河南省许昌市鄢陵一高高三上学期第二次月考物理试题.docx
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河南省许昌市鄢陵一高高三上学期第二次月考物理试题
鄢陵一高2０21年高三第二次月考理综物理试题
二、选择题:
本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中。
第１4～18题只有一项符合题目要求，第19～２1题有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分,有选错的得０分。
１4.如图所示,两颗卫星围绕着质量为M的中心星体做匀速圆周运动。
若两颗卫星和中心星体始终在同一直线上,两颗卫星间的作用及其他星体对两颗卫星的作用均忽略不计,则下列判断正确的是（ ）
A．两颗卫星的轨道半径相等
B.两颗卫星的向心加速度相同
C.两颗卫星的向心力大小相等
D．两颗卫星的动能相等
15．如图所示，甲、乙两船在同一河岸边A、B两处,两船船头方向与河岸均成θ角,且恰好对准对岸边Ｃ点。
若两船同时开始渡河,经过一段时间t，同时到达对岸,乙船恰好到达正对岸的D点。
若河宽ｄ、河水流速均恒定,两船在静水中的划行速率恒定，不影响各自的航行，下列判断正确的是（）
A.两船在静水中的划行速率不同
B．甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小
Ｃ.两船同时到达D点
D.河水流速为
16.如图所示,直角三角形OAＢ区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，Ｃ为AＢ的中点。
现有比荷相同的两个分别带正、负电的粒子（不计重力）沿OC方向同时从O点射入
磁场。
下列说法正确的是（ ）
A.若有一个粒子从ＯＡ边射出磁场，则另一个粒子一定从OB边射出磁场
Ｂ．若有一个粒子从OB边射出磁场，则另一个粒子一定从CA边射出磁场
C.若两个粒子分别从A、Ｂ两点射出磁场，则它们在磁场中运动的时间之比为２∶1
D.若两个粒子分别从Ａ、B两点射出磁场,则它们在磁场中运动的轨道半径之比为1∶
1７．在光滑水平面上充满水平向右的匀强电场,被拉直的绝缘轻绳一端固定在Ｏ点,另一端系着带正电的小球,轻绳与水平面平行，OB与电场线平行。
若
小球从A点由静止释放后,沿水平面摆动到Ｂ点，不
计空气阻力，则关于此过程,下列判断正确的是
Ａ．小球的动能先变小后变大
Ｂ．小球的切向加速度一直变大
C．小球受到的拉力先变大后变小
Ｄ．小球受到的电场力做功功率先增大后减小
18.在绝缘水平面上方均匀分布着方向与水平向右成６0°角斜向上的磁场中，一通有如图所示的恒定电流I的金属方棒，在安培力作用下水平向右做匀速直线运动。
已知棒与水平面间的动摩擦因数μ=
。
若在磁场方向由图示方向开始沿逆时针缓慢转动至竖直向上
的过程中棒始终保持匀速直线运动,此过程中磁场方向与水平
向右的夹角设为θ,则关于磁场的磁感应强度的大小B与θ的
变化关系图象可能正确的是（ ）
19．如图所示,在远距离输电电路中，发电厂的输出电压和输电电线的电阻均不变,变压
器、电表均为理想化的。
若发电厂的输出功率减小，则下列说法正确的是（）
A．电压表V1示数减小，电流表A1减小
Ｂ．电压表V2示数增大,电流表A2减小
C．输电线上损耗功率增大
D．用户总功率与发电厂的输出功率的比值增大
20．如图1所示，小物块静止在倾角θ=３7°的粗糙斜面上。
现对物块施加一个沿斜面向下的推力F，力F的大小随时间t的变化情况如图2所示,物块的速率υ随时间t的变化规律如图3所示,取siｎ37°＝0.６，cos37°=0．８,重力加速度g=10m/s2。
下列说法正确的是（ ）
A.物块的质量为１kｇ
B．物块与斜面间的动摩擦因数为0．7
C.0~３s时间内力F做功的平均功率为０．32W
Ｄ．0~３s时间内物体克服摩擦力做的功为5.12J
２1．如图为一电源电动势为E，内阻为ｒ的恒定电路,电压表A的内阻为10kΩ,B为静电计,
、
分别是两个电容器，将开关闭合一段时间,下列说法正确的是（）
A．若
>
，则电压表两端的电势差大于静电计两端的电势差ﻫ
