2020年内蒙古自治区赤峰市巴中学高三物理月考试题含解析

2020年内蒙古自治区赤峰市巴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. 如图所示，水平地面上处于伸直状态的轻绳一端拴在质量为m的物块上，另一端拴在固定于B点的本桩上．用弹簧称的光滑挂钩缓慢拉绳，弹簧称始终与地面平行．物块在水平拉力作用下缓慢滑动．当物块滑动至A位置，∠AOB=120°时，弹簧称的示数为F．则
A，物块与地面间的动摩擦因数为F/mg
B．木桩受到绳的拉力始终大于F
C．弹簧称的拉力保持不变
D．弹簧称的拉力一直增大
参考答案：
AD解析：轻绳中拉力等于F，物块缓慢移动，摩擦力等于拉力，所以物块与地面间的动摩擦因数为F/mg，选项A正确；物块在水平拉力作用下缓慢滑动，木桩受到绳的拉力小于F，当物块滑动至A位置时，木桩受到绳的拉力等于F，选项B错误；弹簧称的拉力逐渐增大，选项C错误D正确。

2. 如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的质点起振比a位置的质点晚0.5s，b和c之间的距离是5cm，则此列波的波长和频率应分别为
A、5m，1Hz
B、10m， 2Hz
C、5m，2Hz
D、10m，1Hz
参考答案：
答案：A
解析：由题意和波长定义可知，，得T=1s。

f=1Hz.选项A正确，其它错误。

3. 海底发生地震时，海底地壳急剧地升降变动，引起巨大的水体强烈扰动，形成海啸波（如图所示），危害巨大。

对海啸波的理解正确的是（）
A．波长很短的机械波
B．是由纵波和横波组成的简谐波
C．是一种复杂的机械波
D．是一种传递运动形式和能量的横波
参考答案：
C
4. （多选）如图所示，质量为M的L形物体，静止在光滑的水平面上，物体的AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧，BC是水平面，将质量为m的小滑块从A点静止释放沿圆弧面滑下并最终停在物体的水平面BC之间的D点，则：ks5u
A．滑块从A到B时速度大小等于
B．滑块从A到D，物体与滑块组成的系统动量守恒，能量守恒
C．滑块从B到D，物体与滑块组成的系统动量守恒，机械能不守恒
D．滑块滑到D点时，物体的速度为零
参考答案：
CD
5. 如图所示，匝数为100匝的矩形线圈abcd 处于磁感应强度B=
T 的水平匀强磁场中，
线圈面积S=0.5m 2
，内阻不计．线圈绕垂直于磁场的轴以角速度ω=10π rad/s 匀速转动。

线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接入一只“12V，12W”灯泡，灯泡正常发光，下列说法中正确的是
A ．通过灯泡的交变电流的频率是50Hz
B ．变压器原、副线圈匝数之比为l0∶1
C ．矩形线圈中产生的电动势的最大值为120V
D ．若将灯泡更换为“12V．24W”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速 参考答案：
B 解析：由ω=2πf 可得通过灯泡的交变电流的频率是5Hz ，选项A 错误；矩形线圈在水平匀强磁场中转动产生感应电动势最大值为NBS ω=100××0.5×10πV=120V ，变压器输入电压为120V ，由变压器变压公式可知，变压器原、副线圈匝数之比为l0∶1，选项B 正确
C 错误；若将灯泡更换为“12V．24W”且保证其正常发光，不需要增大矩形线圈的转速，选项
D 错误。

二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （6分）用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a 、b 的位置，如图所示。

若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位，a 和b 的相应读数是多少？请填在表格中。

参考答案：
解析：直流电流100mA 档读第二行“0～10”一排，最小度值为2mA 估读到1mA 就可以了；直流电压2.5V 档读第二行“0~250”一排，最小分度值为0.05V 估读到0.01V 就可以了；电阻×100档读第一行，测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”。

7. 氢原子能级及各能级值如图所示．当大量氢原子从第4能级向第2能级跃迁时，可以释放出 3
种不同频率的光子，所释放的光子最小频率为 （用普朗克常量h 和图中给出的能级值字
母表示）．
参考答案：
【考点】： 氢原子的能级公式和跃迁． 【专题】： 原子的能级结构专题．
【分析】： 根据h γ=E m ﹣E n ，可知在何能级间跃迁发出光的频率最小．
： 解：当大量氢原子从第4能级向第2能级跃迁时，可以释放出3种不同频率的光子；分别是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三种．
因为放出的光子能量满足h γ=E m ﹣E n ，知，从n=4能级跃迁到n=3能级发出光的频率最小；
则有：h γ=E 4﹣E 3，所以：γ=．
故答案为：3；
【点评】： 解决本题的关键知道能级间跃迁放出或吸收光子的能量满足h γ=E m ﹣E n ．
8. (4分)如图所示，水平直线表示空气与某种均匀介质的分界面，与其垂直的为法线．一束单色光从空气射向该介质时，测得入射角i ＝45。

