深圳外国语学校2019届高三第一次月考物理试题(解析版)

深圳外国语学校2019届高三第一次月考物理试题
二、选择题
1.如图，两物体质量分别为m1、m2，悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径，不计一切摩擦，整个装置处于静止状态。

由图可得（）
A. α不一定等于β
B. m1一定大于m2
C. m1一定小于2m2
D. m1可能大于2m2
【答案】C
【解析】
【详解】绳子通过定滑轮和动滑轮相连，绳子的拉力相等，等于m2的重力，对与m1连接的滑轮进行受力分析，有Tsinα=Tsinβ，所以α=β。

在竖直方向上有：Tcosα+Tcosβ=m1g，而T=m2g，则有2m2gcosα=m1g．所以m1一定小于2m2，故选C。

2.四川乐山大佛开凿于唐代，历时约90年，通高71米。

雨天水滴从顶上下落（时间间隔均为1s），不考虑一切阻力，则在落地之前，空中的水滴（）(g取10m/s2)
A. 间距均匀，都为5m
B. 间距均为，都为10m
C. 先下落的水滴之间间距更大
D. 后下落的水滴之间间距更大
【答案】C
【解析】
【详解】任意两水滴之间的距离：，则任意两水滴间距随时间的增加而增大，即先下落的水滴之间间距更大，故选C.
3.如图所示，电阻不计面积为S的矩形线圈在匀强磁场B中绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动，t＝0时刻线圈平面与磁场垂直，产生e＝220sin100πtV的正弦交流电，理想变压器的原、副线圈匝数比为10:1，灯泡的电阻R L＝10Ω(不考虑电阻的变化)，C为电容器，L为直流电阻不计的自感线圈，刚开始开关S断开，下列说法正确的是()
A. 线圈从t＝0时刻到转过180°的过程中矩形线圈的磁通量变化量为零
B. 交流电压表的示数为20V
C. 灯泡的功率小于48.4W
D. 闭合开关S后，电阻R上不产生焦耳热
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知，线圈从t=0时刻到转过180°的过程中通过矩形线圈的磁通量变化量为2BS，不是零，故A错误。

由瞬时值表达式知原线圈电压有效值为U1=220V，根据理想变压器的原、副线圈的电压与匝数成正比，则得副线圈两端的电压，即交流电压表的示数为U2=22V，故B错误。

若没有线圈，则灯泡的功率为：
，由于线圈对交流电有阻碍作用，灯泡的电压小于U2，则灯泡的功率小于48.4W，故
C正确。

闭合开关S后，交流电能够通过电容器，电阻R上产生焦耳热，故D错误。

故选C。

4.如下图质量为M的粗糙斜面上有一质量为m的木块匀速下滑，则地面受到的正压力应当是（）
A. 等于（M＋m）g
B. 大于（M＋m）g
C. 小于（M＋m）g
D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】木块匀速下滑，处于平衡状态；以斜面体和木块为研究对象，在竖直方向上受自身重力和地面的支持力，故支持力与重力平衡，压力与支持力是一对作用力与反作用力的关系，大小相等，即压力为（M+m）g；故选A。

5.都江堰始建于公元前256年，这项工程主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分和百丈堤、人字堤等附属工程构成，科学地解决了江水自动分流（鱼嘴分水堤四六分水）、自动排沙（鱼嘴分水堤二八分沙）、控制进水流量（宝瓶口与飞沙堰）等问题，消除了水患。

