山西省忻州市原平轩煤公司中学高三物理月考试卷含解析

山西省忻州市原平轩煤公司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.（单选）如图所示，在真空中，ab、cd是圆O的两条直径，在a、b两点分别固定有电荷量为+Q和-Q的点电荷，下列说法正确的是（）A．c、d两点的电场强度相同，电势也相同B．c、d两点的电场强度不同，但电势相同C．将一个正试探电荷从c点沿直线移动到d点，电场力做功为零D．一个正试探电荷在c点的电势能大于它在d点的电势能参考答案：D2.（单选）如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的()．A．绳子的拉力一样大。B．线速度的大小相等C．角速度的大小相等D．向心加速度的大小相等参考答案：C3.下列说法正确的是A．气体的温度升高，每个气体分子的动能都增大B．自行车打气越打越困难是因为气体分子间存在斥力的原因C．一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变D．一定质量的理想气体在压强不变而体积增大时，单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少参考答案：CD4.如图所示，半径为R的半球形碗绕过球心的竖直轴水平旋转，一质量为m的小球随碗一起做匀速圆周运动，已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为θ，小球与碗面的动摩擦因数为μ，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。要想使小球始终与碗保持相对静止，则碗旋转的最大角速度大小为A. B.C. D.参考答案：C【详解】当角速度最大时，摩擦力方向沿半球形碗壁切线向下达最大值，设此最大角速度为ω，由牛顿第二定律得，fcosθ+FNsinθ＝mω2Rsinθ，fsinθ+mg=FNcosθ，f=μFN；联立以上三式解得：，故选C.5.下列说法正确的是（）A．物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和B．分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的引力减小，斥力减小C．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征D．液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动E．密封在容积不变的容器内的理想气体，若气体从外界吸热，则温度一定升高参考答案：ABCDE【考点】晶体和非晶体；布朗运动；热力学第一定律．【分析】内能是所有分子的动能和所有分子势能的总和；分子间同时存在引力和斥力，两力均随分子间的距离增大而减小；知道液晶的特性；知道布朗运动的概念和特点；根据热力学第一定律分析理想气体内能的变化，理想气体的内能只与温度有关【解答】解：A、物体的内能就是物体内部所有分子的热运动动能和分子势能的总和，故A正确；B、分子间同时存在引力和斥力，两力都随分子间的距离增大而减小，故B正确；C、液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征，故C正确；D、液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动，故D正确；E、根据△U=W+Q，密封在容积不变的容器内的理想气体，不会对外做功，吸热则内能增加，温度一定升高，故E正确；故选：ABCDE二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图甲所示，垂直纸面向里的有界匀强磁场磁感应强度B=1.0T，质量为m=0.04kg、高h=0.05m、总电阻R=5Ω、n=100匝的矩形线圈竖直固定在质量为M=0.08kg的小车上，小车与线圈的水平长度l相同．当线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v1=10m/s进入磁场，线圈平面和磁场方向始终垂直。若小车运动的速度v随车的位移x变化的v－x图象如图乙所示，则根据以上信息可知

（

）

A．小车的水平长度l=15cm

B．磁场的宽度d=35cm

C．小车的位移x=10cm时线圈中的电流I=7A

D．线圈通过磁场的过程中线圈产生的热量Q=1.92J参考答案：C7.登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损坏视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为n=1.6，所要消除的紫外线的频率为7.5Hz。则该紫外线在薄膜材料中的波长为

m；要减少紫外线进入人眼，该种眼镜上的镀膜的最少厚度为

m.参考答案：

为了减少进入眼睛的紫外线，应该使入射光分别从该膜的前后两表面的反射光的叠加后加强以加强光的反射，因此光程差应该是光波长的整数倍，即：而由波长、频率和波速的关系：在膜中光的波长为：；联立得：所以当m=1时，膜的厚度最小，即8.（4分）做自由落体运动的小球，落到A点时的瞬时速度为20m/s，则小球经过A点上方12.8m处的瞬时速度大小为12m/s，经过A点下方25m处的瞬时速度大小为

．（取g=10m/s2）参考答案：30m/s．解：根据得，v=．9.单摆做简谐振动时回复力是由摆球__________的分力提供。用单摆测重力加速度实验中，尽量做到摆线要细，弹性要小，质量要轻，其质量要_________摆球质量。参考答案：

