2020年浙江省台州市临海实验中学高三物理月考试题带解析

2020年浙江省台州市临海实验中学高三物理月考试题含解析
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. 一位高三学生以恒定的速率从学校教学楼的一层上到四层，该同学上楼过程中克服自身重力做的功最接近：
A ．60 J
B ．6.0×102 J
C ．6.0×103 J
D ．6.0×104 J 参考答案：
C
2. 右图所示，质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上，已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为：
A ．mg 和mg
B ．mg 和mg
C ．mg 和μmg
D ．mg 和μmg 。

参考答案： （ A ）
3. （多选）一物体在水平面内的直角坐标系中运动，x 轴方向运动和Y 轴方向运动的速度图象如图所示，下列对物体运动情况的判断，正确的是（ ）
A ．
物体一定做曲线运动
解答： 解：A 、由图x 轴方向做匀加速运动，而在y 轴方向做匀速直线运动，则物体受到的合力在x
轴上，而和初速度的方向不在x 轴上，一定做曲线运动，故A 正确．
B 、质点在y 轴方向加速度为零，只有x 轴方向有加速度，由vx ﹣t 图象的斜率读出质
点的加速度a==m/s2=m/s2，由F 合=ma ，合外力恒定，故B 错误；
C 、由图可知，物体所受合外力为恒力，方向始终与x 轴方向一致，故C 错误；
D 、2s 末vx=3m/s ，vy=4m/s ，则质点的速度为v= m/s=5m/s ，故D
正确．
故选：AD ．
4.
（多选）如图所示，质量为m 的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体距传送带左端距离为L ，稳定时绳与水平方向的夹角为θ，当传送带分别以v 1、v 2的速度作逆时针转动时（v 1＜v 2），绳中的拉力分别为F l 、F 2；若剪断细绳时，物体到达左端的时间分别为t l 、t 2，则下列说法正确的是（ ）
参考答案：
解：A、B、对木块受力分析，受重力G、支持力N、拉力T、滑动摩擦力f，如图
由于滑动摩擦力与相对速度无关，两种情况下的受力情况完全相同，根据共点力平衡条件，必然有
F1=F2
故A错误、B正确．
C、D、绳子断开后，木块受重力、支持力和向左的滑动摩擦力，重力和支持力平衡，合力等于摩擦力，水平向左
加速时，根据牛顿第二定律，有
μmg=ma
解得
a=μg
故木块可能一直向左做匀加速直线运动；也可能先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动；
由于v1＜v2，故
①若两种情况下木块都是一直向左做匀加速直线运动，则t l等于t2
②若传送带速度为v1时，木块先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动；传送带速度为v2时，木块一直向左做匀加速直线运动，则t1＞t2
③两种情况下木块都是先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动，则t1＞t2
故C错误，D正确；
故选BD．
5. 如图所示，水平放置的平行金属板a和b，分别与电源的正负极相连，a、b板的中央各有一小孔。

一带负电的液滴从小孔的正下方p点以一定的初速度竖直向上运动，先后穿过两个小孔到达a板时速度为，现使a板不动，保持开关K打开或闭合，b板向上或向下移动一小段距离，相同液滴仍从p点以相同的初速度竖直向上运动，先后穿过两个小孔到达a 板时速度。

则下列判断正确的是( ) A.若开关K保持闭合，向下移动b板，则
B.若开关K保持闭合，向下移动b板，则
C.若开关K闭合一段时间后再打开，向下移动b板，则
D.若开关K闭合一段时间后再打开，向下移动b板，则
参考答案：
BC
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （选修3-3）（6分）蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质．某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1，对外做功W，又对低温热源放热Q2，工质完全回复初始状态，内能没有变化．根据热力学第一
定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W
三者之间满足的关系是．热机的效率不可能达到100%，从能量转换的角度，说明能不能完全转化
为能．
参考答案：
答案：（2分）内（2分）机械（2分）
7. 质量为Ｍ的物体置于倾角为α的斜面上，静止时摩擦力为Mgsinα，滑动时摩擦力为μM gcosα，μ为物体与斜面之间的摩擦系数，则当物体在斜面上做运动时，物体受到的摩擦力同时满足以上两式，此时斜面倾角和摩擦系数之间的关系
为。

参考答案：
答案：匀速直线运动， tgα = μ
8. 有一直角架AOB，AO水平放置，表面粗糙。

OB竖直向下，表面光滑。

AO上套有一个小环P，OB上套有一个小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳
相连，并在某一位置平衡（如图13）。

现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，移动后和移动前比较，AO杆对P环的支持力N；细绳的拉力T 。

参考答案：
不变，变大
9. （5分）从足够高处先后让两个钢球自由下落，两球间用长为10米的细绳连结。

第一个球下落1秒钟后第二个球开始下落。

不计空气阻力及绳的质量，则在第二个球开始下落
后 s，连结两球的细绳刚好被拉直。

（g=10m/s2）
参考答案：
0.5
10. （9分）探究能力是物理学研究的重要能力之一。

物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关。

为了研究某一砂轮的转动动能E k与角速度ω的关系。

某同学采用了下述实验方法进行探索：如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论。

经实验测得的几组ω和n 如下表所示：
ω/rad·s
0.5 1 2 3 4
另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/πN。

（1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中。

（2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能E k与角速度ω的关系式为。

（3）若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后的角速度为 rad/s。

参考答案：
（1）（全对得3分）
（2）2ω2（3分）；（3）2（3分）
11. （4分）如图所示，在竖直平面内有一条圆弧形轨道AB，其半径为1m，B点的切
线方向恰好为水平方向，一个质量为2kg的小物体，从轨道顶端A点由静止开始沿轨道下
滑。

