2018-2019学年陕西省汉中市高三(下)月考物理试卷解析版

2018-2019学年陕西省汉中市高三（下）月考物理试卷
一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）
1.如图所示，A、B两物块叠放在一起，B受到一水平向左的作用力F，A、B
在粗糙的水平地面上保持相对静止地向右做直线运动，在运动过程中，下列
关于A、B所受到的摩擦力的说法正确的是（）
A. A受到水平向右的摩擦力
B. A可能不受摩擦力作
用
C. B受到地面水平向左的摩擦力
D. B可能不受地面的摩擦力作用
2.已知火星的半径是地球的a倍，质量是地球的b倍，现分别在地球和火星的表面上以相同的速度竖直
上抛小球，不计大气的阻力。

则小球在地球上上升的最大高度与在火星上上升的最大高度之比为（）
A. B. C. D.
3.如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，通过L1、L2
中的电流相同，L1、L2中的电流方向垂直纸面向里，L3中的电流方向垂直纸
面向外，在三根导线与纸面的交点所构成的等边三角形的中心上放有一电流
方向垂直纸面向外的通电长直导线，则该导线受到的安培力的方向为（）
A. 指向
B. 指向
C. 指向
D. 背离
4.如图所示，真空中a、b、c、d四点共线且ab=bc=cd，在a点和d
点分别固定有等量的异种点电荷，则下列说法正确的是（）
A. b、c两点的电场强度大小相等，方向相反
B. b、c两点的电场强度大小不相等，但方向相同
C. 同一负点电荷在b点的电势能比在c点的小
D. 把正点电荷从b点沿直线移到c点，电场力对其先做正功后做负功
5.如图所示，x轴在水平地面上，y轴在竖直方向。

图中画出了从y轴上沿
x轴正方向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹。

不计空气阻力，
下列说法正确的是（）
A. a和b的初速度大小之比为：1
B. a和b在空中运动的时间之比为2：1
C. a和c在空中运动的时间之比为：1
D. a和c的初速度大小之比为2：1
二、多选题（本大题共4小题，共23.0分）
6.用如图所示的光电管研究光电效应，当滑动变阻器的滑片位于某一位
置，开关S闭合时，用单色光a照射光电管阴极K ，电流计的指
针发生偏转，用单色光b照射光电管阴极K 时，电流计的指针不
发生偏转，则（）
A. a光的强度一定大于b光的强度
B. a光的频率一定大于阴极K的极限频率
C. b光的频率一定小于阴极K的极限频率
D. 开关S断开后，用单色光a照射光电管阴极K 电流计的指针
一定不会发生偏转7.如图所示，变压器为理想变压器，副线圈中三个电阻的阻值大小关
系为R1=R2=2r=2Ω，电流表为理想交流电表原线圈输入正弦式交流
电e=110sin100πt（V），开关S断开时，电阻r消耗的电功率为
100W．下列说法正确的是（）
A. 通过电阻r的电流方向每秒钟变化50次
B. 开关S闭合前后，电流表的示数之比为2：3
C. 开关S闭合前后，通过电阻的电流之比为2：3
D. 变压器原副线圈的匝数之比为11：3
8.如图所示，电阻不计的导轨OPQS固定，其中PQS是半径为r的半圆弧，
Q为半圆弧的中点，O为圆心。

OM是长为r的可绕O转动的金属杆，其
电阻为R，M端与导轨接触良好。

空间存在与平面垂直且向里的匀强磁场
（图中未画出），磁感应强度的大小为B，现使OM从OQ位置起以角速
度ω逆时针匀速转到OS位置。

则该过程中（）
A. 产生的感应电流大小恒定，方向为OPQMO
B. 通过OM的电荷量为
C. 回路中的感应电动势大小为
D. 金属杆OM的发热功率为
9.回热式制冷机是一种深低温设备，制冷极限约50K．某台回热式制冷机工
作时，一定量的氦气（可视为理想气体）缓慢经历如图所示的四个过程：
已知状态A和B的温度均为27℃，状态C和D的温度均为-133℃，下列
判断正确的是（）
A. 气体由状态A到B过程，温度先升高后降低
B. 气体由状态B到C过程，内能保持不变
C. 气体由状态C到D过程，分子间的平均间距减小
D. 气体由状态C到D过程，气体对外做功
E. 气体由状态D到A过程，其热力学温度与压强成正比
三、填空题（本大题共1小题，共5.0分）
10.一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示（此时波刚传到x=1m的位置），质点
振动的振幅为10cm。

