2020年湖南省衡阳市中国百强中学高三物理月考试卷带解析

2020年湖南省衡阳市中国百强中学高三物理月考试卷含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. 下图是某物体做直线运动的各种图象，其中v、a、F、Ek分别表示物体的速度、加速度、所受到的合外力、动能，则该物体一定不做匀变速直线运动
的是（）
参考答案：
D
2. 以下对物理学发展史的说法正确的是
A．卡文迪许利用扭秤实验测得了静电常量
B．法拉弟为了形象的描述电场首次引入电场线的概念
C．开普勒在前人积累的数据上提出了万有引力定律
D．牛顿利用理想斜面实验推翻了亚里斯多德关于运动需要力来维持的观点
参考答案：
D
3. 如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，
A、B、C三点电势分别为3.0V、4.0V、5.0V，正六边形所在平面与电场线平行。

下列说法中正确的是
A. 通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线
B. 匀强电场的场强大小为10V/m
C. 匀强电场的场强方向为由C指向A
D. 将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少1.6×10－19J
参考答案：
ACD
4. （08年全国卷Ⅰ）矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在的平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。

若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是
参考答案：
答案：D
解析：0-1s内B垂
直纸面向里均匀增
大，则由楞次定律及
法拉第电磁感应定律
可得线圈中产生恒定
的感应电流，方向为
逆时针方向，排除
A、C选项；2s-3s
内，B垂直纸面向外均匀增大，同理可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向，排除B选项，D正确。

5. （多选题）如图所示，半径为R的内壁光滑圆轨道竖直固定在桌面上，一个可视为质点的质量为m 的小球静止在轨道底部A点。

现用小锤沿水平方向快速击打小球，使小球在极短的时间内获得一个水平速度后沿轨道在竖直面内运动。

当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点。

已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W1，第二次击打过程中小锤对小球做功W2。

设先后两次击打过程中小锤对小球做功
全部用来增加小球的动能，则的值可能是（）
A. B. C. D．1
参考答案：
BC
试题分析：第一次击打后球最多到达与球心O等高位置，根据功能关系，有：W1≤mgR…①
两次击打后可以到轨道最高点，根据功能关系，有：W1+W2-2mgR=mv2…②
在最高点，有：mg+N=m≥mg…③
联立①②③解得：W1≤mgR；W2≥mgR
故，故BC正确，AD错误；故选BC.
考点：动能定理；牛顿定律的应用
【名师点睛】本题考查牛顿定律在圆周运动中的应用问题；关键是抓住临界状态，然后结合功能关系和牛顿第二定律列式分析，不难。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 右图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。

粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被封闭于烧瓶内。

开始时，B、C内的水银面等高。

（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管_______（填：“向上”或“向下”）移动，直至_____________。

（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用∆t表示气体升高的摄氏温度，用∆h表示B管内水银面高度的改变量。

根据测量数据作出的图线是：
参考答案：
向下，B、C两管内水银面等高[ A ]
7. 如图所示电路中，E为不计内阻的电源，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，灯L的电阻不随温度改变，所有电表均为理想电表。

某同学选择与电路图相应的实验器材，按图示电路进行实验，通过改变滑动变阻器滑动片P的位置从而调节灯泡的亮度，并将各电表的示数变化情况分别记录在下表中。

则由表格中数据可知变阻器电阻R1的全阻值为Ω；表格中X值为。

参考答案：
．20；0.72
8. 电动车所需能量有它所携带的蓄电池供给。

图为某电动车与汽油车性能的比较。

通常车用电动机的质量是汽油机电动机质量的4倍或者5倍。

为促进电动车的推广使用，在技术上应对电动车的_________、_____________等部件加以改进。

给电动车蓄电池充电的能量实际上来自于发电站。

一般发电站燃烧燃料释放出来的能量仅30％转化为电能，在向用户输送及充电过程中又损失了20%，这意味着使用电动车时能量转化的总效率约为________％。

参考答案：
答案：蓄电池电动机 16.8
解析：根据题意，使用电动车时能量转化的总效率约为30%×80%×70%=16.8％。

9. 如图所示，一个半径为R、透明的球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体
后经B点射出，最后射到水平面上的C点。

