山西省忻州市原平軒煤公司中學高三物理月考試卷含解析

山西省忻州市原平軒煤公司中學高三物理月考試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，在真空中，ab、cd是圓O的兩條直徑，在a、b兩點分別固定有電荷量為+Q和-Q的點電荷，下列說法正確的是（）A．c、d兩點的電場強度相同，電勢也相同B．c、d兩點的電場強度不同，但電勢相同C．將一個正試探電荷從c點沿直線移動到d點，電場力做功為零D．一個正試探電荷在c點的電勢能大于它在d點的電勢能參考答案：D2.（單選）如圖所示，兩個質量不同的小球用長度不等的細線拴在同一點，并在同一水平面內做勻速圓周運動，則它們的()．A．繩子的拉力一樣大。B．線速度的大小相等C．角速度的大小相等D．向心加速度的大小相等參考答案：C3.下列說法正確的是A．氣體的溫度升高，每個氣體分子的動能都增大B．自行車打氣越打越困難是因為氣體分子間存在斥力的原因C．一定質量的理想氣體從外界吸收熱量，其內能可能不變D．一定質量的理想氣體在壓強不變而體積增大時，單位時間碰撞容器壁單位面積的分子數一定減少參考答案：CD4.如圖所示，半徑為R的半球形碗繞過球心的豎直軸水平旋轉，一質量為m的小球隨碗一起做勻速圓周運動，已知小球與半球形碗的球心O的連線跟豎直方向的夾角為θ，小球與碗面的動摩擦因數為μ，可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。要想使小球始終與碗保持相對靜止，則碗旋轉的最大角速度大小為A. B.C. D.參考答案：C【詳解】當角速度最大時，摩擦力方向沿半球形碗壁切線向下達最大值，設此最大角速度為ω，由牛頓第二定律得，fcosθ+FNsinθ＝mω2Rsinθ，fsinθ+mg=FNcosθ，f=μFN；聯立以上三式解得：，故選C.5.下列說法正確的是（）A．物體的內能是物體中所有分子熱運動動能和分子勢能的總和B．分子間同時存在著引力和斥力，當分子間距增加時，分子間的引力減小，斥力減小C．液晶具有液體的流動性，同時具有晶體的各向異性特征D．液體中懸浮微粒的無規(guī)則運動稱為布朗運動E．密封在容積不變的容器內的理想氣體，若氣體從外界吸熱，則溫度一定升高參考答案：ABCDE【考點】晶體和非晶體；布朗運動；熱力學第一定律．【分析】內能是所有分子的動能和所有分子勢能的總和；分子間同時存在引力和斥力，兩力均隨分子間的距離增大而減??；知道液晶的特性；知道布朗運動的概念和特點；根據熱力學第一定律分析理想氣體內能的變化，理想氣體的內能只與溫度有關【解答】解：A、物體的內能就是物體內部所有分子的熱運動動能和分子勢能的總和，故A正確；B、分子間同時存在引力和斥力，兩力都隨分子間的距離增大而減小，故B正確；C、液晶具有液體的流動性，同時具有晶體的各向異性特征，故C正確；D、液體中懸浮微粒的無規(guī)則運動稱為布朗運動，故D正確；E、根據△U=W+Q，密封在容積不變的容器內的理想氣體，不會對外做功，吸熱則內能增加，溫度一定升高，故E正確；故選：ABCDE二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖甲所示，垂直紙面向里的有界勻強磁場磁感應強度B=1.0T，質量為m=0.04kg、高h=0.05m、總電阻R=5Ω、n=100匝的矩形線圈豎直固定在質量為M=0.08kg的小車上，小車與線圈的水平長度l相同．當線圈和小車一起沿光滑水平面運動，并以初速度v1=10m/s進入磁場，線圈平面和磁場方向始終垂直。若小車運動的速度v隨車的位移x變化的v－x圖象如圖乙所示，則根據以上信息可知

（

）

A．小車的水平長度l=15cm

B．磁場的寬度d=35cm

C．小車的位移x=10cm時線圈中的電流I=7A

D．線圈通過磁場的過程中線圈產生的熱量Q=1.92J參考答案：C7.登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴重地損壞視力。有人想利用薄膜干涉的原理設計一種能大大減小紫外線對眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n=1.6，所要消除的紫外線的頻率為7.5Hz。則該紫外線在薄膜材料中的波長為

m；要減少紫外線進入人眼，該種眼鏡上的鍍膜的最少厚度為

m.參考答案：

為了減少進入眼睛的紫外線，應該使入射光分別從該膜的前后兩表面的反射光的疊加后加強以加強光的反射，因此光程差應該是光波長的整數倍，即：而由波長、頻率和波速的關系：在膜中光的波長為：；聯立得：所以當m=1時，膜的厚度最小，即8.（4分）做自由落體運動的小球，落到A點時的瞬時速度為20m/s，則小球經過A點上方12.8m處的瞬時速度大小為12m/s，經過A點下方25m處的瞬時速度大小為