已知t=0.5s时，P点第二次出现波峰，则该波的传播速度为______m/s；当Q点第一次出现波谷时，P点通过的路程为______m。

四、实验题探究题（本大题共2小题，共15.0分）
11.某同学将带滑轮的滑板放置在水平桌面上，调节滑板上表面水平，将力传感器固定在小车上，然后把
绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力在小车及传感器总质量不变的情况下，探究
加速度跟它们所受拉力的关系时，根据测得的数据在坐标系中作出了如图2所示的a-F图象。

（1）由a-F图象可知小车和传感器的总质量为______kg．（保留两位有效数字）
（2）图象不过坐标原点的原因是______。

（3）为使图象过原点可垫高滑板的______（填“左”或“右”）侧，使传感器拉钩不挂绳时，小车能做______（填“加速”“匀速”或“减速”）运动
12.某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势和内阻（电动势E约为9V，内阻r约为40Ω）。

已知该电池允许输出的最大电流为100mA．该同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内阻约为3kΩ，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R0是定值电阻，阻值为100Ω。

（1）根据图甲，在虚线框中画出该实验的电路图。

（2）该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转情况如图乙所示，其示数为______V。

（3）改变电阻箱的阻值，读出电压表的相应示数U，取得多组数据，作出如图丙所示的图线，则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω．（结果均保留两位有效数字）
（4）用该电路测电动势，真实值和测量值的关系E真______E测．（填“大于”“小于”或“等于”）
五、计算题（本大题共4小题，共52.0分）
13.如图所示，间距L=1m电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放
置，导轨左端用一阻值R=2Ω的电阻连接，导轨间宽x=3m的虚线
范围内有方向竖直向上、磁感应强度大小B=1T的有界匀强磁场。

一根长l=1m、质量m=1kg、电阻τ=1Ω的金属棒ab垂直导轨横跨
在轨道上，金属棒与导轨接触良好，金属棒在水平向右、大小为
F=2N的恒力作用下由静止开始向右运动进人磁场区域后恰好做匀速运动。

求：
（1）金属棒初始位置到磁场左边界的距离；
（2）金属棒在磁场中运动的过程中电阻R产生的热量。

14.如图所示，一条带有圆轨道的长轨道水平固定，圆轨道竖直底端分别与两侧的直轨道相切，半径R=0.5m。

物块A以某一速度滑入圆轨道，滑过最高点Q，再沿圆轨道滑出后，与直轨道上P处静止的物块B发生弹性碰撞，P点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为L=0.1m，物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.5，A、B的质量均为m=1kg（重力加速度g取10m/s2；A、B视为质点，碰撞时间极短，有阴影的地方代表粗糙段），碰后B最终停止在第100个粗糙段的末端。

求：（1）A刚滑入圆轨道时的速度大小v0；
（2）A滑过Q点时受到的弹力大小F；
（3）碰后B滑至第n个（n＜100）光滑段上的速度v n与n的关系式。

15.如图所示，一内壁光滑开口向上的导热性能良好的圆柱形汽缸，用质量不计、
横截面积为S的导热性能良好的活塞封闭了热力学温度为T1的气体，此时活
塞与容器底部相距2h。

现缓慢地将沙子倒在活塞上，当它与容器底部相距为
h时，继续加沙子的同时通过电热丝缓慢加热气体，使活塞位置保持不变，
直到气体热力学温度达到T2．已知大气压强为p0，重力加速度为g，活塞与
汽缸间无摩擦且不漏气。

求：
①活塞刚与容器底部相距为h时（未加热气体），封闭气体的压强；
②整个过程中倒入沙子的总质量。

16.图示为直角三棱镜的截面ABC其中∠B=60°，直角边AC的长度为L，
一束单色光从D点以与AC边成30°角入射到棱镜中，已知CD=2AD，
棱镜对该单色光的折射率为，光在真空中的速度为c。

求：
①光线从BC边射出时与该边的夹角；
②此单色光通过三棱镜的时间。

答案和解析
1.【答案】C
【解析】
解：AB、物体A、B在粗糙的水平地面上保持相对静止地向右做直线运动，加速度a的方向向左，对A根据牛顿第二定律可得f A=ma，方向向左，故AB错误；
CD、以整体为研究对象，AB一起向右运动，相对于地面向右运动，则地面对B的摩擦力方向
向左，故C正确，D错误。

故选：C。

根据牛顿第二定律判断A受到的摩擦力方向；根据相对运动判断B受到地面的摩擦力方向。

本题主要是考查了摩擦力的判断，解答此类题目的一般方法有：（1）根据摩擦力产生的条件来
判断；（2）根据假设法来判断；（3）根据共点力的平衡来判断；（4）根据牛顿第二定律来判断。

