山西省太原市清徐县县城中学2020年高三物理月考试题带解析

山西省太原市清徐县县城中学2020年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. （单选）下列说法正确的是（）
A．速度变化越快的物体惯性越小
B．物体做曲线运动的条件是所受合力与速度既不垂直也不在同一直线上
C．吊扇工作时向下压迫空气，空气对吊扇产生竖直向上的托力，减轻了吊杆对电扇的拉力
D．两个小球A和B，中间用弹簧连接，并用细线将A球悬于天花板上，则弹簧对A的力和弹簧对B的力是作用力和反作用力
参考答案：
解：A、物体的惯性与运动的状态无关；故A错误；
B、物体做曲线运动的条件是所受合力与速度不在同一直线上，可以相互垂直；故B错误；
C、吊扇工作时向下压迫空气，使空气向下运动，空气对吊扇产生竖直向上反作用力﹣﹣的托力，减轻了吊杆对电扇的拉力；故C正确；
D、弹簧对A的力和A物体对弹簧拉力是作用力与反作用力．故D错误．
故选：C
点评：该题考查惯性、物体做曲线运动的条件、作用力与反作用力等知识点，都是力学中的基础概念，要加强对它们的理解、
2. 甲、乙两位同学组成研究性学习小组来研究物体的超重和失重现象。

他们在运动着的一升降机内做实验，站在磅秤上的甲同学发现了自已的体重增加了20%，于是乙同学对该过程中升降机的运动情况作出了如下判断，其中可能的是
A．升降机以0.8g的加速度加速下降 B．升降机以0.2g的加速度加速上升
C．升降机以0.2g的加速度减速下降 D．升降机以0.8g的加速度减速上升
参考答案：
3. （双选）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v1、v2的速度做逆时针转动时(v1＜v2)，绳中的拉力分别为F1、F2;若剪断细绳时，物体到达左端的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是A、F1＜F2 B、F1=F2 C、t1大于t2 D、t1可能等于t2
参考答案：
BD
4. （单选）一根质量为Ｍ的直木棒，悬挂在O点，有一只质量为m的猴子抓着木棒，如图所示。

剪断悬挂木棒的细绳，木棒开始下落，同时猴子开始沿棒向上爬，设在一段时间内木棒沿竖直方向下落，猴子对地的高度保持不变。

忽略空气阻力。

则图乙的四个图象中能正确反映在这段时间内猴子对木棒作功的功率随时间变化的关系的是：
参考答案：
B
5. 如图所示，两个重叠在一起的滑块，置于固定的倾角为θ的斜面上，渭块A 和滑块B的质
量分别为m和n.. A和B间摩擦系数为, B与斜面间的摩擦系数为2，两滑块都从静止开始，以相同的加速度沿斜面下滑，在这个过程中受的摩擦力（）
A等于零
B.方向沿斜面向下滑
C大小等于2mgcosθ
D大小等于 1 mgcosθ
参考答案：
C
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （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）
7. 如图所示为甲、乙、丙三个物体在同一直线上运动的 s-t 图象，比较前5 s 内三个物体的平均速度大小为______
______
；比较前 10 s 内三个物体的平均速度大小有
′____
′____
′（填“>”“=’“<”）
参考答案： > > = =
8. 右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A 中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．
（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管_____（填“向上”或“向下”）缓
慢移动，直至________．
（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用∆t 表示气体升高的温度，用∆h 表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______
参考答案：
（1）向上（2分），气压计左管液面回到原来的位置（2分） （2）A （2分）
9. 在某些恒星内部，3个α粒子可以结合成一个C 核，已知C 核的质量为1.99302×10-26kg ，α粒子的质量为6.64672×10-27kg ，真空中光速c=3×108m/s ，这个核反应方程
是 ，这个反应中释放的核能为 （结果保留一位有效数字）。

参考答案：
3He → C (2分) 9×10-13 J
10. 如图为“用DIS （位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力与质量的关系”的实验装置。

（1）该实验应用的研究方法是 _________________________法；
（2）在小车总质量不变时，改变所挂钩码的数量，多次重复测量，可画出关系图线
（如图所示）。

①分析此图线的OA 段可得出的实验结论是________________。

②此图线的AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是____。

（3）若保持所挂钩砝数量不变，改变小车质量，多次重复测量，可以研究加速度a 与质量m 的关系，则应该绘制什么关系图线？答：___________。

参考答案： （1）控制变量法
（2）质量一定的情况下，加速度与合外力成正比 （3）没有使小车质量远大于钩码质量 （4）是
11. （8分）如图所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。

安培表A 1的量程大于A 2的量程，伏特表V 1的量程大于V 2的量程，把它们按图接入电路，则
安培表A 1
的读数 安培表A 2的读数； 安培表A 1的偏转角 安培表A 2的偏转角； 伏特表V 1的读数 伏特表V 2的读数； 伏特表V 1的偏转角 伏特表V 2的偏转角； （填“大于”，“小于”或“等于”） 参考答案：
大于，等于，大于，等于
12. 木块在水平恒定拉力F 的作用下，在水平路面上由静止出发前进了距离S ，随即撤去F ，木块沿原方向前进了2S 而停止．设木块在全过程中受到的摩擦阻力大小不变，则木块在上述运动全过程中最大的动能等于 。

