2020年山东省济南市历城第二十中学高三物理月考试题含解析

2020年山东省济南市历城第二十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. （单选）如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a 光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）。

则以下说法中正确的是（）
A. a光的频率比b光大
B.水对a光的折射率比b光大
C.a光在水中的传播速度比b光大
D.在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄
参考答案：
C
2. 一个物体从某一确定的高度以v0的初速度水平抛出，已知它落地时的速度v t，那么它的运动时间是（）
A．B．
C．D．
参考答案：
D
【考点】平抛运动．
【分析】根据平行四边形定则求出竖直分速度，结合速度时间公式求出运动的时间．
【解答】解：根据平行四边形定则得物体落地时竖直分速度v y=，则运动的时间
t==．故D正确，A、B、C错误．
故选：D．
3. （2014秋?集宁区校级月考）关于速度、速度的变化量、加速度的关系，下列说法正确的是（）
A．物体加速度增大时，速度也增大
B．物体速度变化越快，加速度也越大
C．物体速度变化量越大，其加速度越大
D．物体有加速度，其速度一定增加
参考答案：
B
A、物体的加速度增大时，速度可能增大，也可能减小．故A错误．
B、加速度描述物体速度变化的快慢，速度变化越快，加速度越大．故B正确．
C、物体的速度变化越大，即△v越大，根据加速度的公式a=，加速度不一定越大，还取决于发生变化的时间△t的长短．故C错误．
D、物体有加速度，其速度不一定增大，也可能减小．故D错误．
故选：B
4. 如图所示，竖直平面内放一直角杆，杆的水平部分粗糙程度均匀，竖直部分光滑。

两部分各有一小球（图中A和B）套在杆上保持静止，A、B间用不能伸展的轻绳相连，轻绳与竖直方向的夹角为。

现用水平向右的力F使图中小球A向右匀速运动。

在小球A匀速运动过程中，关于球A所受的水平力F、水平杆对小球A 支持力FN及滑动摩擦力Ff的变化情况正确的是（）
A．FN不变， F不变，Ff不变B．FN不变， F变大，Ff不变
C．FN变大， F变大，Ff变大D．FN变大， F变小，Ff变大
参考答案：
C
5. 下列说法正确的是。

A．在黑暗、密闭的房间内，在窗外射入的阳光下，可以看到灰尘在飞舞，这些飞舞的灰尘在做布朗运动
B．小木块浮在水面上、露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
C.空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比
D．对于某一一定质量的饱和蒸汽，当温度不变，体积减小一半时，压强不变
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 已知绕中心天体做匀速圆周运动的星体的轨道半径r，运动周期为T。

(1)若中心天体的半径为R，则其平均密度ρ=_______
(2)若星体是在中心天体的表面附近做匀速圆周运动，则其平均密度的表达式ρ=_______。

参考答案：
答案：
7. 置于铅盒中的放射源发射的、和三种射线，由铅盒的小孔射出。

在小孔外放一张铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场。

射线进入电场后，变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为射线，射线b为射线。

参考答案：
8. 随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐。

如图所示，某人从高h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。

由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球飞到A处时恰竖直落入距击球点水平距离为L的洞内。

已知洞深为h/3，直径略大于球。

则水平风力的大小为______________；以地面为零势能面，小球触到洞底前瞬间的机械能为______________。

参考答案：
mgL/h，mgh
9. 如图所示，一轻杆上端可以绕固定的水平轴O无摩擦转动，轻杆下端固定一个质量为m的小球（可视为质点），开始时轻杆竖直静止。

现用力F＝mg垂直作用于轻杆的中点，使轻杆转动，转动过程中保持力F与轻杆始终垂直，当轻杆转过的角度θ＝_________时，F的功率最大。

若从轻杆竖直静止开始，保持F＝mg，且F始终水平作用于轻杆的中点，则杆能转过的最大角度θM＝_________。

参考答案：
30o，53o
10. （15分）已知万有引力常量为G，地球半径为R，同步卫星距地面的高度为h，地球的自转周期T，地球表面的重力加速度g . 某同学根据以上条件，提出一种估算地球赤道表面的物体随地球自转的线速度大小的方法：
地球赤道表面的物体随地球作圆周运动，由牛顿运动定律有
又因为地球上的物体的重力约等于万有引力,有
由以上两式得:
⑴请判断上面的结果是否正确，并说明理由。