折射角r ＝30。

，则该均匀介质的折射率 n=_________；若同种单色光从该均匀介质射向空气，则当入射角为__________时，恰好没有光线射入空气。

参考答案：
答案：
9. 水面下一单色光源发出的一条光线射到水面的入射角为30，从
水面上射出时的折射角是45，则水的折射率为____，光在水面上发生全反射的临界角为____。

参考答案：
10. “轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（
X ）俘获一个核外电子，使
其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核（Y ）的过程，中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，写出这种衰变的核反应方程式
．生成的新
核处于激发态，会向基态跃迁，辐射光子的频率为v ，已知真空中的光速为c ，普朗克常量为h ，则此
核反应过程中的质量亏损为 ．
参考答案：
解：核反应方程为：
．
根据爱因斯坦质能方程得：hv=△mc2，则质量亏损为：△m=
．
故答案为：，
11. 某同学设计了一个探究小车的加速度a 与小车所受拉力F 及质量m 关系的实验，图（a ）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz ）
（1）图（b ）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2．（保留三位有效数字）
（2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a 随拉力F 的变化图线如图所示。

该图线不通过原点，其主要原因是___________________________ ．
（3）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m ，分别得到小车加速度a 与质量m 及对应的，数据如下表：
请在方格坐标纸中画出
图线， 并从图线求出小车加速度a 与质量倒数
之间的关系式是 ．
实验次数
1 2 3 4 5 6 7 8 小车加速度a/m·s –2 0.633 0.572 0.497 0.418 0.332 0.250 0.167 0.101
小车质量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67 小车质量倒数 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
参考答案：
⑴0.510 ⑵未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足
12. 图12（a ）是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图。

重力加速度取g 。

（1）为了平衡小车受到的阻力，应适当抬高木板的 端（填“左”或“右”）。

（2）细砂和小桶的总质量为m ，小车的质量为M ，实验要求m M （填“远大于”或“远于”）。

该实验的原理是，在平衡小车受到的阻力后，认为小车受到的合外力是 ，其值与真实值相比 （填“偏大”或“偏小”），小车受到合外力的真实值为 。

（3）已知打点计时器的打点周期为0．02s ，一位同学按要求打出一条纸带如图12
（b ）所示，在纸带上每5个点取一个计数点，则计数点l 、2间的距离S12=____cm ，计数点4的速度v4= m/s ，小车的加速度a= m/s2。

（4）保持细砂和砂桶的质量不变，改变小车的质量M ，分别得到小车的加速度a 与其对应的质量M
，处理数据的恰当方法是作
（填“a
-
M”或“a -”）图象。

（5）保持小车的质量不变，改变细砂的质量，甲、乙、丙三位同学根据实验数据分别作出了小车的加速度a 随合外力F 变化的图线如图12 （c ）、（d ），（e ）所示。

图（c ）中的图线上部出现了弯曲，偏离了原来的直线，其主要原因是 。

图（d ）中的图线不通过原点，其主要原因是 。

图（e ）中的图线不通过原点，其主要原因是 。

参考答案：
13. 一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，下图是打出纸带的一段。

①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz ，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a = ____________。

②为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有_____________。

用测得的量及加速度a 表示阻力的计算式是为f = _______________ 。

参考答案： （1）①4.00m/s2
（2分，3.90～4.10m/s2之间都正确）
②小车质量m ；斜面上任意两点间距离l 及这两点的高度差h 。

（2分）
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （6分）小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了一个增加易熔片（熔点较低的合金材料）的改进建议。

现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的出气孔（如图所示），试说明小明建议的物理道理。

参考答案：
高压锅一旦安全阀失效，锅内气压过大，锅内温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就会熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生。

15. 如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10 m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：
(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？
(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？
(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。