1998年灌溉面积达到6
6.87万公顷，灌溉区域已达40余县。

其排沙主要依据是
A. 沙子更重，水的冲力有限
B. 弯道离心现象，沙石（比水）容易被分离
C. 沙石越重，越难被分离
D. 沙石越重，越易被分离
【答案】BD
【解析】
【详解】在弯道处水和沙石均做圆周运动，从而出现离心现象，半径相同时沙石（比水）需要的向心力更大，离心现象更严重，则容易被分离；且沙石越重，越易被分离，故选项BD正确，AC错误；故选BD. 6.如图所示,在一个光滑水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块.由静止释放后,两个物块向相反方向运动.在物块的运动过程中,下列表述正确的是( )
A. 两个物块的电势能逐渐减少
B. 两物组成的系统动量守恒
C. 两个物块的机械能守恒
D. 物块做匀加速直线运动
【答案】AB
【解析】
【详解】由静止释放后，两个物块向相反方向运动，两物块之间的库仑力做正功，电势能减小。

故A正确。

因系统受合外力为零，则系统的动量守恒，选项B正确；两物块之间存在库仑斥力，对物块做正功，故两个物块的机械能增加，则C错误。

随两物体距离的增加，库仑力逐渐减小，则加速度逐渐减小，则物块做加速度减小的变加速直线运动，选项D错误；故选AB.
7.如图所示，从地面上A点发射一枚远程弹道导弹，在引力作用下，沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h．已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G．设距地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T0．下列结论正确的是（）
A. 导弹在C点的速度大于
B. 导弹在C点的加速度等于
C. 地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点
D. 导弹从A点运动到B点的时间一定小于T0
【答案】BCD
【解析】
本题考查天体运动，开普勒第三定律，如果运动到C点，导弹受万有引力提供向心力时，，所以椭圆轨道时在C点速度小于，A错；在C点只受万有引力，加速度为，由开普勒三大定律可知C对；由开普勒第三定律可知，椭圆轨道的周期小于过C点圆轨道的周期，D对；
8.在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示的PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。

一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v 从如图位置向右运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速度为v/2，则下列说法正确的是()
A. 此时圆环中的电流为逆时针方向
B. 此时圆环的加速度为
C. 此时圆环中的电功率为
D. 此过程中通过圆环截面的电量为
【答案】BD
【解析】
【详解】由楞次定律可知，线圈产生的感应电流沿顺时针方向，故A错误；此时圆环受力为：
，由牛顿第二定律可得，加速度为：，故B正确；当圆环的直径与边界线PQ重合时，圆环左右两个半环均产生感应电动势，有效切割的长度都等于直径，故线圈中的感应电动势为：E=2B×2a×=2Bav，圆环中的电功率为：，故C错误。

此过程中，电路中的平均电动势为：，则电路中通过的电量为：，故D正确；故选BD。

三、非选择题
9.用如图所示的实验装置做“探究加速度与力、质量关系”的实验：
（1）下面列出了一些实验器材：电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶。

除以上器材外，还需要的实验器材有：__________。

A．天平（附砝码）B．秒表C．刻度尺（最小刻度为mm）D．低压交流电源
（2）实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是___________。

这样，在改变小车上砝码的质量时，只要砂和砂桶质量不变，就可以认为小车所受拉力几乎不变。

（3）如图为某次实验纸带，在相邻两计数点间都有四个打点未画出，用刻度尺测得：S1＝0.55 cm，S2＝0.94 cm，S3＝1.35 cm，S4＝1.76 cm，S5＝2.15 cm，S6＝2.54 cm。

①相邻两计数点间的时间间隔为____________ s；
②计数点“6”和“7”的位移S7比较接近于____________（填“A、B、C、D”序号）
A．2.76 cm B．2.85 cm C．2.96 cm D．3.03 cm
【答案】(1). ACD(2). m<<M；(3). 0.1(4). C
【解析】
【详解】（1）本实验的目的是探究加速度与力、质量关系，用砂桶的重力代表小车受到的合外力，需要用
天平测砂桶和小车的质量，故选A项；
打点计时器的工作电源为低压交流电源（4-6 V），工作频率为50 Hz，周期为0.02 s，可以计时，不需要秒表，故选D项、不选B项；打点计时器打下纸带，需用刻度尺测量距离，以求加速度和瞬时速度，故选C 项。

