云南民族大学附属中学高三上学期10月月考物理试题 Wor
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云南民族大学附属中学2018届高三10月月考物理试题
1. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等。
以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是()
A. 牛顿第一定律与牛顿第二定律一样,都可通过实验直接得到的
B. 引入重心﹑合力与分力的概念时运用了类比法
C. 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假设法
D. 在推导匀变速运动位移公式时,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
【答案】D
【解析】试题分析:牛顿第一定律不能由实验直接得出,是一个理想实验,故A错误;引入重心﹑合力与分力的概念时运用了等效替代法,故B错误;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,以及在力的合成过程中用一个力代替几个力,采用了建立理想化的物理模型的方法,故C错误;在推导匀变速运动位移公式时,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正确;故选D.
考点:物理问题的研究方法
【名师点睛】在高中物理学习中,我们会遇到多种不同的物理分析方法,这些方法对我们理解物理有很大的帮助;故在理解概念和规律的基础上,更要注意科学方法的积累与学习。
2. 如图所示,质量相等的物体A、B通过一轻质弹簧相连,开始时B放在地面上,A、B均处于静止状态,此时弹簧压缩量△x1。
现通过细绳将A向上缓慢拉起,第一阶段拉力做功为W1时,弹簧变为原长;第二阶段拉力再做功W2时,B刚要离开地面,此时弹簧伸长量为△x2。
弹簧一直在弹性限度内,则()
A. △x1>△x2
B. 拉力做的总功等于A的重力势能的增加量
C. 第一阶段,拉力做的功等于A的重力势能的增加量
D. 第二阶段,拉力做的功等于A的重力势能的增加量
【答案】B
【解析】试题分析:开始时A压缩弹簧,形变量为;要使B刚要离开地面,则弹力应等于B的重力,即,故形变量,则,故A错误;缓慢提升物体A,物体A的动能不变,第一阶段与第二阶段弹簧的形变量相同,弹簧的弹性势能E P相同,由动能定理得:,,,
,由于在整个过程中,弹簧的弹性势能不变,物体A、B的动能不变,B的重力势能不变,由能量守恒定律可知,拉力做的功转化为A的重力势能,拉力做的总功等于A的重力势能的增加量,故B正确;由A可知,,物体重力势能的增加量为mgx,则第一阶段,拉力做的功小于A的重力势能的增量,故C错误;由A可知,
,重力势能的增加量为,则第二阶段拉力做的功大于A的重力势能的增加量,故D错误。
考点:功能关系
【名师点睛】本题对学生要求较高,在解题时不但要能熟练应用动能定理,还要求能分析物体的运动状态,能找到在拉起物体的过程中弹力不做功。
3. 如图所示,面积为,内阻不计的100匝矩形线圈ABCD,绕垂直于磁场的轴
匀速转动,转动的角速度为,匀强磁场的磁感应强度为。
矩形线圈通过滑环与理想变压器相连,触头P可移动,副线圈所接电阻,电表均为理想交流电表,当线圈平面与磁场方向平行时开始计时,下列说法正确的是()
A. 线圈中感应电动势的表达式为
B. P上移时,电流表示数减小
C. 时刻,电压表示数为
D. 当原副线圈匝数比为时,电阻上消耗的功率为
【答案】D
【解析】试题分析:矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动,产生的交流电的最大值为:
,线圈中感应电动势的表达式为
e=100cos(100t)V,故A错误;P上移时,原线圈的匝数减小,则导致副线圈电压增大,那么副线圈电流也增大,则原线圈的电流会增大,故B错误;由于最大值为有效值的倍,所以交流电的有效值为U=100V,当t=0时,电压表示数为100V,故C错误;当原、副线圈匝数比为1:2时,次级电压有效值为200V,电阻上消耗的功率为,故D正确;故选D。
考点:交流电;变压器
4. 如图所示,在竖直放置的平行板电容器的金属板内侧表面系一绝缘细线,细线下端系一带电小球,带电小球静止时绝缘细线与金属板的夹角为θ.电容器接在如图所示的电路中,R1为电阻箱,R2为滑动变阻器,R3为定值电阻.闭合开关S,此时R2的滑片在正中间,电流表和电压表的示数分别为I和U.已知电源电动势E和内阻r一定,电表均为理想电表.以下说法正确的是( )
A. 保持R1不变,将R2的滑片向右端滑动,则I读数变小,U读数变大
B. 小球带正电,将R2的滑片向左端滑动过程中会有电流流过R2
C. 减小R1,则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值不变
D. 增大R1,则I读数变大,U读数变小
【答案】C
【解析】电路稳定时,R2相当于导线.保持R1不变,将R2的滑片向右端滑动,不改变电路中有效电阻,电路中电流不变,则I读数和U读数均不变,故A错误.电容器板间电场方向水平向右,小球受到的电场力也水平向右,所以小球带正电.将R2的滑片向左端滑动过程中,电容器的电压不变,带电量不变,没有电流通过R2.故B错误.根据闭合电路欧姆
定律得:U=E-Ir,得,保持不变,即减小R1,则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值不变.故C正确.增大R1,电路中电流减小,路端电压增大,则I读数变小,U读数变大,故D错误.故选C.
