四川省成都市幸福镇中学高三物理月考试题带解析

四川省成都市幸福镇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. （多选）如图所示，在O点处固定一正电荷，在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个
带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q，小球下落的轨迹如图中虚线所示，它与以
O为圆心、R为半径的圆（图中实线所示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，
∠BOC=30°，A距离OC的竖直高度为h，若小球通过B点的速度为v，则下列说法中正
确的是
A．小球通过C点的速度大小是
B．小球通过C点的速度大小是
C．小球由A到C电场力做功是mv2-mgh
D．小球由A到C机械能的损失是mg(h-R)-mv2
参考答案：
BD
2. 一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定在O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点在竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力大小F随时间t的变化规律如图乙所示。

F1=7 F2，设R，m，引力常量为G，F1为已知量，忽略各种阻
力。

以下说法正确的是
A．该星球表面的重力加速度为
B．卫星绕该星球的第一宇宙速度为
C．星球的质量为
D．小球在最高点的最小速度为零
参考答案：
C
3. 如图所示，L1、L2为两个相同的灯泡，L为电阻可忽略的带铁芯的线圈，下列说法正确的是（）
A．当开关S闭合时，L1与L2均不会立即发光
B．当开关S闭合时，L2立刻亮，L1逐渐变亮
C．当开关S闭合后，待电路稳定时，L1与L2均不发光
D．当开关S断开时，L1和L2均不会立刻熄灭
参考答案：
答案：CD
4. 弯曲管子内部注有密度为ρ的水，中间有部分空气，各管内液面高度差如图中所标，大气压强为p0，重力加速度为g，则图中A点处的压强是（）
（A）ρgh （B）p0＋ρgh
（C）p0＋2ρgh （D）p0＋3ρgh
参考答案：
C
5. （多选）如图所示，一质量为m 的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端固定于O 点，另一端与该小球相连．现将小球从A 点由静止释放，沿竖直杆运动到B 点，已知OA 长度小于OB 长度，弹簧处于OA 、OB 两位置时弹力大小相等．弹簧的形变量相同时弹性势能相同．则小球在此过程中（ ）
6. 图是某地区1、7月份气温与气压的对照表，7月份与1月份相比较，从平均气温和平均大气压的角度来说正确的是
A ．空气分子无规则热运动的激烈情况几乎相同
B ．空气分子无规则热运动减弱了
C ．单位时间内空气分子对单位面积的地面撞击次数增多了
D ．单位时间内空气分子对单位面积的地面撞击次数减少了 参考答案：
D
7. （单选）气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的( )
A.温度与体积 B ．体积和压强 C.温度和压强 D ．压强和温度
参考答案：
A
8. 某同学设计了只用一把刻度尺作为测量工具测量动摩擦因数的实验，主要设计思路为:用同种材料制作的两个平直木板，一木板放在水平面上，另一木板放在斜面上，两木板间用短小光滑圆弧形曲面连接，如图所示；实验中让一小滑块从斜面上木板的某点P 由静止释放，小滑块最终滑到水平上木板的某点Q 停下来。

短小光滑圆弧形曲面可使小滑块经过时，速度大 小不变，方向由沿斜面方向变为沿水平方向。

若实验要求测量长度的次数最少，你认为应测量下列哪些物理量______(填选项前的字母序号），小滑块与木板间动摩擦因数μ的计算公式为_________(用你选取的物理量对应的符号表达)。

A.P点距地面的高度H
B.P点到斜面底端的水平距离L
C.斜面底端到Q点的距离X
D.P点到Q点的水平距离S
参考答案：
(1). AD (2).
【详解】由能量关系可知：（其中S1和x分别是斜面的长度和水平
面的长度，S是P点在水平面上的投影到Q点的距离；H是斜面的高度），解得，则需要测量：P点距地面的高度H和 P点到Q点的水平距离S。

小滑块与木板间动摩擦因数的计算公式为.
9. 某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关。

实验室提供如下器材：
(A)表面光滑的长木板(长度为L)，
(B)小车，
(C)质量为m的钩码若干个，
(D)方木块(备用于垫木板)，
(E)米尺，
(F)秒表。

(1)实验过程：
第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系。

实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由公式a= 求出a。

某同学记录了数据如上表所示：
根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间 (填“改变”或“不改变”)，经过分析得出加速度与质量的关系为。

第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。

实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角α的正弦值sinα=h／L。

某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g= m／s2。

进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系
为。

参考答案：
（1）（2分）不改变（2分）
斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关（2分）
10（2分） a=gsin (2分)
（1）由运动学公式知L=,解得，即斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关。

（2）由题意对物体受力分析知，沿斜面方向，根据牛顿第二定律可得mgsin=ma,解得a= gsin;所以图象的斜率大小等于当地的重力加速度。

10. ．一质量为m的小球与一劲度系数为k的弹簧相连组成一体系，置于光滑水平桌面上，弹簧的另一端与固定墙面相连，小球做一维自由振动。

试问在一沿此弹簧长度方向以速度u作匀速运动的参考系里观察，此体系的机械能是否守恒，并说明理由。

参考答案：
1.否．原因是墙壁对于该体系而言是外界，墙壁对弹簧有作用力，在运动参考系里此力的作用点有位移，因而要对体系做功，从而会改变这一体系的机械能．
11. 密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大. 从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的 _________增大了. 该气体在温度T1、T2 时的分子速率分布图象如题12A-1 图所示,则T1 _________(选填“大于冶或“小于冶)T2.
参考答案：
12. 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：
小车质量倒数
4
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 ．
（3）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 的变化图线如上图所示。

