高三上学期月考三物理试题 含答案.docx

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高三上学期月考三物理试题含答案

2019-2020年高三上学期月考（三）物理试题含答案

一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分．其中1～8小题为单选题，9～12为多选题．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．结果填到答题卡上）

1．著名科学家牛顿对物理学的发展做出了巨大贡献．下列有关牛顿的表述中正确的是（D）

A．牛顿用扭秤装置测定了万有引力常量

B．牛顿通过斜面实验得出自由落体运动位移与时间的平方成正比

C．牛顿认为站在足够高的山顶上无论以多大的水平速度抛出物体，物体都会落回地面

D．牛顿的“月—地检验”表明地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与行星所受太阳的引力服从相同规律

2．如图为两个质点A、B同时同地开始运动的v－t图象．由图可知（C）

A．在t1时刻两质点相距最远

B．在t2时刻两个质点相遇

C．在0～t1时间内质点B的加速度比质点A的大

D．两物体出发后可以相遇两次

3．在光滑水平面上，有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用，在第1s内物体保持静止状态．若力F1与F2随时间的变化关系如图所示，则物体（B）

A．在第2s内物体做加速度逐渐减小的加速运动

B．在第3s内物体做加速度逐渐增大的加速运动

C．在第4s内物体做加速度逐渐增大的加速运动

D．在第5s末速度为零

4．两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是（B）

5.2016年2月1日15点29分，我国在西昌卫星发射中心成功发射了第五颗新一代北斗导航卫星．该卫星为地球中圆轨道卫星，质量为m，轨道离地面的高度约为地球半径R的3倍．已知地球表面的重力加速度为g，忽略地球自转的影响．则（D）

A．卫星的绕行速率大于7.9km/s

B．卫星的绕行周期约为8π

C．卫星所在处的重力加速度大小约为

g

D．卫星的动能大小约为

6．如图所示，将两个质量均为m，带电荷量分别为＋q、－q的小球a、b用绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强电场中，用力F拉小球a，使整个装置处于平衡状态，且悬线Oa与竖直方向的夹角为30°.则F的大小可能为（A）

A．mgB.

mgC.

mgD.

mg

7．如图，水平地面上有一木箱，木箱与地面间的动摩擦因数为μ，木箱在与水平夹角为θ的拉力F作用下做匀速直线运动．在θ从0°逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度始终保持不变，则拉力F和拉力功率P大小变化是（C）

A．F一直增大，P一直增大B．F一直减小，P一直减小

C．F先减小后增大，P一直减小D．F先减小后增大，P先减小后增大

8．水平地面上有两个固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙，底边长分别为L1、L2，且L1＜L2，如图所示．两个完全相同的小滑块A、B（可视为质点）与两个斜面间的动摩擦因数相同，将小滑块A、B分别从甲、乙两个斜面的顶端同时由静止开始释放，取地面所在的水平面为参考平面，则（B）

A．从顶端到底端的运动过程中，由于克服摩擦而产生的热量一定相同

B．滑块A到达底端时的动能一定比滑块B到达底端时的动能大

C．两个滑块从顶端运动到底端的过程中，重力对滑块A做功的平均功率比滑块B小

D．两个滑块加速下滑的过程中，到达同一高度时，机械能可能相同

【解析】A、B滑块从斜面顶端分别运动到斜面低端的过程中，摩擦力做功不同，所以克服摩擦而产生的热量一定不同，故A错误；由于B物块受到的摩擦力f＝μmgcosθ大，且通过的位移大，则B克服摩擦力做功多，滑块A克服摩擦力做功少，损失的机械能少，根据动能定理，可知滑块A到达底端时的动能一定比B到达底端时的动能大，故B正确；整个过程中，两物块所受重力做功相同，但由于A先到达低端，故重力对滑块A做功的平均功率比滑块B的大，故C正确．两个滑块在斜面上加速下滑的过程中，到达同一高度时，重力做功相同，由于斜面倾角不同，所以在斜面上滑行的距离不等，即摩擦力做功不等，所以机械能不同，故D错误；故选B.

9．质量为m的物体，由静止开始下落，重力加速度为g，由于阻力作用，下落的加速度为0.8g，在物体下落h的过程中，下列说法中正确的是（AD）

A．物体的动能增加了0.8mghB．物体的机械能减少了0.8mgh

C．物体克服阻力所做的功为0.8mghD．物体的重力势能减少了mgh

【解析】物体的合力做正功为0.8mgh，则物体的动能增量为0.8mgh，故A正确；物体下落过程中，受到阻力为0.2mg，物体克服阻力所做的功0.2mgh，机械能减少量等于阻力所做的功；故机械能减少了0.2mgh；故B错误，C错误；物体下落h高度，重力做功为mgh，则重力势能减少了mgh，故D正确；故选AD.

