2018年湖南省长沙市县第一中学高三物理月考试题含解析

2018年湖南省长沙市县第一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1所示是物体在某段运动过程中的v－t图象，在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2，则时间由t1到t2的过程中()
A．加速度不断增大
B．加速度不断减小
C．平均速度v＝
D．平均速度v＜
参考答案：
BD
2. （单选）如图所示，平行板电容器在充电后不切断电源，此时板间有一带电尘粒恰能在电场中静止．若正对的平行板左右错开一些，则（）
解：根据电容器的决定式C=，当正对面积S 减小时，电容器的电容减小．
A
、带电尘粒受电场力F=q 没有发生变化，故电场力不变粒子仍处于平衡状态，故
AB错误；
CD、由于电容器的电容减小，两极板间电压保持不变，故电容器的带电荷量将减小，故电容器放电，流经电阻R电流方向从A至B，故C错误，D正确．
故选：D．
本题主要考查电容器的动态变化，抓住电容器与电源相连，两极板间电压保持不
3. 现有四个不同的运动图像如图所示，设物体运动的加速度为，速度为位移
为，物体在时的速度均为零。

则其中表示物体做单向直线运动的图像是
参考答案：
BC
4. 起重机将质量为m的货物由静止开始以加速度a匀加速提升，在t时间内上升h 的高度，设t时间内起重机对货物做的功为W，平均功率为P，则（）
A． B． C． D．
参考答案：
C
5. 一个物体以足够大的初速度做竖直上抛运动，在上升过程中最后2S初的瞬时速度的大小和最后1S内的平均速度的大小分别为（）
A．20m/s，5m/s B．20m/s，10m/s
C．10 m/s，5m/s D．10 m/s，10 m/s
参考答案：
A
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”，他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处，调节气垫导轨水平后，用重力为F的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，每次滑块从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t。

改变钩码个数，重复上述实验。

记录的数据及相关计算如下表。

（1）为便于分析与的关系，应作出的关系图象，并在如图坐标纸上作出该图线
（2）由图线得出的实验结论是：
（3）设AB间的距离为s，遮光条的宽度为d，请你由实验结论推导出物体的加速度与时间的关系：。

（4）由以上得出的结论是：。

参考答案：
（1）图略
（2）与成正比
（3）推导过程：
（4）在误差允许范围内，物体质量一定时，加速度与外力成正比
7. 某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r。

在坐标纸中画出了如图乙所示的U－I图象，若电流表的内阻为1Ω,则 E＝________V，r＝________Ω
参考答案：
2.0； 1.4；
8. 质量为50kg的物体放在光滑的水平面上，某人用绳子沿着与水平面成45°角的方向拉物体前进，绳子的拉力为200N，物体的加速度大小为。

在拉的过程中突然松手瞬间，物体的加速度大小为。

参考答案：
m/s2，0
9. 一个氮14原子核内的核子数有______个；氮14吸收一个α粒子后释放出一个质子，此核反应过程的方程是________。

参考答案：
14，
10. 如图为某一简谐横波在某时刻的波形图，已知该机械波传播的速度为2m/s，此时质点a振动方向沿y轴正方向。

则质点a的振动周期是 s，从此时刻开始质点b 第一次到达波谷需要的时间是s。

参考答案：
2 1．．
11. 图24甲所示为列简谐横波在t=1s时的波形图，图乙是这列波中x=50cm的质点A的振动图象，那么该波的传播速度为。

波的传播方向沿x 轴（填“正”或“负”）方向。

t=1.3S时，质点A的振动方向沿y 轴（填“正”或“负”）方向。

参考答案：
12. 在“探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系”时，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出．
(1)当M与m的大小关系满足_________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
(2)一组同学在先保持盘及盘中砝码的质量一定，探究加速度与质量的关系，以下
做法错误的是________．
A．平衡摩擦力时，不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车的质量M，直接用公式a＝求出． (3)在保持小车及车中砝码的质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由
于平衡摩擦力时操作不当，某同学得到的a－F关系如图所示(a是小车的加速度，F 是细线作用于小车的拉力)．其原因；
参考答案：
(1) m《M (2)CD (3)平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了
13.
（4分）如图所示，质量为的小球在半径为的半球形容器中从上部边缘由静止开始下滑，下滑到最低点时，对容器底的压力为，则在最低点时小球运动的速度大小为，在下滑过程中克服摩擦力做的功为。

参考答案：
答案：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响，实验器材如图所示。

①测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式______，利用测量数据作出U－I图象，得出E和r。

②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图中用笔画线代替导线连接电路。

③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U－I图象如图中
(a)(b)(c)(d)所示，由此可知：
在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势________(填“增大”、“减小”或“不变”)，电源内阻________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

曲线(c)对应的电源电动势E=__________V，内阻r=________Ω，当外电路总电阻为2500 Ω时，该电源的输出功率P=________mW.(均保留三位有效数字)
参考答案：
①U＝E－Ir②如图所示
③不变增大0.9754780.268
15. （8分）有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关。

