2019-2020学年浙江省杭州市滨江区杭州高三下3月月考物理试卷

杭州XX中高三3月月考物理科目选择题部分一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1.对牛顿第一定律的建立作出过重要贡献的科学家是（）A.卡文迪什 B.伽利略 C.惠更斯 D.奥斯特【答案】B【解析】在牛顿发现牛顿第一定律之前，伽利略就研究了力和运动的关系，得出了力不是维持物体运动原因的结论，为牛顿第一定律的建立奠定了基础．故B正确，ACD错误．2.跳伞运动员在空中打开降落伞一段时间后，保持匀速下降．已知运动员的重量为G1，圆顶形伞面的重量为G2，在伞面边缘有24条均匀分布的相同轻细拉线与运动员相连，每根拉线和竖直方向都成30°角．设运动员所受空气阻力不计，则每根拉线上的张力大小为()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】【详解】如图以一根丝线为例，每根丝线拉力向上的分力；由共点力的平衡条件可知：，解得：，故A正确，B、C、D错误；故选A．【点睛】运动员受本身的重力及24根丝线的拉力而处于平衡状态；将丝线的拉力分解为水平和竖直两个方向上的分力，则竖直上的分力之和等于向下的重力．3.光滑水平面上有一质量为2kg的物体，在五个恒定的水平共点力的作用下处于平衡状态．现同时撤去大小分别为8N和16N的两个水平力而其余力保持不变，关于此后物体的运动情况的说法中正确的是（）A.一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是4m/s2B.可能做匀减速直线运动，加速度大小可能是2m/s2C.一定做匀变速运动，加速度大小可能是10m/s2D.可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是8m/s2【答案】C【解析】【分析】【详解】物体在五个恒定的水平共点力的作用下处于平衡状态．即五个力的合力为零，所以撤去大小分别为8N和16N的两个水平力后，其他三个力的合力等于撤去的两个力的合力大小，方向相反，合力范围为，所以加速度范围为：，如果物体原先是静止的，则撤去后做匀变速直线运动，加速度范围为，如果物体原先是运动的，但撤去后合力方向与运动方向不共线，则做匀变速曲线运动，加速度范围为，所以AB错误C正确；因为撤去后物体受到的合力恒定，不可能做圆周运动，因为圆周运动的合力时刻指向圆心，故D错误；4.两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是图中的（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【分析】【详解】对于圆锥摆，细线的拉力和重力的合力来提供小球的向心力，设细线长为L，摆球质量为m，细线与竖直方向的夹角为θ，小球与悬挂点的竖直高度为h，则有mgtanθ=mrω2r=Lsinθh=Lcosθ联立解得由题知两球的角速度相同，故两球的高度相同，故选B。5.如图，在点电荷－q的电场中，放着一块带有一定电量、电荷均匀分布的绝缘矩形薄板，MN为其对称轴，O点为几何中心．点电荷－q与a、O、b之间的距离分别为d、2d、3d.已知图中a点的电场强度为零，则带电薄板在图中b点处产生的电场强度的大小和方向分别为()A.，水平向右B.，水平向左C＋，水平向右D.，水平向右【答案】A【解析】【分析】【详解】由电场的矢量叠加原理，可知矩形薄板在a处产生的场强与点电荷－q在a处的场强等大反向，大小为．由对称性可知，矩形薄板在b处产生的场强也为，方向向右．故A正确．6.一直升飞机停在南半球的某地上空，该处地磁场有竖直方向的分量，其分量大小为B，直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，从上往下的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动，螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示，如果忽略a到转轴中心线的距离，用表示每个叶片中的感应电动势，则()A.，且a点电势低于b点电势B.，且a点电势低于b点电势C.，且a点电势高于b点电势D.，且a点电势高于b点电势【答案】C【解析】【分析】【详解】顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动，若俯视，则叶片逆时针转动切割磁感线，根据右手定则，a点电势高于b点电势，由公式所以电动势为故C正确。