2020年福建省漳州市云霄县第三中学高三物理月考试卷含解析

2020年福建省漳州市云霄县第三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. （多选题）伽利略为了研究自由落体运动的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，如图所示，对于这个研究过程，下列说法正确的是（）
A．斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程
B．斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于小球运动时间的测量
C．通过对斜面实验的观察与计算，直接得到自由落体运动的规律
D．根据斜面实验结论进行合理的外推，得到自由落体运动的规律
参考答案：
BD
【考点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法；自由落体运动．
【分析】本题考查了有伽利略“斜面实验”的知识，根据其历史背景我们知道，之所以采用“斜面实验”，注意碍于当时对时间的测量技术、手段落后
【解答】解：AB、伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，为了“减小”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小实验误差，故A错误，B正确；
CD、根据实验结果，伽利略将实验结论进行合理的外推，得到落体的运动规律，但不能进行直接的计算；故C错误，D正确，
故选：BD
2. （单选）如图，小物块置于倾角为θ的斜面上，与斜面一起以大小为g tanθ的加速度向左做匀加速直线运动，两者保持相对静止，则运动过程中，小物块受力的示意图为
参考答案：
A 3. 如图所示，一航天器围绕地球沿椭圆形轨道运动，地球的球心位于该椭圆的一个焦点上，
A、B两点分别是航天器运行轨道上的近地点和远地点。

若使该航天器由椭圆轨道进入外层的圆轨道（圆轨道与椭圆轨道相切于B点）运行，需要在航天器运行到B位置时再次点火。

如果航天器分别在椭圆轨道和圆轨道上正常运行，以下说法正确的是：
A．航天器在椭圆轨道上经过B点时的加速度等于它在圆轨道上经过B点时的加速度
B．航天器在椭圆轨道上经过B点时的速度等于它在圆轨道上经过B点时的速度
C．航天器在椭圆轨道上分别经过A、B两点时的速率相等
D．航天器在圆轨道上经过C点时的速率小于它在椭圆轨道上经过A点的速率
参考答案：
AD
4. 如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A 上表面水平，则在斜面上运动时，B受力的示意图为
参考答案：
A
5. 如图,一根轻弹簧上端固定在O点,下端拴一个钢球P,球处于静止状态.现对球施加一个方向水平向右的外力F,使球缓慢偏移,在移动中的每一个时刻都可认为钢球处于平衡状态,
若外
力F的方向始终水平,移动中弹簧与竖直方向的夹角θ < 90°,且弹簧的伸长量不超过弹性限度,则下图给出的弹簧伸长量x与cosθ的函数关系图象中,最接近实际的是 ( )
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 氘核和氚核结合成氦核的核反应方程如下：
①这个核反应称为_______________.
②要发生这样的核反应，需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文.式中17.6MeV是核反应中
_____________（选填“放出”或“吸收”）的能量，核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量____________（选填“增加”或“减少”）了__________kg.
参考答案：
7. 质量为1kg的甲物体以5m/s的速度去撞击静止在水平桌面上质量为2kg的乙物体，碰撞后甲以1m/s的速度反向弹回，此时乙的速度大小为__________m/s，碰撞过程中系统损失的机械能为
__________J。

参考答案：
3，3
8. （6分）若加在某导体两端的电压变为原来的时，导体中的电流减小了0.4 A.如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流为__________A。

参考答案：
2.0
9. 某同学“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验装置如图甲所示。

小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连。

开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离。

启动打点计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动；重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。

打点计时器使用的交流电频率为50Hz。

某次实验打出的纸带如图乙所示，图中a、b、c是纸带上的三段，纸带运动方向如图中箭头所示。

（1）根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为_______m/s2（结果保留两位有效数字）。

（2）判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的__________两点之间。

参考答案：
(1)5.0 (2)D4、D5
：（1）根据匀变速直线运动的推论得：a==5.0m/s2．
（2）从纸带b上可发现：相邻的点距离先增大后减小，由于打点计时器打点的时间间隔是相等的，所以b段纸带先加速后减速，所以最大速度可能出现在b段纸带中长度为2.98cm的一段.
10. 右图为小车做直线运动的s－t图，则小车在BC段做______运动，图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。

参考答案：
匀速
1.6-
2.1
11. （选修3—3）一定质量的理想气体经历一段变化过程，可用图上的直线AB表示，则A到B气体内能变化为______（选填“正值”、“负值”、“零”），气体_____（选填“吸收”或“放出”）热量。

参考答案：
答案：零、吸收。

12. 以气体为例，气体的大量分子做无规则运动，大量
分子的速率分布如右图，若以温度区分，甲为温分布，
乙为温分布。

（填高或低）
参考答案：
答案：低温高温
13. 小芳和小强两位同学采用了不同的实验方案来研究平抛运动。

（1）小芳同学利用如图甲所示的装置进行实验。

下列说法正确的是________。

A．应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道的末端必须保持水平
D．本实验必需的器材还有刻度尺和秒表
（2）小强同学利用频闪照相的方式研究平抛运动。

图乙是在每小格的边长为5cm的背景下拍摄的频
闪照片，不计空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2。

则照相机两次闪光的时间间隔Δt＝____s，小球
被抛出时的水平速度v＝_____m/s。

参考答案：
(1). AC (2). 0.1s (3). 2.0m/s
试题分析：（1）做研究平抛运动的实验时，应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放，使之平抛
时的初速度相等，选项A正确；斜槽轨道不必须光滑，只要小球落下时具有一定的速度即可，选项B
错误；斜槽轨道的末端必须保持水平，以保证小球能够水平抛出，选项C正确；本实验必需的器材还
有刻度尺，但不需要秒表，选项D错误；（2）小球在竖直方向是自由落体运动，且ABC三点是相邻
的三个点，故存在△h=g△t2，即（5－3）L=（5－3）×0．05m=g×△t2，解之得△t=0．1s；小球被
抛出时的水平速度v=4L/△t=4×0．05m/0．1s=2．0m/s。