(1).重力沿圆弧切线；

(2).远小于【详解】单摆做简谐振动时回复力是由摆球重力沿圆弧切线的分力提供。用单摆测重力加速度实验中，尽量做到摆线要细，弹性要小，质量要轻，其质量要远小于摆球质量。10.计算地球周围物体的重力势能更一般的方法是这样定义的：跟地球中心的距离为r时，物体具有的万有引力势能为EP=－，M为地球的质量，m为物体的质量，以离地球无穷远为引力势能零地位置。若物体发射速度达到一定的程度就能逃脱地球的引力作用范围，这个速度叫地球的逃逸速度。已知地球的半径为R.则物体从地面移到无限远的过程中，引力做功_____________。参考答案：11.如图所示竖直放置的上粗下细的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同．使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为△VA___________△VB，压强变化量为△pA_________△pB（填“大于”、“等于”或“小于”）。参考答案：等于，大于12.经过核衰变成为，共发生了

次衰变，

次衰变。

i的半衰期是5天，12g的i经过15天后剩下

g.参考答案：4

；2；

1.5根据质量数和电荷数守恒，设共发生了x次衰变y次衰变，则有238=222+4x,92=86+2x-y,解得x=4,y=2;由半衰期的定义可得，，代入题给数据解得m=1.5g.13.如图1所示，寒假前，某同学利用DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体作了两次等温过程的研究．第一次是在室温下通过推、拉活塞改变气体体积，并记录体积和相应的压强；第二次在较高温度环境下重复这一过程．（1）结束操作后，该同学绘制了这两个等温过程的p﹣1/V关系图线，如图．则反映气体在第二次实验中的p﹣1/V关系图线的是1（选填“1”或“2”）；（2）该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的．在这一过程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸缩，管内的气体经历了一个等压（选填“等压”“等温”或“等容”）的变化过程．参考答案：考点：理想气体的状态方程；热力学第一定律．专题：理想气体状态方程专题．分析：（1）由图看出p﹣图象是过原点的倾斜直线，斜率一定，根据数学知识研究出斜率等于pV，即可根据气态方程分析．（2）注射器水平地放置在桌面上，以活塞为研究对象，受力分析，根据平衡条件列方程，进而分析作何种变化．解答：解：（1）由图2看出p﹣图象是过原点的倾斜直线，其斜率等于pV，斜率不变，则pV不变，根据气态方程=c，可知气体的温度不变，均作等温变化．由气态方程得知T与pV正比，即T与图线的斜率成正比，所以可知反映气体在第二次实验中的p﹣关系图线的是1．（2）注射器水平地放置在桌面上，设注射器内的压强为P，大气压强为P0，活塞横截面积为S，活塞移动过程中速度缓慢，认为活塞处于平衡状态，则：PS=P0S即P=P0可知，管内的气体压强等于大气压，保持不变，所以管内气体经历了一个等压变化．故答案为：（1）1；（2）等压．点评：对于气体的图象，往往要研究其斜率、面积等方面的数学意义，来分析其物理意义．确定封闭气体压强时通常是以封闭气体的活塞为研究对象受力分析通过平衡条件列方程来确定．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学到实验室做《测电源电动势和内阻》的实验时，发现实验台上有以下器材：待测电源(电动势未知，内阻约为2Ω)；一个阻值未知的电阻R0；多用电表一只；电压表两只；电流表一只；滑动变阻器一只；开关一个，导线若干。（1）该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压，电表指针和选择开关分别如图所示，则该电表读数为_______V；（2）为较准确地测量该电源的电动势和内电阻并同时测出定值电阻R0的阻值，他设计了如图所示的电路。实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数，在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了U1、U2、I的一系列值。并作出下列三幅U～I图线来处理实验数据，从而计算电源电动势、内阻以及定值电阻R0的值。其中，可直接算出电源电动势和内电阻的图是__________，可直接算出定值电阻R0的图是__________。（3）本实验中定值电阻的测量存在误差，造成这一误差的原因是（

）A.由电压表V1、V2分流共同造成B.由电压表V1、V2分流及电流表A分压共同造成C.只由电压表V2分流造成D.由电流表A、滑动变阻器R分压共同造成参考答案：（1）0.15（2）A、C