点睛:解决本题的关键抓住电源的电动势和内阻不变,利用闭合电路欧姆定律进行动态分析.要明确与电容器串联的电阻,在电路稳定时相当于导线.
5. 如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔的水平桌面上。
小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)。
现使小球改到一个更高的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出),两次金属块Q都保持在桌面上静止。
则后一种情况与原来相比较,下列说法是错误的是( )
A. Q受到桌面的支持力不变
B. Q受到桌面的静摩擦力变大;
C. 小球P运动的周期变大
D. 小球P运动的角速度变大;
【答案】C
【解析】设细线与竖直方向的夹角为θ,细线的拉力大小为T,细线的长度为L.P球做匀速圆周运动时,由重力和细线的拉力的合力提供向心力,如图,
则有:;mgtanθ=mω2Lsinθ;Q受到重力、支持力绳子的拉力和桌面的支持力、摩擦力的作用,在竖直方向上:Mg+Tcosθ=F N;联立可得:F N=Mg+mg,与小球的高度、绳子与竖直方向之间的夹角都无关,保持不变.故A正确;对Q球,由平衡条件得知,Q受到桌面的静摩擦力,则转速变大时,θ变大,Q受到桌面的静摩擦力变大,故B
正确;由上式得角速度,使小球改到一个更高一些的水平面上作匀速圆周运动时,θ增大,cosθ减小,角速度增大.根据可知,小球的周期将减小.D正确,C错误.此题选择错误的选项,故选C.
6. 如图所示,竖直平面内1/4光滑圆弧轨道半径为R,等边三角形ABC的边长为L,顶点C恰好位于圆周最低点,CD是AB边的中垂线.在A、B两顶点上放置一对等量异种电荷.现把质量为m带电荷量为+Q的小球由圆弧的最高点M处静止释放,到最低点C时速度为v0.不计+Q对原电场的影响,取无穷远处为零电势,静电力常量为k,则()
A. 小球在圆弧轨道上运动过程机械能不守恒
B. C点电势比D点电势高
C. M点电势为
D. 小球对轨道最低点C处的压力大小为
【答案】AC
【解析】小球在圆弧轨道上运动重力做功,电场力也做功,不满足机械能守恒适用条件,故A正确;
CD是AB边的中垂线,则CD处于AB两电荷的等势能面上,且两点的电势都为零,故B 错误;从M到C的过程中,根据动能定理得:W电+mgh=mv02,解得:W电=mv02−mgh,取无穷远处电势为零,则M点的电势能为E P=mv02−mgh;M点的电势等于
,故C正确;小球对轨道最低点C处时,电场力为,故对轨道的压力为,故D错误;故选AC.
点睛:此题的难度在于计算小球到最低点时的电场力的大小,注意AB处有等量异种电荷,CD是AB边的中垂线,则CD是等势线.
