高三物理月考试题及答案-山东淄博第六中学2015届高三上学期第一

山东省淄博第六中学2015届高三上学期第一次诊断性检测

理综物理试题

二、选择题（本题包括7小题，共42分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 14．如图所示，a、b两小球静止在同一条竖直线上，离地面足够高．b球质量大于a球质量．两球间用一条细线连接，开始线处于松弛状态．现同时释放两球，球运动过程中所受的空气阻力忽略不计．下列说法正确的是 （ ）

A．下落过程中两球间的距离保持不变

B．下落后两球间距离逐渐增大，一直到细线张紧为止 C．下落过程中，a、b两球都处于失重状态 D．整个下落过程中，系统的机械能守恒 【答案】ACD

【命题立意】本题旨在考查机械能守恒定律、自由落体运动。

【解析】两球都做自由落体运动，在相等时间内下降的位移相等，则两球的距离保持不变，故A正确，B错误；两球仅受重力，处于完全失重状态，故C正确；在运动的过程中，只有重力做功，系统机械能守恒，故D正确。故选：ACD。

15．如图所示，质量为m的小物体（可视为质点）静止在半径为R的半球体上，小物体与半球体间的动摩擦因数为?，物体与球心的连线与水平地面的夹角为?，整个装置处于静止状态．下列说法正确的是 （ ）

A．小物体对半球体的压力大小为mgsin?

B．半球体对小物体摩擦力的大小为?mgcos? C．?角（为锐角）越大，地面对半球体的摩擦力越小 D．?角（为锐角）变大时，地面对半球体的支持力不变 【答案】AD

【命题立意】本题旨在考查共点力平衡的条件及其应用、力的合成与分解的应用。 【解析】对小物体受力分析如图1：

将重力正交分解，如图2：

由于物体静止在半球上，处于平衡状态，沿半径方向列平衡方程：N?mgsin??0 沿切向列平衡方程：f?mgcos??0

解以上两式得：N?mgsin?,f?mgcos?，故A正确；

由于小物体静止在半球上，并没有相对球面滑动，故不能用f??N来计算，此时摩擦力为

mgcos?，故B错误；

由于物体、半球都相对地面静止，故把小物体和半球看做整体，整体只受重力和支持力，半球和地面间无摩擦力，故C错误；

无论角?怎么变，只有物体静止在半球上，则就可以把小物体及半球看做整体，整体受力分析发现整体只受重力和支持力，由二力平衡知：地面对半球的支持力始终等于小物体和半球的重力之和，不随?改变，故D正确。 故选：AD

【举一反三】本题综合了受力分析、正交分解、平衡条件应用等知识。还要涉及整体法处理物理问题的能力，具有一定的难度。

16．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10︰1，b是原线圈的中心抽头，电压表○V

和电流表○A均为理想交流电表，除滑动变阻器的电阻R外，其余电阻均不计．在原线圈c、

d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1?2202sin100?t(V)．下列说法正确的是

（ ）

A．该交流电的频率为100Hz

B．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 V C．单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头P向上滑动的 过程中，电压表和电流表的示数均变小

D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数 均变大 【答案】BD

【命题立意】本题旨在考查变压器的构造和原理。

?t(V)，可知，??100?，则交流电的频【解析】A、由瞬时值表达式u1?2202sin100率为：50Hz，故A错误；

?t(V)，原线圈的电压最大值为：2202V，其有B、根据时值表达式u1?2202sin100效值为：220V，电压与匝数成正比可知，所以副线圈的电压的有效值为：22V，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为：22V，所以B正确；

C、单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头P向上滑动的过程中，滑动变阻器的电阻变大，电路的总电阻变大，由于电压是由变压器决定的，所以电流变小，电压表的示数不变，故C错误；

D、当单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比由10︰1变为5︰1，所以输出的电压升高，电压表和电流表的示数均变大，所以D正确。 故选：BD

17．我国未来将在月球地面上建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭发动机的航天飞机A在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆轨道的近月点B处与空间站C对接．已知空间站绕月圆轨道的半径为r，周期为T，万有引力常量为G，月球的半径为R．下列说法正确的是 （ ）

A．要使对接成功，飞机在接近B点时必须减速

B．航天飞机在图示位置正在加速向B运动

4?2r3C．月球的质量为M?