2.【答案】A
【解析】
解：根据在星球表面重力与万有引力相等有：
G=mg，
可得：
g=，
故，
竖直上抛运动的最大高度，
所以有，，
故A正确，BCD错误；
故选：A。

据质量和半径的关系求得地球表面的重力加速度与火星表面重力加速度的关系，再根据竖直上抛公式求解。

本题关键是抓住星球表面重力与万有引力相等，根据质量和半径关系求得重力加速度之比，再根据竖直上抛规律求解。

3.【答案】C
【解析】解：根据安培定则可知，L3在中心处的磁场方向水平向右，根据左手定则可知L3对中心处导线的安培力方向指向L3；
L1和L2在中心处的合磁场方向水平向右，根据左手定则可知L1和L2对中心处导线的安培力方向指向L3；
所以中心处导线受到的安培力的方向指向L3，故C正确，ABD错误。

故选：C。

依据右手螺旋定则判定各导线在其他位置的磁场方向，再结合矢量的合成法则，即可判定合磁场方向，最后根据左手定则，从而确定其位置的受到磁场力方向。

考查右手螺旋定则与左手定则的内容，掌握矢量的合成法则，理解几何关系，及三角知识的运用；也可以根据电流方向相同相吸引、相反相排斥来分析。

4.【答案】C
【解析】
解：AB、根据等量异种点电荷电场的分布特点知，连线上关于中点对称的两点场强等大、同向，故AB错误；
C、两点电荷连线上电场方向水平向右，b点的电势比c点的电势高，负电荷在电势低处电势能大，因此同一负点电荷在b点的电势能比在c点小，故C正确；
D、把正点电荷从b点沿直线移到c点，电场力向右，电场力一直做正功，故D错误；
故选：C。

根据等量异种点电荷电场线的分布特点，利用对称性比较b、c的场强大小；根据电势能的定
义知，正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大；根据电场力与移动的位
移方向判断做功情况。

解决本题关键是要求能牢记等量同种电荷和等量异种电荷的电场线以及等势面的分布情况，
做到心中有图才能快速求解。

5.【答案】C
【解析】
解：AB、根据
t=可知a和b在空中运动的时间之比为：1；根据v=可知a和b的初速
度大小之比为1：，故AB错误；
CD、根据t=可知a和c在空中运动的时间之比为：1；根据v=可知a和c的初速度大小之比为：1，故C正确，D错误；
故选：C。

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据水平位移和竖直位移的大小求出运动的时间以及初速度之比。

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。

6.【答案】BC
【解析】
解：ABC、用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转，可知a光照射发生光电效应，则a光的频率大于极限频率，
用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，可知b光照射不发生光电效应，b光的频率小于极限频率，可知a光的频率大于b光的频率，则a光的波长小于b 光的波长，至于光的强度则无法确定其大小关系，故A错误，BC正确。

D、S断开后，用单色光a照射光电管阴极K仍会有电子达到阳极，电流计的指针会发生偏转，则D错误
故选：BC。

发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，即影响光电流的大小。

解决本题的关键是掌握光电效应的条件γ＞γ0以及光电流方向的确定，注意光电子的最大初动能是由入射光的频率决定，与光强无关。

7.【答案】BD
【解析】解：A、交流电的频率为f=，可知通过电阻r的电流方向每秒钟变化100次，故A错误；
C、开关S闭合之前，次级电阻3Ω，次级电流I；开关S闭合之后，次级电阻2Ω，次级电流I；开关S闭合前后次级电流比为2：3，因变压器初级和次级电流成正比，可知开关S闭合前后，电流表的示数之比为2：3，故B正确；
C、开关S闭合之前，通过电阻R1的电流I；开关S闭合之后，通过电阻R1的电流
I ；开关S闭合前后，通过电阻R1的电流之比为4：3，故C错误；
D、开关S断开时，电阻r消耗的电功率为100W，可知次级电流I，次级电压有效值U2=I2（R1+r）=30V，变压器初级电压有效值U1=100V，则变压器原副线圈的匝数之比
为，故D正确，
故选：BD。

交流电的电流方向在一个周期内变化2次；变压器原副线圈的电流比等于匝数的倒数比，电压比等于匝数比；据此进行分析讨论。

理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变。

8.【答案】AB
【解析】
解：A、由右手定则可确定出电流方向为OPQMO，因是匀速转动，则感应电动势相同，即电流大小不变，则A正确
B、通过OM的电荷量为Q：
Q==
=，则B正确，
C、感应电动势大小为Br2ω，则C错误
D、金属杆OM的发热功率为P：P===，则D错误
故选：AB。

