广西壮族自治区桂林市桂平浔州高级中学高三物理月考试题含解析

广西壮族自治区桂林市桂平浔州高级中学高三物理月
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. 如图所示，两个截面半径均为r、质量均为m的半圆柱体A、B放在粗糙水平面上，A、B截面圆心间的距离为L．在A、B上放一个截面半径为r、质量为2m的光滑圆柱体C，A、B、C始终都处于静止状态．则（）
A．B对地面的压力大小为3mg
B．地面对A的作用力沿A C方向
C．L越小，A、C间的弹力越小
D．L越小，地面对A、B的摩擦力越小
参考答案：
CD
2. 节日里，室外经常使用巨大的红色气球来烘托气氛．在晴朗的夏日，对密闭的气球从早晨到中午的过程，下列描述正确的是（）
A．气球吸收了热量，同时体积膨胀对外做功，内能增加
B．气球吸收了热量，同时体积膨胀对外做功，但内能不变
C．气球温度升高、体积膨胀，压强增大
D．气球内单位体积的分子数减少，分子的平均动能增加
参考答案：
ACD
3. （单选）2014年3月8日，“马航MH370”客机失联后，我国已紧急调动多颗卫星，利用高分辨率对地成像、可见光拍照等技术对搜寻失联客机提供支持．把地球看作质量分布
均匀的球体，关于环绕地球运动的低轨卫星（环绕地球运动的半径比地球同步卫星的环绕半径小得多）和同步卫星，下列说法正确的是（）
解：A、低轨卫星和地球同步卫星的轨道平面不一定重合，故A错误；
B、根据=m
得，v=，第一宇宙速度的轨道半径等于地球的半径，所以低轨卫星的线速度小于第一宇宙速度7.9km/s．故B错误；
C、根据地球卫星万有引力提供向心力
==mω2r
T=2π，ω=，所以地球同步卫星比低轨卫星的转动周期大，低轨卫星的角速度比地球同步卫星角速度大，故C正确，D错误；
等器材，进行“验证力的平行四边形定则”的实验。

图3所示是该同学依据实验记录作图的示意图。

其中A点是橡皮筋在白纸上的固定点，O点是此次实验中用弹簧测力计将橡皮筋的活动端拉伸到的位置。

关于此实验，下列说法中正确的是
A．只需记录拉力的大小
B．拉力方向应与木板平面平行
C．图3中F′表示理论的合力，F表示实验测出的合力
D．改变拉力，进行多次实验，并作出多个平行四边形，但每个四边形中的O点位置不一定相同
参考答案：
BD
5. （多选）某同学利用图甲装置研究磁铁下落过程中的电磁感应有关问题。

打开传感器，将磁铁置于螺线管正上方距海绵垫高为h处静止释放，穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静
止（磁铁下落过程中受到
的磁阻力远小于磁铁的重力，不发生转动），不计线圈电阻，计算机荧屏上显示出图乙的UI-t曲线，图乙中的两个峰值是磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是：
A．若仅增大h，两个峰值间的时间间隔会增大
B．若仅减小h，两个峰值都会减小
C．若仅减小h，两个峰值可能会相等
D．若仅减小滑动变阻器的值，两个峰值都会增大
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. 如图所示，AB是一根裸导线，单位长度的电阻为R0，一部分弯曲成半径为r0的圆圈，圆圈导线相交处导电接触良好。

圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为B。

导线一端B点固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右缓慢移动，从而使圆圈缓慢缩小。

设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状，导体回路是柔软的，在此过程中F所作功全部变为，此圆圈从初始的半径r0到完全消失所需时间T为。

参考答案：
感应电流产生的焦耳热，
7. 将一质量为0.2kg的小球在空中静止释放，其离地高度与时间的关系
，式中以m为单位，以s为单位。

则小球0.4末下落高度
为 m，空气阻力大小为___ N。

（g取10m/s2[LU24]）
参考答案：
8. 用能量为E0的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自由电子，这一能量E0称为氢的电离能．现用一频率为v的光子从基态氢原子中击出一电子（电子质量为m)。

该电子在远离核以后速度的大小为，其德布罗意波长为（普朗克常全为h)
参考答案：
9. 如图，质量为m的活塞夹在两块光滑的水平隔板间，活塞与轻质传动杆之间有大小不计的光滑转轴连接，活塞在水平力作用下缓缓推动传动杆，传动杆带动曲轴绕固定转轴O转动。

在图示位置时，水平推力大小为F（F<mg），轻杆与水平方向夹角为θ(θ<45°)，曲轴与水平虚线垂直，轻杆与曲轴连接处到转轴O距离为L，此时传动杆对曲轴的力矩大小为，隔板对活塞的作用力大小为。

参考答案：
FL；mg-Ftanθ
10. 如图所示，竖直放置的粗细均匀的U形管，右端封闭有一段空气柱，两管内水银面高度差为h=19cm，封闭端空气柱长度为=40cm。

为了使左、右两管中的水银面相平，（设外界大气压强=76 cmHg，空气柱温度保持不变）试问：
①需从左管的开口端再缓慢注入高度多少的水银柱？此时封闭端空气柱的长度是多少？
②注入水银过程中，外界对封闭空气做_____（填“正功”或“负
功”或“不做功”）气体将______（填“吸热”或“放热”）。