GT2D．月球的第一宇宙速度为v?【答案】ABC

【命题立意】本题旨在考查万有引力定律及其应用、第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度。

【解析】要使航天飞机在椭圆轨道的近月点B处与空间站C对接，必须在接近B点时减速，否则航天飞机将继续做椭圆运动，故A正确；根据开普勒定律可知，航天飞机向近月点B

2?rT

GMm4?2r运动时速度越来越大，故B正确；设空间站的质量为m：，由?m2得，

r2T4?2r3M?，故C正确； 2GTD、空间站绕月圆轨道的半径为r，周期为T，其运行速度为v?2?r，其速度小于月球的T第一宇宙速度，所以月球的第一宇宙速度大于v?故选：ABC

2?r，故D错误。 T18．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流方向如图1所示时的感应电动势为正．当磁场的磁感应强度B（向上为正方向）随时间t的变化如图2所示时，图3中能正确表示线圈中感应电动势E随时间t变化的图线是： （ ）

【答案】A

【命题立意】本题旨在考查法拉第电磁感应定律。 【解析】在01s内，根据法拉第电磁感应定律：E?n???BS?n?nB0S。根据楞次?t?t定律，感应电动势的方向与图示箭头方向相同，为正值；在1应电动势为零；在35s内，根据法拉第电磁感应定律，E??n3s内，磁感应强度不变，感???BSnB0SE?n??，?t?t22根据楞次定律，感应电动势的方向与图示方向相反，为负值，所以A正确，BCD错误。 故选：A

19．如图所示，在平行于xoy平面的区域内存在着电场，一个正电荷沿直线先后从C点移动到A点和B点，在这两个过程中，均需要克服电场力做功，且做功的数值相等．下列说法正确的是（ ）

A．A、B两点在同一个等势面上 B．B点的电势低于C点的电势

C．该电荷在A点的电势能大于在C点的电势能

D．这一区域内的电场可能是在第Ⅳ象限内某位置的一个正点电荷所产 生的 【答案】ACD

【命题立意】本题旨在考查对电场力做功与电势能变化、电势差等关系的理解和应用能力。 【解析】A、由题，电荷沿直线先后从C点移动到A点和B点，克服电场力做功的数值相等，由电场力做功的公式W?qU可判断出C、A间电势差与C、B间电势差相等，则A、B两点的电势相等，两点在同一个等势面上．故A正确；

B、由于电场力做负功，电荷的电势能增大，而电荷带正电，正电荷在电势高处电势能大，则B点的电势高于C点的电势．故B错误；

C、从C到A过程，电荷克服电场力做功，电荷的电势能增大，则电荷在A点的电势能大于在C点的电势能．故C正确；

D、根据AB两点电势相等分析，此电场可能是由处于AB连线中垂线上第Ⅳ象限内某位置的一个正点电荷所产生的．故D正确。 故选ACD

20．放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图所示．下列说法正确的是 （ ） A．0～6s内物体的位移大小为30m B．0～6s内拉力做的功为70J

C．合外力在0～6s内做的功与0～2s内 做的功相等

D．滑动摩擦力的大小为5N

【答案】ABC

【命题立意】本题旨在考查速度与时间的图象和功率与时间的图象。 【解析】A、0～6s内物体的位移大小：x?4?6?6m?30m，故A正确； 2?v?3ms2，由图，当P=30W时，v=6m/s，得?t B、在0～2s内，物体的加速度a?

到牵引力F?p?5N，在0～2s内物体的位移为x1?6m，则拉力做功为vW1?Fx1?5?6J?30J，2～6s内拉力做的功W2?Pt?10?4J?40J，所以0～6s内

拉力做的功为W?W1?W2?70J，故B正确；

C、在2～6s内，物体做匀速运动，合力做零，则合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等，故C正确；

D、在2～6s内，v=6m/s，P=10W，物体做匀速运动，摩擦力f=F，得到

f?F?故选ABC

P105?N?N，故D错误。 v63第Ⅱ卷（必做题157分）

【必做题】

21．（18分）请完成以下两小题。

（I）（6分）在利用自由落体验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图，其中O是起始点（打点计时器打O点时，物体恰好开始下落），A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，已知打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离分别为9.51cm、12.42cm、15.70cm．若下落物体的质量为0.1Kg，该