．（取g=10m/s2）參考答案：30m/s．解：根據得，v=．9.單擺做簡諧振動時回復力是由擺球__________的分力提供。用單擺測重力加速度實驗中，盡量做到擺線要細，彈性要小，質量要輕，其質量要_________擺球質量。參考答案：

(1).重力沿圓弧切線；

(2).遠小于【詳解】單擺做簡諧振動時回復力是由擺球重力沿圓弧切線的分力提供。用單擺測重力加速度實驗中，盡量做到擺線要細，彈性要小，質量要輕，其質量要遠小于擺球質量。10.計算地球周圍物體的重力勢能更一般的方法是這樣定義的：跟地球中心的距離為r時，物體具有的萬有引力勢能為EP=－，M為地球的質量，m為物體的質量，以離地球無窮遠為引力勢能零地位置。若物體發(fā)射速度達到一定的程度就能逃脫地球的引力作用范圍，這個速度叫地球的逃逸速度。已知地球的半徑為R.則物體從地面移到無限遠的過程中，引力做功_____________。參考答案：11.如圖所示豎直放置的上粗下細的密閉細管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同．使A、B升高相同溫度達到穩(wěn)定后，體積變化量為△VA___________△VB，壓強變化量為△pA_________△pB（填“大于”、“等于”或“小于”）。參考答案：等于，大于12.經過核衰變成為，共發(fā)生了

次衰變，

次衰變。

i的半衰期是5天，12g的i經過15天后剩下

g.參考答案：4

；2；

1.5根據質量數和電荷數守恒，設共發(fā)生了x次衰變y次衰變，則有238=222+4x,92=86+2x-y,解得x=4,y=2;由半衰期的定義可得，，代入題給數據解得m=1.5g.13.如圖1所示，寒假前，某同學利用DIS系統(tǒng)對封閉在注射器內的一定質量的氣體作了兩次等溫過程的研究．第一次是在室溫下通過推、拉活塞改變氣體體積，并記錄體積和相應的壓強；第二次在較高溫度環(huán)境下重復這一過程．（1）結束操作后，該同學繪制了這兩個等溫過程的p﹣1/V關系圖線，如圖．則反映氣體在第二次實驗中的p﹣1/V關系圖線的是1（選填“1”或“2”）；（2）該同學是通過開啟室內暖風空調實現環(huán)境溫度升高的．在這一過程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸縮，管內的氣體經歷了一個等壓（選填“等壓”“等溫”或“等容”）的變化過程．參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學第一定律．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：（1）由圖看出p﹣圖象是過原點的傾斜直線，斜率一定，根據數學知識研究出斜率等于pV，即可根據氣態(tài)方程分析．（2）注射器水平地放置在桌面上，以活塞為研究對象，受力分析，根據平衡條件列方程，進而分析作何種變化．解答：解：（1）由圖2看出p﹣圖象是過原點的傾斜直線，其斜率等于pV，斜率不變，則pV不變，根據氣態(tài)方程=c，可知氣體的溫度不變，均作等溫變化．由氣態(tài)方程得知T與pV正比，即T與圖線的斜率成正比，所以可知反映氣體在第二次實驗中的p﹣關系圖線的是1．（2）注射器水平地放置在桌面上，設注射器內的壓強為P，大氣壓強為P0，活塞橫截面積為S，活塞移動過程中速度緩慢，認為活塞處于平衡狀態(tài)，則：PS=P0S即P=P0可知，管內的氣體壓強等于大氣壓，保持不變，所以管內氣體經歷了一個等壓變化．故答案為：（1）1；（2）等壓．點評：對于氣體的圖象，往往要研究其斜率、面積等方面的數學意義，來分析其物理意義．確定封閉氣體壓強時通常是以封閉氣體的活塞為研究對象受力分析通過平衡條件列方程來確定．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學到實驗室做《測電源電動勢和內阻》的實驗時，發(fā)現實驗臺上有以下器材：待測電源(電動勢未知，內阻約為2Ω)；一個阻值未知的電阻R0；多用電表一只；電壓表兩只；電流表一只；滑動變阻器一只；開關一個，導線若干。（1）該同學首先用多用電表粗略測量電源的電壓，電表指針和選擇開關分別如圖所示，則該電表讀數為_______V；（2）為較準確地測量該電源的電動勢和內電阻并同時測出定值電阻R0的阻值，他設計了如圖所示的電路。實驗時他用U1、U2、I分別表示電表V1、V2、A的讀數，在將滑動變阻器的滑片移動到不同位置時，記錄了U1、U2、I的一系列值。并作出下列三幅U～I圖線來處理實驗數據，從而計算電源電動勢、內阻以及定值電阻R0的值。其中，可直接算出電源電動勢和內電阻的圖是__________，可直接算出定值電阻R0的圖是__________。（3）本實驗中定值電阻的測量存在誤差，造成這一誤差的原因是（

