【全国百强校首发】安徽省黄山市屯溪第一中学2020届高三10月月考物理试题
展开屯溪一中2020届高三年级第一学期月考(10月份)
物 理 试 卷
(考试时间:90分钟 满分100分)
一、选择题(本大题有12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错或不选的得0分)
1.一物块在水平地面上,以一定的初速度沿水平面滑动,直至速度为零,物块与水平面的动摩擦因数恒定,则关于物块运动的位移()、位移与时间比值()、速度()、加速度()随时间t变化的图像正确的是(设初速度的方向为正方向)
A. B. C. D.
2.如图所示,光滑水平面上放置着质量分别为1kg和2kg的A、B两个物体,A、B间的最大静摩擦力为3N.现用水平力F拉B物体,使A、B以同一加速度运动,则F的最大值为( )
A.3N B.6N
C.9N D.12N
3.如图所示,倾角为α=30°的斜面固定在水平地面上,斜面上有两个质量均为m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧相连接,弹簧轴线与斜面平行。现对A施加一个水平向右、大小为F的恒力,使A、B在斜面上都保持静止,如果斜面和两个小球间的摩擦均忽略不计,此时弹簧的长度为L,则下列说法错误的是( )
A.弹簧的原长为 B.恒力
C.小球B受到的弹力大小为mg D.撤去恒力F后小球B的加速度为0
4.一个质量为M的箱子放在水平地面上,箱内用一段固定长度的轻质细线拴一质量为m的小球,线的另一端拴在箱子的顶板上,现把细线和球拉到左侧与竖直方向成θ角处静止释放,如图所示,在小球摆动的过程中箱子始终保持静止,则以下判断正确的是( )
A.在小球摆动的过程中,线的张力呈周期性变化,但地面对箱子的作用力始终保持不变
B.小球摆到右侧最高点时,箱子对地面的压力为(M+m)g,箱子受到地面向左的静摩擦力
C.小球摆到最低点时,箱子对地面的压力大于(M+m)g,箱子不受地面的摩擦力
D.小球摆到最低点时,小球对细线的拉力大于mg,箱子处于超重状态
5.如图所示,质量均为m=2.0kg的物块A、B紧挨着放置在粗糙的水平地面上,物块A的左侧连接一劲度系数为k=100 N/m的轻质弹簧,弹簧另一端固定在竖直墙壁上。开始时,两物块压紧弹簧并都恰好处于静止状态。现使物块B在水平外力F(图中未画出)作用下向右做加速度大小为a=2m/s2的匀加速直线运动直至与A分离,已知两物块与地面间的动摩擦因数均为μ=0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,g=10 m/s2.则( )
A.开始时,弹簧的压缩量大小为8 cm
B.物块A、B分离时,所加外力F的大小为24 N
C.物块A、B由静止开始运动到分离所用的时间为0.4 s
D.物块A、B由静止开始运动到分离时,物块A的位移大小为4 cm
6.“嫦娥四号”探测器成功登陆月球,创造了人类历史上三个第一:人类的探测器首次在月球背面实现软着陆,人类第一次成功完成了月球背面与地球之间的中继通信,人类第一次近距离拍摄到月背影像图。“嫦娥四号”登陆月球前环绕月球做圆周运动,轨道半径为r,周期为T,已知月球半径为R,引力常量为G,根据以上信息可得出( )
A.月球的质量为 B.月球的平均密度为
C.月球表面的重力加速度为 D.月球的第一宇宙速度为
7.如图所示为某电场中x轴上电势φ随x变化的图象,一个带电粒子仅受电场力作用,在x=0处由静止释放沿x轴正向运动,且以一定的速度通过x=x2处,则下列说法正确的是( )
A.x1和x2处的电场强度均为零
B.x1和x2之间的场强方向不变
C.粒子从x=0到x=x2过程中,电势能先增大后减小
D.粒子从x=0到x=x2过程中,加速度先减小后增大
8.在垂直于纸面的匀强磁场中,有一原来静止的原子核,该核衰变后,放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图中a、b所示,由图可以判定( )
A.该核发生的是α衰变
B.该核发生的是β衰变[来源:学科网ZXXK]
C.磁场方向一定垂直纸面向里
D.轨迹a为反冲核的运动轨迹
9.如图所示,一倾斜木板上放一物体,当板的倾角从逐渐缓慢地增大时,物体始终与木板保持相对静止,在这一过程中,物体所受的( )
A.板的支持力逐渐变大 B.板的摩擦力逐渐变大
C.板的作用力保持不变 D.合力保持不变
10.如图所示,理想变压器输入端连接有效值不变的交流电源。下列说法正确的是( )
A.只将开关由1掷向2,电压表示数变小
B.只将开关由1掷向2,电流表示数变大
C.只将滑动变阻器的滑片下滑,电流表示数变小
D.只将滑动变阻器的滑片下滑,电压表示数变小
11.如图所示,斜面传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数恒为μ,则图中可能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是( )
