西藏自治区拉萨中学2017届高三第六次月考物理试卷

西藏自治区拉萨中学2017届高三第六次月考物理试卷

西藏自治区拉萨中学2017高三第六次月考物理试卷（解析版）‎ 一、选择题 ‎1．如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m 的小滑块，在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN ,OF与水平方向的夹角为，下列关系正确的是（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：物体处于平衡状态，对物体受力分析，根据共点力平衡条件，可求出支持力和水平推力．‎ 对小滑块受力分析，受水平推力F、重力G、支持力FN、根据三力平衡条件，将受水平推力F和重力G合成，如图所示，由几何关系可得， ，A正确．‎ ‎【点睛】本题受力分析时应该注意，支持力的方向垂直于接触面，即指向圆心．本题也可用正交分解列式求解！‎ ‎2．如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况．一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示．若不考虑其它力，则下列判断中正确的是（ ）‎ A. 若粒子是从Ａ运动到Ｂ，则粒子带正电 B. 粒子一定带负电 C. 若粒子是从Ｂ运动到Ａ，则其速度减小 D. 若粒子是从Ｂ运动到Ａ，则其加速度增大 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：A、根据做曲线运动物体所受合外力指向曲线内侧，可知粒子所受的电场力大致向左，与电场线的方向相反，所以粒子一定带负电，故A错误，B正确；C、从B到A过程中，电场力与速度方向成锐角，电场力对粒子做正功，动能增大，则其速度增大，故C错误．D、电场线密的地方电场的强度大，所以粒子在B点受到的电场力大，在B点时的加速度较大．所以粒子是从B运动到A，则其加速度减小，故D错误；故选B．‎ 考点：电势差与电场强度的关系；电场强度．‎ ‎【名师点晴】本题的关键要曲线运动的受力特点：合外力指向曲线内侧，根据带电粒子的轨迹弯曲方向能判断带电粒子所受的电场力方向，再进一步分析速度、加速度、动能等物理量的变化情况．‎ ‎3．2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空，将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。“墨子”将由火箭发射至高度为500千米的预定圆形轨道。此前6月在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星G7，G7属地球静止轨道卫星（高度约为36000千米），它将使北斗系统的可靠性进一步提高。关于卫星以下说法中正确的是（ ）‎ A. 这两颗卫星的运行速度可能大于7.9km/s B. 通过地面控制可以将北斗G7定点于西昌正上方 C. 量子科学实验卫星“墨子”的周期比北斗G7小 D. 量子科学实验卫星“墨子”的向心加速度比北斗G7小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据 ，知道轨道半径越大，线速度越小，第一宇宙速度的轨道半径为地球的半径，所以第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动最大的环绕速度，所以静止轨道卫星和中轨卫星的线速度均小于地球的第一宇宙速度．故A错误；地球静止轨道卫星即同步卫星，只能定点于赤道正上方．故B错误；根据 ，得 ，所以量子科学实验卫星“墨子”的周期小．故C正确；卫星的向心加速度： ，半径小的量子科学实验卫星“墨子”的向心加速度比北斗G7大．故D错误．故选：C．‎ ‎4．如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场边界上，有两个质量、电荷量均相等的正、负离子（不计重力），从O点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成θ角，则正、负离子在磁场中运动的过程，下列判断正确的是（ ）‎ A. 运动的轨道半径不同 B. 重新回到磁场边界时速度大小和方向都相同 C. 运动的时间相同 D. 重新回到磁场边界的位置与O点距离不相等 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：由题正负离子的质量与电量相同，进入同一磁场做匀速圆周运动的周期相同，根据偏向角的大小分析运动时间的长短．由牛顿第二定律研究轨道半径．根据圆的对称性，分析离子重新回到边界时速度方向关系和与O点距离．‎ 根据牛顿第二定律得： 得： ，由题q、v、B大小均相同，则r相同，故A错误；正负离子在磁场中均做匀速圆周运动，速度沿轨迹的切线方向，根据圆的对称性可知，重新回到边界时速度大小与方向相同，故B正确．粒子在磁场中运动周期为，则知两个离子圆周运动的周期相等．根据左手定则分析可知，正离子逆时针偏转，负离子顺时针偏转，重新回到边界时正离子的速度偏向角为，轨迹的圆心角也为，运动时间，同理，负离子运动时间，显然时间不等，故C错误；根据几何知识得知重新回到边界的位置与O点距离， 相同，则S相同，故D错误．‎ ‎ ‎ 二、多选题 ‎5．以下说法正确的是（ ）‎ A. α衰变是原子核内的变化所引起的 B. 某金属产生光电效应，当照射光的颜色不变而增大光强时，光电子的最大初动能将增大 C. 当氢原子以n=4的状态跃迁到n=1的状态时，要辐射光子 D. 