10．如图所示，质量相等的A、B两物体在同一水平线上．当水平抛出A物体的同时，B物体开始自由下落（空气阻力忽略不计）．曲线AC为A物体的运动轨迹，直线BD为B物体的运动轨迹，两轨迹相交于O点．则两物体（BC）

A．经O点时速率相等

B．从运动开始至经过O点过程中两物体的速度变化量相等

C．在O点时重力的功率相等

D．在O点具有的机械能相等

【解析】两物体加速度相同，时间相同，故从运动开始至经过O点过程中A的速度变化相同，故B正确；两者经O点时竖直方向的速度vy＝

，相同，因此重力的瞬时功率P＝mgvy，也相同，故选项C正确；A经过O点时的速度vA＝

，故选项A错误；由于两者质量相等，在O点时两者的重力势能相同，但动能不同，故选项D错误．

11．如图甲

所示，在倾角为θ的光滑斜面上，有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力F的作用下由静止开始运动，物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示．其中0～x1过程的图线是曲线，x1～x2过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中正确的是（AD）

A．物体在沿斜面向下运动

B．在0～x1过程中，物体的加速度一直减小

C．在0～x2过程中，物体先减速再匀速

D．在x1～x2过程中，物体的加速度为gsinθ

【解析】在0～x1过程中物体机械能减小，知拉力做负功，拉力方向向上，位移方向向下，故物体沿斜面向下运动，故A正确；在0～x1过程中图线的斜率逐渐减小到零，知物体的拉力逐渐减小到零．根据a＝

，可知加速度逐渐增大，故B错误；在0～x1过程中，加速度的方向与速度方向相同，都沿斜面向下，所以物体做加速运动，故C错误；在x1～x2

过程中，机械能守恒，拉力F＝0，此时a＝

＝gsinθ，故D正确．故选AD.

12．如图所示，斜面与足够长的水平横杆均固定，斜面顶角为θ，套筒P套在横杆上，与绳子左端连接，绳子跨过不计大小的定滑轮，其右端与滑块Q相连接，此段绳与斜面平行，Q放在斜面上，P与Q质量相等，均为m，O为横杆上一点且在滑轮的正下方，滑轮距横杆h，手握住P且使P和Q均静止，此时连接P的绳与竖直方向夹角θ，然后无初速释放P，不计绳子的质量和伸长及一切摩擦，重力加速度为g.关于的P描述正确的是（AC）

A．释放P前绳子拉力大小为mgcosθ

B．释放后P做匀加速运动

C．P达O点时速率为

D．P从释放到第一次过O点，绳子拉力对P做功功率一直增大

【解析】释放P前，对Q分析，根据共点力平衡得，T＝mgcosθ，故A正确；对P分析，知P所受

的合力在变化，则加速度在变化，做变加速直线运动，故B错误；当P到O点时，Q的速度为零，对P和Q系统研究，mg（

－h）×cosθ＝

mv2，解得v＝

，故C正确；P从释放到第一次过O点，速度逐渐增大，拉力在水平方向的分力在减小，则拉力的功率不是一直增大，故D错误．故选AC.

答题卡

题　号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答　案

D

C

B

B

D

A

C

B

AD

BC

AD

AC

第Ⅱ卷

二、实验题（本题包括2小题.13题8分，14题6分，每空2分，共14分）

13．为了“探究功与速度变化的关系”，经查资料得知，弹簧的弹性势能Ep＝

k

x2，其中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧长度的变化量．某同学就设想用压缩的弹簧推静止的小球（质量为m）运动来探究这一问题．为了研究方便，把小球放在水平桌面上做实验，让小球在弹力作用下运动，即只有弹簧推力做功．该同学设计实验如下：

首先进行如图甲所示的实验：

将轻质弹簧竖直挂起来，在弹簧的另一端挂上小球，静止时测得弹簧的伸长量为d.在此步骤中目的是要确定弹簧的劲度系数k，用m、d、g表示为k＝__

__.

接着进行如图乙所示的实验：

将

这根弹簧水平放在桌面上，一端固定，另一端被上述小球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后小球被推出去，从高为h的水平桌面上抛出，小球在空中运动的水平距离为L.则小球被弹簧推出过程的初动能Ek1＝__0__，末动能Ek2＝__

