山东省菏泽市单县第一中学高三物理月考试题含解析

山东省菏泽市单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. 将质量为M＝3m的木块固定在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方
向射入木块，子弹射穿木块时的速度为；现将同样的木块放在光滑的水平面上，相同的子弹仍以速度v0沿水平方向射入木块，则子弹
A．不能射穿木块，子弹和木块以相同的速度做匀速运动
B．能射穿木块
C．刚好能射穿木块，子弹射穿木块时速度为0
D．刚好能射穿木块，子弹射穿木块时速度大于
参考答案：
答案：A
2. （多选）如图甲所示，在粗糙水平面上，物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其速度—时间图象如图乙所示，下列判断正确的是()
A．在0～1 s内，外力F的大小恒定
B．在1～3 s内，外力F = 0
C．在3～4 s内，外力F不断减小
D．在3～4 s内，外力F不断增大
参考答案：
AC
3. （多选）如图所示，MNPQ为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R，A、B为圆水平直径的两个端点，ACB为圆弧。

一个质量为m、电荷量为-q 的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道。

不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是
A．小球一定能从B点离开轨道
B．小球在AC部分可能做匀速圆周运动
C．小球再次到达C点的速度可能为零
D．当小球从B点离开时，上升的高度一定等于H
参考答案：
BD。

若电场力大于重力，则有可能不从B点离开轨道，A错。

若电场力等于重力，物体做匀速圆周运动，B正确；因为从Ａ到Ｂ电场力做功代数和为零，系统只有重力做功，到达Ｂ点后仍能上升Ｈ，Ｄ正确；由圆周运动知识可知若小球到达C点的速度为零，则在此之前就已脱轨了，Ｃ错；故本题选择ＢＤ答案。

4. 下列几组数据中能算出地球质量的是（万有引力常量G是已知的）（）
A．月球绕地球运行的周期T和地球的半径R
B．地球绕太阳运行的周期T和地球中心离太阳中心的距离r
C．月球绕地球运动的角速度和月球中心离地球中心的距离r
D．月球绕地球运动的周期T和轨道半径r
参考答案：
CD
5. 如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A置于光滑水平桌面上，A右端连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。

开始时托住B，让A处于静止且细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度。

下列有关该过程的分析中正确的是
( )
A.B物体受到细线的拉力保持不变
B.B物体机械能的减少量大于弹簧性势能的增加量
C.A物体动能的增量等于B物体重力对B物体做的功与弹簧弹力对A做的功之和
D.A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功
参考答案：
BD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图2给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图2中未标出）．计数点的距离如图2所示，已知m1=50g、m2=150g，则（已知当地重力加速度g=9.8m/s2，结果保留两位有效数字）
（1）在纸带上打下计数点5时的速度v=m/s；
（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△E k=J，系统势能的减少量△Eφ=J．由此得出的结论
是．
参考答案：
（1）2.4；（2）0.58；0.59，在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒．【考点】验证机械能守恒定律．
【分析】（1）匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出打下计数点5时的速度．
（2）根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒．
【解答】解：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点5的瞬时速度：
v5=．
（2）在0～5过程中系统动能的增量：
△E K=（m1+m2）v52=×0.2×2.42J≈0.58J．
系统重力势能的减小量为：
△E p=（m2﹣m1）gx=0.1×9.8×（0.384+0.216）J≈0.59J，由此可知在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒．
故答案为：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒．
7. 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：
8. 质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_________m/s，
质点在_________时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。

参考答案：
9. 一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。

则：_____弹簧的原长更长，_____弹簧的劲度系数更大。

（填“a”或
“b”）
参考答案：
b a
10. 利用光电管产生光电流的电路如图所示。

电源的正极应接在端（填“a”或“b”）；若电流表读数为8μA，则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是个（已知电子电量为 l.6×10 -19 C）。

参考答案：
答案：a，5×1013
分析：要使电子加速，应在A极接高电势，故a端为电源正极。

由I＝ne/t，得 n =It/e ＝5×1013 。

11. 湖面上一列水波使漂浮在水面上的小树叶在3.0s内完成了6次全振动．当该小树叶开始第10次振动时，沿此传播方向与该小树叶相距1.8m、浮在水面的另一小树叶刚好开始振动，根据上述信息可求得水波的波长，水波的传播速度大小为．
参考答案：
0.20m；0.40m/s
【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．
【分析】小树叶在3.0s内全振动了6次，求出树叶振动一次的时间即树叶振动的周期，等于此水波的周期．由题意当某小树叶开始第10次振动时，沿水波的传播方向与该小树叶相距1.8m经历的时间为9个周期，求出传播时间，得到波速．若振动的频率变大，波速不变，波传播的时间不变．
【解答】解：据题，小树叶在3.0s内全振动了6次，则此水波的周期为T=s=0.5s，由题意当某小树叶开始第10次振动时，沿水波的传播方向与该小树叶相距1.8m、经历的时间为9个周期，即为
t=4.5s，波速为v=，波长为λ=vT=0.4×0.5m=0.20m．
故答案为：0.20m；0.40m/s
12. （多选）在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是
A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫微元法
B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系。

