吉林省长春第二中学2019届高三物理下学期第一次月考试题（含解析）.docx

2018-2019学年吉林省长春二中高三（下）第一次月考物理试卷一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）1.如图为某一物理量y随另一物理量x变化的函数图象，关于该图象与坐标轴所围面积图中阴影部分的物理意义，下列说法正确的是A. 若图象表示加速度随时间的变化，则面积等于质点在相应时间内的位移B. 若图象表示力随位置的变化，则面积等于该力在相应位移内所做的功C. 若图象表示电容器充电电流随时间的变化，则面积等于相应时间内电容器储存的电能D. 若图象表示电势随位置的变化，则面积等于电场位置处的电场强度【答案】B【解析】若图象表示加速度随时间的变化，则根据v=at可知面积等于质点在相应时间内的速度变化量，选项A错误； 若图象表示力随位置的变化则根据W=Fx可知面积等于该力在相应位移内所做的功，选项B正确；若图象表示电容器充电电流随时间的变化，则根据q=It可知面积等于相应时间内电容器储存的电量，选项C错误； 若图象表示电势随位置的变化，则图像在x0位置的切线的斜率表示电场在x0位置处的电场强度，面积无任何物理意义，选项D错误；故选B.2.如图所示，空间有一正三棱锥OABC，点、分别是三条棱的中点。现在顶点O处固定一正的点电荷，则下列说法中正确的是A. 、三点的电场强度相同B. 所在平面为等势面C. 将一正的试探电荷从点沿直线移到点，静电力对该试探电荷先做正功后做负功D. 若点的电势为，A点的电势为，则连线中点D处的电势一定小于【答案】D【解析】【详解】、三点到O点的距离相等，根据点电荷的场强公式分析可知，、三点的电场强度大小相等，但方向不同，故A错误。A、B、C的三个点到场源电荷的距离相等，在同一等势面，但其它点到场源电荷的距离与A、B、C三点到场源电荷的距离不等，故所在平面不是等势面，故B错误；将一正的试探电荷从点沿直线移到点，电势先升高后降低，电势能先增大后减小，则静电力对该试探电荷先做负功后做正功，故C错误。由于间场强大于DA间场强，由知，、D间的电势差大于DA间的电势差，则有：，则，故D正确；故选D。3.小型登月器连接在航天站上，一起绕月球做圆周运动，其轨道半径为月球半径的3倍，某时刻，航天站使登月器减速分离，登月器沿如图所示的椭圆轨道登月，在月球表面逗留一段时间完成科考工作后，经快速启动仍沿原椭圆轨道返回，当第一次回到分离点时恰与航天站对接，登月器快速启动所用的时间可以忽略不计，整个过程中航天站保持原轨道绕月运行，不考虑月球自转的影响，则下列说法正确的是A. 从登月器与航天站分离到对接，航天站至少转过半个周期B. 从登月器与航天站分离到对接，航天站至少转过2个周期C. 航天站做圆周运动的周期与登月器在椭圆轨道上运动的周期之比为D. 航天站做圆周运动的周期与登月器在椭圆轨道上运动的周期之比为【答案】C【解析】【详解】航天站的轨道半径为3R，登月器的轨道半长轴为2R，由开普勒第三定律可知，航天站做圆周运动的周期与登月器在椭圆轨道上运动的周期之比为：；从登月器与航天站分离到对接，登月器的运动的时间为一个周期T，登月器可以在月球表面逗留的时间为t，使登月器仍沿原椭圆轨道回到分离点与航天飞机实现对接，则 ，n取整数，即n至少为1，这一时间要大于航天站的半个周期，而登月器在月球上要逗留一段时间，其值不知，即无法确定时间大小，则AB错误；航天站做圆周运动的周期与登月器在椭圆轨道上运动的周期之比为：，则C正确，D错误；故选C。4.如图甲所示，水平放置的平行金属导轨左端通过一单刀双开关S与定值电阻R和平行板电容器C连接，导体棒MN垂直置于导轨上且与导轨接触良好。规定向右为正方向，导体棒MN沿导轨运动的图象如图乙所示，金属棒始终处于方向竖直向上的匀强磁场中，不计导轨和导体棒MN的电阻，则在时间内A. 若开关S接1，则电容器C始终处于充电状态B. 若开关S接1，则时刻电容器C两端的电压最大C. 若开关S接2，则导体棒MN所受安培力的方向先向左后向右D. 若开关S接2，则时刻导体棒MN所受的安培力最大【答案】C【解析】【详解】在图象中，图象的斜率表示导体棒运动的速度，由图乙可知，时间内斜率是正、时间内斜率为负值，则说明时间内导体棒先向右移动后向左移动。