2021年山西省晉城市國營江淮機械廠子弟學校高三物理月考試題含解析一、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.空間某區(qū)域內(nèi)存在著電場，電場線在豎直平面上的分布如圖所示，一個質(zhì)量為m、電量為q的小球在該電場中運動，小球經(jīng)過A點時的速度大小為v1，方向水平向右，運動至B點時的速度大小為v2，運動方向與水平方向之間的夾角為，A、B兩點之間的高度差與水平距離均為H，則以下判斷中正確的是（

）A．若v2>v1，則電場力一定做正功B．A、B兩點間的電勢差C．小球由A點運動至B點，電場力做的功D．小球運動到B點時所受重力的瞬時功率P=mgv2參考答案：C2.如圖所示，絕緣水平面上固定一正點電荷Q，一質(zhì)量為m、電荷量為-q的小滑塊（可看作點電荷）從a點以初速度V0沿水平面向Q運動，到達b點時速度減為零。已知a、b間距離為s，滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，以下判斷正確的是

A．此過程中產(chǎn)生的熱量為mv20/2

B．滑塊在運動過程的中間時刻，速度大小小于v0/2

C．滑塊在運動過程中所受的庫侖力一定小于滑動摩擦力

D．Q產(chǎn)生的電場中，a、b兩點間的電勢差Uab=m(V02-2μgs)/2q參考答案：BCD3.如圖所示，MN是一負點電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線．一個帶正電的粒子不計重力從a到b穿越這條電場線的軌跡如圖中虛線所示．下列結論正確的是（）A．帶電粒子從a到b過程中動能逐漸減小B．負點電荷一定位于M點左側(cè)C．帶電粒子在a點的加速度小于在b點的加速度D．帶電粒子在a點時具有的電勢能小于在b點時具有的電勢能參考答案：C【考點】電勢能；牛頓第二定律；電場線．【分析】解答本題的突破口是根據(jù)粒子的運動軌跡確定其所受電場力方向，從而確定電場線MN的方向以及負點電荷的位置，然后根據(jù)負點電荷周圍電場分布情況，進一步解答．【解答】解：A、由于該粒子只受電場力作用且做曲線運動，電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，電場力方向大致向右，對帶電粒子做做正功，其動能增加．故A錯誤．B、帶正電的粒子所受電場力向右，電場線由M指向N，說明負電荷在直線N點右側(cè)．故B錯誤．C、a點離點電荷較遠，a點的電場強度小于b點的電場強度，帶電粒子在a點的小于在b點的電場力，根據(jù)牛頓第二定律得知，帶電粒子在a點的加速度小于在b點的加速度．故C正確．D、電場力對帶電粒子做正功，電勢能減小，則帶電粒子在a點的電勢能大于在b點的電勢能．故D錯誤．故選C．4.某導體置于電場后周圍的電場分布情況如圖所示，圖中虛線表示電場線，實線表示等勢面，A、B、C為電場中的三個點。下列說法錯誤的是A．A點的電場強度小于B點的電場強度B．A點的電勢高于B點的電勢C．將負電荷從A點移到B點，電場力做正功D．將正電荷從A點移到C點，電場力做功為零參考答案：C5.如圖所示，甲帶正電，乙是不帶電的絕緣物塊，甲、乙疊放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空間有垂直紙面向里的勻強磁場，現(xiàn)用一水平恒力F拉乙物塊，使甲、乙無相對滑動一起向左加速運動，在加速運動階段（

）

A．甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷減小

B．甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大

C．甲、乙兩物塊間的摩擦力保持不變

D．乙物塊與地面之間的摩擦力不斷減小參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學設計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量關系的實驗，圖中（甲）為實驗裝置簡圖。鉤碼的總質(zhì)量為，小車和砝碼的總質(zhì)量為（1）他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認為下列說法中正確的是________（選填字母代號）.A．實驗時要平衡摩擦力

B．實驗時不需要平衡摩擦力C．鉤碼的重力要遠小于小車和砝碼的總重力

D．實驗進行時應先釋放小車再接通電源（2）如圖（乙）所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計數(shù)點(每打5個點取一個計數(shù)點)，已知打點計時器采用的是頻率為50HZ的交流電，其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm。則打C點時小車的速度為

m/s，小車的加速度是

m/s2。(計算結果均保留三位有效數(shù)字)（3）由于他操作不當?shù)玫降腶－F關系圖象如圖所示，其原因是：_______________________________________

(4)實驗中要進行質(zhì)量和的選取，以下最合理的一組是（

）

A.=200,=10、15、20、25、30、40B.=200,=20、40、60、80、100、120C.=400,=10、15、20、25、30、40D.=400,=2040、60、80、100、120參考答案：（1）AC(2分，選對一個給1分)

（2）

1.24(2分)