7.一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为Ek0，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能Ek与位移x关系的图线是()A B. C. D.【答案】C【解析】【分析】【详解】设斜面倾角为θ，根据动能定理，当小物块沿斜面上升时，有：－(mgsinθ＋f)x=Ek－Ek0即：Ek=－(f＋mgsinθ)x＋Ek0所以Ek与x的函数关系图象为直线，且斜率为负；设x0为小物块到达最高点时的位移，当小物块沿斜面下滑时根据动能定理有：(mgsinθ－f)(x0－x)=Ek－0即：Ek=－(mgsinθ－f)x＋(mgsinθ－f)x0所以下滑时Ek随x的减小而增大且为直线。综上所述，故C正确，ABD错误。故选C。8.如图所示，在外力作用下某质点作直线运动的图像为正弦曲线。从图中可以判断（）A.在0~t1时间内，外力做正功B.在0~t1时间内，外力的功率逐渐增大C.在t2时刻，外力的功率最大D.在t1~t3时间内，外力做的总功不为零【答案】A【解析】【分析】【详解】A．在时间内，由图象可知，物体的速度增大，动能增大，由动能定理知外力做正功，A正确；B．图象斜率表示加速度，加速度与外力成正比，则知在时间内，加速度减小，外力减小减小，速度增大。由图象可知0时刻速度为零，由可知外力的功率为零。时刻速度最大但拉力为零，时刻外力功率也为零，可知外力功率先增大后减小，B错误；C．时刻物体的加速度为零，外力为零，由可知外力的功率为零，C错误；D．在时间内物体的动能变化量为零，由动能定理可知外力做的总功为零，D错误。故选A。9.如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是A.甲的向心加速度比乙的小 B.甲的运行周期比乙的小C.甲的角速度比乙的大 D.甲的线速度比乙的大【答案】A【解析】根据卫星运动的向心力由万有引力提供，有：

由，可知甲的向心加速度小于乙的向心加速度，故A正确;，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的周期大于乙的周期，故B错误；，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的角速度小于乙的角速度，故C错误；，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的线速度小于乙的线速度，故D错误．故选A．点睛：抓住半径相同，中心天体质量不同，根据万有引力提供向心力展开讨论即可，注意区别中心天体的质量不同．10.如图甲所示电路中，R为电阻箱，电源的电动势为E，内阻为r．图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图象，其中功率P0分别对应电流I1、I2，外电阻R1、R2．下列说法中正确的是（）A. B. C. D.【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB．由闭合电路欧姆定律得输出功率为由图可知对应功率相同整理得A错误B正确；CD．根据电功率表达式且则有整理得即C错误D正确。故选BD。11.如图所示，在O点处放正点电荷，以水平线上某点O′为圆心，画一个圆与电场线分别相交于a、b、c、d、e．则下列说法正确的是()A.b、e两点的电场强度相同B.b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差C.a点电势高于c点电势D.负电子在d点电势能大于在b点的电势能【答案】B【解析】【分析】【详解】b、e两点到点电荷O的距离相等，根据可知两点处的电场强度大小相等，但是方向不同，故电场强度不同，A错误；b、e两点到点电荷O的距离相等，即两点在同一等势面上，电势相等，c、d两点到点电荷O的距离相等，即两点在同一等势面上，电势相等，故b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差，B正确；在正电荷产生的电场中，距离点电荷越近，电势越高，故a点的电势低于c点的电势，b点电势低于d点电势，而负电荷在低电势处电势能大，故负电子在d点的电势能小于在b点的电势能，CD错误；【点睛】本题的关键是掌握点电荷电场规律：①距离正点电荷越近，电势越高，电场强度越大，②在与点电荷等距的点处的电势相等，③负点电荷在低电势处电势能大．