若S接A，导体棒通过金属导轨与平行板电容器C连接，时间内导体棒向右先加速后减速，然后向左先加速后减速运动，根据可知，电容器两端电压先增大后减小，再反向增大减小，可知电容器先充电再放电，再充电再放电，故A错误；若S接A，时刻导体瞬间静止，即导体不切割磁感线，故MN中无感应电动势产生，电容器两极板电压为零，即最小，故B错误；若S接B，导体棒通过金属导轨与定值电阻R连，时间内，导体棒先向右运动后向左运动，根据右手定则可知，电流的方向先顺时针后逆时针，由左手定则可知，MN所受安培力方向先向左后向右，故C正确；若S接B，时刻MN瞬间静止，导体不切割磁感线，电路中无电流，MN受安培力为零即最小，故D错误。故选C。5.如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场，第二象限内的部分区域存在匀强电场图中未画出，现有一带电荷量为、质量为m的粒子，以大小为的初速度从点沿与x轴正方向成的方向射入磁场中，通过y轴上的点进人第二象限后，依次通过无电场区域和匀强电场区域后，到达x轴时速度恰好为0，已知该粒子从第一次通过N点到第二次通过N点时所用的时间为，粒子重力不计，下列说法正确的是A. 磁场的磁感应强度大小为B. 该粒子从P点开始到第一次通过N点时所用的时间为C. 该粒子在第一次通过无电场区域过程中的位移大小为D. 该粒子在第一次通过无电场区城过程中的位移大小为【答案】B【解析】【详解】画出带电粒子的运动轨迹如图所示，根据几何关系可知，根据洛伦兹力提供向心力可得，联立可得：，故A错误；粒子在磁场中运动的周期：，从P到N的时间，故B正确；设粒子在非电场区域飞行时间为，位移为，在电场中飞行时间为，位移为，则有由几何关系有：又因为：，联立可得：，故CD错误。故选B。二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）6.如图所示，一光滑水平轨道的左边紧靠竖直墙壁，右边与一个半径足够大的光滑圆弧轨道平滑相连，质量分别为与的木块A、B静置于光滑水平轨道上，现给木块A一大小为的速度，使其水半向左运动并与墙壁碰撞，碰撞的时间为，碰后的速度大小变为，木块A、B碰撞后立即粘在一起继续向右运动，重力加速度g取，则A. 在木块A与墙壁碰撞的过程中，墙壁对木块A的平均作用力大小为50NB. 木块A与在墙壁碰撞的过程中没有能量损失C. 木块A、B碰撞后一起向右运动的速度大小为D. 木块A、B滑上圆弧轨道后到达的最大高度为【答案】ACD【解析】【详解】设水平向右为正方向，当A与墙壁碰撞时，由动量定理得：，代入数据解，墙壁对A的平均作用力为：，故A正确。A与墙壁碰撞后动能减小，说明碰撞过程中A的能量有损失，故B错误。设碰撞后A、B的共同速度为v，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，代入数据解得：，故C正确。A、B在光滑圆形轨道上滑动时，只有重力做功，其机械能守恒，由机械能守恒定律得：，代入数据解得：，故D错误。故选ACD。7.如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线圈abcd的匝数为N，电阻不计，理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：2，定值电阻与的阻值均为R，所用电表均为理想交流电表，当线圈abcd转动的角速度大小为时，电压表的示数为U，则A. 此时电流表的示数为B. 从图示位置线圈abcd与磁场方向平行开始计时，线圈abcd中产生的电动势的瞬时表达式为C. 在线圈abcd转动的过程中，穿过线圈的磁通量的最大值为D. 当线圈abcd转动的角速度大小为时，电压表的示数为4U【答案】AC【解析】【详解】流过副线圈的电流，根据可知，流过电流表的电流，故A正确；变压器中原线圈的电压为，根据可知电压，电阻分得的电压，故线圈产生的感应电动势的有效值为，最大值，故从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为，故B错误；根据可知，故C正确；根据可知，转动角速度加倍，产生的感应电动势加倍，故电压表的示数加倍，为2U，故D错误。