Ｂ．若将变阻器滑动触头P向右滑动,则电容器
上带电量增大
C．
上带电量为零
Ｄ．再将电键S打开,然后使电容器
两极板间
距离增大，则静电计张角也增大
第II卷
三、非选择题；包括必考题和选考顺两部分。
第２2题~第３2题为必考题，每个试题考生都必须做答。
第33题~第４0题为选考题，考生根据要求做答。
（一）必考题（11题,共129分）
22.（6分）某学习小组利用图１所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
①若某同学按图1所示开始实验,则一个很明显的不合理之处是___＿____＿____＿___＿___。
②经纠正后,按正确操作，得到如图2所示的一条点迹清晰的纸带，用刻度尺测得起始点O到计数点Ａ、B、C、D各点的距离分别为ｈ1、h2、h３、ｈ4，相邻计数点间时间间隔为T,从Ｏ到Ｄ的时间为t。
若用O、C两点来验证机械能守恒定律，为了计算打下C点时的重物的速度大小，甲、乙、丙、丁四位同学提供了四个计算式,其中正确的是_＿_＿_＿___。
（填选项前的字母）
Ａ．甲同学：
υC＝
B．乙同学:
υC=ｇt
C．丙同学：
υC=
D.丁同学：
υＣ=
③提供正确计算式的同学发现,以C点算出的重力势能mgh３总比mυc2/2略大些,这主要是因为_＿____＿＿_________＿＿___＿___＿＿__＿_＿_______________＿_＿__＿___＿＿_________＿__。
23．（9分）某学习小组欲探究小灯泡（额定电压为3V,额定电流约为0.5Ａ）的伏安特性,可提供的实验器材如下：
A．干电池:
电动势约4.５V,内阻可不计
B．双量程的电压表V1:
量程为0~3V、内阻约为3kΩ;
V2:
量程为０~15V、内阻约为1５kΩ
C．双量程的电流表A1：
量程为0~0.6Ａ、内阻约为１Ω;
A２:
量程为0～3Ａ、内阻约为0.1Ω
D.滑动变阻器R:
阻值范围０~１0Ω、允许通过最大电流为2A
Ｅ.开关S,导线若干
在尽量提高测量精度的情况下,请回答下列问题：
①根据以上器材，请你把实验电路原理图1补充完整，并在图１中标明所选器材的代号。
②根据选择的正确电路原理图，用笔画线代替导线将实物图2连接成完整电路。
闭合开关前,滑动变阻器的滑动片应移到_____＿_端（选填“A”或“Ｂ”）
③按正确操作得到7组电压表和电流表示数如下表所示，请图3所示的坐标纸上画出小灯泡的Ｕ– Ｉ图线。
组数
１
2
3
4
5
6
7
Ｕ/V
0
0.２8
０．58
０．９2
１.5０
2.００
3．0０
Ｉ／A
0
0.1０
0.20
０.30
0.40
0.45
0.4９
④若将该小灯泡接在电动势为3.0V、内阻为2.０Ω的干电池两端，则此时该小灯泡的电阻为___＿_＿＿_Ω。
（结果保留3个有效数字）
２4．（12分）如图所示,等腰三角形ＯPQ区域内存在场强方向沿ＰQ方向、大小为E的匀强电场,A为ＰQ的中点,D为OQ的中点,PQ=2L,θ =30°。
一质量为m、电量为q的带正电粒子（重力不计、初速度视为零），从靠近Ｍ板O′处由静止释放，经两平行金属板Ｍ、N间的电场加速后，通过N板上的小孔沿AO方向从A点射入三角形ＯPQ区域，粒子恰好从D点射出电场。
（１）求Ｍ、N两板间的电压U及粒子过A点时的速率υ;
（2）若将三角形OPQ区域内的电场撤去,在此区域内及其边界上充满方向垂直纸面向里的匀强磁场，该粒子仍从Ｏ′处由静止释放,要使该粒子在三角形ＯPQ区域中运动的时间最长,磁场的磁感应强度B应为多大？
并求在磁场中运动的最长时间tｍ。
25．（20分）如图所示，长为L的轻杆下端用铰链固定在光滑的水平面上的C点，上端有一个质量为ｍ的光滑小球Ａ（视为质点），小球旁轻靠有一正方体滑块B。
若用一大小为mg的水平恒力（g为重力加速度大小）向右作用于小球A,当杆与水平面成θ=30°角时A、B恰好分离,求:
（提示:
在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为Ｆ向=m）
（1）A、Ｂ分离瞬间球A的速度大小；
（２）滑块B的质量M；
（3）球A刚要触地时球对杆的作用力F大小和方向。
35.
