福建省龙海市第二中学2020届高三上学期月考物理试题

龙海二中2019—2020学年第一学期第二次月考高三年级物理试卷

一、本题共12小题

1.年月日，在国际泳联跳水系列赛喀山站米台决赛中，我国男女选手双双夺得冠军．如图是运动员某次跳台比赛中的图象（取竖直向下为正方向），时运动员起跳离开跳台．将运动员视为质点，则运动员（ ）

A. 时刻到达水面

B. 时刻到达水下最深处

C. 时刻处于超重状态

D. 时刻浮出水面

【答案】C

【解析】

由图像可知运动情景，时刻，运动员起跳；时刻，运动员到达最高点；时刻，运动员到达水面；时刻，运动员在水中减速向下运动，超重状态；时刻，运动员在水中到达最低点，故C正确，ABD错误；

故选C．

2.如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B悬挂一重为G的重物，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A。现用力F拉绳，开始时∠BCA＞90°，使∠BCA缓慢减小，直到杆BC接近竖直杆AC。此过程中，杆BC所受的力( )

A. 大小不变 B. 逐渐增大 C. 逐渐减小 D. 先增大后减小

【答案】A

【解析】

【详解】以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T(等于重物的重力G)、轻杆的支持力N和绳子的拉力F，作出力图如图，

由平衡条件得知，N和F的合力与T大小相等，方向相反，根据三角形相似可可得：，又T=G，解得：，，使∠BCA缓慢变小时，AC、BC保持不变，AB变小，则N保持不变，F逐渐变小，故A正确，B、C、D错误；

故选A．

【点睛】以B点为研究对象，分析其受力情况，作出受力图，利用三角形相似法，得出各力与三角形ABC三边边长的关系，再分析其变化．

3.如图所示，MN是一正点电荷产生的电场中的一条电场线，一个带负电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是 (     )

A. 点电荷一定位于 M 点的左侧

B. 带电粒子从a到b的过程中动能逐渐减小

C. 带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度

D. 带电粒子在a点时的电势能大于在b点时的电势能

【答案】D

【解析】

【详解】A.是一正点电荷产生的电场中的一条电场线，根据轨迹弯曲方向判断出带负电的粒子受力的方向向右，由于正电荷与负电荷之间是吸引力，所以点电荷运动在点的右侧，故A错误；

BD.带电粒子从到的过程中，由于受力的方向与运动方向之间的夹角小是锐角，故电场力做正功，粒子的动能增加，电势能减小，即带电粒子在点时的电势能大于在点时的电势能，故B错误，D正确；

C.由点电荷运动在点的右侧，点的场强小，带电粒子在点的加速度也小，故C错误．

4.体育器材室里，篮球摆放在如图所示的球架上.已知球架的宽度为，每个篮球的质量为，直径为，不计球与球架之间的摩擦，重力加速度为.则每个篮球对一侧球架的压力大小为（     ）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况，如图所示，设球架对篮球的支持力与竖直方向的夹角为.由几何知识得，根据平衡条件得，解得，则得篮球对一侧球架的压力大为，故选项C正确.

5.若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L．已知月球半径为R，万有引力常量为G．则下列说法正确的是（）

A. 月球表面的重力加速度g= B. 月球的平均密度ρ=

C. 月球的第一宇宙速度v= D. 月球的质量m=

【答案】B

【解析】

【详解】A项：平抛运动的时间，再根据，得，故A错误；

B项：由 与，可得：,，因此月球的平均密度，故B正确；

C项：第一宇宙：，故C错误；

D项：由与，可得：，故D错误．

故选B．

6.如图所示，水平面内有A、B、C、D、E、F六个点，它们均匀分布在半径为R＝2cm的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场．已知A、C、E三点的电势分别为、φC＝2V、，下列判断正确的是(　　)

A. 电场强度的方向由A指向D

B. 电场强度的大小为1 V/m

C. 该圆周上的点电势最高为4 V

D. 将电子从D点沿DEF移到F点，静电力做正功

【答案】C

【解析】

【详解】A．AE中点G的电势

如图所示，FC是一个等势面，电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以电场强度的方向由E指向A，故A错误；

B．EA两点间电势差为

EA两点间的距离

电场强度的大小

故B错误；

C．顺着电场线电势降低，H点电势最高，

U=Ed

代入数据：

解得：

故C正确；

D．从D移到F点，电势降低，电子带负电，电势能增加，静电力先做负功，故D错误．

7.利用电容传感器可检测矿井渗水，及时发出安全警报，从而避免事故的发生；如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体（矿井中含有杂质的水）），A、C构成电容器．已知灵敏电流表G的指针偏转方向与电流方向的关系：电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转．若矿井渗水（导电液体深度h增大），则电流表（ ）

A. 指针向右偏转，A、C构成的电容器充电

B. 指针向左偏转，A、C构成的电容器充电

C. 指针向右偏转，A、C构成的电容器放电

D. 指针向左偏转，A、C构成的电容器放电

【答案】B

【解析】

【详解】由图可知，液体与导体芯构成了电容器，两板间距离不变；液面变化时只有正对面积发生变化；则由可知，当液面升高时，只能是正对面积S增大，故可判断电容增大．再依据，因此两极板间电势差U不变，那么电容的电荷量增大，因此电容器处于充电状态，因电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转，因此指针向左偏转；故ACD错误，B正确；

故选B.

