
【考点】本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律、动能定理、动量守恒定律.。