再保持力不变研究加速度与质量的关系。

该实验采用了控制变量法
C.伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动。

再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法
D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这是采用了理想模型法
参考答案：
BC 解析：A、在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时，用点电荷来代替物体的方法叫建立理想化模型的方法．故A错误；B、在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了控制变量法，故B正确；C、伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法．故C正确．D、在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D错误．故选：BC．
13. 如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。

为了
能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。

下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：
当风速为6m ／s 时，风力发电机的输出功率将变为50W ，在这种情况下，将蓄电池的电量由20％充至90％所需时间为 h ；如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W ／m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W ，太阳能电池板的面积至少要＿＿＿＿＿m2。

参考答案： 84 1
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14.
（选修模块
3－
4）如图所示是一种折射率n =1.5的棱镜用于某种光学仪器中。

现有一束光线沿MN 的方向射到棱镜的AB 界面上，入射角的大小。

求光在棱镜中传播的
速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB 面上的光线）。

参考答案：
解析：由得（1分）
由得，（1分）
由＜，可知C ＜45°（1分）
而光线在BC 面的入射角＞C ，故光线在BC 面上发生全反射后，垂直AC 面射出棱
镜。

（2分）
15. (3-5模块) (5分) 有两个质量为m 的均处于基态的氢原子A 、B ，A 静止，B 以速度v 0
与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。

从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v 0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E 1 (E 1<0)。

参考答案：
解析：，--------------(1分)
，--------------(1分)
，--------------(1分)
--------------(2分)
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （12分）质量均为m的A、B两个弹性小球，用长为2L不可伸长的轻绳连接，现把
A、B两球置于距地面高H处（H足够大），间距为L，当A球自由下落的同时，B球以速度V0指向A球水平抛出，求
（1）两球从开始运动到相碰，A球下落的高度。

（2）A、B两球碰撞（碰撞无机械能损失）后，各自速度的水平分量。

（3）轻绳拉直过程中，B球受到绳子拉力冲量的大小。

参考答案：
解析：
（1）B平抛运动
L=V0t h=gt2/2
h=gL2/2V02
（2）A、B为系统，水平方向动量守恒 mV0=mV AXˊ+mV BXˊ，
无机械能损失 m（V02+V BY2）/2+mV AY2/2= m（V AXˊ2+V AYˊ2）/2+ m（V BXˊ2+V BYˊ2）/2
式中V AYˊ= V AY，V BYˊ= V BY，
得V AXˊ= V0，V BXˊ=0（即速度交换）
（3）轻绳拉直，A、B为系统，水平方向动量守恒
mV0=2m V BX′′ I=m V BX′′=mV0/2
17. 夹角为60°的Ｖ型槽固定在水平地面上，槽内放一根重500N的金属圆柱体，用F=200N沿圆柱体轴线方向的拉力拉圆柱体，可使它沿槽匀速滑动，如图所示．求：
圆柱体和Ｖ型槽间的滑动摩擦因数μ.
参考答案：
0.2
由题意知圆柱体匀速滑动，根据平衡条件得合外力为零，
即F=Ff =200N ①
又因为圆柱体两面均与槽接触，所以每一面所受摩擦力Ff ′==100N ②
圆柱体两面均与槽接触，对于其中每一个接触面，圆柱体对他的压力FN=500N 则动摩擦因数③
18. （12分）如图所示，一玩滚轴溜冰的小孩（可视作质点）质量为m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后平抛，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆
弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平．已知圆弧半径为
R=1.0m，对应圆心角为θ=1060,平台与AB连线的高度差为h=0.8m．（计算中取
g=10m/s2,sin530=0.8，cos530=0.6）求：
（1）小孩平抛的初速度；
（2）小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨
道的压力。

参考答案：
解析：（1）由于小孩无碰撞进入圆弧轨道，即小孩落到A点时速度方向沿A点切线方向，则（2分）
又由得（2分）
而，联立以上各式得（1分）
（2）设小孩到最低点的速度为v x，由机械能守恒，有
（2分）在最低点，据牛顿第二定律，有（2分）
代入数据解得 F N=1290N （1分）
由牛顿第三定律可知，小孩对轨道的压力为1290N．（2分）。