故选ACD；
（2）砂桶和小车一起运动，根据牛顿第二定律，对砂桶：mg-F=ma，对小车：F=Ma，可得小车受到的拉力
，本实验用砂桶的重力代表小车受到的合外力（拉力），只有m＜＜M时，才有F≈mg，所以砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是m＜＜M；
（3）①打点计时器的工作周期为T0=0.02 s，相邻两计数点间都有四个打点未画出，所以两计数点之间的时间间隔为T=5T0=0.1 s。

②根据匀变速直线运动的规律，可知：S7=2S6-S5=2×2.54-2.15=2.93 cm，比较接近于2.96 cm，故选C项。

10.如图所示电路是测量电流表内阻的实物连接图，实验的操作步骤如下：
a、将电阻箱R的电阻调到零
b、闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使得电流表示数达到满偏电流
c、保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的电阻，使得电流表的示数为
d、读出电阻箱的电阻可求得电流表的内阻
（1）电流表的内阻与读出的电阻箱电阻关系为______。

（2）已知电流表的量程50mA，内阻约为100Ω，可供选择的滑动变阻器有：A阻值0~10Ω，允许通过最大电流2A；B阻值0~50Ω，允许通过最大电流1.5A。

可供选择的电阻箱R有：C阻值0-99.9Ω，D阻值0-999.9欧姆。

为了比较准确地测量出电流表的内阻，应选用的滑动变阻器是_______；应选用的电阻箱R是
________。

（填仪器前的字母代号）
（3）本实验中电流表的测量值与电流表内阻的真实值相比，有________（选填” > = < ”）
【答案】(1). R0=2R g(2). A(3). D(4). >
【解析】
【详解】（1）电阻箱阻值为R0时电流表示数变为满偏电流的1/3，分压电路电压不变，电流变为原来的1/3，则电阻变为原来的3倍，即电阻箱阻值是电流表内阻的两倍，则：R0=2R g；
（2）为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选A；由实验步骤可知，电阻箱阻值是电流表内阻的2倍，电流表内阻约是100Ω，因此电阻箱应选D、阻值0-999.9Ω．
（3）接入电阻箱后电路总电阻变大，干路电流减小，通过电流表支路电流减小，电流表示数变为原来的1/3时，实际上通过电流表的电流小于满偏电流的1/3，电流表与电阻箱总电阻偏大，电流表内阻测量值大于真实值；
11.间中取直角坐标系，在第一象限内平行于轴的虚线MN与轴距离为，从轴到MN之间的区域充满一个沿轴正方向的匀强电场，场强大小为．初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为的电场加速后，
从轴上的A点以平行于轴的方向射入第一象限区域，A点坐标为（0，）．已知电子的电量为，质量为，若加速电场的电势差，电子的重力忽略不计，求：
（1）则电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速度v；
（2）电子经过轴时离坐标原点O的距离．
【答案】（1），；（2）
【解析】
试题分析：（1）电子在沿x轴方向做匀速运动，即可求得运动时间，在电场方向做匀加速运动，由运动学公式及可求得速度；
（2）电子射入第一象限的电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解出出电场点的坐标，电子离开电场后水平、竖直方
向上都做匀速运动，先求出电子射出P点的速度，再由位移公式求解电子经过x轴时离坐标原点O的距离．解：（1）由eU=mv02
得电子进入偏转电场区域的初速度v0=
设电子从MN离开，则电子从A点进入到离开匀强电场区域的时间t==；
y=at2=
因为加速电场的电势差U＞，说明y＜h，说明以上假设正确，
所以v y=at=×d=
离开时的速度v=
（2）设电子离开电场后经过时间t′到达x轴，在x轴方向上的位移为x′，则
x′=v0t′
y′=h﹣y=h﹣t=v y t′
则l=d+x′=d+v0t′=d+v0（﹣）=d+h﹣=+h
代入解得l=+
（1）若加速电场的电势差U＞，则电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t为，答：
离开电场区域时的速度v为；
（2）电子经过x轴时离坐标原点O的距离l为+．
【点评】本题是带电粒子在匀强电场中加速和偏转结合的问题，能熟练运用运动的分解法研究类平抛运动，结合几何知识进行求解．
12. 轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l。