【点睛】此题考查平行板电容器在生产生活中的应用，注意由题意找出我们常见的模型再时行分析；掌握电容器的定义公式及决定式是解题的基础．

8.如图所示，光滑水平面上放着足够长的木板B，木板B上放着木块A，A、B间的接触面粗糙，现在用一水平拉力F作用在A上，使其由静止开始运动，用f1代表B对A的摩擦力，f2代表A对B的摩擦力，则下列情况可能的是(     )

A. 拉力F做的功小于A、B系统动能的增加量

B. 拉力F做功大于A、B系统动能的增加量

C. 拉力F和B对A做功之和小于A的动能的增加量

D. A对B做的功小于B的动能的增加量

【答案】B

【解析】

【详解】A、B项：对整体分析可知，F做功转化为两个物体的动能及系统的内能；故F做的功一定大于AB系统动能的增加量；故A错误，B正确；

C项：根据动能定理：拉力F和B对A做的功之和等于A动能的增加量，故C错误；

D项：根据动能定理：A对B做的功等于B动能的增加量，故D错误．

9.如图所示，平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，则（   ）

A. 电流表读数减小

B. 电压表读数减小

C. 质点P将向下运动

D. 上消耗的功率逐渐增大

【答案】BC

【解析】

试题分析：由图知电路的连接方式是R2与R4串联和R3并联再与R1串联，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，R4的阻值减小，电路的总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律知电路的总电流增大，由知路端电压U减小，由，因I1增大，所以U1增大，即减小，则电容器两端的电压变小，场强减小，电场力减小，所以质点P将向下运动，C错；由知I3减小，知R3上消耗的功率逐渐减小，D错；由知I2增大，即电流表读数增大，B错；，因U2增大，所以U4减小，即电压表读数减小，A对．

考点：本题考查电路的动态分析

点评：本题要求学生明确动态分析的总体思路是先由局部阻值的变化得出总电阻的变化，再整体据闭合电路的欧姆定律得出电路中总电流的变化，再局部就是由串、并联电路的特点去分析．

10.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能EP随位移x变化的关系如图所示，其中0～对段是对称的曲线，～段是直线，则下列说法正确的是

A. 处电场强度为零

B. 、、处电势、、的关系为>>

C. 粒子在0～段做匀变速运动，～段做匀速直线运动

D. ～段是匀强电场

【答案】ABD

【解析】

【详解】A. 根据电势能与电势的关系和场强与电势的关系得：

由数学知识可知图象切线的斜率等于，处切线斜率为零，则处电场强度为零，故A正确；

B. 粒子带负电，根据电势能与电势的关系可知，电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：

故B正确；

CD.由图看出在段图象切线的斜率不断减小，可知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动；段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动；段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故C错误，D正确．

11.如图所示，小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道，整个小车(含管道)的质量为2m，原来静止在光滑的水平面上．今有一个可以看做质点的小球，质量为m，半径略小于管道半径，以水平速度v从左端滑上小车，小球恰好能到达管道的最高点，然后从管道左端滑离小车．关于这个过程，下列说法正确的是 (　　)

A. 小球滑离小车时，小车回到原来位置

B. 小球滑离小车时相对小车的速度大小为v

C. 车上管道中心线最高点的竖直高度为

D. 小球从滑进管道到滑到最高点的过程中，小车的动量变化大小是

【答案】BC

【解析】

【分析】

小球滑进光滑的轨道后，小车和小球组成的系统水平方向动量守恒，小车和小球组成的系统整体机械能守恒，小球运动的同时小车也在运动，因此恰好滑倒轨道最高点的意思是站在小车上看小球的速度为零，即小车和小球以地面为参考系，在最高点速度相同．

【详解】小球到最高点，水平方向动量守恒，因此有，机械能守恒，解得，，则小车到最高点的动量变化量为，小球离开小车时，由动量守恒和机械能守恒得，联立解得，因此相对速度为，可以看到小车得速度一直为正向速度，因此一直向前运动，不会回到原点，综上分析，BC正确

【点睛】此题得关键在于判断出小球恰到到达最高点的时候小球和小车共速，为此题的难点

12.如图所示，一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按（、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ，当t=0时刻物体处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是（  ）

A. 物体开始运动后加速度不断增大

B. 物体开始运动后加速度不变

C. 经过时间t=物体在竖直墙壁上的位移达最大值

D. 经过时间t=，物体运动速度达最大值

【答案】AC

【解析】

【详解】AB.电场改变方向之前，物体沿竖直墙运动，由于水平方向支持力与电场力相等，电场强度减弱，所以支持力减小，故摩擦力减小，所以物体受到的重力和摩擦力的合力增大；电场改为水平向右时，物体受互相垂直的重力和电场力，而电场力随电场强度的增大而增大，所以合力增大；因此整个过程中，物体运动的加速度不断增大，且速度不断增大，故A正确，B错误；