由右手定则确定电流方向；由平均感应电动势求得电荷量；感应电动势大小为Br2ω，由电动势求得功率。

本题主要是考查了法拉第电磁感应定律和楞次定律；对于导体切割磁感应线产生的感应电动
势情况有两种：一是导体平动切割产生的感应电动势，可以根据E=BLv来计算；二是导体棒转动切割磁感应线产生的感应电动势，可以根据E=Bl2ω来计算。

9.【答案】ADE
【解析】
解：A、由题意可知，气体在状态A、B时的温度相等，两状态在同一等温线上，由理想气体状态
方程：=C可知，
T=，由图示图线可知，气体由状态A到B过程，pV先变大后变小，则气体温度温度先升高后降低，故A正确；
B、由图示图线可知，气体由状态B到C过程，气体体积不变而压强减小，由理想气体状态方程可知，气体温度降低，气体内能减小，故B错误；
C、由图示图线可知，气体由状态C到D过程，气体体积增大，分子间的平均间距增大，故C错误；
D、由图示图线可知，气体由状态C到D过程，气体体积增大，气体对外做功，故D正确；
E、由图示图线可知，气体由状态D到A过程，气体体积不变，气体发说说等容变化，由查理定律可知，其热力学温度与压强成正比，故E正确；
故选：ADE。

根据图示图象与题意，应用理想气体状态方程分析判断气体状态变化过程气体温度如何变化；理想气体的内能只与温度有关，气体体积增大，气体分子间的距离增大；
根据图象利用理想气体状态方程对每一个过程进行分析即可。

本题考查了理想气体状态方程、热力学第一定律的应用，根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出外界对气体做功情况，再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由问题温度决定。

10.【答案】14 1.1
【解析】
解：由题意可知该波的波长为：λ=4m。

波沿-x方向传播的简谐横波，
由波形平移知，P点起振方向向上，P点第二次出现波峰可知：
t=0.5s=，即T=s 所以v=
Q点第一次出现波谷时质点P振动了t2==
质点每振动经过的路程为10cm。

当Q点第一次出现波谷时，所以P点通过路程为L=4A×
2=1.1m
故答案为：14、1.1。

由波形图可知λ=4m；波传播方向向左，已知t=0.7s时，P点第二次出现波峰可知t=0.5s=T，即可求解T=s；用v=即可求解波速；P质点做简谐运动，在一个周期内通过的路程是四个振幅，即可根据时间与周期的关系求解P点通过的路程。

明确波形图与振动的关系是解题的关键，灵活应用波速、波长、路程、周期和频率间的关系
11.【答案】0.50 小车和滑板间有摩擦阻力右匀速
【解析】
解：（1）斜率表示质量的倒数，直线的斜率为2，所以小车和传感器的总质量为0.50kg；
（2）图象不过坐标原点的原因是小车和滑板间有摩擦阻力；
（3）为使图象过原点可垫高滑板的右侧，使传感器拉钩不挂绳时，小车能做匀速运动；
故答案为：0.50，小车和滑板间有摩擦阻力，右，匀速
（1）a-F图象中的斜率表示质量的倒数。

（2）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量。

（3）若图象不过原点，是因为未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。

实验中我们要清楚研究对象和研究过程，明确实验原理是解答实验问题的前提，不能盲目的认为在任何情况下都需砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量。

12.【答案】7.0 8.0 30 大于
【解析】
解：（1）按实物图，R0与电阻箱R是串联关系，电压表测量两个电阻的总电
压，画出电路图如图所示
（2）由电压表所接量程及所指的位置可知电压表的示数为7.0V。

（3）根据闭合电路欧姆定律可知：E=I（R+R0+r）
而
I=联立可得：=
+
结合所绘的-图象纵截距可得：=0.125V-1 从而求得：E=8.0V
由图
象的斜率可知：=
将求得E值代入得：r=30Ω。

故答案为：（1）如图所示
（2）7.0
（3）8.0 30
（4）大于
（1）按实际连线电路图画出电路图；
（2）根据电压表应选择15V的量程进行读数；
（3）本实验采取伏阻法测量电源的电动势和内阻，根据实验的原理E=I（R+R0+r）
可以得到：
=
+，结合图线的斜率和截距去求电源的电动势和内阻。

解决本题的关键：知道运用伏阻法测量电源电动势和内阻的原理，会根据图象测量电源的电动
势和内阻，将两个非线性关系的物理量，变成两个线性关系的物理量。

13.【答案】解：（1）金属棒进人磁场区域后恰好做匀速运动，根据平衡条件可得：
F=BIL
其中I=
解得：v=6m/s
ab在磁场外做匀加速直线运动的加速度a==2m/s2，
根据速度位移关系可得v2=2as
解得s=9m；
（2）根据功能关系可得产生的总热量Q总=Fx=6J
Q R=Q总=4J。