考点：研究平抛运动。

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图甲所示，将一质量m=3kg的小球竖直向上抛出，小球在运动过程中的速度随时间变化的规律
如图乙所示，设阻力大小恒定不变，g=10m/s2，求
（1）小球在上升过程中受到阻力的大小f．
（2）小球在4s末的速度v及此时离抛出点的高度h．
参考答案：
（1）小球上升过程中阻力f为5N；
（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m
考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．
专题：牛顿运动定律综合专题．
分析：（1）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出小球上升的加速度，再根据牛顿第二定律求出
小球上升过程中受到空气的平均阻力．
（2）利用牛顿第二定律求出下落加速度，利用运动学公式求的速度和位移．
解答：解：由图可知，在0～2s内，小球做匀减速直线运动，加速度大小为：
由牛顿第二定律，有：f+mg=ma1
代入数据，解得：f=6N．
（2）2s～4s内，小球做匀加速直线运动，其所受阻力方向与重力方向相反，设加速度的大小为a2，有：mg﹣f=ma2
即
4s末小球的速度v=a2t=16m/s
依据图象可知，小球在4s末离抛出点的高度：．
答：（1）小球上升过程中阻力f为5N；
（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m
点评：本题主要考查了牛顿第二定律及运动学公式，注意加速度是中间桥梁
15. （4分）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角
α，光线拾好在不和空气的界面上发生全
反射，已知水的折射角为，α的值。

参考答案：
解析：当光线在水面发生全放射时有
，当光线从左侧射入时，由折射
定律有，联立这两式代入数
据可得。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成，其中倾斜直轨AB与水平直轨CD长均为L＝3m，圆弧形轨道APD和BQC均光滑，BQC的半径为r＝1m，APD的半径为R=2m，AB、CD与两圆弧形轨道相切，O2A、O1B与竖直方向的夹角均为 ＝37°．现有一质量为m＝1kg的小球穿在滑轨上，以Ek0的初动能从B 点开始沿AB向上运动，小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ＝，设小球经过轨道连接处均无能量损失．（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），求：
（1）要使小球完成一周运动回到B点，初动能EK0至少多大？
（2）若以题（1）中求得的最小初动能EK0从B点向上运动，求小球在CD段上运动的总路程．
参考答案：
（1）要使小球能够向上运动并回到B点，有两个临界条件的要求：一是要使小球能够通过圆弧APD的最高点，二是通过了圆弧APD的最高点后还能够再次到达B点。

所以：
若要使小球能够通过圆弧APD的最高点，因为小球是穿在杆上，所以到达最高点时速度可以为0.由能量守恒得：
（2分）
（即小球在B点的初动=小球增加的重力势能+因摩擦而发的热）
假若仅使小球恰好到达B点，即到达B点时速度恰好为0，则由能量守恒：
（2分）
所以，要使小球能再次回到B点，至少需要的初动能。

（2）当小球在B点以向上运动，再次回到B点时，小球的动能，由动能定理：
，所以：
（1分）
假设小球经过B点后，还能沿AB上升，由动能定理：
解得：（1分）
在AB杆上，由于，所以小球将再次下滑，在AB杆上因摩擦而发的热：
当小球第二次回到D点时，由能量守恒得：
（1分）
所以：（1分）
小球到达D点后，将沿光滑的圆弧面APB上升，但到不了最高点，将再次滑回D点，且。

假若要使小球还能够返回B点，则要求在D点时具有的动能为：
；（1分）
所以小球将无法再次回B点，而只能在光滑圆弧APD和BQC及DC间作来回往复的运动，最终小球将停在DC上，此时小滑在DC上滑过的总路程为，
由得：（1分）
（1分）
所以（1分）17. 所受重力G1＝8 N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上.PA偏离竖直方向37°角，PB在水平方向，且连在所受重力为G2＝100 N的木块上，木块静止于倾角为37°的斜面上，如图所示，
试求：
(1)木块与斜面间的摩擦力；
(2)木块所受斜面的弹力.
参考答案：
如图甲所示分析P点受力，由平衡条件可得：
F A cos37°＝G1
F A sin37°＝F B
可解得：F B＝6 N
再分析G2的受力情况如图乙所示.
由物体的平衡条件可得：
F f＝G2 sin37°＋F B′cos37°
F N＋F B′ sin37°＝G2 cos37°
F B′＝F B
可求得：F f＝64.8 N
F N＝76.4 N.
18. 一物体以一定的初速度冲上一倾角为θ的斜面，结果最后静止在斜面上，如下图所示，在第1 s内位移为6 m，停止运动前的最后1 s内位移为2 m，求：
(1)在整个减速运动过程中质点的位移大小；
(2)整个减速过程共用多少时间．
参考答案：
(1)8 m(2)2 s
(1)（8分）设质点做匀减速运动的加速度大小为a，初速度为v0.
由于质点停止运动前的最后1 s内位移为2 m，则
x2＝at，所以a＝＝ m/s2＝4 m/s2.
质点在第1 s内位移为6 m，x1＝v0t1－at，
所以v0＝＝ m/s＝8 m/s.
在整个减速运动过程中质点的位移大小为：
x＝＝ m＝8 m.
(2)（4分）对整个过程逆向考虑
x＝at2，所以t＝＝ s＝2 s.。