该图线不通过原点，其主要原因是______________________________________ ． 参考答案：
（1）0．510 （2）a=0．162 （0．142——0．182即可） 图略 （3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分或木板倾角较小
13. 密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大。

从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了。

该气体在温度T1、T2 时的分子速率分布图象如图所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2。

参考答案： (2)平均动能 小于
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （09年大连24中质检）（选修3—4）（5分）半径为R 的半圆柱形玻璃，横截面如图所O 为圆心，已知玻璃的折射率为
，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为
45°．一束与MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光
能从MN平面上射出．求
①说明光能从MN平面上射出的理由?
②能从MN射出的光束的宽度d为多少?
参考答案：
解析：①如下图所示，进入玻璃中的光线a垂直半球面，沿半
径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射。

光线a右侧的光线（如：光线b）经球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，在MN上发生全反射，不能射出。

光线a左侧的光线经半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于临界角，能从MN面上射出。

（1分）
最左边射向半球的光线c与球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。

故光线c将垂直MN 射出（1分）
②由折射定律知（1分）
则r=45°（1分）
所以在MN面上射出的光束宽度应是
（1分）
15. 将下图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成），要求：
A．电路能改变电磁铁磁性的强弱；
B．使小磁针静止时如图所示。

参考答案：
（图略）要求画出电源和滑动变阻器，注意电源的正负极。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，一条轻绳两端各系着质量为m1和m2的两个物体，通过定滑轮悬挂在车厢顶上，m1＞m2，绳与滑轮的摩擦忽略不计．若车以加速度a向右运动，m1仍然与车厢地板相对静止，试问：
（1）此时绳上的张力T．
（2）m1与地板之间的摩擦因数μ至少要多大？
参考答案：
解：（1）隔离对m2分析，所受的合力为F2=m2a，
根据平行四边形定则得，绳子的张力T=m．
（2）再以m1为研究对象，分析受力，根据牛顿第二定律，得
f=m1a
N+T′=m1g
又T′=T
要使m1与地板保持相对静止，则必须有f≤f m=μN
解得μ≥．
答：（1）此时绳上的张力T为m．
（2）m1与地板之间的摩擦因数μ至少要．
17. （10分）液压千斤顶是利用密闭容器内的液
体能够把液体所受到的压强行各个方向传递的原
理制成的。

图为一小型千斤顶的结构示意图。

大
活塞的直径D1=20cm，小活塞B的直径
D2=5cm，手柄的长度OC=50cm，小活塞与手柄
的连接点到转轴O的距离OD=10cm。

现用此千
斤顶使质量m=4×103kg的重物升高了
h=10cm。

g取10m/s2，求
（i）若此千斤顶的效率为80%，在这一过程中人做的功为多少？
（ii）若此千斤顶的效率为100%，当重物上升时，人对手柄的作用力F至少要多大？参考答案：
解析：
（i）将重物托起h需要做的功
①
设人对手柄做的功为，则千斤顶的效率为
②
代入数据可得
③
(ii)设大活塞的面积为,小活塞的面积为，作用在小活塞上的压力为,当于斤顶的效率为100%时，有
④
⑤
当和F都与杠杆垂直时，手对杠杆的压力最小。

利用杠杆原理，有
⑥
由④⑤⑥式得
F=500N ⑦
18. 如图所示，在直角坐标系的第Ⅰ象限分布着场强E=5×103V/m、方向水平向左的匀强电场，其余三个象限分布着垂直纸面向里的匀强磁场．现从电场中M（0.5m，0.5m）点由静止释放一比荷为
=2×104C/kg、重力不计的带正电微粒，该微粒第一次进入磁场后将垂直通过x轴．求：
（1）匀强磁场的磁感应强度；
（2）带电微粒第二次进入磁场时的位置坐标；
（3）带电微粒第二次进入磁场时的速度大小和方向．
参考答案：
解：（1）根据动能定理有：qEx M=mv2
可得：v===104m/s
因为微粒第一次进入磁场后将垂直通过x轴，根据几何关系知：R=x M
根据洛伦兹力提供向心力可得：qvB=m
联立解得：B===1T
（2）粒子垂直进入电场，做类平抛运动，则有：a抛==2×104×5×103=108m/s2
x M=a抛t抛2
代入数据解得：t抛=10﹣4s
则：y=vt抛=104×10﹣4=1m
带电微粒第二次进入磁场时的位置坐标为（0m，1m）
（3）第二次进入磁场时：
v x=a抛t抛=108×10﹣4=104m/s
v合==×104m/s
速度方向与y轴夹角45°
答：（1）匀强磁场的磁感应强度为1T；
（2）带电微粒第二次进入磁场时的位置坐标为（0m，1m）；
（3）带电微粒第二次进入磁场时的速度大小为×104m/s，方向与Y轴夹角45°．【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．
【分析】（1）粒子在加速电场中做匀加速直线运动，运用动能定理求出其第一次进入磁场的速度v，当带电粒子进入磁场后，仅受洛伦兹力作用，做匀速圆周运动．由微粒第一次进入磁场后将垂直通过x轴，可寻找到已知长度与圆弧半径的关系，从而求出磁感应强度；
（2）当粒子再次进入电场时，做类平抛运动，利用平抛运动规律，结合电场强度、电荷的荷质比，求出离开电场的位置；
（3）运用平行四边形定则，将粒子第二次进入磁场时的速度正交分解，利用类平抛规律结合勾股定理即可求出合速度大小，并根据合速度与分速度大小即可判断合速度的方向．。