答：（1）金属棒初始位置到磁场左边界的距离为9m；
（2）金属棒在磁场中运动的过程中电阻R产生的热量为4J。

【解析】
（1）金属棒进人磁场区域后恰好做匀速运动，根据平衡条件结合牛顿第二定律列方程求解；
（2）根据功能关系可得产生的热量。

对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出
方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等
列方程求解。

14.【答案】解（1）物块B每经过一段粗糙段损失的机械能△E=fL=μmgL
解得△E=0.5J
设碰撞后B的速度为v B′，由能量关系有
′=100△E
设A、B碰撞前A的速度为v A，碰撞后A的速度为v A′，A、B碰撞为弹性碰撞，设向右为正方向，由动量
守恒定律可得：
mv A=mv A′+mv B′
根据机械能守恒定律可得
mv A2=mv A′2+mv B′2。

解得：v A=10m/s；
从A刚滑入圆轨道到A与B碰撞前，由机械能守恒定律有
v0=v A=10m/s
（2）从A刚滑入圆轨道到最高点Q的过程，由机械能守恒定律有
mv02=mv Q2+2mgR。

在Q点，由牛顿第二定律和向心力公式有F+mg=m
解得：A滑过Q点时受到的弹力大小F =150N
（3）B滑到第n个光滑段上损失的能量E损=n△E=0.5nJ
从A、B碰撞后运动到B滑到第n个光滑段的过程中，由能量守恒定律可得：
mv B′2-=n△E
代入解得：v n=m/s（n＜100）；
答：
（1）A刚滑入圆轨道时的速度大小v0是10m/s
（2）A滑过Q点时受到的弹力大小F是150N；
（3）碰后B滑至第n个（n＜100）光滑段上的速度v n与n的关系式为v n=m /s（n＜100）。

【解析】
（1）根据功能关系求出碰撞后瞬间B的速度，由动量守恒定律和机械能守恒定律求出碰撞前A
的速度，再由机械能守恒定律求得A刚滑入圆轨道时的速度大小v0；
（2）由机械能守恒定律可求得A滑过Q点的速度，再由向心力公式可求得A滑过Q点时受到的
弹力大小；
（3）设总共经历了n段，根据每一段上消耗的能量，由能量守恒可求得v n与n的关系式。

本题考查动量守恒定律、机械能守恒定律及向心力等内容，要求我们能正确分析物理过程，做好受力分析及能量分析；要注意能量的转化与守恒的灵活应用。

15.【答案】解：①已知，p1=p0，气体做等温变化，根据玻意耳定律：p1V1=p2V2，解得活塞刚与容器底部相距为h时，封闭气体的压强p2=2p0
②保持活塞位置不变，气体做等容变化，根据查理定律：
由平衡条件可知：mg=（p3-p1）S
解得沙子的质量为：m=，
答：①活塞刚与容器底部相距为h时（未加热气体），封闭气体的压强为2P0；
②整个过程中倒入沙子的总质量为。

【解析】
①气体做等温变化，根据玻意耳定律列式可求解封闭气体的压强；
②根据查理定律，结合活塞的平衡方程求解沙子的质量。

本题考查了求气体压强、判断气体内能变化情况，分析清楚气体状态变化过程，应用玻意耳定律与热力学第一定律即可正确解题。

16.【答案】解：①由题意可知，单色光射到AC边的入射角i=600，设光从AC边入射的折射角为r，由折射定律可知：n=，
可得：r=300，由几何关系可知，该单色光在AB边的入射角也是600，
设单色光从三棱镜向空气发生全反射的临界角为C，由于sin C==＜=sin60°，
故光射到AB边上时发生全反射，光路如下图所示，反射光线与AB边的夹角是300，
所以单色光从BC边垂直射出，即光线从BC边射出时与该边的夹角为900。

②由几何关系可知，光在三棱镜中通过的距离为：
X=DE+FE==
单色光在三棱镜中的速度：v==
此单色光通过三棱镜的时间：t==
答：①光线从BC边射出时与该边的夹角为900；
②此单色光通过三棱镜的时间为。

【解析】
①由折射定律和几何关系可以确定光射到AB边上时发生全反射，从而可以知道单色光从BC 边垂直射出。

②由几何关系得光在三棱镜中通过的距离，由v=得单色光在三棱镜中的速度，即可求时间。

能正确的作出光路图是解本题的关键，还要掌握折射定律的一些公式：n=n=，n=．此题属于中档题。