如不正确，请给出正确的解法和结果。

⑵由以上已知条件还可以估算出哪些物理量?(请估算两个物理量,并写出估算过程).
参考答案：
解析：（1）以上结果是不正确的。

因为地球赤道表面的物体随地球作圆周运动的向心力并不是物体所受的万有引力，而是万有引力与地面对物体支持力的合力。

……………(3分)
正确解答如下：地球赤道表面的物体随地球自转的周期为T，轨道半径为R，所以线速度大小为：……………(4分)
(2)①可估算地球的质量M，设同步卫星的质量为m，轨道半径为，周期等于地球自转的周期为T，由牛顿第二定律有：
……………(3分)
所以……………(1分)
②可估算同步卫星运转时线速度的大小，由①知地球同步卫星的周期为T，轨道半径为，所以……………(4分)
【或：万有引力提供向心力……………(1分)
对地面上的物体有：……………(1分)，
所以得：……(2分)】
11. （多选题）如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，现将其接在直流电源上，已知A板和电源正极相连．当开关接通时．一带电油滴悬浮于两板之间的P点，为使油滴能向上运动，则下列措施可行的
是（）
参考答案：
BD
解：A、开关断开后，电容器所带电量不变，将B板下移一段距离时，根据推论可知，板间场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故A错误．
B、将开关断开，将AB板左右错开一段距离，电容减小，而电量不变，由C=可知，电压U增大，由E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．故B正确．
C、保持开关闭合，将AB板左右错开一段距离时，板间电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故C错误．
D、保持开关闭合，将A板下移一段距离，板间距离减小，根据E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．故D正确．
故选BD
12. 单摆做简谐振动时回复力是由摆球__________的分力提供。

用单摆测重力加速度实验中，尽量做到摆线要细，弹性要小，质量要轻，其质量要_________摆球质量。

参考答案：
(1). 重力沿圆弧切线； (2). 远小于
【详解】单摆做简谐振动时回复力是由摆球重力沿圆弧切线的分力提供。

用单摆测重力加速度实验中，尽量做到摆线要细，弹性要小，质量要轻，其质量要远小于摆球质量。

13. 实验证明：通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B＝kI/r，式中常量k＞0，I为电流强度，r为距导线的距离。

在水平长直导线MN正下方，有一矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流，被两根轻质绝缘细线静止地悬挂着，如图所示。

开始时MN内不通电流，此时两细线内的张力均为T0=3N；当MN通以强度为I1 =1A电流时，两细线内的张力均减小为T1=2N；当MN内电流强度大小变为I2时，两细线内的张力均增大为T2=4N。

则电流I2的大小为 A；当MN内的电流强度为I3=3A时两细线恰好同时断裂，则在此断裂的瞬间线圈的加速度大小
为 g。

(g为重力加速度)。

参考答案：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在做“测定电池的电动势和内阻”实验时，某同学的线路连接如图甲所示。

（1）在答题卡的方框内画出与图甲对应的电路图；
（2）在图乙-R坐标系中标出了该同学所测的实验数据点，试作出这些数据点的拟合直线，并读得该直线的纵轴截距为 A-1，求得其斜率为 V-1；
（3）求得电池的电动势是 V，内阻是Ω。