参考答案：
答案：2FS/3
13. 一物体在水平面上运动，以它运动的起点作为坐标原点，表中记录了物体在x 轴、y 轴方向的速度变化的情况。

物体的质量为m ＝4kg ，由表格中提供的数据可知物体所受合外力
的大小为__________N ，该物体所做运动的性质为__________。

参考答案：
答案： 4
（14.4) 匀加速曲线
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （8分）请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？
参考答案：
①水的沸点随液面上方气压的增大而升高；②力的平衡；③压强；④熔点（熔化）。

解析：高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面．高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟。

15. （9分）我国登月的“嫦娥计划”已经启动，2007年10月24日，我国自行研制的探月卫星“嫦娥一号”探测器成功发射。

相比较美国宇航员已经多次登陆月球。

而言，中国航天还有很多艰难的路要走。

若一位物理学家通过电视机观看宇航员登月球的情况，他发现在发射到月球上的一个仪器舱旁边悬挂着一个重物在那里摆动, 悬挂重物的绳长跟宇航员的身高相仿, 这位物理学家看了看自己的手表，测了一下时间，于是他估测出月球表面上的自由落体加速度。

请探究一下, 他是怎样估测的?
参考答案：
据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式,求得月球的重力加速度。

解析：据单摆周期公式, 只要测出单摆摆长和摆动周期, 即可测出月球表面上的自由落体加速度．据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周
期；据公式求得月球的重力加速度。

(9分)
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，光滑水平面上有一质量M = 4.0 kg的带有圆弧轨道的平板车，车的上表面是一段长L = 1.5 m的粗糙水平轨道，水平轨道左侧连一半径R = 0.25 m 的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在点相切．现将一质量m = 1.0 kg的小物块（可视为质点）从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车，小物块与水平轨道间的动摩擦因数，小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A．取g = 10 m/s2，求：
（1）小物块滑上平板车的初速度v0的大小．
（2）小物块与车最终相对静止时，它距点的距离．
参考答案：
17. （17分）如图甲所示，空间存在B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是相互平行的粗糙的长直导轨，处于同一水平面内，其间距L=0.2m，R是连在导轨一端的电阻，R=0.4Ω；ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒，它与导轨间的动摩擦因数μ=0.2.从t=0时刻开始，通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿
导轨做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨生直且接触良好，图乙是导体棒的速度——时
间图象(其中OA段是直线，AC是曲线，DE是曲线的渐近线)，小型电动机在12s末达到额定功率，此后功率保持不变.除R以外，其余部分的电阻均不计，g=10m/s2.
（1）求导体棒在0—12s内的加速度大小
（2）电动机的额定功率是多大？
（3）若已知0~12s内电阻R上产生的热量为12.5J，则此过程中牵引力做的功为多少？
参考答案：
解析：
(1) 由图中可得：12s末的速度为v1=9m/s，t1=12s
导体棒在0~12s内的加速度大小为m/s2(3分)
（2）当导体棒达到收尾速度后，有P额=F·v m(2分)
棒受力平衡，有
(2分)
此时(2分)
代入后得(2分)
=0.45W
故P额
=0.45×10=4.5W(2分)
(3)在0~12s内F是变力据动能定理W F－W f－W安=△E k(2分)
(3分)
代入得
=27.35J (2分)
18. 如图所示，水平地面上固定一个矩形斜面，斜面倾角θ为37°，斜面边长AB为0.4米，底边BC为0.3米。

质量为1kg的小物体从斜面A处由静止起释放。

(sin37°=0.6，
cos37°
=0.8)
（1）若小物体沿斜面AB边匀加速下滑，且滑到斜面底端所需时间0.4s，求小物体与斜面之间的动摩擦因素；
（2）若在释放小物体的同时，对小物体施加了一个大小为4.5N、平行于斜面方向的恒力F，使小物体沿斜面对角线AC做匀加速运动，求小物体在斜面上运动的加速度大小。

参考答案：
（1）小物体沿AB边做初速为零的匀加速直线运动：
∵ SAB=0.5at2……（1分）
∴ 0.4=0.5×a×0.42
∴ a = 5m/s2……（1分）
根据牛顿第二定律可得：
∵gsinθ—μgcosθ=a……（1分）
∴ 10×0.6－μ×10×0.8=5
∴μ=0.125……（2分）
（2）使小物体沿AC做匀加速直线运动，只需Fy和G1y平衡，故如图所示F方向有两种可能，对应有两个加速度。

∵G1=mgsinθ=1×10×0.6=6N
G1y=G1sinθ=6×0.6=3.6N
G1x= G1cosθ=6×0.8=4.8N
f=μN=μmgcosθ=0.125×1×10×0.8=1N
又∵ Fy=G1y=3.6N且F=4.5N
∴ F与Fy间夹角为37°……（1分）
∴ Fx=Fsin37°=4.5×0.6=2.7N
情况①：F方向如图中①位置所示a=（G1x+Fx－ f）/m=（4.8＋2.7－1）/1=6.5m/s2……（3分）情况②：F方向如图中②位置所示
a’=（G1x－Fx－ f）/m=（4.8－2.7－1）/1=1.1m/s2……（3分）即小物体在斜面上的加速度大小为6.5 m/s2或1.1m/s2。