6.22(2分)（3）沒有平衡摩擦力或木板的傾角過?。?分）

（4）C（2分）7.如圖所示，兩個質(zhì)量相等而粗糙程度不同的物體m1和m2，分別固定在一細棒的兩端，放在一傾角為α的斜面上，設m1和m2與斜面的摩擦因數(shù)為μ1和μ2，并滿足tanα=

，細棒的質(zhì)量不計，與斜面不接觸，試求兩物體同時有最大靜摩擦力時棒與斜面上最大傾斜線AB的夾角θ的余弦值（最大靜摩擦力依據(jù)滑動摩擦力公式計算）參考答案：8.一個學生在做平拋實驗中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，他在曲線上任取水平距離均為△S的三點A、B、C，并測得△S=0.2m，又測出它們豎直之間的距離分別為S1=0.1m、S2=0.2m利用這些數(shù)據(jù)，這個學生求得物體拋初速度為

m／s，物體到B點的豎直分速度為

m/s，A點離拋出點的高度為

m.（取g=10m／s2）參考答案：2

1.5

0.1259.質(zhì)置為m的物體，在傾角為θ的光滑斜面上由靜止開始下滑，經(jīng)過時間t，在這段時間內(nèi)，支持力的沖量大小為mgcosθt，合外力對物體的沖量大小為mgsinθt．參考答案：解：物體在傾角為θ的光滑斜面上由靜止開始下滑，受重力和支持力，故：N=mgcosθ合力：F=mgsinθ故支持力沖量：IN=Nt=mgcosθt合力的沖量：I=Ft=mgsinθt故答案為：mgcosθt，mgsinθt．10.（多選題）如圖所示，平行板電容器AB兩極板水平放置，現(xiàn)將其接在直流電源上，已知A板和電源正極相連．當開關接通時．一帶電油滴懸浮于兩板之間的P點，為使油滴能向上運動，則下列措施可行的是（）A．將開關斷開，將B板下移一段距離B．將開關斷開，將AB板左右錯開一段距離C．保持開關閉合，將AB板左右錯開一段距離D．保持開關閉合，將A板下移一段距離

參考答案：BD解：A、開關斷開后，電容器所帶電量不變，將B板下移一段距離時，根據(jù)推論可知，板間場強不變，油滴所受的電場力不變，仍處于靜止狀態(tài)；故A錯誤．B、將開關斷開，將AB板左右錯開一段距離，電容減小，而電量不變，由C=可知，電壓U增大，由E=知，板間場強增大，油滴所受的電場力增大，油滴將向上運動．故B正確．C、保持開關閉合，將AB板左右錯開一段距離時，板間電壓不變，場強不變，油滴所受的電場力不變，仍處于靜止狀態(tài)；故C錯誤．D、保持開關閉合，將A板下移一段距離，板間距離減小，根據(jù)E=知，板間場強增大，油滴所受的電場力增大，油滴將向上運動．故D正確．故選BD11.兩點電荷間距離為r時，相互作用力為F，當距離變?yōu)閞/2時，它們之間相互作用力為______________F，為使作用力仍為F，則兩點電荷的電量可同時為原來的_________________倍.參考答案：4

，

12.一個氮14原子核內(nèi)的核子數(shù)有______個；氮14吸收一個α粒子后釋放出一個質(zhì)子，此核反應過程的方程是________。參考答案：14， 13.質(zhì)點做直線運動，其s-t關系如圖所示，質(zhì)點在0-20s內(nèi)的平均速度大小為_____m/s，質(zhì)點在_____s（精確到秒）時的瞬時速度約等于它在6-20s內(nèi)的平均速度。參考答案：0.8

10或14s三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示是研究牛頓第二定律的實驗裝置。長木板固定在水平桌面上，打點計時器固定在長木板上，紙帶穿過打點計時器，與帶滑輪的小車相連。調(diào)節(jié)木板的傾角，平衡摩擦力；沙桶和力傳感器通過繞在滑輪上的細繩相連，并保持連接力傳感器和沙桶的繩子與板面平行。①當放開沙桶時，使小車在木板上做勻加速直線運動。在某次測量中讀出力傳感器示數(shù)為F，則小車所受的合外力為

②改變沙子的質(zhì)量，打出一系列紙帶，同時從力傳感器上讀出F的大小，要研究質(zhì)量不變時加速度與合外力的關系，下列物理量中還需測量的是______；A．木板的長度L

B．小車的質(zhì)量M C．沙子的質(zhì)量m

D．紙帶上計數(shù)點間的距離③某次實驗過程中發(fā)現(xiàn)，所有操作合乎規(guī)范，砝碼的最大質(zhì)量與小車的質(zhì)量差不多。作圖像，在甲、乙、丙、丁四條線中，最有可能出現(xiàn)的是