（1）（6分）关于原子和原子核，下列说法正确的是（）
Ａ．α粒子散射实验揭示了原子核内部的复杂性
B．光电效应实验揭示了光的粒子性
C．根据玻尔理论可知,氢原子核外电子跃迁过程电子的电势能和动能之和是不守恒的
D．根据玻尔理论可知，一个氢原子核外电子从ｎ=4能级向低能级跃迁最多可辐射6种频率的光子
Ｅ.已知的半衰期是2４天,４8g的经过72天后衰变了42g
（２）（9分）如图所示,静止在水平面上的弧形木板质量为2m，AＢ部分是半径为R、圆心角θ=５3°的圆弧轨道，BC部分是长为L的水平轨道。
一质量为m的小物块（视为质点）从A处轻轻释放后恰好滑到达C点。
已知物块与弧形木板间的动摩擦因数为μ，siｎ5３°=０．８,cos53°=0．6，重力加速度为g。
求：
①物块到达B点时的速度大小υB;
②物块通过圆弧轨道的过程中克服摩擦力做的功Wf。
鄢陵一高月考物理参考答案及评分标准：
14.【答案】A
【提示】由“两颗卫星和中心星体始终在同一直线上”得知两颗卫星的角速度ω相等，根据
= mω2r,得r ＝
可见两颗卫星的轨道半径相等,选项A正确；由a=ω2ｒ得向心加速度大小ａ1=a２,但方向相反，选项B错误;由万有引力提供向心力即F向=
知，F向与卫星的质量m有关，由于两颗卫星的质量关系不确定,选项C错误;根据
=m
得卫星的动能Ek= ｍυ
= 与m有关，选项Ｄ错误。
15．【答案】Ｃ
【提示】由题意可知，两船渡河的时间相等，两船沿垂直河岸方向的分速度υ1相等，由υ1 =υｓinθ知两船在静水中的划行速率υ相等，选项Ａ错误；乙船沿BＤ到达D点，可见河水流速υ水方向沿AB方向,可见甲船不可能到达到正对岸,甲船渡河的路程较大，选项B错误；根据速度的合成与分解,υ水= υｃosθ,而υsinθ＝,得υ水=,选项D错误;由于甲船沿AB方向的位移大小x =（υｃosθ +υ水）t = =AB，可见两船同时到达Ｄ点，选项C正确。
１6．【答案】Ｃ
【提示】由qυB ＝m得轨道半径R=
。
由题意可知,两个粒子分别顺、逆时针偏转，但它们的速率关系未知，轨道半径关系也未知,选项A、B均错误；若两个粒子分别从Ａ、B两点射出磁场，如图所示，则α＝ 60°,θ =30°，ＯA=OBtａn30°,Ｒ１＝ ，Ｒ2 =，得＝
，选项D错误;周期T=
相同，由t１ =
T、ｔ2=
T得
=，选项C正确。
1７．【答案】D
【提示】小球从A点摆动到Ｂ点的过程中，只有电场力做功且一直做正功,根据动能定理知小球的动能Ｅk一直增大，选项A错误;小球从A点摆动到B点的过程中轻绳与OB的夹角设为θ,则小球的切向加速度a1＝
随着θ的减小而减小,选项Ｂ错误；根据牛顿第二定律和向心力公式有F–ｑEcｏｓθ ＝m
得小球受到的拉力大小F=qEcosθ＋
·Ek,cｏsθ、Ek均随着θ的减小而增大，可见F一直增大，选项C错误;在A点时小球的速率为零，电场力做功的瞬时功率为零,过B点时小球的速度方向与电场力垂直,电场力做功的瞬时功率也为零，可见小球受到的电场力做功功率先增大后减小,选项D正确。
18.【答案】C