12.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，则（）A.磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B.磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C.磁铁对桌面的压力增大、不受桌面摩擦力的作用D.磁铁对桌面的压力增大、受到桌面摩擦力的作用【答案】A【解析】【分析】【详解】在磁铁外部，磁感线从极指向极，长直导线在磁铁的中央正上方，导线所在处磁场水平向左方；导线电流垂直于纸面向外，由左手定则可知，导线受到的安培力竖直向下方；由牛顿第三定律可知，导线对磁铁的作用力竖直向上，因此磁铁对桌面的压力减小，小于磁铁的重力，磁铁没有运动趋势，磁铁不受摩擦力；A．与分析相符，故A正确；B．与分析不符，故B错误；C．与分析不符，故C错误；D．与分析不符，故D错误。13.如图所示为“割绳子”游戏中的一幅截图，游戏中割断左侧绳子糖果就会通过正下方第一颗星星…….糖果一定能经过星星处吗？现将其中的物理问题抽象出来进行研究：三根不可伸长的轻绳共同系住一颗质量为m的糖果（可视为质点），设从左到右三根轻绳的长度分别为l1、l2和l3，其中最左侧的绳子处于竖直且张紧的状态，另两根绳均处于松弛状态，三根绳的上端分别固定在同一水平线上，且相邻两悬点间距离均为d，糖果正下方的第一颗星星与糖果距离为h．已知绳子由松弛到张紧时沿绳方向的速度分量即刻减为零，现将最左侧的绳子割断，以下选项正确的是()A.只要满足，糖果就能经过正下方第一颗星星处B.只要满足，糖果就能经过正下方第一颗星星处C.糖果可能以的初动能开始绕中间悬点做圆运动D.糖果到达最低点的动能可能等于【答案】D【解析】【分析】【详解】A、B、糖果在绳拉直前做自由落体运动，绳2和绳3不能绷紧，后绕绳做圆周运动，则绕运动而未伸直，或绕运动而未伸直，则需同时满足和，故AB均错误．C、从小球自由下落到刚刚伸直，由动能定理得，在绳2绷紧后，沿绳方向速度会损失掉，剩余速度为；解得，故C错误；D、以C选项末态为初态，以糖果刚刚到达最低点为末态，由动能定理得，解得，由于绳子绷紧过程可能有两次速度损失而产生能量损失，故绷紧后动能会少于，故D正确．故选D。二、选择题Ⅱ（本题共3小题。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。）14.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到c点，t=0.6s时波恰好传到e点，波形如图中虚线所示，a、b、c、d、e是介质中的质点，下列说法正确的是（）A.当t=0.5s时质点b、c的位移相同B.当t=0.6s时质点a速度沿y轴负方向C.质点c在这段时间内沿x轴正方向移动了3mD.质点d在这段时间内通过的路程为20cm【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．由题意可得该波向右传播，起振的方向向上，波长是4m，0.6s的时间内传播的距离是，所以波的周期T=0.6×=0.8s，该波的方程：；当t=0.5s时质点b的位移：；c点的位移：当质点b、c的位移相同．故A正确；B．由题意可得该波向右传播，由平移法可知，当t=0.6s时质点a速度沿y轴正方向．故B错误；C．质点c在这段时间内只是沿振动的方向振动，没有沿x轴正方向移动．故C错误．D．由图可知，质点d在0.6s内先向上运动到达最高点后又返回平衡位置，在这段时间内通过的路程是2倍的振幅，为20cm．故D正确．故选AD.点睛：本题考查对波动图象的理解能力．知道两个时刻的波形时，往往应用波形的平移法来理解．该题中的A选项使用波的方程是该题的难点，也可以使用作图的方法来解决．15.如图（甲）所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，abcd所围区域内存在垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方的水平桌面上放置一导体圆环。若圆环与桌面间的压力大于圆环的重力，abcd区域内磁场的磁感强度随时间变化关系不可能是（）A. B.C. D.