到达轨道末端B点时对轨道的压力为40N。

小球从B作平抛运动，落到地面上的C点。

若轨道B点距地面的高度h为5m(不计空气阻力)，则：物体在AB轨道克服阻力所做的功
为 J，从B到C运动过程中，重力的功率为 W。

参考答案：
答案:10；20
12. 为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物
体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，
在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．
(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时
器的电源，在纸带上打出一系列的点．
(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：
请根据实验数据作出小车的v －t 图象．
(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？请根据v －t 图象简要阐述理由． 参考答案： （1） 之前 ； （2）（绘图略）
（3）答： 正确，有v-t 图像知v 越大，a 越小， 合力越小，风阻力越大。

13. 登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损坏视力。

有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜。

他选用的薄膜材料的折射率为n=1.6，所要消除的紫外线的频率为7.5
Hz。

则该紫外线在薄膜材料中的波长为
m ；要减少紫外线进入人眼，
该种眼镜上的镀膜的最少厚度为
m. 参考答案：
为了减少进入眼睛的紫外线，应该使入射光分别从该膜的前后两表面的反射光的叠加后加强以加强光的反射，因此光程差应该是光波长的整数倍， 即：
而
由波长、频率和波速的关系：
在膜中光的波长为：；
联立得：
所以当m=1时，膜的厚度最小，即
三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用。

他将一条形磁铁放在转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边，当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化与转盘转动的周期一致。

经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图像。

（1）在图像记录的这段时间内，圆盘转动的快慢情况是___________________。

（2）圆盘匀速转动时的周期是_______s 。

（3）（多选题）该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时。

按照这种猜测（ ）
A ．在t = 0.1s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化
B ．在t = 0.15s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化
C ．在t = 0.1s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值
D ．在t = 0.15s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值
参考答案：
（1）先快慢不变，后越来越慢（2分） （2）
（2分）； （3）AC （4分，漏选得2分）
15. 电动自行车的电池用久以后性能会下降，表现之一为电池的电动势变小，内阻变大。

某兴趣小组从旧电动自行车上取下四块电池，分别标为A 、B 、C 、D ，测量它们的电动势和内阻。

①用多用表直流电压50V 挡测量每块电池的电动势。

测量电池A 时，多用电表的指针如图甲所示，其读数为 。

②用图乙所示电路测量A 、B 、C 、D 四块电池的电动势E 和内阻r ，图中R0为保护电阻，其阻值为5Ω。

改变电阻箱的阻值R ，测出对应的电流I ，根据测量数据分别作出A 、B 、C 、D 四块电池的图线，如图丙。

由图线C 可知电池C 的电动势
E= ；内阻r=
（计算结果保留两位有效数字）；内阻测量值与真实值相比 (选填“偏大”、 “偏小”)
③电路图中的变阻箱R 能否用滑动变动器代替 （选填“能”、“不能”） ④分析图丙可知，电池 较优(选填“A”、 “B”、“C”或“D”)。

参考答案：
①11.0V ；（2分）②12V （2分），1.0Ω；（2分）偏大（2分）③ 不能（2分）④C
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图19所示，在水平向左、电场强度为E 的匀强电场中，竖直固定着一根足够长的粗糙绝缘杆，杆上套着一个质量为m 、带有电荷量-q 的小圆环，圆环与杆间的动摩擦因数为μ。

（1）由静止释放圆环，圆环沿杆下滑，求圆环下滑过程中受到的摩擦力f ；
（2）若在匀强电场E 的空间内再加上磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆环仍由静止开始沿杆下滑。

求：
①圆环刚开始运动时加速度a0的大小； ②圆环下滑过程中的最大动能Ek 。

参考答案：
最大速度
（2分）
最大动能
（1分）
考点：带电粒子在匀强电场中的运动
17. 一小汽车从静止开始以3m/s 2
的加速度行驶，恰有自行车以6m/s 的速度从车边匀速驶过． （1）汽车从开始运动后在追上自行车之前，要经多长时间两者速度相同？此时距离是多少？ （2）汽车经过多少时间追上自行车，此时汽车的速度是多少？
参考答案：
考点： 匀变速直线运动的位移与时间的关系．版权所有
专题： 直线运动规律专题．
分析： 根据速度时间公式求出两者速度相等的时间，结合位移公式求出两者的位移，从而得出两者的距离．
结合位移关系，运用运动学公式求出追及的时间，根据速度时间公式求出汽车的速度． 解答： 解：（1）设经过t 时间两者速度相等，有：at=v 1，
解得：t=．
此时汽车的位移为：，
自行车的位移为：x2=v1t=6×2m=12m，
则两车的距离为：△x=x2﹣x1=12﹣6m=6m．
（2）设经过t′时间汽车追上自行车，则有：，
代入数据解得：t′=4s．
此时汽车的速度为：v=at′=3×4m/s=12m/s．
答：（1）汽车从开始运动后在追上自行车之前，要经2s时间两者速度相同，此时距离是6m．（2）汽车经过4s时间追上自行车，此时汽车的速度为12m/s．
点评：本题考查了运动学中的追及问题，抓住位移关系，结合运动学公式进行求解，基础题．
18. (模块3-5)一速度为v的高速α粒子（）与同方向运动的氖核（）发生弹性正碰，碰后α粒子恰好静止。

求碰撞前后氖核的速度（不计相对论修正）。

参考答案：
解析：
设a粒子与氖核的质量分别为m a与，氖核在碰撞前后的速度分别为与。

由动量守恒与机械能守恒定律，有
①
②
解
③
④
已知
⑤将⑤式代入③④式得
⑥
⑦。