__．弹簧对小球做的功W＝__

__（用m、x、d、g表示）．

对比W和Ek2－Ek1就可以得出“功与速度变化的关系”，即在实验误差允许的范围内，外力所做的功等于物体动能的变化．

14．如图，用光电门等器材验证机械能守恒定律．直径为d、质量为m的金属小球由A处静止释放，下落过程中经过A处正下方的B处固定的光电门，测得A、B的距离为H（H≫d），光电门测出小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g，则

（1）小球通过光电门B时的速度表达式__v＝

__；

（2）多次改变高度H，重复上述实验，作出

随H的变化图像如图所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球直径d满足以下表达式__

＝

H0__时，可判断小球下落过程中机械能守恒；

（3）实验中发现动能增加量ΔEk总是小于重力势能减少量ΔEp，增加下落高度后，ΔEp－ΔEk将__增加__（选填“增加”、“减小”或“不变”）．

三、计算题（本题包括3小题，其中15题10分，16题10分，17题13分．共33分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分）

15．（10分）如图，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计．开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时，C恰好离开地面．求：

（1）斜面倾角α；

（2）A获得的最大速度．

【解析】

（1）A速度最大时，系统平衡：

4mgsinα＝2mg（2分）

得α＝30°（1分）

（2）开始时、A速度最大时，弹簧的形变量均为x＝

（2分）

所以开始时、A速度最大时，弹簧有相同的弹性势能，设A的最大速度为v，根据能量守恒有：

4mg·2xsinα－mg·2x＝

·5mv2（3分

）

解得：

v＝2g

（2分）

16．（10分）在宽度为d的条形区域内有匀强电场，电场的方向平行于区域边界．有一个带电粒子（不计重力）从左侧边界上的A点，以初速度v0沿垂直于电场的方向射入电场，粒子从右侧边界射出时，沿电场方向位移大小为

d.（结果可以用根号表示）

（1）求粒子从右侧边界射出时的速度大小；

（2）若带电粒子的入射速度大小可以为任意值（远小于光速），求带电粒子从右侧边界射出时速度的最小值．

【解析】

（1）设经过时间t粒子射出电场，沿电场方向速度为vy

由类平抛运动知：

d＝v0t，

d＝

at2，vy＝at（3分）

v＝

＝

v0（2分）

（2

）设粒子以vx射入电场，粒子射出电场的速度为：

v′＝

（2分）

当（vx）2＝（a

）

2时，v′取最小值（1分）

即当vx＝

时，有：

v′min＝

（2分）

17．（13分）如图所示，由n＝100片相同薄板叠放成的柱体A，放在水平面上，每一薄板均为正方形，边长为L＝10cm，质量为m＝0.1kg.所有接触面的动摩擦因数均为μ＝0.09.重力加速度取g＝10m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．试求：

（1）若用力F1直接把A的最上方薄板水平拉出，拉力F1的范围；

（2）若用力F2直接把A的最下方薄板水平拉

出，拉力F2的范围；

（3）现在用硬质薄尺快速击打最下面一片薄板，仅使它立即获得垂直于边长方向的水平速度，导致与A分离，在A的剩余部分静止后再按同样的要求击打第二次、第三次、……，直到各薄板全部分离为止，所有薄板获得的最小总动能之和是多少．（设A剩余部分仅在分离后才与桌面接触）

【解析】

（1）第一薄片受第二薄片的摩擦力f1＝μmg，则F1>μmg＝0.09N（2分）

（2）第100薄片上表面受摩擦力f1＝99μmg，下表面受摩擦力f2＝100μ

mg（1分）

上面99块薄板加速度：

a1＝μg（1分）

最下方薄板加速度：

a2＝

（1分）

拉出最下方薄板的条件a118N（1分）

（3）第n薄片获速度最小vn时，各层面摩擦因数均为μ，其余薄片相对静止．

A的剩余部分加速度a1′＝

＝μg（1分）

第n薄片的加速度a2′＝

＝（2n－1）μg（1分）

A做匀加速运动，第n薄片做匀减速运动，速度相同时历时为t，

有：

vn－a2′t＝a1′t（1分）

与A分离的条件是vnt－

a2′t2≥

a1′t2＋L：

（1分）

联立求解得最小速度：

vn＝2

（1分）

同理得，第（n－1）薄片获最小速度：

v（n－1）＝2

……

这样击打了99次，最后获动能之和最小值为：

Ek＝

m（v

＋v

＋……＋v

）（1分）

代入数据得：

Ek＝90.882J（1分）

四、选做题（三个题任意选做一个，如果多做或全做的，按18题阅卷，共15分）

18．【物理——选修3—3】（15分）

（1）（5分）下列有关热现象的说法正确的是__BDE__．（填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．分子力随分子间距离增大而增大

