2020年山西省临汾市北许中学高三物理月考试题含解析

2020年山西省临汾市北许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. 月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a，设月球表面的重力加速度大小为 g1，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为g2，则
A．g1 =a B．g2 =a
C．g1＋g2=a D．g1－g2=a
参考答案：
B
2. （多选）将一物体从地面竖直上抛，设物体在地面时的重力势能为零，则物体从抛出到落回原地的过程中，物体的机械能E与物体距地面高度h的关系正确的是如图中的（注意：坐标的标度均匀）（）
3. （单选）在机场和火车站可以看到对行李进行安全检查用的水平传送带如11题图所示，当旅客把行李放在正在匀速运动的传送带上后，传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对静止，行李随传送带一起匀速通过检测仪器接受检查，设某机场的传送带匀速前进的速度为0.4m/s，某行李箱的质量为5kg，行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2
，当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上，通过安全检查的过程中，g取10m/s2，则（）
解答： 解：A
、行李开始运动时由牛顿第二定律有：μmg=ma ，所以得：a=2 m/s 2，故A 正确；
B 、由于传送带的长度未知，故不能求出运动的时间，故B 错误；
C 、行李最后和传送带最终一起匀速运动，根据动能定理知，传送带对行李做的功为：W=mv 2=0.4 J ，故C 正确；
D 、行李和传送带相对滑动的时间为：t=
，
则在传送带上留下的痕迹长度为：s=vt ﹣==0.04 m ，故D 错误．
故选：AC ．
点评： 解决本题的关键理清行李在传送带上的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式灵活求解．
A ．变化的电场一定产生变化的磁场
B ．白光通过三棱镜产生的彩色光带是光的干涉现象
C ．发射电磁波时需要对电磁波信号进行调制
D ．在不同的惯性系中，一切物理规律是相同的
参考答案： CD
5. 关于热现象，下列说法中正确的是（ ）
A. 如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间分子平均动能一定相同
B. 不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功
C. 微粒做布朗运动的原因是它有时受到分子对它的吸引力，有时受到排斥的作用
D. 理想气体体积膨胀时，对外做功，内能可能不变
E. 一定质量的理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加
参考答案：
ADE
【详解】A.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间必定处于热平衡，
温度相同，分子平均动能一定相同，故A 正确。

B.可以能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，但必须会引起其它的一些变化，故B 错误。

C.布朗运动是小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的，并非由分子的引力和斥力引起的，故C 错误。

D.根据热力学第一定律，理想气体体积膨胀时，对外做功，但和外界热交换不明确，其内能可能不变，故D 正确
E.根据理想气体状态方程PV /T =C ，P 不变，V 增大，温度T 增大，分子的平均动能增大，分子势能可以忽略不计，内能一定增加，故E 正确。

二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反
光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成
电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示)．
⑴ 若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50×10－
3 s ，则圆盘的转速为 r/s.(保留3位有效数字)
⑵ 若测得圆盘直径为10.20 cm ，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 cm.(保留3位有效数字) 参考答案：
90.9 r/s 、1.46cm
7. 如图，O 、A 、B 为同一竖直平面内的三个点，OB 沿竖直方向，∠BOA=60°，OA 长为l ，且OA ：OB=2：3．将一质量为m 的小球以一定的初动能自O 点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A 点，则小球的初动能为
；现从O
点以同样的初动能沿某一方向抛出小球，并对小球施加
一方向与△OAB 所在平面平行的恒力F ，小球通过了A 点，到达A 点时的动能是初动能的3倍；若小球从O 点以同样的初动能沿另一方向抛出，在相同的恒力作用下，恰好通过
B 点，且到达B 点时的
动能为初动能的6倍．则此恒力F 的大小为 ．
参考答案：
解答：
解：小球以水平初速度抛出，做平抛运动，在水平方向上的位移x=lsin60°=，竖直方向上
的位移y=
，
根据y=
，x=v 0t 得，解得，
则小球的初动能．
根据动能定理得，0到A 有：，解得，
O 到B 有：W OB ﹣mgl=5E k0，解得
，
设恒力的方向与OB 方向的夹角为α，则有：，
解得α=30°，
所以，解得F=．
故答案为：mgl ，
点评： 本题考查了平抛运动以及动能定理的综合运用，第二格填空难度较大，关键得出恒力做功之
8. 如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况，甲图是振子静止在平衡位置的照
片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm 处，放手后向右运动周期的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz ，则振子的振动周期为T ＝________s ，而在t=T/12时刻振子的位置坐标________15cm 。

（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

参考答案：
1.2；大于。

9. 牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验，物理学史上称为著名的“月地检验”．已知地球半径
，表面附近重力加速度为，月球中心到地球中心的距离是地球半径的倍，根据万有引力定
律可求得月球的引力加速度为 ．又根据月球绕地球运动周期，可求得其相向心加速度为 ，如果两者结果相等，定律得到了检验。

参考答案：
B
，
10. 如图甲，合上开关，用光子能量为2．5 eV 的一束光照射阴极K ，发现电流表读数不为零．调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0．60 V 时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于0．60 V 时，电流表读数为零．由此可知，光电子的最大初动能
为 ．把电路改为图乙，当电压表读数为2V 时，而照射光的强度增到原来的三倍，此时电子到达阳极时的最大动能是 ．
参考答案：
11. 如图所示，电源电动势E=10V ，内阻r=1Ω，R 1=3Ω．电键S 断开时，R 2的功率为4W ，电源的输出
功率为4.75W
，则电流表的读数为 0.5
A ；电键S 接通后，电流表的读数为2A ．则R 3=
Ω．
参考答案：
【考点】： 闭合电路的欧姆定律． 【专题】： 恒定电流专题．
【分析】： 电键S 断开时，由电源的输出功率与R 2的功率之差得到R 1的功率，由公式P 1=I 2
R 1求出通过R 1的电流，即可得到R 2的电流．
设出R 3的阻值，由串联并联电路求得I 的表达式进而求得R 3． ： 解：电键S 断开时，由P 出﹣P 2=I 2
R 1得：
电路中电流 I===0.5A
则R 2===16Ω
接通电键S 后，设电路中电流为I′：I′1=2A ，
I′1=
代入数据可得：R 3=
故答案为：0.5
12. （5分）某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00秒钟第一次听到回声，又经过0.50秒钟再次听到回声。

