山西省太原市第六十三中学2020年高三物理月考试卷含解析

山西省太原市第六十三中学2020年高三物理月考试卷含解析
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）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示．则以下说法不正确的是（）
解答：解：A 、要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3，需要在椭圆轨道2的近地点Q 加速一次，使卫星做离心运动，再在远地点P加速一次，故A正确．
B、根据卫星的速度公式v=知：卫星在圆轨道3上正常运行速度要小于在圆轨道l上正常
运行的速度．故B错误．
C、由于近地卫星的速度等于第一宇宙速度7.9km/s，则卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速
度一定大于7.9km/s，而在远地点P的速度一定小于7.9km/s．故C正确．
D、同一地点，由G=ma，得a=，a相同，可知卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度
等于它在圆轨道3上经过P点时的加速度，故D正确．
本题选不正确的，故选：B．
点评：本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论．知
能量大小、速度不受外界环境的温度、化学反应、压力、电磁场等影响，可以在很大的温度范围和恶劣的环境中工作，因此常作为航天器中理想的电源。

核电池中经常使用金属钚238作为燃料，钚238是一种放射性同位素，其半衰期为88年，则下列说法正确的是
A．核电池不受外界环境的温度、化学反应、压力、电磁场等影响的原因是衰变的固有特性造成的B．钚238发生一次衰变时，新核的质量数为232
C．1万个钚238原子核经过一个半衰期后还剩下5000个没有衰变
D．钚238发生衰变时，有一部分质量转化成了能量释放出来
参考答案：
A
3. 下列关于布朗运动的说法正确的是
A．悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动越明显
B．温度越低，布朗运动越激烈
C．布朗运动是指液体分子的无规则运动
D．液体分子的无规则运动是产生布朗运动的原因
参考答案：
d
4. 一物体作匀加速直线运动，通过一段位移所用的时间为，紧接着通过下一段位移所用时间为。

则物体运动的加速度为
A． B． C． D．
参考答案：
A
5. （单选）下面哪一组单位属于国际单位制的基本单位
A．m、N、kg B．kg、m/s2、s C．m、kg、s D．m/s2、kg、N 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. 一简谐横波在x轴上传播，t=0时的波形如图甲所示，x=200cm处质点P的振动图线如图乙所示，由此可以确定这列波的波长为m，频率为Hz，波速
为m/s，传播方向为（填“向左”或“向右”）。

参考答案：
1；0.5；0.5；向左
7. 太空宇航员的航天服能保持与外界绝热，为宇航员提供适宜的环境。

若在地面上航天服内气体的压强为p0，体积为2 L，温度为T0，到达太空后由于外部气压降低，航天服急剧膨胀，内部气体体积增大为4 L。

所研究气体视为理想气体,则宇航员由地面到太空的过程中，若不采取任何措施，航天服内气体内能（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体（选填“制冷”或“加热”）。

参考答案：
减小；加热
8. 在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：
①某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示。

请你指出该装置中的错误或不妥之处（只要答出其中的两点即可）：，。

②改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验。

下图是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s，由图中的数据可算得小车的加速度a为 m/s2。

（结果取两位有效数字）
参考答案：
）打点计时器不应使用干电池，应使用交流电源；实验中没有平衡小车的摩擦力；小车初始位置离打点计时器太远（只要答出其中的两点即可）2）0.19~0.20内均正确
9. 一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态。

此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，与水平线成30 夹角。

已知B球的质量为m，则细绳对B球的拉力为___________，A球的质量为_____________。

参考答案：
2mg，2m
10. 某同学利用数码相机研究竖直上抛小球的运动情况．数码相机每隔0.05s拍照一次，如图是小球上升过程的照片，图中所标数据为实际距离，则：（所有计算结果保留两位小数）
①图中t5时刻小球的速度v5= 4.08m/s．
②小球上升过程中的加速度a=10.04m/s2．
③t6时刻后小球还能上升的高度h=0.64m．参考答案：
解答：
解：①t
5时刻小球的速度
．
②根据△x=aT2，运用逐差法得，
=10. 04m/s2．
③t5时刻小球与最高点的距离：，
则t6时刻后小球还能上升的高度：h=0.83﹣0.19=0.64m．
故答案为：①4.08②10.04③0.64．11. 甲、乙两车以相同的速率在水平地面上相向做匀速直线运动，某时刻乙车先以大小为a的加速度做匀减速运动，当速率减小到0时，甲车也以大小为a的加速度做匀减速运动。

