山东省临沂市沂水县第三中学2019届高三物理上学期月考试卷(含解析).doc
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1、1山东省临沂市沂水县第三中学 2019 届第一学期高三物理月考试题一、选择题1.物理学的发展促进了人类文明的极大进步,关于物理学发展的历史,以下说法正确的是( )A. 丹麦物理学家奥斯特发现了由磁场产生电流的条件和规律B. 汤姆逊利用阴极射线管发现了电子,并由此提出原子的核式结构模型C. 1687 年伽利略出版了自然哲学的数学原理一书D. 物理学中的思想方法很多,比如在显示桌子的微小形变实验和库仑扭秤的工作原理中都用到了放大法【答案】D【解析】丹麦物理学家奥斯特发现了由电流产生磁场的规律,选项 A 错误;汤姆逊利用阴极射线管发现了电子,卢瑟福提出原子的核式结构模型,选项 B 错误;1687 年
2、牛顿出版了自然哲学的数学原理一书,选项 C 错误;物理学中的思想方法很多,比如在显示桌子的微小形变实验和库仑扭秤的工作原理中都用到了放大法,选项 D 正确;故选 D.2.如图所示,用轻杆 AO(可绕 A 点自由转动)和轻绳 BO 吊着一个重物 M,保持 AO 与水平方向的夹角 不变。下列说法正确的是( )A. 当 BO 逆时针由水平转到竖直,绳子的拉力一直减小B. 当 BO 逆时针由水平转到竖直,轻杆的拉力先减小后增大C. 若增大 ,保持 OB 水平 , 仍使重物 M 处于平衡,则 AO、 BO 的拉力均增大D. 当重物 M 的质量增大时, AO、 BO 的拉力均增大【答案】D【解析】【详解】
3、对物体受力分析,受重力、两个拉力,如图所示2将两个拉力合成,其合力与第三个力:重力平衡,由图象可以看出,OB 绳所受的拉力先减小后增大,当垂直时取最小值;OA 杆受到的拉力一直减小;故 AB 错误;增大 M 的重力 G时,根据共点力的平衡条件可知 AO 的拉力 、BO 的拉力 ,当 M 的重力 G 增大,T=Gsin F=GtanAO、BO 的拉力均增大,故 D 正确;增大 ,保持 OB 水平,仍使重物 M 处于平衡,则AO、BO 的拉力均减小,C 错误。故选 D。【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者
4、是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答3.如图所示,将质量为 m 的小球以速度 v0竖直向上抛出,小球上升的最大高度为 h。若将质量分别为 2m、3m、4m、5m 的小球,分别以同样大小的速度 v0从半径均为 R h 的竖直12圆形光滑轨道的最低点水平向右射入轨道,轨道形状如图乙、丙、丁、戊所示。则质量分别为 2m、3m、4m、5m 的小球中,能到达的最大高度仍为 h 的是(小球大小和空气阻力均不计) ( ) A. 质量为 2m 的小球B. 质量为 3m 的小球C. 质量为 4m 的小球D. 质量为 5m 的小球【答案】C【解析】试题分析:甲图将质量为 m 的小球以速度
5、v0竖直向上抛出,小球上升的最大高度为 h,此3时速度为零;乙图将质量为 2m 的小球以速度 v0滑上曲面,小球若能到达最大高度为 h,则此时速度不为零,根据动能与重力势能之和,大于初位置的动能与重力势能,因此不可能;丙图将质量为 3m 的小球以速度 v0滑上曲面,小球若从最高点抛出,做斜抛运动,则此时速度不为零,根据机械能守恒可知,不可能达到 h 高度;丁图将质量为 4m 的小球以速度v0滑上曲面,小球若能到达最大高度为 h,则此时速度为零,根据机械能守恒定律可知,满足条件;戊图将质量为 5m 的小球以速度 v0滑上曲面,小球若从最高点抛出,做斜抛运动,则此时速度不为零,根据机械能守恒可知,
