天津宁河县芦台第四中学高三物理月考试卷含解析

天津宁河县芦台第四中学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. (多选)如图，在光滑的水平面上，叠放着两个质量分别为m、M的物体（m<M），用一水平恒力作用在m物体上，两物体相对静止地向右运动，现把此水平恒力作用在M物体上，则以下说法正确的是（）
A．两物体间的摩擦力大小不变
B.m 受到的合外力与第一次相同
C.M受到的摩擦力减小
D.两物体间可能有相对运动
参考答案：
BC
2. 将标有“110V、40W”白炽灯L1和标有“110V、100W”白炽灯L2，与一只滑动变阻器（0～300Ω）组合起来接在220V的线路上，使L1 、L2都能正常发光，下图中最优化的接法是
参考答案：
C
3. （单选）滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它同到出发点时速度变为v2，且v2<v1,若滑块向上运动的位移中点为A．取斜面底端重力势能为零，则( )
A．上升时机械能减小，下降时机械能增大
B．上升时机械能减小，下降时机械能减小
C．上升过科中动能和势能相等的位置在A点上方
D．上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方
参考答案：
考点：功能关系；重力势能；机械能守恒定律分析：由物体回到出发点的速度可知物体应受到阻力，则可知机械能的变化；要找出动能和势能和同的点，可以先表示出A点的机械能，则比较出发点与A点的机械能的关系可得出动能和势能的关系，则可得出动能和势能相同的位置．
解答：A B、由v2＜v1可知，斜面与滑块间有摩擦，滑块无论上升还是下降时，都有机械能损失，故A 错误，B正确；
C D、可先求出斜面中点A的动能E K1和势能E PA情况，滑块初始机械能E1=mv12…①
滑块在斜面中点A的速度v A==v1 , 在A点的机械能E A=mv A2+E PA…② 联立①②式得：
E A=mv A2+E PA=E1+E PA 而因斜面与滑块间有摩擦，知E1＞E A，所以E KA＞E PA ，故动能和势能相等的位置应出现在A点之上，故C正确；故选：BC．
点评：本题应注意物体上升和下降时均做匀速直线运动，故利用了匀变速直线运动中的结论：位移中点时的速度v=，则可以直接表示出中点处的动能；同时本题没有直接找出相等的点，而是先比较A点时的动能和势能再确定相等点的位置，此点由选项应该能判断出来．
4. （单选）一辆车由静止开始做匀加速直线运动，直到第8s末开始刹车，经4s停下来，汽车刹车过程也是匀变速直线运动，则前后两段加速度的大小之比a1：a2和位移之比s1：s2分别是（）
解：设加速度的未速度为v，第1段时间为t1，第2段时间为t2，
则有：v=a1t1=a2t2；
解得；a1：a2=t2：t1=1：2；
而由位移公式可得：x1=a1t12；
x2=a2t22；
则x1：x2==2：1．
故选C．
5. （多选题）如图所示的直角坐标系中，在y轴和竖直虚线MN之间存在着大小相等，方向相反的匀强电场，x轴上方电场方向沿y轴正向，x轴下方电场方向向下，y左侧和图中竖直虚线MN右侧有方向垂直纸面向里和向外的、磁感应强度大小相等的匀强磁场，MN与y轴的距离为2d．一重力不计的带负电粒子从y轴上的P（0，d）点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动，经过一段时间后，电子又以相同的速度回到P点，则下列说法正确的是（）
A ．电场强度与磁感应强度比值的最小值v 0
B ．电场强度与磁感应强度比值的最小值为2v 0
C ．带电粒子运动一个周期的时间为
D ．带电粒子运动一个周期的时间为
参考答案：
BC
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．
【分析】粒子在电场中做类似平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，根据类似平抛运动的分运动公式和匀速圆周运动的半径公式、周期公式列式求解即可．
【解答】解：A 、B 、粒子在电场中做类似平抛运动，根据类似平抛运动的分运动公式，有： d=v 0t 1 d=
粒子在磁场中做匀速圆周运动，有：
R=
结合几何关系，有： R=d 联立解得： =2v 0
故A 错误，B 正确；
C 、
D 、粒子运动轨迹如图所示，电场中做类平抛运动的时间：t 1'=4t 1=
；
匀速圆周运动的轨迹是两个半圆，故时间：t 2==；
带电粒子运动一个周期的时间为：t=+，故C 正确，D 错误；
故选：BC ．
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示是半径为5 cm 的玻璃球，某单色细光束AB 通过此玻璃球时的折射率为
，光束AB 平
行于过球心的直线MN ，且两线相距2.5 cm ，CD 为出射光线。