【答案】ACD【解析】【分析】【详解】圆环与桌面间的压力大于圆环的重力，得知导体圆环将受到向下的磁场作用力，根据楞次定律的另一种表述，可见螺旋管中的磁场磁通量在增大，即螺线管和abcd构成的回路中产生的感应电流在增大。根据法拉第电磁感应定律则感应电流可知增大时（即B变化的越来越快），感应电流才增大。ACD选项中的减小（B变化的越来越慢），B选项中的增大（B变化的越来越快），所以B可能，ACD不可能。让选不可能的，故选ACD。16.分别用波长为和的光照射同一种金属,产生的光电子最大速度之比为2∶1,普朗克常量和真空中光速分别用和表示,那么下列说法正确的有()A.该种金属的逸出功为B.该种金属的逸出功为C.波长超过的光都不能使该金属发生光电效应D.波长超过的光都不能使该金属发生光电效应【答案】AD【解析】【分析】根据爱因斯坦光电效应方程，mv02＝hγ−W0，结合γ＝，并依据发生光电效应现象的条件，即可求解．【详解】由题意可知，由爱因斯坦光电效应方程，mv02＝hγ−W0，与γ＝，可列出两个方程，即为mv02＝h−W0；mv0′2＝h−W0；由于v0=2v0′，解得：，故A正确，B错误；根据发生光电效应现象的条件，，即λ0≤3λ，即可发生光电效应现象，故C错误，D正确，故选AD．非选择题部分三、非选择题（本题共6小题，共55分。）17.利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验。(1)除打点计时器（含纸带、复写纸）、小铁锤、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有________。（选填器材前的字母）A．天平B．刻度尺C．游标卡尺D．直流电源E．交流电源F．秒表(2)图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的频率为f。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量∣ΔEp∣=________，动能的增加量ΔEk=________。(3)在实验过程中，数据处理正确的是________A．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤B．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度C．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度vD．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度(4)某同学操作时在重锤下落后接通电源，打点计时器开始工作；该同学把第一个打点记为O，测量其它计数点到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，描绘v2-h图像。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，v2-h图像是图3中的哪一个________【答案】(1).BE(2).mghB(3).(4).ACD(5).A【解析】【分析】【详解】(1)[1]A．实验过程中质量相互抵消，不需要天平测量质量，A不需要；BC．在该实验中需要测量点迹间的距离，需要刻度尺，测量结果不需要太精密，且距离要大于游标卡尺测量范围，所以不需要游标卡尺，B需要C不需要；DE．打点计时器使用的是交流电源，故D不需要E需要；F．打点计时器是计时仪器，不需要秒表，F不需要。故需要BE。(2)[2]从打下O点到打下B点的过程中，重锤下落高度，故重力势能减少量为即机械能减少量为。[3]下落过程近似为匀加速直线运动，所以B点的瞬时速度等于AC过程中的平均速度，故有所以动能增加量为即动能的增加量为。(3)[4]A．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤；打点计时器先启动，可以保证纸带上的速度从零开始，那么，纸带上的点较多，可选用的点也较多，那么，多组数据处理可减少实验误差，A正确；BC．由于摩擦、空气阻力等因素，通常；而且我们实验目的就是要验证，故不能用该公式计算，通常利用匀变速运动时间中点的瞬时速度等于平均速度来求得某一位置的速度，B错误C正确；D．某点到O点的距离h即为重锤下落的高度，故有mgh求得重力势能的减少量，故D正确；故选ACD。(4)[5]设阻力为f，那么，由动能定理可得变形可得即图像是一条过原点的倾斜直线，A正确BCD错误。故选A。18.