参考答案：
．（1）（1分）
（2）（1分）
0.9（0.8—1.0）（1分），0.67（±0.02）（1分）
（3）1.5（±0.1）（1分），1.4（±0.3）（1分）
15. 某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.4 kg；[来源:学科网ZXXK]
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图11所示安装；
图11
③接通打点计时器(其打点周期为0.02 s)；
④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源．待小车
静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定)．
在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的点迹如图12甲、乙所示，图中O 点是打点
计时器打的第一个点．
图12
请你分析纸带数据，回答下列问题：
(1)该电动小车运动的最大速度为________m/s；
(2)该电动小车运动过程中所受的阻力大小为________ N；
(3)该电动小车的额定功率为________W.
参考答案：
（3） 1.50 1.60 2.40
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （12分）如图所示，质量为m=1kg木块在拉力F作用下沿水平方向加速运动，加速度a=5.2m/s2。

至水平面末端时速度v0=6m/s，此时撤去拉力，木块运动到质量为M=2kg小车上。

已知木块与地面、木块与小车动摩擦因素u=0.4，不计小车与地面摩擦。

已知拉力与水平方向夹角为53°，g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。

求：（1）拉力F大小（2）为使木块不离开小车，小车最短为多长？
参考答案：
解：（1）木块受到重力、拉力、支持力和摩擦力共同作用；
由牛顿第二定律得：
（1分）
（1分）
（1分）
解得：
（1分）
（2）木块滑上小车做匀减速直线运动，设加速度为a1由
解得：
（1分）
小车做匀加速直线运动，设加速度为a2
由
解得：
（1分）
设经过时间t，木块与小车达到共同速度；
解得：
（2分）
木块位移
小车位移
（2分）
木板长度（2分）
17. 航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=2㎏，动力系统提供的恒定升力F=28N．试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升．设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2．
（1）第一次试飞，飞行器飞行t1=8s 时到达高度H=64m．求飞行器所阻力f的大小；（2）第二次试飞，飞行器飞行t2=6s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力．求飞行器能达到的最大宽度h；
（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3．
参考答案：
解：（1）第一次飞行中，设加速度为a1
匀加速运动
由牛顿第二定律F﹣mg﹣f=ma1
解得f=4N
（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为v1，上升的高度为s1
匀加速运动
设失去升力后的加速度为a2，上升的高度为s2
由牛顿第二定律mg+f=ma2v1=a1t2
解得h=s1+s2=42m
（3）设失去升力下降阶段加速度为a3；恢复升力后加速度为a4，恢复升力时速度为v3由牛顿第二定律mg﹣f=ma3
F+f﹣mg=ma4
且
V3=a3t3
解得t3=s（或2.1s）
答：（1）飞行器所阻力f的大小为4N；
（2）第二次试飞，飞行器飞行t2=6s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力，飞行器能达到的最大高度h为42m；
（3）为了使飞行器不致坠落到地面，飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间为s．
18. 光滑绝缘的水平地面上方有界空间内存在匀强电场，场强为，电场宽度为，左边界有一固定的绝缘墙壁，如图所示，质量为和的A、B两小球静置于地面的同一水平轨道上，电场线与轨道平行，B球处于电场的右边界处，A球距离墙壁为（），A、B两球带正电，电量分别为和；今由静止同时释放两球，问（已知所有碰撞机械能均不损失，小球电量不转移，忽略两球的库仑力作用）
（1）A球第一次与墙壁碰时B球的速度大小；
（2）要使A球第一次向右运动过程中就能与B球相碰，求满足的条件
参考答案：
(1) (2) 1＞k≥解析：（1）在电场内运动时两球的加速度：aA=，
aB=…①A球第一次与墙壁碰时两球速度相等为v，v2-0=2aAkx0…②
由①②式得v=
（2）A球与墙壁第一次碰后到A、B相遇用时为t，两球加速度为 a 有：xB-xA=（1-k）x0…③
xA=-vt+at2…④xB=vt+at2…⑤t≤…⑥由③④⑤⑥得：1＞k≥。