【提示】棒受力如图所示，则BILｓiｎθ ＝μ（ｍg+BILcosθ），
得 =
（sｉｎθ –μcｏsθ）＝
ｓiｎ（θ–３0°），只有选项C正确。
１９.【答案】BD
【提示】根据
＝得电压表Ｖ1两端的电压Ｕ1不变,选项A错误;根据P出= Ｕ1I1得通过电流表A1的电流Ｉ１将减小，根据
=得通过电流表A2的电流I２将减小,降压变压器原线圈两端的电压U = U1–I1Ｒ线将增大,根据= 得电压表V2两端的电压Ｕ２增大，选项B正确；输电线上损耗功率P线＝I
R线将减小，选项C错误;用户总功率与发电厂的输出功率的比值为
＝U2随着Ｕ２的增大而增大,选项Ｄ正确。
【答案】AＤ
20．【提示】由速度图象知在1～3s时间内,物块做匀加速直线运动，则0．8＋mgsｉｎθ–μmgｃosθ＝ ma,ａ=m/ｓ2=0.4m/s2。
在3~４s时间内,物块匀速运动，受力平衡，则μmｇcoｓθ–mgsiｎθ=０.4N，解得m= 1kｇ,μ=0．8，选项A正确，B错误；0~1ｓ时间内，物块静止，力F不做功,1~3s时间内，力F=0．8N，物块的位移ｘ =
× 0．4×２2m =０.8m,０～3s内力F做功的平均功率为=
W= 0．21３Ｗ,选项Ｃ错误；0~３ｓ时间内物体克服摩擦力做的功为μmgcｏsθ ·x＝ 5.12Ｊ,选项D正确。
21．CD
2２.【答案】①释放纸带前重物离打点计时器太远②C③实验中存在阻力,重物下落过程中减少的重力势能转化为重物的动能和因阻力产生的其他形式的能量。
－-－--每空2分
【提示】①因释放纸带前重物离打点计时器太远，重物下落的加速度较大,纸带上打的点数极少，所以实验中释放纸带前应提高纸带使重物靠近打点计时器。
②因实验中存在阻力,重物下落时的实际加速度小于重力加速度,计算速度时应根据匀变速直线运动中中间时刻速度等于该过程的平均速度来求,正确的是丙同学；而甲、乙两同学提供的计算式是没有阻力作用下速度的理论值,不合理;丁同学提供的计算式是求DE段的平均速度即求CD间中间时刻的速度。
③因为实验中存在阻力，重物下落过程中减少的重力势能转化为重物的动能和因阻力产生的其他形式的能量。
２３.【答案】①如图4所示----２分 ②连线如图5所示;A----3分 ③如图6中曲线所示--－2分④4.5或４.6或4.7Ω-----2分
【提示】①探究小灯泡的伏安特性,要求灯泡两端的电压可以从零伏开始调整到额定电压，即要求测量的电压范围从０~3V，选择电压表V１;由于小灯泡的额定电流约为０.５A<0.6Ａ，选择电流表A１;由于小灯泡的最大电阻约为Rm ＝=6Ω,很明显Ｒｍ<＜ＲV1,电流表采用外接法，实验电路原理图４所示。
②根据图4,用笔画线代替导线将实物图2连接成完整电路如图５所示。
闭合开关前,滑动变阻器的滑动片应移到A端，使闭合开关后灯泡两端的电压为零以保护电表。
③画出小灯泡的U–I图线如图6中曲线所示。
④根据闭合电路欧姆定律有U=3.0–2.0I，此直线如图6中所示,与曲线的交点坐标为（0．455A,２.10Ｖ），得待求电阻为Ω＝ ４.6Ω。
24.（12分）【解析】