已知声速为340m/s ，则两峭壁间的距离为 m 。

参考答案：
答案：425
解析：测量员先后听到两次回声分别是前（离他较近的墙）后两墙对声波的反射所造成的。

设测量员离较近的前墙壁的距离为x ，则他到后墙壁的距离为。

所以有
解得两墙壁间的距离s ＝425m 。

13. 如图所示，有两根长均为L 、质量均为m 的细导体棒a 、b ，其中a 被水平放置在倾角为45°的绝缘
光滑斜面上，b 被水平固定在斜面的右侧，且与a 在同一水平面上，a 、b 相互平行．当两细棒中均通以大小为I 的同向电流时，a 恰能在斜面上保持静止．则b 的电流在a 处产生的磁场的磁感应强度B 的大小为
，若使b 竖直向下移动一小段距离，则a 将 沿斜面下移 （选填“沿斜面上移”、
“沿斜面下移”或“仍保持静止”）．
参考答案：
解答： 解：当导体a 处于匀强磁场的磁感应强度B 的方向竖直向上，则水平向右的安培力、支持力与
重力，处于平衡状态，因夹角为45°，则大小B=
当b 竖直向下移动，导体棒间的安培力减小，根据受力平衡条件，当a 受力的安培力方向顺时
针转动时，只有大小变大才能保持平衡，而安培力在减小，因此不能保持静止，将沿斜面下移；
故答案为：沿斜面下移
点评：学会区分左手定则与右手螺旋定则，前者是判定安培力的方向，而后者是电流周围磁场的方向，并学会受力分析，同时掌握力的合成与分解的法则．
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （6分）如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知汽缸壁和活塞都是绝热的，汽缸壁与活塞间接触光滑且不漏气。

现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热。

①关于汽缸内气体，下列说法正确的是。

A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少
B．所有分子的速率都增加
C．分子平均动能增大
D．对外做功，内能减少
②设活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，电热丝热功率为P，测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h，求：
（Ⅰ）汽缸内气体压强的大小；
（Ⅱ）t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量。

参考答案：
AC（2分）；（4分）
15. （8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。

中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。

1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。

（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子
+→+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是。

（填写选项前的
字母）
A.0和0
B.0和1
C.1和
0 D.1和1
（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即+2
已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为 J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是。

参考答案：
（1）A； (2)；遵循动量守恒
解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。

（2）产生的能量是由于质量亏损。

两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。

正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只
产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图，电阻不计且足够长的U型金属框架放置在倾角θ=37°的绝缘斜面上，该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小B=0.5T。

质量m=0.1kg、电阻R=0.4Ω的导体棒ab垂直放在框架上，从静止开始沿框架无摩擦下滑，与框架接触良好。

框架的质量M=0.2kg、宽度l=0.4m，框架与斜面间的动摩擦因数μ=0.6，与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6，
cos37°=0.8。

⑴若框架固定，求导体棒的最大速度vm；
⑵若框架固定，棒从静止开始下滑5.75m时速度v=5m/s，求此过程回路中产生的热量Q及流过ab棒的电量q；
⑶若框架不固定，求当框架刚开始运动时棒的速度v1。

参考答案：
（1）6m/s （2）2.9c （3）2.4m/s
⑴棒ab产生的电动势
1分回路中感应电流
1分
棒ab所受的安培力
1分对棒ab 2分
当加速度时，速度最大，最大值m/s 1分
⑵根据能量转化和守恒定律有2
分
代入数据解得Q=2.2J 1分
或2.9C 2分
⑶回路中感应电流
1分
框架上边所受安培力
1分
对框架2分
代入数据解得v = 2.4m/s 1分
本题要从三个方面进行分析：（1）若框架固定，导体棒匀速下滑时速度最大，根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式和平衡条件结合求解最大速度vm；
（2）根据能量转化和守恒定律求解热量Q．由法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式结合求解电量q．
（3）当框架刚开始运动时所受的静摩擦力达到最大，由平衡条件求解回路中电流，再由法拉第电磁感应定律、欧姆定律结合求解．
本题是电磁感应中的力学问题，要明确安培是电磁感应与力联系的桥梁，这种类问题在于安培力的分析和计算．同时要明确物体刚好运动的临界条件：静摩擦力达最大值．只要挖掘出了这个隐含条件，其它就好办了。

电磁感应单棒在斜面上运动综合考查题，导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化。

L3、L4。

17. 如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=53°、表面光滑的斜面体，物体A以v1=8m／s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出。

如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。

(A、B均可看作质点，sin53°=0.8,cos53°=0.6，g取10m／s2)求：
(1)物体A上滑到最高点所用的时间t．
(2)物体B抛出时的初速度v2．
(3)物体A、B间初始位置的高度差h．
参考答案：
见解析
18. 甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100 m接力，他们在奔跑时有相同的最大速度。

乙从静止开始全力奔跑需跑出25 m才能达到最大速度，这一过程可看作匀变速直线运动，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。

若要求乙接棒时奔跑达到最大速度的80%，则：
（1）乙在接力区须奔出多少距离？
（2）乙应在距离甲多远时起跑？
参考答案：。