为了避免碰车，在乙车开始做匀减速运动时，甲、乙两车的距离至少应为_________.
参考答案：
12. 电量分别为+q、+q和-q的三个小球，质量均为m，固定在水平放置的边长均为的绝缘轻质三角形框架的三个顶点处，并处于场强为E且方向水平的匀强电场中，如图所示．三角形框架在未知力F作用下绕框架中心O由静止开始沿逆时针转动，当转过120０时角速度为ω．则此过程中，带电小球系统总的电势能的增量为_____；合外力做的功为______．
参考答案：
2Eql；
13. 在测量重力加速度的实验中，有位同学用一根细线和一质量分布均匀的小球制成
单摆。

其已测得此单摆20个周期的时间t，悬点到小球顶端的线长为l，还需要测量的物理量有_______________________。

将g用测得的物理量表示，可得g=_____________。

参考答案：
1)小球的直径d;g=
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图，光滑绝缘底座上固定两竖直放置、带等量异种电荷的金属板a、b，间距略大于L，板间电场强度大小为E，方向由a指向b，整个装置质量为m。

现在绝绿底座上施加大小等于qE的水平外力，运动一段距离L后，在靠近b板处放置一个无初速度的带正电滑块，电荷量为q，质量为m，不
计一切摩擦及滑块的大小，则
(1)试通过计算分析滑块能否与a板相撞
(2)若滑块与a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做了多少功?
参考答案：
（1）恰好不发生碰撞（2）
【详解】(1)刚释放小滑块时，设底座及其装置的速度为v
由动能定理：
放上小滑块后，底座及装置做匀速直线运动，小滑块向右做匀加速直线运动
当两者速度相等时，小滑块位移
绝缘底座的位移
故小滑块刚好相对绝缘底座向后运动的位移
，
刚好不相碰
(2)整个过程绝缘底座位移为3L则
答：(1)通过计算分析可各滑块刚好与a板不相撞；
(2)滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做功为3qEL。

15. （4分）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，α的值。

参考答案：
解析：当光线在水面发生全放射时有
，当光线从左侧射入时，由折射
定律有，联立这两式代入数
据可得。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为.入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离Δd. （结果可用根式表示）
参考答案：
解析：作出光路如图
由折射定律得＝n sinr＝所以r=30°
由图知∠AOC=∠AOB=30°则AB-AC=d?tan30°=
d
出射光线与入射光线间的距离是
17. 一个用绝缘材料制成的扁平薄圆环，其内、外半径分别为、，厚度可以忽略。

两个上下表面都带有电荷，每个面的电荷面密度为已知常量。

薄圆环绕通过环心垂直环面的轴以转动。

将一半径为、电阻为并与薄圆环共面的导线圆环与薄圆环同心放置。

试求：
（1）薄圆环转动时在圆心处产生的磁感应强度为多少？
（2）若薄圆环以大小不变的角加速度减速转动，时刻的角速度为，在薄圆环减速运动过程中导线圆环中的感应电动势为多少？
提示：（1）角加速度表示单位时间里角速度的变化量。

（2）半径为、通有电流的圆线圈（环形电流），在圆心处产生的磁感应强度为（为已知常量）
参考答案：
（1）
（2）
18. （18分）如图的环状轨道处于竖直面内，它由半径分别为R和2R的两个半圆轨道、半径为R的两个四分之一圆轨道和两根长度分别为2R和4R的直轨道平滑连接而成．以水平线MN 和PQ为界，空间分为三个区域，区域Ⅰ和区域Ⅲ有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场，区域Ⅰ和Ⅱ有竖直向上的匀强电场．一质量为m、电荷量为+q的带电小环穿在轨道内，它与两根直轨道间的动摩擦因数为μ(0<μ<1)，而轨道的圆弧形部分均光滑．将小环在较长的直
轨道CD下端的C点无初速释放（已知区域Ⅰ和Ⅱ的匀强电场场强大小为，重力加速度为g），求：
（1）小环在第一次通过轨道最高点A时的速度v A的大小；
（2）小环在第一次通过轨道最高点A时受到轨道的压力F N
的大小；
（3）若从C点释放小环的同时，在区域Ⅱ再另加一垂直于
轨道平面向里的水平匀强电场，其场强大小为，则小环
在两根直轨道上通过的总路程多大？
参考答案：
解析：
(1)从C到A，洛伦兹力不做功，小环对轨道无压力，也就不受轨道的摩擦力．由动能定理，有：
可得：
(2)过A点时，研究小环，由受力分析和牛顿第二定律，有：
解得
(3)由于0<μ<1，小环必能通过A点，以后有三种可能：
①有可能第一次过了A点后，恰好停在K点，则在直轨道上通过的总路程为：
②也有可能在水平线PQ上方的轨道上往复若干次后，最后一次从A点下来恰好停在K 点，对整个运动过程，由动能定理，有：
得：s总=
③还可能最终在D或点速度为零（即在D与点之间振动），由动能定理，有：
得：s总=。