（1）粒子在两板间电场加速,根据动能定理有:
qU=mυ2－－－－--－-------1分
粒子在三角形OPQ区域中做类平抛运动，有:
＝at2---－-－--１分
Ltａｎθ＝υt ----1分
根据牛顿第二定律有：
qＥ=mａ--－-１分
解得：
U= EL,υ=。
-------－２分
（2）由ｔ=知,当υ一定时，弧长s最大即轨迹圆弧恰好与ＯP边相切（如图所示）时t最大。
设轨迹圆弧与OP边相切时圆弧的半径为R,有:
R+
= L--－---2分
ｑυB=m
-------－------1分
tm =
----－-1分
解得：
B =,tm＝2π
。
-－－-－－－2分
25.（２０分）【解析】
（1）如图１０.2所示,设杆与水平面夹θ角时A与Ｂ的速度大小分别为υ1、υ２，有：
υ２＝υ1ｓｉnθ -----－2分
在杆下摆过程中,对轻杆、球与滑块组成的系统,根据动能定理有：
mgLcosθ+ mg（L –Lsｉnθ）=
ｍυ
+Mυ–0-－----3分
解得υ1=
－--－2分
（2）分离时Ａ、B不仅有相同的水平速度，而且分离前瞬间A、B在水平方向的加速度也始终相同,而分离后B的加速度必为零，分离时两者的水平加速度必为零。
由图10．３根据平衡条件有:
Tcosθ=mg－－-－-2分
由沿杆方向的合力提供向心力有:
（Ｔsiｎθ＋mg）sinθ＝m ----２分
解得:
Ｍ =m＝
（１+9
）m ---２分
（３）球A刚要触地时的速度设为υA，则根据动能定理有：
mｇ（L–Lcosθ）+mgLｓｉnθ=
mυ
–
mυ -－--－-2分
Ｆ′=m
----1分
解得：
F′＝
mｇ,方向水平向左----2分
根据牛顿第三定律得F ＝F′ ＝
mｇ,方向水平向右。
--－－2分
３5.（１）【答案】ＢCE
【提示】α粒子散射实验中没有涉及原子核内部问题,是提出了原子核式结构模型的实验基础，选项A错误;光电效应实验揭示了光的粒子性,表明光子具有能量，选项B正确；根据玻尔理论可知,氢原子核外电子跃迁过程，电子的总能量将减小（或增加）即电子的电势能和动能之和是不守恒的，这是因为氢原子要辐射（或吸收）一个光子,选项C正确；一个氢原子核外电子从ｎ＝4能级向低能级跃迁最多只能辐射n– 1= 3种频率的光子，选项D错误；经过＝3个半衰期后,４8g的
还剩下48 ×（
）3ｇ＝6g,衰变了4８g–6ｇ =42ｇ,选项E正确。
（2）【解析】（１）物块从A点滑到C点的过程,系统在水平方向上不受外力，水平方向动量守恒,有：
mυＢ–2mυ= 0 ---－--------－--2分
3mυC=０-－－--1分
物块从B点滑到C点的过程，根据能量守恒定律有:
μmgL＝mυB2＋×2mυ2–
×3mυC2-－---2分
解得:
υB =
。
－－-1分
（２）物块从A点滑到B点的过程，根据动能定理有：
ｍg（R﹣Rcosθ）﹣Wｆ= ｍυB２ -－－－2分
解得：
Wf＝2mg（
R –
μL）。
--－２分
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