已知，该球体对蓝光的折射率为。

则它从球
面射出时的出射角▲。

若换用一束紫光同样从A点射入该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置▲（填“偏左”、“偏右”或“不变”）。

参考答案：由折射率的定义式可得,由几何关系可知=30°，故60°。

在同种介质中，紫光的偏折程度大于蓝光，故紫光从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置偏左。

10. 图是某地区1、7月份气温与气压的对照表，7月份与1月份相比较，从平均气温和平均大气压的角度来说正确的是
A．空气分子无规则热运动的激烈情况几乎相同
B．空气分子无规则热运动减弱了
C．单位时间内空气分子对单位面积的地面撞击次数增多了
D．单位时间内空气分子对单位面积的地面撞击次数减少了
参考答案：
D
11. 23．如图所示，t＝0时，一小物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。

每隔2s测得的三个时刻物体的瞬时速度，记录在下表中。

重力加速度g取10m/s2，则物体到达B点的速度为 m/s；物体经过BC所用时间为 s。

参考答案：
13.33；6.67
12. (4分)两个单摆甲和乙，它们的摆长之比为4∶1，若它们在同一地点做简谐运动，则它们的周期之比T甲:T乙= 。

在甲摆完成10次全振动的时间内，乙摆完成的全振动次数为。

参考答案：
答案：2：1 20
13. 某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。

物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。

从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。

打点计时器
电源的频率为50Hz。

（1）通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点和之间某时刻开始减速。

（2）计数点5对应的速度大小为 m/s，计数点6对应的速度大小为 m/s。

（保留三位有效数字）。

（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a= m/s2（保留三位有效数字），若用a/g来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实
值（填“偏大”或“偏小”）。

参考答案：
（1） 6；7【或7；6】（4分）
（2）1.00；1.20（4分）
（3）2.00；偏大（4分）
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. (1)某同学想测定一电压表内阻，他先用多用电表欧姆档进行粗测。

该同学在进行欧姆调零时不慎调零不足。

则该同学测到的电压表内阻与实际内阻相比_______（填偏大、偏小、相等）。

(2)该同学选用下列实验器材对电压表内阻进行较精确测量。

A．待测电压表V1（3V，内阻R v1约为3K，测量值记为U1）
B．电流表A1（0.6A，内阻R A1约为1，测量值记为I1）
C．电压表V2（6V，内阻R V2为6K，测量值记为U2）
D．滑动变阻器R0（0~10 1A）
E．定值电阻R1（3K）
F．定值电阻R2（10）G．直流电源E（电动势为18V，内阻约为1）
①为了较精确测量待测电压表内阻，试选用上述器材并在虚线框中设计实验电路（电路中应标明所选仪器代号）。

_______
②写出用所选仪器测量电压表内阻的表达式（电流、电压用测量值表示，电阻用对应代号表示）
___________________。

参考答案：
(1). 偏大 (2). (3).
【分析】
由欧姆表测电阻基本原理可知欧姆调零不足，即实际内阻大于理论内阻；测量电阻的基本原理是伏安法，待测电压表可读出本身的电压，可与定值电阻串联，用电压表V2测出串联总电压，即可根据串联电路电压与电阻成正比的特点求解电压表的内阻．由于变阻器总电阻较小，为方便调节，可接成分压式；
【详解】解：(1)由欧姆表测电阻基本原理，，实验中，欧姆调零不足，即实际内阻大于理论内阻，当指针指在某位置时，实际电阻小于测得电阻，即测量值偏大；
(2)实验中，采用伏安法测量电压表内阻，电压表电压为U1，因电压表满偏电流只有1mA左右，用题
目所给电流表无法直接测量，故采用电压表V2间接测量，电压表V2内阻已知，即为流过V2的电流。

实验中，滑动变阻器阻值较小，采用分压式接法便于调节电压，但滑动变阻器有最大电流，若直接将滑动变阻器与电源串联，会使滑动变阻器超载，故将定值电阻R2与滑动变阻器串联，保护电路。