同学用它在OB段的运动来验证机械能守恒定律，则该过程物体重力势能的减少量为 J，动能的增加量为 J（结果均保留3位有效数字，已知当地的重力加速度g=9.8m/s）．

2

【答案】0.120J；0.122J

【命题立意】本题旨在考查验证机械能守恒定律。 【解析】利用匀变速直线运动的推论得：vB?xAC?1.55ms tAC动能增加量：?Ek??EkB?0?12mvB?0.120J 2

重力势能减小量：?Ep?mgh?0.1?9.8?0.1242J?0.122J 故答案：0.120J；0.122J

（II）（12分）热敏电阻是传感电路中常用的电子元件．现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整．已知常温下待测热敏电阻的阻值约4～5

?热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其它备用的仪表和器具

有：

A．电流表A1，量程0．6 A，内阻约1 ? B．电流表A2，量程3 A，内阻约2 ? C．电压表V1，量程15 V，内阻约15 k? D．电压表V2，量程3 V，内阻约5 k? E．滑动变阻器R1（0～100?） F．滑视变阻器R2（0～20?） G．电源E（3 V、内阻可忽略） H．盛有热水的热水杯（图中未画出） I．开关、导线若干

（1）实验中应选用的电流表为 （填“A1”或“A2”），应选用的电压表为 （填

“V1”或“V2”），应选用的滑动变阻器为 （填“R1”或“R2”） （2）在图（a）的方框中画出实验电路原理图，要求测量误差尽可能小． （3）根据电路原理图，在图（b）的实物图上连线．

【答案】（1）A1,V2,R2；（2）见解析；（3）见解析

【命题立意】本题旨在考查伏安法研究热敏电阻实验。

【解析】（1）变阻器采用分压接法时，当滑片滑在最左端时，变阻器接入电路的电阻为零，则电源的输出电压直接加在热敏电阻的两端，而电源的电动势为3V，所以热敏电阻的两端最大电压也就为3V，依据电表的测量要求，故电压表选V2；此时流过电流表的电流最大大约为I?3V?0.75A，故电流表选A1；依据滑动变阻器采用分压接法，故选R2。 4?（2） 因为待测热敏电阻的阻值约4~5Ω。电阻很小，所以采用电流表的外接法，避免电流表的分压，在描述导体的伏安特性曲线时需要电压从零开始，所以采用变阻器的分压接法，如图所示：

（3）实物连接如图所示

22．（18分）质量m?50kg的跳台花样滑雪运动员（可看成质点），从静止开始沿斜面雪道从A点滑下，沿切线从B点进入半径R?15 m的光滑竖直冰面圆轨道BPC，通过轨道最高点C水平飞出，经t?2s落到斜面雪道上的D点，其速度方向与斜面垂直．斜面与水平

?面的夹角??37，运动员与雪道之间的动摩擦因数??0.075，不计空气阻力．取当地的

??2

重力加速度g?10 m/s，sin37?0.60，cos37?0.80．试求：

（1）运动员运动到C点时的速度大小vc

（2）运动员在圆轨道最低点P受到轨道支持力的大小Fp （3）A点到过P点的水平地面的高度h

【答案】（1）15ms；（2）3250N；（3）45.5m

【命题立意】本题旨在考查机械能守恒定律、动能定理、运动到达分解。

【解析】运动员从C点到D点做平抛运动，在D点对速度进行分解，

根据运动的分解得：vC?gttan? 代入数据解得：vC?15ms

（2）设运动员运动到P点时的速度大小为vP，根据机械能守恒定律得：

根据牛顿第二定律得：

，

联立解得：FP?3250N

（3）根据动能定理研究从A点到P点有：

联立解得：h?45.5m

答：（1）运动员运动到C点时的速度大小是15ms；

（2）运动员在圆轨道最低点P受到轨道支持力的大小是3250N； （3）A点到过P点的水平地面的高度是45.5m

23．（20分）如图所示，相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置，s1、s2分别为M、N板上的小孔，s1、s2、O三点共线，它们的连线垂直M、N，且s2O=R．以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场．D为收集板，收集板上各点到O点的距离以及两端点A和C的距离都为2R，板两端点的连线AC垂直M、N板．质量为m、带电量为+q的粒子，经s1进入M、N间的电场后，通过s2进入磁场．粒子在