故选AC。8.如图所示，倾角为的固定斜面上放置一长方体木箱，木箱中有垂直于箱底的光滑直杆，木箱和直杆的总质量为，一质量为m的铁环从直杆的上端由静止开始下滑，在铁环下滑的过程中木箱始终保持静止，则在铁环到达箱底之前A. 木箱对斜面的压力大小为B. 木箱对斜面的压力大小为C. 斜面对木箱的摩擦力大小为D. 斜面对木箱的摩擦力大小为【答案】BC【解析】【详解】直杆对铁环的作用力垂直直杆，故对铁环进行受力分析可得：直杆对铁环的作用力沿斜面向上，大小为；根据作用力和反作用力可得：铁环对直杆的作用力沿斜面向下，大小为；对木箱和直杆整体进行受力分析，由受力平衡可得：木箱受到斜面垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力；那么根据作用力和反作用力可得：木箱对斜面的压力为，方向垂直斜面向下，故AD错误，BC正确；故选BC。三、实验题探究题（本大题共2小题，共14.0分）9.图a是一种测量重力加速度的仪器结构图，条形重物块如图通过挂孔挂在夹物装置上，释放后穿过光电门下落到接物斗里，光电门与数字毫秒计相连，可记录光电门被遮光的时间物块中间有可以遮盖的窗口，如图b，测出挂孔下边距物块下端的距离为，窗口下边距物块下端的距离为实验步骤如下：关闭物块中间的窗口，释放物块，使其自由下落，记录光电门的遮光时间；将物块从接物斗中取出，打开物块中间的窗口，重复的步骤，记录光电门第一次被遮光的时间；重复上述实验，多次记录和，测出g的值完成下列填空：物块在时间内的平均速度为_用所测物理量的符号表示，该速度_填“大于”、“小于”或“等于”物块在时间内的平均速度重力加速度g的表达式为_用所测物理量的符号表示写出本实验测量误差产生的一个原因：_【答案】 (1). (2). 大于 (3). (4). 长度和的测量存在偶然误差或物块释放后未能沿直线下落，空气阻力对物块下落的影响等【解析】【详解】根据平均速度的定义，物块在时间内的平均速度时间内的平均速度根据匀变速直线运动的推论，平均速度等于中间时刻的瞬时速度因为，条形重物做自由落体运动，所以物块在时间内的平均速度大于物块在时间内的平均速度；根据加速度定义，有: 本实验误差长度和的测量存在偶然误差或物块释放后未能沿直线下落，空气阻力对物块下落的影响等10.某实验小组利用如图甲所示的电路测量一微安表量程为，内阻约为的内阻，可选用的器材有，定值电阻阻值为、滑动变阻器阻值范围为，电源电动势为2V，内阻很小、电阻箱和阻值范图均为、单刀单掷开关、单刀双掷开关和导线若干。根据图甲的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路补充完整。闭合开关前滑动变阻器的滑片在最左端 _完成电路连接后，该小组的操作步骤如下：将滑动变阻器的滑片P移到最左端，调节电阻箱的阻值为0；闭合开关，移动滑片P，使微安表的指针满偏。保持滑片P的位置不动，调节电阻箱，使微安表的示数正好是指针满偏时的；记录电阻箱的阻值，则微安表内阻的测量值_；保持滑片P的位置不动，调节电阻箱，使微安表的示数正好是指针满偏时的；记录电阻箱的阻值，则微安表内阻的测量值_。微安表内阻的测量值和都比实际值偏_选填“大”或“小”。为减小系统误差，该小组改进了电路设计，如图丙所示，先闭合开关，将开关拨到位置a，调节滑动变阻器的滑片P，使微安表的指针满偏，然后将开关拨到位置b，保持滑片P的位置不变，同时调节电阻箱和，使电阻箱的阻值和电阻箱的阻值满足_，且使微安表的示数正好是指针满偏时的，则微安表内阻的测量值。【答案】 (1). (2). (3). (4). 大 (5). 1【解析】【详解】按电路连线如图所示，要注意滑动变阻器是分压接法。滑动变阻器的阻值较小，当滑片处于某一位置时，电阻箱为零，此时电流表满偏。保证滑动变阻器位置不变，此处近似认为电压为U不变，当电阻箱为r1时电流表半偏，据欧姆定律有：，联立可得：。同理，当调节电阻箱为r2时，电流表偏转，即，联立解得：在改进的电路中，开关拔向a时：有：开关拔向b时，而最后结论是：，联立可得：四、计算题（本大题共6小题，共63.0分）11.如图所示，在倾角为30的光滑斜面上，一轻质弹簧两端连接两个质量均为m1 kg的物块B和C。