）A.由電壓表V1、V2分流共同造成B.由電壓表V1、V2分流及電流表A分壓共同造成C.只由電壓表V2分流造成D.由電流表A、滑動變阻器R分壓共同造成參考答案：（1）0.15（2）A、C

（3）C15.（10分）一物理興趣小組利用學校實驗室的數字實驗系統(tǒng)探究水的沖擊力F與高度H及流量Q的關系，實驗裝置如圖甲所示．水從漏斗口無初速流下沖擊正下方的力傳感器，通過計算機可得出沖擊力F的大小,實驗中可改變水的流量Q及漏斗口到力傳感器的高度H。

（1）該組同學首先保持水的流量Q0不變，改變漏斗口到力傳感器間的高度，得到了如下的實驗數據，并根據實驗數據作出了F-H圖象.（圖乙）。F（N）01.001.411.732.002.453.003.16H（m）00.050.100.150.200.300.450.50

根據上表的數據和圖乙中圖象的形狀，可猜想F和H之間的關系為

；為驗證猜想，請在圖丙中確定縱軸所表示的物理量，并另作

圖象，若該圖象的形狀為

，說明猜想正確。

（2）在證實了上述關系之后，他們將水的流量分別調整為0.5Q0、1.5Q0，又作出了兩條F-H圖象，他們將三次實驗得到的圖象放在一個坐標系中，如圖丁所示．通過對三條圖象的比較、分析、討論，他們得出了F與Q的關系，你認為F與Q之間的關系是：_________。（3）通過上述實驗，他們得出：水的沖擊力F與水的流量Q、漏斗口到力傳感器的高度H的數學關系式是：

。參考答案：（1）F2正比于H，直線；（2）F與Q成正比，其中k為常數。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（16分）如圖，型彎管有一柔軟但不可被壓縮（或拉伸）的長度為的物體，其截面直徑比型彎管徑略小（管徑與物體的長度相比可以忽略），該物體可在型彎管中移動，且物體在彎角處移動時無能量損失。已知型彎管的豎直部分光滑，水平部分與物體間的動摩擦因數為（），且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。現讓物體在豎直外力作用下保持靜止，設物體的上端離水平管的豎直距離為。（1）若物體的一部分在水平管中，撤去外力后，物體能在原位置保持靜止，求此情況下的取值范圍。（2）若物體全部在豎直管中，撤去外力后，物體能全部進入水平管中，求此情況下的取值范圍。（3）若，求撤去外力后物體右端進入水平管的距離。參考答案：解析：（1）對水平管中的物體分析，物體能保持靜止，有：

，（2分）

解出

（2分）

（2）物體進入水平管時，摩擦力的大小與右端進入水平管的距離之間的關系是：

，作出圖：（2分）

從圖中曲線和坐標軸所圍的面積可以求出物體在進入水平管的過程中，克服阻力所做的功：。（2分）

減小的重力勢能（2分）

能夠全部進入管中，重力勢能必大于或等于克服阻力所做的功，

即：，解出。（2分）

（3）當時，物體全部進入水平管中，設右端進入水平管的距離為，則物體克服阻力所做的功（2分）

減小的重力勢能

由解出（2分）

（用平均值求摩擦力的功同樣給分）17.如圖(a)所示，在空間有一坐標系xoy，直線OP與x軸正方向的夾角為30°，第一象限內有兩個方向都垂直紙面向外的勻強磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，直線OP是它們的邊界，OP上方區(qū)域Ⅰ中磁場的磁感應強度為B,一質量為m，電荷量為+q的質子(不計重力及質子對磁場的影響)以速度v從O點沿與OP成30°角的方向垂直磁場進入區(qū)域Ⅰ，質子先后通過磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ后，恰好垂直于x軸進入第四象限，第四象限存在沿-x軸方向的特殊電場，電場強度E的大小與橫坐標x的關系如圖（b）所示，試求

(1)區(qū)域Ⅱ中磁場的磁感應強度大?。?/p>

(2)質子再次到達y軸時的速度大小和方向。參考答案：【知識點】帶電粒子在磁場中運動

動能定理E2K2【答案解析】（1）（2）方向向左下方與y軸負向成（）的夾角解析：（1）由幾何關系知：質子再次回到OP時應平行于x軸正向進入Ⅱ區(qū)，設質子從OP上的C點進入Ⅱ區(qū)后再從D點垂直x軸進入第四象限，軌跡如圖。

由幾何關系可知：O1C⊥OX，O1C與OX的交點O2即為Ⅱ內圓弧的圓心，等邊三角形。設質子在Ⅰ區(qū)圓運動半徑為，在Ⅱ區(qū)圓運動半徑為，則：

由得：，

同理得：即區(qū)域Ⅱ中磁場的磁感應強度：

（2）D點坐標：

質子從D點再次到達y軸的過程，

設質子再次到達y軸時的速度大小為，由動能定理：

得：

因粒子在y軸方向上不受力，故在y軸方向上的分速度不變如圖有：即方向向左下方與y軸負向成（）的夾角