s1处的速度和粒子所受

的重力均不计．

（1）当M、N间的电压为Ux时，求粒子进入磁场时速度的大小vx；

（2）要使粒子能够打在收集板D上，求在M、N间所加电压的范围；

（3）若粒子恰好打在收集板D的中点上，求粒子从s1开始运动到打在D的中点上经历的时间。

2qUxqB2R23qB2R2qB2R23qB2R2?U??U?【答案】（1）；（2）（或）；（3）

m6m2m6m2m(6??)m

2qB【命题立意】本题旨在考查带电粒子在电场中加速、带电粒子在磁场中偏转。 【解析】（1）粒子从s1到达s2的过程中，根据动能定理得：

qUx?12mvx（1分），解得：vx?22qUx m（2）粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，设此时其速度大小为v，轨道半

v2径为r，根据牛顿第二定律得：qvB=m，粒子在M、N之间运动，根据动能定理得：

r12qB2r2qU=mv，联立解得：U=

22m当粒子打在收集板D的A点时，经历的时间最长，由几何关系可知粒子在磁场中运动的半

3qB2R2R（1分），此时M、N间的电压最小，为U1=径r1= 36m当粒子打在收集板D的C点时，经历的时间最短，由几何关系可知粒子在磁场中运动的半径r2=3qB2R23R（1分），此时M、N间的电压最大，为U2=

2m要使粒子能够打在收集板D上，在M、N间所加电压的范围为

qB2R23qB2R2qB2R23qB2R2?U??U?（或） 6m2m6m2m（3）根据题意分析可知，当粒子打在收集板D的中点上时，根据几何关系可以求得粒子在

磁场中运动的半径r0?R，粒子进入磁场时的速度v0?qBr0 m粒子在电场中运动的时间：t1?R v0/22?r02?m? v0qB粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T?粒子在磁场中经历的时间t2?1T 4粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间t3?R v0粒子从s1运动到A点经历的时间为t?t1?t2?t3?答：

(6??)m2qB

（1）当M、N间的电压为Ux时，求粒子进入磁场时速度的大小vx?2qUx；m

（2）要使粒子能够打在收集板D上，求在M、N间所加电压的范围为；

qB2R23qB2R2qB2R23qB2R2?U??U?（或） 6m2m6m2m（3）若粒子恰好打在收集板D的中点上，求粒子从s1开始运动到打在D的中点上经历的时间t?(6??)m。

2qB第II卷（选做题36分）

【选做题】

36．（12分）【物理－物理3-3】

（1）（6分）下列说法正确的是

A．区分晶体与非晶体的最有效方法是看有没有规则的几何外形

B．已知某种液体的密度为?，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，则该液体分子间的平均距离可以表示为3M6M3或

?NA??NAC．分子间距离减小时，分子力一定增大

D．空气的相对湿度等于水蒸气的实际压强与同温下水的饱和汽压的比值 【答案】BD

【命题立意】本题旨在考查晶体与非晶体、气体、分子间作用。

【解析】A、区分晶体与非晶体的有效方法，除了根据有没有规则的几何外形外，还看是各向同性，还是各向异性．故A错误；

B、设液体分子间的平均距离为d．把液体分子看成球形或正方体形，而且一个挨一个紧密排列，则?d?163MM3或d?，得到：d??NA?NA3M6M或3，故B正确； ?NA??NAC、分子力与分子距离的关系比较复杂，分子间距离减小时，分子力不一定增大．故C错误； D、空气的相对湿度等于水蒸气的实际压强与同温下水的饱和汽压的比值．故D正确。 故选：BD