A. B. C. D.
12.如图所示,质量均为M的b、d两个光滑斜面静止于水平面上,底边长度相等,b斜面倾角为30°,d斜面倾角为60°。质量均为m的小物块a和c,分别从两个斜面顶端由静止自由滑下,下滑过程中两斜面始终静止。在小物块到达斜面底端的过程中,下列说法正确的是( )
A.两物块所受重力的冲量相同
B.两物块所受重力做功的平均功率相同
C.两斜面对地面的压力相同
D.两斜面对地面的摩檫力相同
二、非选择题:包括必考题和选考题两部分
(一)必考题(共52分)
13.(6分)用如图甲所示的实验装置,探究加速度与力、质量的关系实验中,将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上,实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连,小车与纸带相连,打点计时器所用交流电的频率为f=50 Hz,平衡摩擦力后,在保持实验小车质量不变的情况下,放开砂桶,小车加速运动,处理纸带得到小车运动的加速度为;改变砂桶中沙子的质量,重复实验多次。
(1)在验证“质量一定,加速度与合外力的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图乙所示的图象,其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象,产生这两种现象的原因可能是_____
A.木板右端垫起的高度过小(即平衡摩擦力不足)
B.木板右端垫起的高度过大(即平衡摩擦力过度)
C.砂桶和沙子的总质量m远小于小车和砝码的总质量M(即)
D.砂桶和沙子的总质量m未远小于小车和砝码的总质量M
(2)实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示,图中、、、、、、为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,则小车运动的加速度=_____(结果保留3位有效数字)。
(3)小车质量M一定,改变砂桶中沙子的质量,砂桶和沙子的总质量为m,根据实验数据描绘出的小车加速度a与砂桶和沙子的总质量m之间的关系图象如图丁所示,则小车的质量M=_____kg(g=10m/s2)
14.(9分)某同学要测量某圆柱体电阻R的电阻率ρ.
(1)用游标卡尺和螺旋测微器分别测量其长度L和直径d,如下图所示,则其长度L=__________cm,直径d=_________mm.
(2)该同学先用指针式多用电表粗测圆柱体的电阻,他将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔中,将选择开关置于“×l0”挡位置,按正确操作步骤测量时,发现指针几乎满偏,他应该重新选择 (选填“×l”、“×l00”)挡进行测量。
(3)欧姆表粗测电阻约为5Ω,现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:
A.电压表V1量程(,内阻约 B.电压表V2量程(,内阻约
C.电流表A1量程(,内阻约 D.电流表A2量程(,内阻约
E.滑动变阻器 () F.滑动变阻器()
G.电源E电动势为3.0V及开关和导线若干
该同学从以上器材中选择合适的器材连接好电路进行测量,则电压表应选择______,电流表应选择______,滑动变阻器应选择______,选填各器材前的字母。要求在流过金属丝的电流相同情况下,电源消耗功率最小,并能较准确地测出电阻丝的阻值,实验电路应选用下图的______
(4)利用上面所选电路测量,电表的示数如下图所示,电流表读数为_____A,电压表读数为____V.
15.(10分)两物块A、B紧靠在一起放在水平地面上,且两物块接触面为竖直面。现用一水平推力F作用在物块A上,使A、B由静止开始一起向右做匀加速运动,如图甲所示,在A、B的速度达到6m/s时,立即撤去推力F.已知A、B质量分别为mA=1kg、mB=2kg,A与水平面间的动摩擦因数为,B与地面没有摩擦,B物块运动的图象如图乙所示。g取,求:
(1)推力的大小;
(2)A物块刚停止运动时,物块A、B之间的距离。
16.(12分)如图所示,足够长的光滑平行导轨MN、PQ倾斜放置,两导轨间距离为,导轨平面与水平面间的夹角为30°,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上,导轨的M、P两端连接阻值为的电阻,金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连,ab的质量m1=0.20kg,ab棒跨接在两导轨间的电阻r=0.50Ω,重物的质量m2=0.60kg;如果将金属棒和重物由静止释放,金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系如下表所示,不计导轨电阻,g取.求:
时间 | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
上滑距离/m | 0 | 0.05 | 0.15 | 0.35 | 0.70 | 1.05 | 1.40 |
(1)ab棒的最终速度;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)当金属棒ab的速度时,其上滑的加速度大小。
17.(15分)如图所示,长1.4m的木板B静止在光滑水平地面上。木板的左端固定一 刚性挡板,右端放置着一个可视为质点的小物块A.已知物块和木板(含挡板)的质量均为m=2 kg ,木板右边L 1=0.8 m部分光滑,左边L 2=0.6 m部分粗糙,物块与木板粗糙部分的动摩擦因数μ=0.5,物块与挡板发生弹性碰撞(碰撞时间忽略不计)。现用向右的水平恒力F=10N作用于木板上,至物块即将与挡板碰撞时立即撤去力F.试求:( 重力加速度g取10 m /s 2)
(1) 物块刚进入粗糙区时,物块和木板的速度大小;
(2) 在与挡板相碰前的瞬间,物块的速度大小;
(3)物块A最终停留在木板上的位置。
(二)选考题
18.【物理—选修3-4】(12分)
(1)(4分)一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图甲所示,A、B、P和Q是介质中的四个质点,t=0时刻波刚好传播到B点,质点A的振动图象如图乙所示。该波的传播速度为 m/s,从t=0到t=1.6 s,质点P通过的路程为 m.