B．没有摩擦的理想热机也不可能把吸收的能量全部转化为机械能

C．已知某物质的摩尔质量和密度，可求出阿伏加德罗常数

D．内能不同的物体，它们分子

热运动的平均动能可能相同

E．瓶中充满某理想气体，且瓶内压强高于外界压强，在缓慢漏气过程中内外气体的温度相等且均不发生改变．则瓶内气体在吸收热量且分子平均动能不变

（2）（10分）如图所示，水平放置一个长方体的封闭气缸，用无摩擦活塞将内部封闭气体分为完全相同的A、B两部分．初始时两部分气体压强均为p、热力学温度均为T.使A的温度升高ΔT而保持B部分气体温度不变．则A部分气体的压强增加量为多少？

【解析】设温度升高后，AB压强增加量都为Δp，对A部分气体，升高温度后体积VA，

则

＝

（3分）

对B部分气体，升高温度后体积VB，则pV＝（p＋Δp）VB（3分）

又2V＝VA＋VB（2分）

得Δp＝

（2分）

19．【物理——选修3—4】（15分）

（1）（5分）下列说法正确的是__BCE__．（填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．机械波的振幅与波源无关

B．机械波的传播速度由介质本身的性质决定

C．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速

度变慢，波长变短

D．利用紫外线可以进行电视机等电器的遥控

E．在双缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个明条纹间距将变窄

（2）（10分）如图，三角形AOB为等腰直角三棱镜的横截面，以OA、OB为轴建立直角坐标系xOy，OA＝OB＝d，一束平行于斜边

AB的平行光从OB边射入．从C点入射的光刚好从A点射出，OC＝

d，光透过棱镜只考虑一次内部反射．求：

（ⅰ）棱镜的折射率；

（ⅱ）部分光将会从OA边以平行于AB边的方向射出，这部分透射光在垂直于光线方向的宽度．

【解析】（ⅰ）依题意，光在OB上得入射角α＝45°，折射角β＝30°，由折射定律得：

棱镜的折射率n＝

＝

（4分）

（ⅱ）光路如图，由几何关系有：

∠OBE＝30°，OE＝dtan30°＝

d（4分）

透射光在垂直于光线方向的宽度：

L＝AEsin45°＝

d（2分）

20．【物理——选修3—5】（15分）

（1）（5分）下列关于近代物理内容的说法正确的有__CDE__．（填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．原子核发生一次β衰交，原子核减少一个中子和一个质子

B．卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子核由质子和中子组成

C．一束光照射到某种金属上，没有发生光电效应现象，是因为这束光的频率较低

D．压力和温度不会影响到放射性元素的半衰期

E．玻尔认为，氢原子由高能量状态跃迁到低能量状态时，原子能量减少

（2）（10分）如图所示，质量M＝9kg小车B静止在光滑水平面上，小车右端固定一轻质弹簧，质量m＝0.9kg的木块A（可视为质点）靠轻弹簧放置并处于静止状态，A与弹簧不栓接，弹簧处于原长状态，木块A右侧车表面光滑，木块A左侧车表面粗糙，动摩擦因数μ＝0.75.一颗质量m0＝0.1kg的子弹以v0＝100m/s的初速度水平向右飞来，瞬间击中木块并留在其中．如果最后木块A刚好不从小车左端掉下来，求：

小车最后的速度及木块A开始时到小车左端的距离（重力加速度g取10m/s2）．

【解析】子弹进入木块的过程中动量守恒：

m0v0＝（m＋m0）v1，v1＝10m/s（3分）

依题意，A到达小车左端时与小车速度相同，设为v2，系统动量守恒，以木块的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

m0v0＝（M＋m＋m0）v2，得v2＝1m/s（3分）

滑块在小车上滑动的过程中能量守恒：

（m＋m0）v

－

（M＋m＋m0）v

＝μ（m＋m0）gL（2分）

联立解得：

L＝6m（2分）