C.当电场强度为零时，物体开始离开墙壁，即有：

解得：

所以时刻，物体在竖直墙壁上的位移达最大值，故C正确；

D.由于物体运动的加速度不断增大，且速度不断增大，所以时刻，物体运动速度没有达最大值，故D错误．

二、实验题

13.某同学用图示实验装置来研究弹簧弹性势能与弹簧压缩量的关系，弹簧一端固定，另一端与一带有窄片的物块接触，让物块被不同压缩状态的弹簧弹射出去，沿光滑水平板滑行，途中安装一光电门．设重力加速度为g

（1）如图所示，用游标卡尺测得窄片的宽度L为______．

（2）记下窄片通过光电门的时间，则窄片通过光电门的速度为________m/s，（计算结果保留三位有效数字）

（3）若物块质量为m，弹簧此次弹射物块过程中释放的弹性势能为________（用m、L、）表示．

【答案】    (1).     (2).     (3).

【解析】

【详解】（1）游标卡尺的读数为

（2）由于窄片比较窄，通过光电门的平均速度可近似看做瞬时速度，故

（3）根据能量守恒，弹簧的弹性势能转化为小物体的动能，故有

14.表格中所列数据是测量小灯泡关系的实验数据：

（1）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图____（填“甲”或“乙”）；

（2）在方格纸内画出小灯泡的曲线______．分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而______（填“变大”、“变小”或“不变”）；

（3）如图丙所示，用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为3 V的电源上．已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍，则流过灯泡b的电流约为_____A．

【答案】    (1). （1）甲    (2). （2）如图；

    (3). 变大    (4). （3）0.13

【解析】

试题分析：(1) 因为小灯泡两端的电压是从零开始的，所以滑动变阻器应采用分压接法，故选甲，

(2)如图所示，图线的斜率表示小灯泡的电阻，所以小灯泡的电阻随I变大而变大

(3)由电路的连接方式知，流过灯a的电流是流过灯b的3倍，这就相当于同一个灯泡两种不同的工作状态，这两种状态下，灯泡的电压之和为3V，电流满足3倍的关系，再在灯泡的工作曲线上找这样的两种状态，可确定灯泡b的电流值约为0.07A．

考点：考查了测量小灯泡U—I关系的实验

点评：本题的第3问考的非常的巧，需要分析两灯的工作电流，结合图中的数据分析

二、计算题

15.如图所示，质量m=2kg滑块（可视为质点），以v0=5m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车，若平板小车质量M=3kg，长L=4.8m．滑块在平板小车上滑移1.5s后相对小车静止．求：

（1）滑块与平板小车之间的滑动摩擦系数μ；

（2）若要滑块不滑离小车，滑块的初速度不能超过多少．（g取10m/s2）

【答案】（1）0.2 （2）v0 =4m/s

【解析】

【详解】ⅰ.m滑上平板小车到与平板小车相对静止，设速度为v1

据动量守恒定律：

对m由动量定理：

解得:

ⅱ.设当滑块刚滑到平板小车的右端时，两者恰有共同速度，为v2

由动量守恒定律：

解得：

16.如图所示，间距为d的平行金属板间电压恒定．初速度为零的电子经电压U0加速后，沿两板间的中心线进入板间电场，电子恰好从下极板边缘飞出，飞出时速度的偏向角为θ．已知电子质量为m，电荷量为e，电子重力不计，求：

（1）电子刚进入板间电场时的速度大小v0；

（2）电子通过两极板间的过程中，电场力做的功W；

（3）平行金属板间的电场强度大小E．

【答案】（1）  （2）eU0tan2θ  （3）

【解析】

试题分析：（1）电子在电场中加速

解得

（2）设电子离开电场时的速度为v，根据动能定理有

由速度关系有

解得

（3）平行金属板间

而

解得

考点：动能定理；电场力的功

17.如图所示，半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置，整个装置处在方向竖直向上的匀强电场中，两个质量均为m、带电量相同的带正电小球a、b,以不同的速度进入管内（小球的直径略小于半圆管的内经，且忽略两小球之间的相互作用），a通过最高点A时,对外管壁的压力大小为3、5mg，b通过最高点A时,对内管壁的压力大小0、25mg，已知两小球所受电场力的大小为重力的一半．

求（1）a、b两球落地点距A点水平距离之比；

（2）a、b两球落地时动能之比．

【答案】（1）4∶3 （2）8∶3

【解析】

【详解】（1）以a球为研究对象，设其到达最高点时的速度为，根据向心力公式有：

其中

解得：

以b球为研究对象，设其到达最高点时的速度为vb，根据向心力公式有：

其中

解得：

两小球脱离半圆管后均做平抛运动，根据可得它们的水平位移之比：

（2）两小球做类平抛运动过程中，重力做正功，电场力做负功，根据动能定理有：

对a球：

解得：

对b球：

解得：

则两球落地时的动能之比为：