在“测定电源电动势和内阻”的实验中，实验室仅提供下列实验器材：A．两节旧干电池，每节电动势约1.5VB．直流电压表Vl、V2，量程均为0~3V，内阻约3kΩC．电流表，量程0~0.6A，内阻小于1ΩD．定值电阻R0，阻值2ΩE．滑动变阻器R，最大阻值15ΩF．导线和开关若干(1)请根据连接的实物图甲，在图乙虚线框中画出对应的电路图__________________；(2)实验过程中，由于电流表发生了故障，某同学又设计了图丙所示的电路测定电源的电动势和内阻，实验中移动滑动变阻器触头，记录Vl和V2的值如下表所示，用测出的数据在图丁中绘出U1－U2图线_________。组数123456电压U1/V0．801．251．531．721．871．98电压U2/V1．601．872．042．152．242．31(3)由图线可得被测电池组的电动势E=_______V，内阻r=_________Ω。（结果保留两位有效数字）【答案】(1).(2).(3).2.8-3.2(4).2.9-3.1【解析】【分析】【详解】(1)[1]根据实物图可得出对应的原理图如图所示(2)[2]根据表中数据采用描点法可得出对应的图象如图所示(3)由闭合电路欧姆定律可知整理得从图中可知当U2=1.60V时，U1=0.80V；当U2=2.24V时，U1=1.87V；[3]由以上方程解得E=3.0V[4]由以上方程解得r=3.0Ω即电源电动势为3.0V，电源内阻为3.0Ω。19.如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°的长斜面体，物体A以v1=8m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出。物体A上滑过程中速度减小，当速度减为零时恰好被B物体击中。已知物体A与斜面体间的动摩擦因数为0.25。（A、B均可看作质点，sin37°=0．6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求：(1)物体A上滑过程所用的时间t；(2)物体B抛出时的初速度v2；(3)物体A、B间初始位置的高度差h。【答案】(1)1s；(2)3.2m/s；(3)7.4m【解析】【分析】【详解】(1)物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：代入数据得a=8m/s2设经过t时间相撞，由运动学公式代入数据得t=1s即物体A上滑过程所用的时间为1s。(2)平抛物体B的水平位移代入数据得x=3.2m平抛速度代入数据得v2=3.2m/s即物体B抛出时的初速度为3.2m/s(3)物体A、B间的高度差而，解得即物体A、B间的高度差为7.4m。20.如图（a）所示，一光滑绝缘细杆竖直放置，距细杆右侧d＝0.3m的A点处有一固定的点电荷。细杆上套有一带电量q＝1×10-6C，质量m＝0.05kg的小环。设小环与点电荷的竖直高度差为h。将小环无初速释放后，其动能Ek随h的变化曲线如图（b）所示。（1）试估算点电荷所带电量Q；（2）小环位于h1＝0.40m时的加速度a；（3）小环从h2＝0.3m下落到h3＝0.12m的过程中其电势能的改变量。（静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，g＝10m/s2）【答案】（1）1.6×10-5C；（2）a＝0.78m/s2，方向向下；（3）增加0.11J。【解析】【分析】【详解】（1）由图可知，当＝0.36m时，小环所受合力为零则解得结果在1.55～1.59之间均可；（2）小环加速度沿杆方向，根据牛顿第二定律有：又解得a＝0.78m/s2，方向向下（由于第一问的错误导致的结果不扣分）；（3）设小环从h＝0.3m下落到h＝0.12m的过程中电场力对小环做功WG，根据动能定理代入数据解得；所以小环的电势能增加了0.11J。21.如图所示，阻值为R，质量为m，边长为l的正方形金属框位于光滑的水平面上．金属框的ab边与磁场边缘平行，并以一定的初速度进入矩形磁场区域，运动方向与磁场边缘垂直．磁场方向垂直水平面向下，在金属框运动方向上的长度为．已知金属框的ad边进入磁场后，金属框在进、出磁场阶段中的运动速度与ab边在磁场中的位置坐标之间的关系为（未知），式中c为某正值常量．若金属框完全通过磁场后恰好静止，求：(1)磁场的磁感应强度；(2)从金属框开始进入磁场区域到金属框的ab边刚出磁场区域的运动过程中的安培力所做的功．【答案】(1)(2)【解析】【分析】【详解】