(2)(8分)如图所示,将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方,O为球心,直径恰好水平,轴线OO′垂直于水平桌面。位于O点正上方某一高度处的点光源S发出一束与OO′夹角θ=60°的单色光射向半球体上的A点,光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的B点,已知O′B=R,光在真空中传播速度为c,不考虑半球体内光的反射,求:[来源:学科网ZXXK]
(i)透明半球体对该单色光的折射率n;
(ii)该光在半球体内传播的时间。
屯溪一中2020届高三年级第一学期月考(10月份)
《物理试卷》答案与评分标准
一、选择题
【1-8题】1、B 2、C 3、D 4、C 5、D 6、C 7、D 8、B
【9-12题】9、BCD 10、BC 11、BCD 12、AD
二、非选择题
(一)必考题
13、BD(2分,选择不全得1分);2.00(2分);0.4 (2分)
14、(1)7.015,4.598~4.602;(2)×l ;(3)A、 D、E、丁;(4)0.50、2.60 (每空1分)
15、(1) (5分);(2)(5分)
【解析】(1)在水平推力F作用下,物块A、B一起做匀加速运动,加速度为a,由B物块的v-t图像得:
对A、B整体,由牛顿第二定律得:
代入数据解得:
(2)设物块A匀减速运动的时间为t,撤去推力F后,A、B两物块分离,A在摩擦力作用下做匀减速运动,B做匀速运动,则
对A:,解得:m/s2
时间
物块A通过的位移:
物块B通过的位移:
物块A刚停止时A、B间的距离:
16、(1)3.5m/s(2分);(2)T(5分);(3)(5分)
【解析】(1)由表中数据可以看出,最终ab棒将匀速运动,速度为:
(2)棒受力如图所示,由平衡条件可知
对ab棒:FT=F+m1gsin30°
对重物:FT=m2g
安培力大小为:
联立解得:B=T
(3)当速度为2 m/s时,安培力:
根据牛顿第二定律,对金属棒ab,有:FT—F—m1gsin30°=m1a
对重物,有:m2g-FT=m2a
解得:a= m/s2=2.68 m/s2
17、(1)0(2分),2m /s(3分);(2)m /s(5分);(3)0.1m(5分)
【解析】(1)进入粗糙区之前,A保持静止状态,即:vA1=0
而木板B在力F作用下,做匀加速运动,加速度:a B==5m /s 2
则末速度大小:vB1==2m /s
(2)物块A进入粗糙区之后,A、B间存在摩擦力f=μmg=10N[来源:学&科&网Z&X&X&K]
故在物块A与挡板碰撞之前,木板B做匀速运动;
而物块A做匀加速运动,加速度大小为:a A==5m /s 2
设物块匀加速运动的时间为t,根据位移关系可得:vB1t-a At2=L2 ,解得:t=s
设在与挡板碰撞前的瞬间物块A的速度为vA2,则:vA2=a At,解得:vA2=m /s
(3)设物块与木板相对静止时,共同运动的速度为vAB,根据动量守恒得:
mvB1+mvA2=2mvAB[来源:学§科§网]
从撤去力F,到最终物块与木板相对静止,由于碰撞不损失机械能,根据能量守恒得:
f d=mv 2A2+mv 2B1-2mv 2AB
解得物块最终停留在离挡板的距离为:d =0.1m
(二)选考题
18(1)25 m/s(2分);16 m(2分)
【解析】由图甲可知该波的波长λ=20 m,振幅A=2 m,由图乙可知,该波的周期:T=0.8 s
传播速度:v==25 m/s
从t=0到t=1.6 s,质点P通过的路程:s=2×4A=16 m
(2)(4分);(4分)
【解析】(i)光从光源S射出经半球体到达水平桌面的光路如图。
在△OCD中,sin∠COD=,则γ=∠COD=60°[来源:Z*xx*k.Com]
由于θ=γ=60°,故α=β
由几何知识得:α+β=60°,故α=β=30°
光由半球体射向空气,由折射定律得:n=
解得:n=
(ii)光在半球体中传播的速度为:v==c
光在半球体中传播的距离:AC=,OD=R cosγ
解得:AC=R
光在半球体中传播的时间:t==