则此单色光线AB 进入玻璃球时的
折射角为
，出射光线CD 与MN 所成的角为 。

参考答案：
300， 300 。

7. （6分）如图所示，一根长为L 、质量大于100kg 的木头，其重心O 在离粗端的地方。

甲、乙两人同时扛起木头的一端将其抬起。

此后丙又在两人之间用力向上扛，由于丙的参与，甲的负担减轻了75N ，乙的负担减轻了150N 。

可知丙是在距甲 处用 N 的力向上扛。

参考答案：
；25N
8. 某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。

他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。

（1）图线______是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“1”或“2”）；
（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=__________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________。

(3)实验中是否要求滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量的条件? 。

参考答案：
（1）1 （2）0.5，0.2 (3) 否
9. 如图，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，已知A的圆半径为球B半径的3倍，球B所
受的重力为G，整个装置处于静止状态。

则墙壁对B的作用力为，B对
A的压力为。

参考答案：
G/
2G/
10. 如图为频率f=1Hz的波源产生的横波，图中虚线左侧为A介质，右侧为B介质。

其中
x=14m处的质点振动方向向上。

则该波在A、B两种介质中传播的速度之比vA：vB= 。

若图示时刻为0时刻，则经0．75 s处于x=6m的质点位移为 cm。

参考答案：
2∶3（2分） 5（
11. 一定质量的理想气体状态变化如图。

其中a→b是等温过程，气体对外界做功100J；b→c是绝热过程，外界时气体做功150J；c→a是等容过程。

则b→c的过程中气体温度_______(选填“升高”、“降低”或“不变”)，a-→b→c→a的过程中气体放出的热量为_______J。

参考答案：
(1). 升高 (2). 50
【分析】
因为是一定质量的理想气体，所以温度怎么变化内能就怎么变化，利用热力学第一定律结合气体定律逐项分析，即可判断做功和吸放热情况；
【详解】过程，因为体积减小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律有：，又因为绝热过程故，故，内能增加，温度升高；
a→b是等温过程，则，气体对外界做功100J，则，则根据热力学第一定律有：；
b→c是绝热过程，则，外界对气体做功150J，则，则根据热力学第一定律有：；
由于c→a是等容过程，外界对气体不做功，压强减小，则温度降低，放出热量，由于a→b 是等温过程，所以放出的热量等于b→c增加的内能，即，则根据热力学第一定律有：；
综上所述，a→b→c→a的过程中气体放出的热量为。

【点睛】本题考查气体定律与热力学第一定律的综合运用，解题关键是要根据图象分析好压强P、体积V、温度T三个参量的变化情况，知道发生何种状态变化过程，选择合适的实验定律，注意理想气体的内能与热力学温度成正比以及每个过程中做功的正负。

12. 如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，，AB边靠在竖直墙面上，在垂直于斜面的推力F作用下，物块处于静止状态，则物块受到墙面的弹力大小为_________；摩擦力大小为_________。

参考答案：
答案：，
13. （3分）某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00s第一次听到回声，又经过0.50s再次听到回声，已知声速为340m/s，则两峭壁间距离为_________。

参考答案：
答案：425m
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=45m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2．g 取10m/s2．求：
（1）撤去力F后物块继续滑动的时间t；
（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小．
参考答案：
（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；
（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m
解：设F作用时间为t1，之后滑动时间为t，前段加速度大小为a1，后段加速度大小为a2
（1）由牛顿第二定律可得：F﹣μmg=ma1
μmg=ma2且：a1t1=a2t
可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t
（a1t12+a2t2）=x
解得：t=3s
（2）由（1）可知，力F作用时间t1=4t=12
x1=a1t12= =36 m
答：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；
（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m
15. （简答）如图13所示,滑块A套在光滑的坚直杆上,滑块A通过细绳绕过光滑滑轮连接物块B,B又与一轻质弹贊连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上,’开始用手托住物块.使绳子刚好伸直处于水平位位置但无张力。

现将A由静止释放.当A下滑到C点时(C点图中未标出)A的速度刚好为零，此时B还没有到达滑轮位置，已知弹簧的劲度系数k=100N/m ,滑轮质量和大小及摩擦可忽略不计，滑轮与杆的水平距离L=0.3m,AC距离为0.4m，m B=lkg,重力加速度g=10 m/s2。

试求：
(1)滑'块A的质量m A
(2)若滑块A质量增加一倍,其他条件不变，仍让滑块A从静止滑到C点,则滑块A到达C
点时A、B的速度大小分别是多少？
参考答案：
（1）（2）（3），
功能关系．
解析：（1）开始绳子无张力，对B分析有kx1=m B g，
解得：弹簧的压缩量x1=0.1m（1分）
当物块A滑到C点时，根据勾股定理绳伸出滑轮的长度为0.5 m，则B上升了0.2m,所以弹簧又伸长了0.1m。