实验电路如图所示。

(3)待测电压表电流，待测电压表电压为，故待测电压表电阻
15. 读出螺旋测微器读数：cm
参考答案：
0.3550cm
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为h，磁感应强度为B．有一宽度为b（b＜h）、长度为L、电阻为R、质量为m的矩形导体线圈紧贴磁场区域的上边缘从静止起竖直下落，当线圈的PQ边到达磁场下边缘时，恰好开始匀速运动．求线圈穿越磁场区域经历的时间．
参考答案：
线圈穿越磁场区域经历的时间是
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；动量定理；电磁感应中的能量转化．【分析】线圈穿越磁场区域经历了三段过程：进入磁场、完全在磁场里面和穿出磁场，分段求时间的表达式．
由题意，线圈的PQ边到达磁场下边缘时，恰好做匀速运动，重力与安培力二力平衡，由平衡条件和
安培力的表达式F A=结合可求得线圈穿出磁场时的速度．
对线圈从开始到刚好完全进入磁场的过程，线圈受到重力和安培力，运用动量定理列式，得到时间表达式；
线圈完全在磁场里运动过程，做匀加速运动，由运动学公式得到时间表达式；
匀速穿出磁场过程，由运动学公式得到时间表达式．联立即可求得总时间．
【解答】解：设线圈匀速穿出磁场区域的速度为v，此过程线圈的重力与磁场作用于线圈的安培力平衡，即有：
mg=，
所以．
对线圈从开始到刚好完全进入磁场的过程，经历的时间设为t1，线圈所受安培力的平均值为．线圈
速度的平均值为，此过程线圈的末速度值为v1，根据动量定理，得
而
代入上式得：．
因为b＜h，所以接着线圈在磁场里作匀加速运动，直到线圈的下边到达磁场的下边界为止，此过程经历的时间：．
之后线圈以速度v匀速穿出磁场，经历时间．
所以线圈穿越磁场区域经历的时间：．答：线圈穿越磁场区域经历的时间是．
17. （9分）质量为M=6 kg的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量为3 kg，停在B的左端。

质量为1 kg的小球用长为0. 8 m的轻绳悬挂在固定点O
上，将轻绳拉直至水平位置
后，由静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞，碰撞时间极短，且无机械能损失，物块与小球可视为质点，不计空气阻力。

已知A、B间的动摩擦因数，A离开B时的速度是B的2倍，g取10m/s2。

求木板多长？
参考答案：
由机械能守恒有: ，（2分）
球与A碰撞过程中，系统动量守恒，机械能守恒
（3分）
A与B系统动量守恒：
(2分)
由能量守恒：（2分）
18. 如图所示，O、M、N为竖直放置的光滑细杆上的三个点，A、B两点与O点处于同一水平线上，且OM=ON=OA=OB=0. 4m.质量为m=0. 3kg的圆环穿在细杆上，两根完全相同、原长均为L=0. 4m的轻质弹簧，一端与圆环相连，另一端分别固定在A、B两点．现将圆环沿杆拉至M点由静止释放，当圆环下滑到P点时速度最大，己知OP=0. 3m，整个过程中弹簧都在弹性限度内，重力加速度g=l0m／s2.求：(1)弹簧的劲度系数k；
(2)圆环经过N点时的速率v的大小．
参考答案：
(1)25N/m (2)4m/s
试题分析：
(1)圆环下滑到P点时速度最大，说明P点时圆环所受合力为零，对圆环在P点时受力分析，由平衡条件可得弹簧的劲度系数；
(2)圆环经过N点时弹簧的长度与圆环在M点一样，则从M到N过程，弹簧弹力不做功，对此过程应用动能定理可得圆环经过N点时的速率。

解：(1)圆环下滑到P点时速度最大，说明P点时圆环所受合力为零，设轻质弹簧的劲度系数为，弹簧的伸长量为，弹簧与竖直方向夹角为，
在P点竖直方向由力的平衡可得：
由几何关系得：、
联立可得：
(2)圆环经过N点时弹簧的长度与圆环在M点一样，则从M到N过程，弹簧弹力不做功，设圆环经过N 点时的速率为v
对此过程应用动能定理可得：
解得：。