6、不可能达到 h 高度;故选 C。考点:机械能守恒定律【名师点睛】考查机械能守恒定律的应用,掌握曲线运动时,最高点的速度不为零,而直线运动最高点速度为零,是解题的关键。4.如图所示,一长为 l 的轻质细绳的下端系一质量为 m 的小球,绳的上端固定于 O 点。现用手将小球拉至水平位置(绳处于水平拉直状态) ) ,松手后小球由静止开始运动在小球摆动过程中绳突然被拉断,绳断时与竖直方向的夹角为 已知绳能承受的最大拉力为F,若想求出 cos 的值,你有可能不会求解,但是你可以通过一定的物理分析,对下列结果的合理性做出判断根据你的判断 cos 值应为( )A. Fl3mgB. (Fmg)l3mgC. F4
7、mgD. F3mg【答案】D【解析】没有单位,所以 AB 都错;当运动到最低点时,有 ,又由机械能守恒可得cos Fmg=mv2l,由以上两式解得 F=3mg,此时 ,即当 时,则 时,mgl=12mv2 =0, cos=1 =0 cos=1F=3mg,C 错误;D 正确;故选 D.4点睛:绳断时与竖直方向的夹角为 ,不在最高点或者最低点,但是题目不要求具体的计算,只是用所学的物理知识来分析,这就需要学生灵活的应用物理知识来分析,而不只是套公式能解决问题,考查学生知识运用的灵活性5.2016 年 8 月 16 日凌晨,被命名为“墨子号”的中国首颗量子科学实验卫星开启星际之旅,这是我国在世界上首
8、次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。如图所示, “墨子号”卫星的工作高度约为 500km,在轨道上绕地区做匀速圆周运动,经过时间 小于其运动周期,运动的弧长为 s,与地球中心连线扫过的t(t角度为 弧度,引力常量为 G,则下列关于“墨子号”的说法正确的是 (A. 线速度大于第一宇宙速度B. 质量为s3Gt2C. 环绕周期为2tD. 向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度【答案】C【解析】试题分析:已知该太空电站经过时间(t 小于太空电站运行的周期) ,它运动的弧长为 s,它与地球中心连线扫过的角度为 (弧度) ,根据线速度和角速度定义可求得太空站的线速度
9、和角速度,然后根据 可求得轨道半径;根据万有引力提供向心力求求得地球的质v=r量人类第一台太空电站在地球的同步轨道上绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,则有 ,得 ,可知卫星的轨道半径越大,速率越小,第一宇宙速度是近地卫GMmr2=mv2r v= GMr星的环绕速度,故“墨子号”在轨道上运行的速度小于地球的第一宇宙速度,A 错误;环绕周期为 ,B 正确;“墨子号”绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,T=2t=2t即 ,联立解得地球的质量为 ,不能求出“墨子号”的质量,C 错GMmr2=mr2, =t M=s3Gt25误;由 得:加速度 ,则知“墨子号”的向心加速度大于地球同步卫星的
10、向心GMmr2=ma a=GMr2加速度,D 错误6.如图所示,水平面内光滑的平行金属导轨左端接有电阻 R,匀强磁场竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒 PQ 垂直导轨放置.今使棒以一定的初速度 v0向右运动,当其通过位置 a、b 时,速率分别为 va,v b,到位置 c 时棒刚好静止,设导轨与棒的电阻均不计,a 到 b 与 b 到 c 的距离相等,则金属棒在由 a 到 b 和由 b 到 c 的两个过程中()A. 回路中产生的焦耳热相等B. 棒运动的加速度相等C. 克服安培力做的功相等D. 通过棒横截面的电荷量相等【答案】D【解析】【分析】金属棒向右做加速度逐渐减小的减速运动,克服
11、安培力做功,把金属棒的动能转化为内能;由能量守恒判断回路产生的内能;由牛顿第二定律判断加速度的大小关系;由 E=BLv 求出感应电动势,由欧姆定律求出感应电流,最后由电流定义式的变形公式求出感应电荷量。【详解】A、C 项:金属棒受到的安培力 ,金属棒受到的安培力水平向左,金属F=BIL=B2L2vR棒在安培力作用下做减速运动,速度 v 越来越小,导体棒克服安培力做功,把金属棒的动能转化为内能,由于 ab 间距离与 bc 间距离相等,安培力 F 从 a 到 c 逐渐减小,由 W=Fs 定性分析可知,从 a 到 b 克服安培力做的比从 b 到 c 克服安培力做的功多,因此在 a 到 b 的过程产生