（1分）
由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，又弹簧伸长量与压缩量相等则弹性势能变化量为零
所以m A gh1=m B gh2（2分）
其中h1=0.4m，h2=0.2m
所以m A=0.5kg（1分）
（2）滑块A质量增加一倍，则m A=1kg，令滑块到达C点时A、B的速度分别为v1和v2
由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒得
（2分）
又有几何关系可得AB的速度关系有 v A cosθ=v B（1分）
其中θ为绳与杆的夹角且cosθ=0.8
解得：（1分）
（1分）
（1）首先由物体静止条件求出弹簧压缩的长度，再根据几何知识求出物体B上升的距离，从而可求出弹簧伸长的长度，然后再根据能量守恒定律即可求解物体A的质量；题（2）的关键是根据速度合成与分解规律求出物体B与A的速度关系，然后再根据能量守恒定律列式求解即可．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，有两个不计质量不计厚度的活塞M、N将两部分理想气体A、B封闭在绝热气缸内，温度均是270C．M活塞是导热的，N活塞是绝热的，均可沿气缸无摩擦地滑动，已知活塞的横截面积均为S=2cm2，初始时M活塞相对于底部的高度为Ｈ=27cm，N活塞相对于底部的高度为h=18cm．现将一质量为m=1kg的小物体放在M活塞的上表面上，活塞下降。

已知大气压强为
p0=1.0×105Pa (g=10m/s2)
(1)求下部分气体的压强多大
（2）现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热，使下部分气体的温度变为127°C，求稳定后活塞M、N距离底部的高度。

参考答案：
【答案解析】①下部分气体的压强1.2×105Pa；② 27.5cm．
解析：①对两个活塞和重物作为整体进行受力分析得：
PS=mg+P0S P=+P0=1.2×105Pa
②对下部分气体进行分析，初状态压强为P0，体积为hs，温度为T1，末状态压强为P，体积设为
h2s，温度为T2
由理想气体状态方程可得：得：h2=20cm
对上部分气体进行分析，根据玻意耳定律定律可得：
P0（H-h）S=pls
得：L=7.5cm ，故此时活塞M距离底端的距离为H2=20+7.5=27.5cm
【思路点拨】（1）根据分子动理论，温度是平均动能的标志，理想气体状态方程和压强的微观意义去分析各项．（2）先由力学知识确定出状态上下两部分的气体压强，然后确定添加物块后的压强，根据对下部分的气体列玻意耳定律方程即可求解；
先根据玻意耳定律求出上部分气体后来的长度，然后以下部气体为研究对象列理想气体状态方程求解．
17. 关于点电荷周围电势大小的公式为式中常量k＞0，Q为点电荷所带的电量，r为电场中某点距点电荷的距离．如图所示，两个带电量均为+q的小球B、C，由一根长为L的绝缘细杆连接，并被一根轻质绝缘细线静止地悬挂在固定的小球A上，C球离地的竖直高度也为L．开始时小球A不带电，此时细线内的张力为T0；当小球A带Q1的电量时，细线内的张力减小为T1；当小球A带Q2的电量时，细线内的张力大于T0．
（1）分别指出小球A带Q1、Q2的电荷时电量的正负；
（2）求小球A分别带Q1、Q2的电荷时，两小球B、C整体受到小球A的库仑力F1与F2大小之比；
（3）当小球A带Q3的电量时细线恰好断裂，在此瞬间B、C两带电小球的加速度大小为a，求Q3；
（4）在小球A带Q3（视为已知）电量情况下，若B球最初离A球的距离为L，在细线断裂到C球着地的过程中，小球A的电场力对B、C两小球整体做功为多少？（设B、C两小球在运动过程中没有发生转动)
参考答案：
解：（1）小球A带Q1电荷时电量为负，小球A带Q2电荷时电量为
正。

（2）
，，
．
（3）细线断裂时（加速）：┅①，
球A不带电时（平衡）：┅②，
由①、②式，可得┅③．
运用（2）的结论，得┅④，
再利用③、④式，得．
（4），
，，
．
18. 甲、乙两车在同一条平直公路上运动，甲车以10m/s的速度匀速行驶，经过车站A时关闭油门以4m/s2的加速度匀减速前进，2s后乙车与甲车同方向以1m/s2的加速度从同一车站A 出发，由静止开始做匀加速运动，问乙车出发后多少时间追上甲车？
参考答案：
甲车运动时间ts后停止，t==2.5s；
前进了S甲m，S甲=v甲t-a甲t2=10×2.5m-×4×2.52m=12.5m；
乙车行驶t1=0.5s位移为S乙=a乙t2=×1×0.52m=0.125m<S甲；
故乙车在追上甲车前甲车已停止。

则乙车经时间t2追上甲车，S甲=a乙t22；
解得 t2=5s。