现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。

AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示。

物块P与AB简的动摩擦因数μ=0．5。

用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后释放，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g。

（1）若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离；
（2）若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P得质量的取值范围。

【答案】（1）（2）
【解析】
试题分析：（1）竖直的弹簧上物体压缩，由机械能守恒：
物体P从压缩弹簧到B点，由能量守恒：
解得：
滑块由B点到D点：
解得：
滑块由D点平抛：
解得：
（2）滑块至少过B点：
P最多到C点而不脱轨：
则：
考点：能量守恒定律、平抛运动、圆周运动
13.关于气体的内能，下列说法正确的是（）
A. 质量和温度都相同的气体，内能一定相同
B. 气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大
C. 气体被压缩时，内能可能不变
D. 一定量的某种理想气体的内能只与温度有关
E. 一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加
【答案】CDE
【解析】
质量和温度都相同的气体，因气体的种类不一定相同，则摩尔数不一定相同，内能不一定相同，选项A错误；气体的内能与机械能无关，故气体温度不变，整体运动速度越大，其内能不变，选项B错误；气体被压缩时，若气体对外做功，则气体的内能可能不变，选项C正确；一定量的某种理想气体的分子势能可视为零，则内能只与温度有关，选项D正确；一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，温度一定升高，则内能一定增加，选项E正确；故选CDE.
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14.一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。

初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。

用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。

求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。

已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0=75．0 cmHg。

环境温度不变。

【答案】
【解析】
试题分析：设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2=p0，长度为l2。

活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为p1'，长度为l1'；左管中空气柱的压强为p2'，长度为l2'。

以cmHg
为压强单位。

由题给条件得p1=p2（20．0–5．00）cmHg①
②
由玻意耳定律得③
④
依题意'⑤
⑥
由玻意耳定律得'⑦
联立④⑤⑥⑦式和题给条件得⑧
考点：考查了理想气体状态方程的应用
【名师点睛】由题意知两部分封闭气体的温度与环境温度保持相等，气体都作等温变化．先对左端气体研究，根据玻意耳定律求出活塞下移后的压强．水银面相平时，两部分气体的压强相等，再研究右端气体，求出活塞下移后的长度和气体压强，根据几何关系求解活塞向下移动的距离．
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15.由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。

波源振动的频率为20 Hz，波速为16 m/s。

已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 m，P、Q开始震动后，下列判断正确的是_____。

A. P、Q两质点运动的方向始终相同
B. P、Q两质点运动的方向始终相反
C. 当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置
D. 当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰
E. 当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰
【答案】BDE
【解析】
波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s，由波长公式有：
A、B、P、Q两质点距离波源的距离之差为：，为半个波长的奇数倍，所以P、Q两质点振动步调相反，P、Q两质点运动的方向始终相反，A错误；B正确；C、，，所以当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点一个在波峰，一个在波谷，C错误；
D、由可知，当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰，D正确；
E、，当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰，E正确；
故选BDE。

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16.如图所示，MN为竖直放置的光屏，光屏的左侧有半径为R、折射率为的透明半球体，O为球心，轴线OA垂直于光屏，O至光屏的距离，一细束单色光垂直射向半球体的平面，在平面的入射为B，
，求：
（1）光线从透明半球体射出时，出射光线偏离原方向的角度；
（2）光线在光屏形成的光斑到A点的距离。

【答案】①(2)0.5R
【解析】
分析如图．设入射点B到O的垂直距离：，，折射角为i．
对△OBC，由正弦公式得：
联立解得:
所以：。