12、的内能多,故 AC 错误;B 项:金属棒 PQ 在运动过程中所受到的合力是安培力,由牛顿第二定律得: ,由B2L2vR=ma于 v 减小,所以金属棒向右运动过程中,加速度逐渐减小,故 B 错误;D 项:金属棒运动过程中,电路产生的感应电荷量 ,从 a 到 b 的Q=It=ERt=tRt=R=BSR过程中与从 b 到 c 的过程中,回路面积的变化量S 相等,B、R 相等,因此,通过棒横截面积的电荷量相等,故 D 正确。6故应选:D。【点睛】本题考查综合运用电磁感应、电路知识、牛顿定律、等知识的能力,是一道综合题,有一定难度。7.a、b 是 x 轴上的两个点电荷,电荷量分别为 Q1和 Q2,沿 x
13、 轴 a、b 之间各点对应的电势高低如图中曲线所示从图中可看出以下说法中不正确的是( )A. 把带正电的检验电荷沿 x 轴由 a 移到 b 的过程中,电场力对该电荷先做正功后做负功B. a、P 间和 P、b 间各点的电场方向都指向 P 点C. 电势最低的 P 点的电场强度为零D. a 和 b 一定是同种电荷,但是不一定是正电荷【答案】D【解析】试题分析:P 点的左侧电场方向向右,P 点的右侧电场方向向左,知正电荷所受的电场力先向右后向左,电场力先做正功再做负功,故 A 错误,由上面的电场线知 和 之间各点的Q1 Q2电场方向都指向 P 点,B 正确,由图象可知,切线斜率表示电场强度的大小,就知
14、道 p 处场强为零,且电势最低,故 C 正确,P 点切线斜率为零,而 图线的切线斜率表示电场强x度的大小,则 P 点的电场强度为零两电荷在 P 点的合场强为零,P 点距离 较远,根据Q1点电荷的场强公式知, 的电量大于 的电量从坐标 x1到 x2电势先减小后增大,因为Q1 Q2沿电场线方向电势逐渐降低,知 和 一定是同种电荷,且都为正电荷故 D 错误,Q1 Q2考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势;电势能8.如图所示,A、B 在同一水平线上,以 A_B 为直径的半圆周与竖直光滑绝缘杆相交于 M点电荷量为 Q1、Q 2的两个正、负点电荷分别固定在 A 点和 B 点,一个带正电的轻金属环
15、q(视为点电荷,且重力忽略不计)套在绝缘杆上,在 M 点恰好平衡,MA 与 AB 的夹角为,则( )7A. tan3Q2Q1B. tan2Q2Q1C. tanQ2Q1D. tanQ2Q1【答案】A【解析】试题分析:设圆周的直径为 d,根据库仑定律得:Q 1对 q 的库仑力大小为 F1=kqQ1(dcos)2Q2对 q 的库仑力大小为 ;对 q,根据平衡条件得:F 1sin=F 2cosF2=kqQ2(dsin)2联立以上三式得:tan 3= ,故选 A.Q2Q1考点:库仑定律;物体的平衡.【名师点睛】此题考查了库仑定律的应用以及物体的平衡条件的应用问题;解题的关键是能对带电体受力分析,通过受力
16、图列的平衡方程然后求解;此题是力电平衡的结合题,意在考查学生对物理基本方法的运用能力。9.如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度 v 从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为 g) ( ) A. v216gB. v28gC. v24g8D. v22g【答案】B【解析】物块由最低点到最高点有: ;物块做平抛运动: x=v1t; ;联立解12mv2=2mgr+12mv21 t= 4rg得: ,由数学知识可知,当 时, x 最大,故选 B。x=4v2gr16r2 r= 4v2