（3）C15.（10分）一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究水的冲击力F与高度H及流量Q的关系，实验装置如图甲所示．水从漏斗口无初速流下冲击正下方的力传感器，通过计算机可得出冲击力F的大小,实验中可改变水的流量Q及漏斗口到力传感器的高度H。

（1）该组同学首先保持水的流量Q0不变，改变漏斗口到力传感器间的高度，得到了如下的实验数据，并根据实验数据作出了F-H图象.（图乙）。F（N）01.001.411.732.002.453.003.16H（m）00.050.100.150.200.300.450.50

根据上表的数据和图乙中图象的形状，可猜想F和H之间的关系为

；为验证猜想，请在图丙中确定纵轴所表示的物理量，并另作

图象，若该图象的形状为

，说明猜想正确。

（2）在证实了上述关系之后，他们将水的流量分别调整为0.5Q0、1.5Q0，又作出了两条F-H图象，他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中，如图丁所示．通过对三条图象的比较、分析、讨论，他们得出了F与Q的关系，你认为F与Q之间的关系是：_________。（3）通过上述实验，他们得出：水的冲击力F与水的流量Q、漏斗口到力传感器的高度H的数学关系式是：

。参考答案：（1）F2正比于H，直线；（2）F与Q成正比，其中k为常数。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（16分）如图，型弯管有一柔软但不可被压缩（或拉伸）的长度为的物体，其截面直径比型弯管径略小（管径与物体的长度相比可以忽略），该物体可在型弯管中移动，且物体在弯角处移动时无能量损失。已知型弯管的竖直部分光滑，水平部分与物体间的动摩擦因数为（），且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让物体在竖直外力作用下保持静止，设物体的上端离水平管的竖直距离为。（1）若物体的一部分在水平管中，撤去外力后，物体能在原位置保持静止，求此情况下的取值范围。（2）若物体全部在竖直管中，撤去外力后，物体能全部进入水平管中，求此情况下的取值范围。（3）若，求撤去外力后物体右端进入水平管的距离。参考答案：解析：（1）对水平管中的物体分析，物体能保持静止，有：

，（2分）

解出

（2分）

（2）物体进入水平管时，摩擦力的大小与右端进入水平管的距离之间的关系是：

，作出图：（2分）

从图中曲线和坐标轴所围的面积可以求出物体在进入水平管的过程中，克服阻力所做的功：。（2分）

减小的重力势能（2分）

能够全部进入管中，重力势能必大于或等于克服阻力所做的功，

即：，解出。（2分）

（3）当时，物体全部进入水平管中，设右端进入水平管的距离为，则物体克服阻力所做的功（2分）

减小的重力势能

由解出（2分）

（用平均值求摩擦力的功同样给分）17.如图(a)所示，在空间有一坐标系xoy，直线OP与x轴正方向的夹角为30°，第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，直线OP是它们的边界，OP上方区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B,一质量为m，电荷量为+q的质子(不计重力及质子对磁场的影响)以速度v从O点沿与OP成30°角的方向垂直磁场进入区域Ⅰ，质子先后通过磁场区域Ⅰ和Ⅱ后，恰好垂直于x轴进入第四象限，第四象限存在沿-x轴方向的特殊电场，电场强度E的大小与横坐标x的关系如图（b）所示，试求

(1)区域Ⅱ中磁场的磁感应强度大小；

(2)质子再次到达y轴时的速度大小和方向。参考答案：【知识点】带电粒子在磁场中运动

动能定理E2K2【答案解析】（1）（2）方向向左下方与y轴负向成（）的夹角解析：（1）由几何关系知：质子再次回到OP时应平行于x轴正向进入Ⅱ区，设质子从OP上的C点进入Ⅱ区后再从D点垂直x轴进入第四象限，轨迹如图。

由几何关系可知：O1C⊥OX，O1C与OX的交点O2即为Ⅱ内圆弧的圆心，等边三角形。设质子在Ⅰ区圆运动半径为，在Ⅱ区圆运动半径为，则：

由得：，

同理得：即区域Ⅱ中磁场的磁感应强度：

（2）D点坐标：

质子从D点再次到达y轴的过程，

设质子再次到达y轴时的速度大小为，由动能定理：

得：

因粒子在y轴方向上不受力，故在y轴方向上的分速度不变如图有：即方向向左下方与y轴负向成（）的夹角