他进行了如下实验：
（1）用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L。

图乙中游标卡尺（游标尺上有20个等分刻度）的读数L=________cm。

（2）测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示（相关器材的参数已在图中标出）。

该合金棒的电阻约为几个欧姆。

图中有一处连接不当的导线是__________.（用标注在导线旁的数字表示）
（3）改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R=6.72Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为R d=13.3Ω、R D=3.38Ω.他发现：在误差允许范围内，电阻R满足R2=R d·R D，由此推断该圆台状合金棒的电阻R=_______.（用ρ、L、d、D表述）
参考答案：
（1）9.940；（2）⑥；（3）。

解析：（1）游标卡尺的读数，按步骤进行则不会出错。

首先，确定游标卡尺的精度为20分度，即为0.05mm，然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数
99.00mm，注意小数点后的有效数字要与精度一样，再从游标尺上找出对的最齐一根刻线，精度格数=0.058mm=0.40mm，最后两者相加，根据题目单位要求换算为需要的数据，99.00mm+0.40mm=99.40mm=9.940cm
（2）本实验为测定一个几欧姆的电阻，在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时，因为安培表的内阻较小，为了减小误差，应用安培表外接法，⑥线的连接使用的是安培表内接法。

（3）审题是处理本题的关键，弄清题意也就能够找到处理本题的方法。

根据电阻定律计算电阻率为、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别
为R d=13.3Ω、R D=3.38Ω.即，，而电阻R满足
R2=R d·R D，将R d、R D带入得。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图甲所示，水平面上有一个多匝圆形线圈，通过导线与倾斜导轨上端相连，线圈内存在随时间均匀增大的匀强磁场，磁场沿竖直方向，其磁感应强度B1随时间变化图像如图乙所示。

倾斜平行光滑金属导轨MN、M’N’ 相距l，导轨平面与水平面夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B2、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中；一导体棒PQ垂直于导轨放置，且始终保持静止。

已知导轨相距l=0.2m，θ=37°；线圈匝数n=50，面积S=0.03m2，线圈总电阻R1=0.2Ω；磁感应强度B2=5.0T；PQ棒质量m=0.5kg，电阻R2=0.4Ω，其余电阻不计，取g=10m/s2，sin37°=0.6，则
（1）求电路中的电流I；
（2）判断圆形线圈中的磁场方向（需简单说明理由），并求出磁感应强度B1的变化率k（）。

参考答案：
解：（1）PQ棒受力作用静止与导轨平面上，受力如图所示，则有
（3分）
可得电路中的电流（2分）
代入数据可得，（1分）
（2）由（1）可知，导体棒PQ受安培力FA平行导轨向上，则由左手定则可知，棒中电流方向由Q→P，即线圈中电流为逆时针方向，由楞次定律可判断出，圆形线圈中磁场方向竖直向下。

（3分，若直接给出结论而无简述理由，给1分）
由闭合电路欧姆定律，有（3分）
由法拉第电磁感应定律，有（3分）
联立以上各式，可得（2分）
代入数据可得，磁感应强度的变化率
17. 风洞是研究空气动力学的实验设备，如图所示，将刚性杆水平固定在风洞内距水平地
面高度h=5m处，杆上套一质量m=2kg、可沿杆滑动的小球．将小球所受的风力调节为F=10N，方向水平向右．小球落地时离水平杆右端的水平距离x=12.5m，假设小球所受风力不变，取g=10m/s2求：
（1）小球从刚离开杆到落地时所用的时间t；
（2）小球离开杆右端时的速度大小v0；
（3）小球从离开杆右端到动能为125J的过程中所用的时间t1．
参考答案：
解：
（1）小球在竖直方向做自由落体运动，运动时间为
t===1 s；
（2）小球在水平方向做匀加速运动，加速度
a===5m/s2；
则水平位移x=v0t+at2
代入数据得：v0=10m/s
（3）小球离开杆后经过时间t1后水平方向的位移：
竖直方向的位移：
由动能定理得：
代入数据，联立得：t1=0.2s
答：（1）小球从刚离开杆到落地时所用的时间t是1s；
（2）小球离开杆右端时的速度大小是10m/s；
（3）小球从离开杆右端到动能为125J的过程中所用的时间是0.2s．
【考点】牛顿第二定律．
【分析】（1）小球离开杆后在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀减速直线运动；根据自由落体运动规律可求得时间；
（2）根据水平方向的匀变速直线运动规律可求得水平位移小球离开杆右端时的速度大小v0；
（3）设达到125J用时为t，根据运动学公式求出其竖直分位移和水平分位移；再对下落过程由动能定理列式，根据数学规律可求得速度为125 J所用的时间．
18. 如图所示，平板车长为L=6m，质量为M=10kg，上表面距离水平地面高为h=1.25m，在水平面上向右做直线运动，A、B是其左右两个端点．某时刻小车速度为v0=7.2m/s，在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力F=50N，与此同时，将一个质量m=1kg的小球轻放在平板车上的P点（小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），
，经过一段时间，小球脱离平板车落到地面．车与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计．取g=10m/s2．求：
（1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间；
（2）小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间；
（3）从小球轻放上平板车到落地瞬间，平板车的位移大小．
参考答案：
解：（1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间
（2）小球放到平板车后相对地面静止，小车的加速度为
小车向右运动的距离为
小于4m，所以小球不会从车的左端掉下．
小车向右运动的时间为
小车向左运动的加速度为
小车向左运动的距离
为
小车向左运动的时间为
故小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间t=t1+t2=3s。