7. 如图所示,阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以的速度沿光滑导轨(电阻不计)
匀速滑到位置,若,则在这两次过程中( )
A. 回路电流
B. 产生的热量
C. 通过任一截面的电荷量
D. 外力的功率
【答案】AB
【解析】试题分析:金属棒切割磁感应产生的感应电动势为,感应电流,故,A正确;产生的热量,所以,B正确;通过任意截面的电荷量,与速度无关,故,C错误;金属棒运动过程中受安培力作用,为使棒匀速运动,外力大小要与安培力相同,则外力的功率,故,D错误;
考点:考查了导体切割磁感线运动
【名师点睛】本题是电磁感应中的电路问题,关键要掌握感应电流与热量、电荷量、热量和功率的关系,难度不大.
8. 为纪念中国航天事业的成就,发扬航天精神,自2016年起,将每年的4月24日设立为“中国航天日”。
在46年前的这一天,中国第一颗人造卫星发射成功。
若该卫星运行轨道与地面的最近距离为,最远距离为。
已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T,引力常量为G,根据以上信息可求出的物理量有
()
A. 地球的质量
B. 月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径
C. 中国第一颗人造卫星绕地球运动的周期
D. 月球表面的重力加速度
【答案】ABC
【解析】试题分析:根据地球表面物体的重力等于万有引力,有,得地球质量,故A正确;月球绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力有,得
,地球质量可求出,周期T已知,故可以求出月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径,故B正确;中国第一颗人造卫星绕地球做椭圆运动,椭圆轨道的半长轴,设周期为,根据开普勒第三定律,有,得,故中国第一颗人造卫星的绕地球运动的周期可求出,故C正确;因为月球质量未知,月球的半径也未知,所以月球表面的重力加速度无法求出,故D错误。
考点:万有引力定律及其应用
【名师点睛】根据地球表面物体重力等于万有引力列式可求出地球的质量;月球绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力可求出月球绕地球的轨道半径;结合开普勒第三定律可求出中国第一颗人造卫星绕地球运动的周期;月球质量和半径均未知,月球表面的重力加速度无法求出;解决本题的关键要建立模型,掌握万有引力等于重力和万有引力提供向心力。
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。
第22题~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33题~第38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共11题,129分
9. 某同学在做平抛运动实验得出如图所示的小球运动轨迹,a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。
则:(g取10m/s2)
(1)小球平抛的初速度为________m/s。
(2)小球开始做平抛运动的位置坐标为x=________cm,y=________cm。
(3)小球运动到b点的速度为________m/s。
【答案】(1). (1)2(2). (2)-10;(3). -1.25(4). (3)2.5
【解析】试题分析:(1)由图可知a、b、c三点的时间间隔相等,设为T,则竖直方向有:
,解得T=0.1s;小球平抛的初速度为;(2)b
点的竖直速度为,则从抛出点到b点的时间:,抛出点离b点的竖直距离:;抛出点离b点的水平距离:
;小球开始做平抛运动的位置坐标为x=10cm,y= 1.25cm。
(3)小球运动到b点的速度为:。
考点:平抛运动实验。
10. 某兴趣小组在一次实验中需测量一只量程已知的电压表的内阻,现提供如下器材:
①待测电压表一只(量程3V,内阻约3kΩ待测);②电流表一只(量程3A,内阻0.01Ω);
③电池组(电动势约为3V,内阻不计);④滑动变阻器一个;
⑤变阻箱一个(可以读出电阻值,0-9999Ω);⑥开关和导线若干。
某同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。
为了更准确地测出该电压表内阻的大小,你认为其中相对比较合理的是_______(填“甲”或“乙”)电路。
(2)用你选择的电路进行实验时,闭合电键S,改变阻值,记录需要直接
测量的物理量:___和______________(填上文字和符号);
(3)为方便计算电压表的内阻,需作出相应的直线图线,请从下面选项中
选择适当的坐标轴:_________
A.U-I B. C. D. U-R
(4)设该直线图像的斜率为k、截距为b,则用k、b表示出的电压表内阻的表达式
R V= _______________。
【答案】(1). (1)乙;(2). 电压表内阻太大,会导致电流表示数几乎为零而无法准确读数.(3). (2)电阻箱的阻值R;(4). (3)C;(5). (4).