物块C紧靠着挡板P，物块B通过一跨过光滑定滑轮的轻质细绳与质量m08 kg、可视为质点的小球A相连，与物块B相连的细绳平行于斜面，小球A在外力作用下静止在对应圆心角为60、半径R2 m的光滑圆弧轨道的最高点a处，此时细绳恰好伸直且无拉力，圆弧轨道的最低点b与光滑水平轨道bc相切。现由静止释放小球A，当小球A滑至b点时，物块B未到达a点，物块C恰好离开挡板P，此时细绳断裂。已知重力加速度g取10 m/s2，弹簧始终处于弹性限度内，细绳不可伸长，定滑轮的大小不计。求：（1）弹簧的劲度系数；（2）在细绳断裂后的瞬间，小球A对圆弧轨道的压力大小。【答案】（1）5 N/m （2）144 N【解析】【详解】(1)小球A位于a处时，绳无张力且物块B静止，故弹簧处于压缩状态对B由平衡条件有kxmgsin 30当C恰好离开挡板P时，C的加速度为0，故弹簧处于拉升状态对C由平衡条件有kxmgsin 30由几何关系知Rxx代入数据解得k5 N/m(2)物块A在a处与在b处时，弹簧的形变量相同，弹性势能相同，故A在a处与在b处时，A、B系统的机械能相等，有m0gR(1cos 60)mgRsin 30m0vA2mvB2将A在b处的速度分解，由速度分解关系有vAcos 30vB代入数据解得vA4 m/s在b处，对A由牛顿定律有Nm0gm0代入数据解得Nm0gm0144 N由牛顿第三定律，小球A对圆轨道的压力大小为N144 N12.如图所示，间距的平行导轨MNS、PQT处于磁感应强度大小均为的两个匀强磁场中，水平导轨处的磁场方向竖直向上，光滑倾斜导轨处的磁场方向垂直于导轨平面斜向下。长度均为L、质量均为、电阻均为的导体排ab、cd分别垂直放置于水平和倾斜导轨上，并与导轨接触良好，导轨电阻不计，导体棒ab通过两根跨过光滑定滑轮的绝缘细线分别与质量的物体C和导体棒cd相连，细线沿导轨中心线且在导轨平面内，细线及滑轮的质量不计，已知倾斜导轨与水平面的夹角，水平导轨与导体棒ab间的动摩擦因数，重力加速度g取，两导轨足够长，导体棒cd运动中始终不离开倾斜导轨。将物体C由静止释放，当它达到最大速度时下落的高度，在这一运动过程中，求：物体C的最大速度；导体棒ab产生的焦耳热。【答案】；【解析】【详解】设C达到的最大速度为，由法拉第电磁感应定律，回路的感应电动势为：由欧姆定律得回路中的电流强度为：金属导体棒ab、cd受到的安培力为：设连接金属导体棒ab与cd的细线中张力为，连接金属导体棒ab与物体C的细线中张力为，导体棒ab、cd及物体C的受力如图：由平衡条件得：由可解得：。系统在该过程中产生的内能为，由能的转化和守恒定律得：运动过程中由于摩擦产生的内能为：则这一过程电流产生的内能为：又因为ab棒、cd棒的电阻相等，则由可得，电流通过ab棒产生的焦耳热为：。13.下列说法正确的是_。A. 分子运动的平均速率可能为0B. 液体与空气相接触时，表面层内分子所受其他分子的作用力表现为引力C. 空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D. 有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体E. 一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关系【答案】BDE【解析】【详解】分子永不停息做无规则的运动，则分子运动的平均速率不可能为零，瞬时速度也不可能为零，故A错误；表面层内分子间距变大，则所受其它分子的作用表现为相互吸引，故B正确；水蒸气的压强表示的是绝对湿度；相对湿度为水蒸气的压强与同温度下的饱和汽压的比值，故C错误；晶体和非晶体在一定的条件下可以转化。故D正确；浸润与不浸润与两种接触物质的性质有关；水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系。故E正确；故答案为BDE.14.如图甲所示，在长的底端封闭、上端开口的竖直细玻璃管内，用一段长的水银柱封闭着长的理想气体，此时管内、外气体的温度均为已知大气压强，热力学温度。现将该玻璃管缓慢倾斜至与水平面成角，如图乙所示，求此时管内气体的长度。在的基础上将管内的水银柱取走，再缓慢对玻璃管加热，求当管内