【易错警示】（1）区分晶体与非晶体的有效方法，除了根据有没有规则的几何外形外，还看是各向同性，还是各向异性。由液体的密度ρ和摩尔质量M，求出摩尔体积．把液体分子看成球形或正方体形，而且一个挨一个紧密排列，求出每个液体分子的大小，再求出分子间平均距离。分子力与分子距离的关系比较复杂，分子间距离减小时，分子力不一定增大．空气的相对湿度等于水蒸气的实际压强与同温下水的饱和汽压的比值。

（2）（6分）用活塞将一定量的理想气体密封在气缸内，当气缸开口竖直向上时封闭气柱的长度为h．将气缸慢慢转至开口竖直向下时，封闭气柱的长度为4h/3．已知气缸的导热性能良好，活塞与缸壁间的摩擦不计，外界温度不变，大气压强为P0． ①此过程气体是吸热还是放热？

① 气缸开口向上时，缸内气体的压强为多少？

【答案】①吸热；②缸内气体的压强为

8P0 7【命题立意】本题旨在考查热力学第一定律、玻意耳定律.

【解析】①将气缸慢慢转至开口竖直向下时，气体的压强减小，体积增大，对外界做功，而

内能不变，根据热力学第一定律分析得知，封闭气体吸热；

②设气缸的横截面积为s，活塞的重力产生的附加压强为?P．则根据玻意耳定律得：

(P0??P)hs?(P0??P)4hs 3解得：P1?P0??P?8P0 737．（12分）【物理－物理3-4】

（1）（6分）一简谐运动的位移与时间的函数关系式为x?10sin(80?t?求出该运动的周期为 s，初相位为 【答案】0.025s；

?6)cm，由此可以

? 6【命题立意】本题旨在考查简谐运动函数关系式。

【解析】简谐运动的位移与时间的函数关系式为x?10sin(80?t??6)cm,

式中

?2??0.025s ??80?rads，初相位为，则周期T??6（2）（6分）如图所示直角三角形透明体，∠A=60°；∠B=30°．一束单色光垂直AC边射入透明体，先在AB面发生全反射，然后一部分光线从CB边上的某点射出，该出射光线与

CB边成45°角，另一部分从AB上的某点射出．请使用铅笔（笔迹适当黑些、粗些）画出光．．

路图（画出有关的箭头和辅助线，注明有关角度的大小），求出该透明体的折射率．

【答案】n?1.414

【命题立意】本题旨在考查几何光学、折射率。

【解析】光路图如图所示．由几何知识得到，i?30，根据公式n?0sini，再根据图中的sinr

数据解得：

n?2?1.414

38．（12分）【物理－物理3-5】

（1）（4分）2011年3月11日发生在日本的里氏9.0级强震引发巨大海啸，使福岛核电站遭到损毁，造成了严重的核泄漏，泄漏物中的碘-131具有放射性，它在自发地进行?衰变时，生成元素氙（元素符号为Xe），同时辐射出?射线，请完成后面的核反应方程

131

53

I?

Xe? ??（请在答题卡上写出完整的核反应方程）．碘-131的半衰期为8天，

经过32天（约为一个月），其剩余的碘-131为原来的 ，所以在自然状态下，其辐射强度会较快减弱，不必恐慌． 【答案】54Xe；?1e；

13101 16【命题立意】本题旨在考查核反应方程、半衰期。

【解析】根据核反应过程中的质量数和电荷数守恒可得出该核反应方程为：

131530I?13154Xe??1e??

衰变前质量、衰变时间、半衰期、剩余质量之间的关系为：m0?M?()1t，将2TT?8天，t?32天，代入解得：

m01? M16（2）（8分）甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而迎面相撞，已知甲运动员的质量为60kg，乙运动员的质量为70kg，接触前两运动员速度大小均为5m/s，冲撞后甲被撞回，速度大小为2 m/s，问撞后乙的速度多大？方向如何？

【答案】1ms；方向与乙撞前（或甲撞后）的运动方向相反（或与甲撞前的运动方向相同） 【命题立意】本题旨在考查动量守恒定律。

【解析】取甲碰前的速度方向为正方向，对系统运用动量守恒定律有：

??m乙v乙? m甲v甲?m乙v乙??m甲v甲

?=1ms 方向与乙撞前（或甲撞后）的运动方向相反（或与甲撞前的运动方向相解得：v乙同）

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