参考答案：
①对空气柱
得L2=30cm （2分）
需要再注入39 cm的水银柱。

（1分）
②正功（1分）放热（1分）
11. 某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。

如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。

开始时小球和滑块均静止，剪短细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。

用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移。

（空气阻力对本实验的影响可以忽略）
①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。

②滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。

③以下能引起实验误差的是________。

a．滑块的质量b．当地重力加速度的大小
c．长度测量时的读数误差d．小球落地和滑块撞击挡板不同时
参考答案：
①②③c d
12. N(N>1)个电荷量均为q(q>0)的小球，均匀分布在半径为R的圆周上，示意如图，若移去位于圆周上P点的一个小球，则圆心O点处的电场强度大小为
________，方向__________。

(已知静电力常量为k)
参考答案：
大小为，方向沿OP指向P点
13. 一物块置于光滑的水平面上，受方向相反的水平力F1，F2作用从静止开始运动，两力随位移x变化的规律如图，则位移x= m时物块的动能最大，最大动能为 J．
参考答案：
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （8分）（1）美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用铜和放射性同位素镍63(Ni)两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63(Ni)发生一次
β衰变成铜（Cu），同时释放电子给铜片，把镍63(Ni)和铜片做电池两极，镍63(Ni)的衰变方程为。

（2）一静止的质量为M的镍核63(Ni)发生β衰变，放出一个速度为v0，质量为m的β粒子和一个反冲铜核，若镍核发生衰变时释放的能量全部转化为β粒子和铜核的动能。

求此衰变过程中的质量亏损（亏损的质量在与粒子质量相比可忽略不计）。

参考答案：
解析：
（1）；
（2）设衰变后铜核的速度为v，
由动量守恒①
由能量方程②
由质能方程③
解得④
点评：本题考查了衰变方程、动量守恒、能量方程、质能方程等知识点。

15. （7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。

参考答案：
当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，两块平行金属极板MN水平放置，板长L =1m．间距d=m，两金属板间电压UMN = 1×104 V；在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域，正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1，三角形的上顶点A与上金属板M平齐，BC边与金属板平行，AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点；正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场B2，已知A、F、G处于同一直线上．B、C、H也处于同一直
线上．AF两点距离为m。

现从平行金属极板MN左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子，粒子质量m = 3×10-10kg，带电量q = +1×10- 4C，初速度v0=1×105m/s。

（1）求带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向
（2）若带电粒子进入中间三角形区域后垂直打在AC边上，求该区域的磁感应强度B1（3）若要使带电粒子由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面，求B2应满足的条
件
参考答案：
（1）设带电粒子在电场中做类平抛运动时间t，加速度a =ma……（1分）
故a==×1010 m/s2………………（1分）
t==1×10-5 s
竖直方向的速度为vy=at=×105 m/s……（1分）
射出时的速度为v==×105 m/s………………（1分）
速度v与水平方向夹角为θ，tanθ==，故θ=30°即垂直于AB方向出射…………（2分）
（2）带电粒子出电场时竖直方向偏转的位移y=at2=m=即粒子由P1点垂直AB
射入磁场，由几何关系知在磁场ABC区域内做圆周运动的半径为R1== m……………（3分）
由B1qv=m知：B1==T…………………………………………（3分）
（3）分析知当轨迹与边界GH相切时，对应磁感应强度B2最大，运动轨迹如图所示：
由几何关系可知R2+=1………………………………………………（3分）
故半径R2=m………………………………………………………（1分）
又B2qv=m
故
B2=T………………………………………………………………（2分）
所以B2应满足的条件为大于T
17. 如图所示．一足够长的固定斜面与水平面的夹角为370，物体A以初速度V1从斜面顶端水平抛出，物体B在斜面上距顶端L＝15m处同时以速度V2沿斜面向下匀速运动，经历时间t物体A和物体B在斜面上相遇，则下列各组速度和时间中满足条件的是（sin37O
＝0．6，cos370＝0．8，g＝10 m/s2）
A．V1＝16 m/s，V2＝15 m/s，t＝3s．
B．V1＝16 m/s，V2＝16 m/s，t＝2s．
C．V1＝20 m/s，V2＝20 m/s，t＝3s．
D．V1＝20 m/s，V2＝16 m/s，t＝2s．
参考答案：
C
18. 如图所示，ABCD为一棱镜的横截面，∠A=∠B=90°，∠C=60°，CD面镀银成反射面．一宽度为d的平行光束垂直AB面射入棱镜，从BC面射出后垂直射到光屏MN上，在
MN上得到一宽度为d的亮斑．求棱镜材料的折射率．
参考答案：
【考点】：光的折射定律．
【专题】：光的折射专题．
【分析】：首先作出光路图，由几何关系求出光线射到BC面的入射角，并得到MN上的亮斑与d的关系，再由折射定律求解．
：解：光路图如图所示，当光屏MN与射出的光束垂直时，由几何关系可得：光线射到BC面的入射角为：i=30°
由几何关系可得：
===
设光线从BC射出时的折射角为r，则在△O3O4F中：
sin（90°﹣r）=
据题意：=d
由折射定律可得：n=
联立解得：n=
答：棱镜材料的折射率为．
【点评】：本题是几何光学问题，做这类题目，首先要正确画出光路图，要能灵活运用几何知识帮助我们分析角的大小．。