17、g216=v28g【名师点睛】此题主要是对平抛运动的考查;解题时设法找到物块的水平射程与圆轨道半径的函数关系,即可通过数学知识讨论;此题同时考查学生运用数学知识解决物理问题的能力。10.如图所示为甲、乙、丙三个质点的位置 x 与时间 t 的关系图像,则在时间 t2内( )A. 甲先做匀加速再做匀减速运动B. 在 t2 时刻丙的速率大于乙的速率C. 甲的平均速度最大D. 丙的路程大于乙的路程【答案】B【解析】x-t 图像的斜率等于速度,则甲先向正方向运动,后向负方向运动,选项 A 错误;在 t2时刻丙的图像的切线的斜率大于乙,则丙的速率大于乙的速率,选项 B 正确;三个物体在相同时间内的位移相同
18、,则平均速度相同,选项 C 错误;丙的速度方向没变,速度大小逐渐变大,乙的速度一直不变,则乙丙的路程相同,选项 D 错误;故选 B.点睛:本题要求学生理解 x-t 图象的意义,并能由图知道三个物体的运动过程,明确物体的位移和路程,并正确理解平均速度公式11.如图甲所示,静止在水平地面上的物块 A,受到水平拉力的作用, F 与时间 t 的关系如图乙所示。设物块与地面间的最大静摩擦力 的大小等于滑动摩擦力,则下列说法正确fmax的是( )9A. 0-t1时间内物块受到的摩擦力保持不变B. t3-t4时间内物块受到的摩擦力保持不变C. t2时刻拉力 F 的功率一定最大D. t3时刻拉力 F 的功率一
19、定最大【答案】B【解析】【分析】根据物块的受力,结合合力的大小与方向确定物块的加速度方向,从而确定物块的运动规律,判断何时加速度最大,何时速度最大。根据功率的公式分析最大功率的位置。【详解】0-t 1时间内,F 小于等于最大静摩擦力,可知物块处于静止状态,物块受到的摩擦力始终与拉力大小相等,方向相反,所以摩擦力是变力;故 A 错误。由图可知,t 1-t3时间内,拉力大于摩擦力,物块做加速运动,t 3时刻后,拉力小于摩擦力,物块做减速运动物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小保持不变,故 B 正确。从 t1-t3时刻,拉力大于摩擦力,物块做加速运动,t 3时刻后,拉力小于摩擦力,物块做减速运动,可知
20、 t3时刻物块A 的速度最大。t 2时刻的拉力大于 t3时刻的拉力,而 t3时刻的速度大于 t2时刻的速度,所以拉力的功率最大的时刻可能在 t2时刻与 t3时刻之间,不能判断出 t2时刻的功率一定最大,或 t3时刻的功率一定最大。故 C D 错误。故选 B。12.如图所示的电路中,当滑动变阻器滑片 B 在图示位置时,电压表和电流表的示数分别为1.6V、0.4A,当滑动变阻器滑片 B 从图示位置向右滑到另一位置时,它们的示数各改变了0.1V 和 0.1A,则此时( )A. 电压表示数为 1.7V,电源电动势为 2VB. 电流表示数为 0.3A,电源的效率为 65%C. 电压表示数为 1.5V,电
21、源电动势为 3V10D. 电流表示数为 0.5A,电源的效率为 75%【答案】D【解析】【分析】由根据闭合电路欧姆定律分别列出两种情况下的表达式,再联立即可求得电动势和内电阻.【详解】向右滑则总电阻变小,电流增加,则电压减小,由闭合电路欧姆定律得:E=1.6+0.4r ;E=1.5+0.5r;联立解得:r=1 E=2V; 则电动势为 2V,内阻 1 电压表示数为 1.5V,则 AC 错误;电流表示数为 0.5A,电源的效率为: 100%=75%,则 B 错误,UED 正确 ;故选 D。13.如图所示,电路中 R1和 R2均为可变电阻,平行板电容器 C 的极板水平放置.闭合开关 S,电路达到稳定
22、时,一带电油滴恰好悬浮在两板之间.下列说法正确的是( ) A. 仅增大的 R1阻值,油滴仍然静止B. 仅增大 R2的阻值,油滴向上运动C. 增大两板间的距离,油滴仍然静止D. 断开开关 S,油滴将向下运动【答案】ABD【解析】电路稳定时,电容器的电压等于可变电阻 R2的电压,当增大 R1的阻值,对电容器的电压没有影响,板间场强不变,油滴受力情况不变,仍静止,故 A 正确。当增大 R2的阻值,R 2分担的电压增大,电容器的电压增大,电容器板间场强增大,油滴所受的电场力增大,因此油滴将向上运动,故 B 正确。增大两板间的距离,电容器的电压不变,由 E=U/d 知板间场强减小,油滴所受的电场力减小,
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