【解析】试题分析:⑴甲图中电压表的内阻大,流过电流表的电流太小(电流表能读数时指针应在满刻度的以上才行),读数误差比较大;而乙图误差较小.
⑵用你选择的电路进行实验时,闭合电键S,改变阻值,记录需要直接测量的物理量:电压表的读数和电阻箱的阻值。
⑶根据闭合电路欧姆定律:,斜率k=截距b=,
联立解得R V=。
考点:本题考查测电压表的内阻、闭合电路欧姆定律。
11. 如图,质量M=1kg的木板静止在水平面上,质量m=1kg大小可以忽略的铁块静止在木板的右端。
设最大摩擦力等于滑动摩擦力,已知木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,铁块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10 m/s2.现给铁块施加一个水平向左的力F.
(1)若力F恒为8N,经1 s铁块运动到木板的左端。
求:木板的长度L
(2)若力F从零开始逐渐增加,且木板足够长。
试通过分析与计算,在图中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象
【答案】(1)1m;(2)f-F图象;
【解析】试题分析:(1)对铁块,由牛顿第二定律:①
对木板,由牛顿第二定律:②
设木板的长度为,经时间t铁块运动到木板的左端,则:③④
又:⑤,联立①②③④⑤解得:L=4m⑥
(2)(i)当时,系统没有被拉动,铁块受到的摩擦力f=0
(ii)当时,如果M、m相对静止,铁块与木板有相同的加速度,则:⑦⑧解得:⑨
此时:,也即⑩
所以:当时,
(iii)当时,M、m相对滑动,此时铁块受到的滑动摩擦力为
图象如图所示。
考点:考查了牛顿第二定律的应用
12. 如图所示,M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板,相距为D,其右侧有一边长为2a的正三角形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在极板M、N之间加上电压U后,M板电势高于N板电势.现有一带正电的粒子,质量为m,电荷量为q,其重力和初速度均忽略不计,粒子从极板M的中央小孔s1处射入电容器,穿过小孔s2后从距三角形A 点a的P处垂直AB方向进入磁场,试求:
(1)粒子到达小孔s2时的速度;
(2)若粒子从P点进入磁场后经时间t从AP间离开磁场,求粒子的运动半径和磁感应强度的大小;
(3)若粒子能从AC间离开磁场,磁感应强度应满足什么条件?
【答案】(1)(2)(3)
【解析】试题分析:(1)粒子在电场中运动时:
解得:,
(2)粒子从进入磁场到从AD间离开:
解得:,
(3)粒子从进入磁场到从AC间离开,
解得:
由图可知:
解得:
所以
考点:带电粒子在匀强电场中的加速;带电粒子在匀强磁场中的运动.
(二)选考题:共45分。
请考生从给出的3道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一道题作答,并用2B铅笔在第I卷答题卡选择题答题区域内把所选题目的题号涂黑。
注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致,并在第II 卷答题卡选答区域指定位置答题。
如果多做。
则每学科按所做的第一题计分。
【物理———选修3-3】
13. 下列说法正确的是__________。
A.悬浮在液体中的微粒越小,在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越小,布朗运动越不明显B.分子间存在的引力和斥力都随着分子间的距离的增大而减小,但是斥力比引力减小的更快
C.在各种晶体中,原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的,具有空间上的周期性
D.不需要任何动力或燃料,却能不断对外做功的永动机是不可能制成的
E.如果没有漏气、没有摩擦,也没有机体热量的损失,热机的效率可以达到100%
【答案】BCD
【解析】A、悬浮在液体中的微粒越小,在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越小,受力越不平衡,布朗运动越明显,故A错误.由分子力随距离的变化图可知,分子间存在的引力和斥力都随着分子间的距离的增大而减小,但是斥力比引力减小的更快,故B正确.由晶体的内部特征可知,在各种晶体中,原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的,具有空间上的周期性,故C正确.依据能量守恒定律,不需要任何动力或燃料,却能不断对外做功的永动机是不可能制成的,故D正确.如果没有漏气、没有摩擦,也没有机体热量的损失,热机的效率也不可以达到100%,故E错误;故选BCD.