圖線。參考答案：（1）2F（2分）（2）D（3分）（3）乙

（3分)15.1）如圖為“用DIS研究加速度和力、質(zhì)量的關系”的實驗裝置。（1）（多選）有關該實驗正確的是(

)A．實驗中小車必須每次從同一位置釋放B．改變鉤碼數(shù)量時導軌的傾斜角度不需改變C．當鉤碼數(shù)量變化時小車的質(zhì)量應保持不變D．鉤碼連接小車的細線不必平行于軌道（2）（單選）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量，得到a-F關系圖線（如圖所示）。此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）A．小車與軌道之間存在摩擦 B．導軌保持了水平狀態(tài)C．所用小車的質(zhì)量太大 D．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大參考答案：BC

（2）（3分）C

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（計算）（2011春?工農(nóng)區(qū)校級期中）土星周圍有許多大小不等的巖石顆粒，其繞土星的運動可視為圓周運動．其中有兩個巖石顆粒A和B與土星中心距離分別位rA=8.0×104km和rB=1.2×105km．忽略所有巖石顆粒間的相互作用．（結果可用根式表示）（1）求巖石顆粒A和B的周期之比．（2）土星探測器上有一物體，在地球上重為10N，推算出它在距土星中心3.2×105km處受到土星的引力為0.38N．已知地球半徑為6.4×103km，請估算土星質(zhì)量是地球質(zhì)量的多少倍？參考答案：（1）求巖石顆粒A和B的周期之比（2）估算土星質(zhì)量是地球質(zhì)量的95倍解：（1）由萬有引力提供向心力的周期表達式：解得：帶入數(shù)據(jù)解得：（2）設地球質(zhì)量為M，地球半徑為r0，地球上物體的重力可視為萬有引力，探測器上物體質(zhì)量為m0，在地球表面重力為G0，距土星中心r0′=3.2×105km處的引力為G0′根據(jù)萬有引力定律：由上述兩式得：答：（1）求巖石顆粒A和B的周期之比（2）估算土星質(zhì)量是地球質(zhì)量的95倍17.如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一傾角的傳送帶,兩皮帶輪軸心之間的距離,沿順時針方向以勻速運動。一質(zhì)量的物塊從傳送帶頂端無初速度釋放,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)。物塊離開傳送帶后在點沿切線方向無能量損失地進入半徑為的光滑圓弧形軌道,并沿軌道運動至最低點,與位于圓弧軌道最低點的物塊發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,物塊Q的質(zhì)量,物塊和均可視為質(zhì)點,重力加速度,。求：(1)物塊P從傳送帶離開時的動量；(2)傳送帶對物塊P做功為多少；(3)物塊P與物塊Q碰撞后瞬間,物塊P對圓弧軌道壓力大小的取值范圍。參考答案：(1)，方向與水平方向成斜向右下(2)

(3)試題分析：物塊在未到達與傳送帶共速之前,所受摩擦力方向沿傳送帶向下，由牛頓第二定律解得加速度，共速后物塊P所受摩擦力方向沿傳送帶向上，由牛頓第定律求出加速度，再由運動學公式求出速度，根據(jù)P=mv求出動量；物塊從頂端到底端，根據(jù)動能定理求出加速度；若物塊與物塊發(fā)生完全彈性碰撞，根據(jù)動量守恒和能量守恒求出速度，由牛頓第二定律得對圓弧軌道壓力大小的取值范圍。解：(1)物塊在未到達與傳送帶共速之前,所受摩擦力方向沿傳送帶向下，由牛頓第二定律得：解得：所需時間沿斜面向下運動的位移當物塊的速度與傳送帶共速后，由于，所以物塊所受摩擦力方向沿傳送帶向上,由牛頓第定律得：解得：a2=2m/s2物塊以加速度以運動的距離為：設物塊運動到傳送帶底端的速度為,由運動學公式得v12=v02+2a2x2解得則動量為P=mv1=，方向與水平方向成斜向右下(2)物塊從頂端到底端,根據(jù)動能定理：可知傳送帶對物塊做功為：W=(3)設物塊運動到點的速度為,由動能定理得解得：若物塊與物塊發(fā)生完全彈性碰撞，并設物塊碰撞后的速度為,物塊Q碰撞后的速度為,則兩物塊的碰撞過程動量守恒，碰撞前后動能之和不變；根據(jù)能量守恒：解得：若物塊與物塊發(fā)生完全非彈性碰撞則解得所以物塊的速度范圍為：在點由牛頓第二定律得：解得：物塊碰撞后間對圓弧軌道的壓力為,由牛頓第三定律可得：【點睛】本題主要考查了傳送帶問題，應用牛頓第二定律，動能定理及動量守恒定律結合即可解題。18.如圖甲所示，高h、長Ｌ的光滑絕緣正方形臺面上加有一豎直向下、磁感應強度B的勻強磁場．在臺面右側(cè)接著一個與內(nèi)側(cè)邊線對齊、每板寬為d（d＜）的平行板電容器（電容器有光滑絕緣的底部），右板接電源的正極，左板接電源負極，現(xiàn)有質(zhì)量為m、電量為+q的一群粒子（視為質(zhì)點）從靠近右板在底部由靜止釋放，通過