参考答案：
(1)0 ，50N (2)25N ，30N (3)7.5m/s2
【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：
否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.
(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：
代入数据解得：N1=25N，N2=30N
(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：代入数据解得：
答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N
(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.
(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图，纸面内直线MN左侧边长为L的正方形区域OACD中．有方向平行于AC的匀强电场．O处的粒子源沿垂直于AC方向发射速度为v0的正电粒子，粒子质量为m、电荷量为q．粒子恰好从AC的中
点P经过．不计粒子重力．
（1）求匀强电场的场强E；
（2）若MN右侧全部空间有垂直纸面向外的匀强磁场，使粒子再次进入电场，求磁感应强度应满足的条件：
（3）若MN右侧的磁场仅限于左边界与MN重合的矩形区域内．求粒子从离开P点到再次垂直进入电
场经历的最长时间．
参考答案：
【考点】：带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．
【专题】：带电粒子在复合场中的运动专题．
【分析】：（1）粒子在偏转电场中仅受竖直向下的电场力，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零匀加速直线运动，可以解出电场强度；
（2）解出粒子离开电场时的速度方向即粒子进入磁场的速度方向，做出运动轨迹图，解出粒子进入磁场和离开磁场两位置间的距离；根据洛伦兹力提供向心力得出磁感应强度与半径的关系即可求出磁感应强度．
（3）根据题目的要求做出粒子从de边射出的临界条件的轨迹，结合牛顿第二定律，即可求解．
：解：（1）粒子在偏转电场中仅受竖直向下的电场力，做类平抛运动，
水平方向做匀速直线运动：L=v0t
竖直方向做初速度为零匀加速直线运动：
qE=ma
整理得：
（2）设粒子经过P时的速度的大小是v，方向与AC的夹角是θ，则：
sinθ=
解得：，θ=45°
根据左手定则可知，粒子将从PC中间某处再次进入电场，磁感应强度最小时对应的位置是C，运动的轨迹的示意图如图．由几何关系知，粒子在磁场中运动的半径：
根据牛顿第二定律：整理得：
所以磁感应强度满足的条件是：
（3）要使粒子最终垂直于AC进入电场，则粒子离开P点后，先做一段直线运动后再进入磁场，且磁场的位置越靠下，粒子通过的轨迹的弧长越大，运动的时间越长，最长时间对应从C点进入，运动的轨迹如图．由几何关系知：
粒子从P到C通过的路程为：
时间：t=
整理得：
答：（1）匀强电场的场强是；
（2）若MN右侧全部空间有垂直纸面向外的匀强磁场，使粒子再次进入电场，磁感应强度应满足的条
件是：
（3）若MN右侧的磁场仅限于左边界与MN重合的矩形区域内．粒子从离开P点到再次垂直进入电场
经历的最长时间是．
17. 如图所示，在平面中第一象限内有一点（4，3），所在直线下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，所在直线上方有平行于斜向上的匀强电场，电场强度
E=100V/m。

现有质量m=1×10-6kg，电量q=2×10-3C带正电的粒子，从坐标原点以初速度=1×103m/s垂直于磁场方向射入磁场，经过点时速度方向与垂直并进入电场，在经过电场中的M点（图中未标出）时的动能为点时动能的2倍，不计粒子重力。

求：
（1）磁感应强度的大小；
（2）两点间的电势差；
（3）M点的坐标及粒子从运动到M点的时间。

参考答案：
解：（1）因为粒子过P点时垂直于OP，所以OP为粒子圆周运动的直径是5m 由得……………………（3分）
（2）进入电场后，沿电场线方向
垂直于电场方向
…………（2分）
因为即……………（2分）
得到……………………（2分）
电势差V……（3分）
（3）粒子在磁场中从O到P的运动时间
……………………（1分）
粒子在电场中从P到M的运动时间
………………………………（1分）
所以，从O到M的总时间
………………（2分）
M点坐标：
……………………………………（2分）
(2)
18. 如图所示，在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C。

重物A（A视质点）位于B的右端，A、B、C的质量相等。

现A和B以同一速度滑向静止的C，B与C发生正碰。

碰后B 和C粘在一起运动，A在C上滑行，A与C有摩擦力。

已知A滑到C的右端面未掉下。

试问：从B、C发生正碰到A刚移动到C右端期间，C所走过的距离是C板长度的多少倍？
参考答案：
设A、B、C的质量均为m。

B、C碰撞前，A与B的共同速度为V0，碰撞后B与C的共同速度为V1。

对B、C构成的系统，由动量守恒定律得：mV0-=2mV1 ①
设A滑至C的右端时，三者的共同速度为V2。

对A、B、C构成的系统，由动量守恒定律得：2mV0=3mV2 ②
设C的长度为L， A与C的动摩擦因数为μ，则据摩擦生热公式和能量守恒定律可得：
③
设从发生碰撞到A移至C的右端时C所走过的距离为S，则对B、C构成的系统据动能定理可得：④
由以上各式解得.⑤。