14. 如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体.活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h.现通过电热丝缓慢加热气体,当气体的温度为T1时活塞上升了h.已知大气压强为p0.重力加速度为g,不计活塞与气缸间摩擦.
①求温度为T1时气体的压强;
②现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加砂粒,当添加砂粒的质量为m0时,活塞恰好回到原来位置,求此时气体的温度.
【答案】①②
【解析】试题分析:①设气体压强为p1,由活塞平衡知:p1S=mg+p0S
解得
②设温度为T1时气体为初态,回到原位置时为末态,则有:
初态:
压强,温度T1,体积V1=3hS
末态:压强,温度T2,体积V2=hS
由理想气体的状态方程有:
代入初、末态状态参量解得:
考点:理想气体的状态方程
【物理——-选修3-4】
15. 如图甲所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,P是离原点
x1=2m的一个介质质点,Q是离原点x2=4m的一个介质质点,此时离原点x3=6m的介质质点刚刚要开始振动.图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象(计时起点相同).由此可知(_______)
A.这列波的波长λ=4m
B.这列波的周期T=3s
C.这列波的传播速度v=2m/s
D.这列波的波源起振方向为向上
E.乙图可能是图甲中质点Q的振动图象
【答案】ACE
点睛:本题考查基本的读图能力,由波动图象读出波长,由波的传播方向判断质点的振动方向,由振动图象读出周期,判断质点的振动方向等等都是基本功,要加强训练,熟练掌握.16. 如图所示,直角三角形ABC是一玻璃砖的横截面,AB=L,∠C=90°,∠A=60°.一束单色光PD从AB边上的D点射入玻璃砖,入射角为45°,DB=L/4,折射光DE恰好射到玻璃砖BC边的中点E,已知光在真空中的传播速度为c.求:
①.玻璃砖的折射率;
②.该光束从AB边上的D点射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需的时间.
【答案】(1)(2)
【解析】①.作出光路图,如图所示
过E点的法线是三角形的中位线,由几何关系可知△DEB为等腰三角形,DE=DB=
由几何知识可知光在AB边折射时折射角为r=30°,
所以玻璃砖的折射率为
②.设临界角为θ,有sinθ=,可解得θ=45°
由光路图及几何知识可判断,光在BC边上的入射角为60°,大于临界角,则光在BC边上发生全反射;光在AC边的入射角为30°,小于临界角,所以光从AC第一次射出玻璃砖,
根据几何知识可知EF=, 则光束从AB边射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需要的时间为
而,可解得:
解决本题关键是作出光路图,再运用几何知识求解入射角折射角,要掌握几何光学常用的三个规律:折射定律、临界角公式sinC=和光速公式.
【物理———选修3-5】
17. 现用一光电管进行光电效应的实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生.下列说法正确的是__
A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大
B.入射光的频率变高,饱和光电流变大
C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大
D.保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生
E.遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的光强无关
【答案】ACE
【解析】试题分析:根据光电效应实验得出的结论:保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大,故A正确,B错误;根据爱因斯坦光电效应方程得:入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大故C正确;遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光
的光强无关,保持入射光的光强不变,若低于截止频率,则没有光电流产生,故D错误,E 正确。
考点:光电效应
18. 如图所示,在光滑水平面上放着A、B、C三个物块,A、B、C的质量依次是
m、2m、3m.现让A物块以初速度v0向B运动,A、B相碰后不再分开,共同向C运动;它们和C相碰后也不再分开,A、B、C共同向右运动.求:
(1)碰后C物块速度大小;
(2)A、B碰撞过程中的动能损失△E k.
【答案】(1);(2)mv02.
【解析】(1)以A、B、C整体为对象,取向右为正方向,全过程由动量守恒定律得
mv0=(m+2m+3m)v
解得v=
(2)设A、B碰撞后的共同速度为v1,由动量守恒定律得
mv0=(m+2m)v1
系统的动能损失△E k=mv02-(m+2m)v12;
解得△E k=mv02。