是α衰变方程 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：从高能级向低能级跃迁，辐射光子，从低能级向高能级跃迁，吸收光子；根据光电效应方程分析光电子最大初动能的变化；衰变是自发进行的，不需要其它粒子轰击．‎ 衰变是原子核内的变化所引起的，A正确；根据光电效应方程知，光的颜色不变，即频率不变，增大光强，光电子的最大初动能不变，故B错误；当氢原子从n=4的状态跃迁到n=1的状态时，能量减小，辐射出光子，故C正确； 不是衰变方程， 衰变是自发进行的，故D错误．‎ ‎6．在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（ ）‎ A. 电源的输出功率变小 B. 灯泡L变亮 C. 电容器C上电荷量增多 D. 电压表读数变小 ‎【答案】AC ‎【解析】当内、外电阻相等时，电源的输出功率功率最大．灯炮L的电阻大于电源的内阻，当R增大时，电源的输出功率减小，故A正确；当滑动变阻器滑片P向左移动，其接入电路的电阻增大，电路总电阻增大，电流I减小，电压表读数变大，灯泡的功率， 不变，则灯泡变暗，故BD错误；变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器上电压也增大，根据，C不变，U变大可得其电荷量增大，C正确；‎ ‎【点睛】本题的难点在于确定电源的输出功率如何变化，可以用数学证明，当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，这是很重要的结论．对于电容器，关键确定电压，记住这个结论很有必要：电容器与与它并联的电路电压相等．‎ ‎7．在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻将b也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上．a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计．则下列说法正确的 （ ）‎ A. 物块c的质量是 B. b棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能 C. b棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能 D. b棒放上导轨后，a棒中电流大小是 ‎【答案】AD ‎【解析】b棒静止说明b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a棒匀速向上运动，说明a棒受绳的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡，c匀速下降则c所受重力和绳的拉力大小平衡．由b平衡可知，安培力大小，由a平衡可知，由c平衡可知；因为绳中拉力大小相等，故，即物块c的质量为，故A正确；b放上之前，根据能量守恒知a增加的重力势能也是由于c减小的重力势能，故B错误；a匀速上升重力势能在增加，故根据能量守恒知C错误；根据b棒的平衡可知又因为，所以，故D正确；‎ ‎【点睛】从导体棒的平衡展开处理可得各力的大小，从能量守恒角度分析能量的变化是关键，能量转化问题从排除法的角度处理更简捷．‎ ‎8．如图所示，A．B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对A施加一个水平拉力F，则（ ）‎ A. 当时，A、B都相对地面静止 B. 当时，A的加速度为 C. 当时，A相对B滑动 D. 无论F为何值，B的加速度不会超过 ‎【答案】BCD ‎【解析】试题分析：根据A、B之间的最大静摩擦力，隔离对B分析求出整体的临界加速度，通过牛顿第二定律求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力．然后通过整体法隔离法逐项分析．‎ 设B对A的摩擦力为，A对B的摩擦力为，地面对B的摩擦力为，由牛顿第三定律可知与大小相等，方向相反， 和的最大值均为， 的最大值为，故当时，AB均保持静止；继续增大F，在一定范围内A、B将相对静止以共同的加速度开始运动，故A错误；设当A、B恰好发生相对滑动时的拉力为，加速度为，则对A，有，对A、B整体，有，解得，故当时，A相对于B静止，二者以共同的加速度开始运动；当时，A相对于B滑动，C正确；当时，A、B以共同的加速度开始运动，将A、B看作整体，由牛顿第二定律有，解得，B正确；对B来说，其所受合力的最大值，即B的加速度不会超过，D正确．‎ ‎9．下列说法正确的是（____）‎ A. 一定质量的理想气体，在体积不变时，分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减小 B. 晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大 C. 空调既能制热又能制冷，说明热量可以从低温物体向高温物体传递 D. 外界对气体做功时，其内能一定会增大 E. 生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成 ‎【答案】ACE ‎【解析】一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞器壁的次数随着温度的降低而减少，A正确；晶体熔化时吸收热量，但晶体融化过程温度不变，所以分子平均动能不变，B错误；在外界做功的情况下热量可以从低温物体向高温物体传递，C正确；外界对气体做功时，同时有可能向外界放出热量，其内能不一定会增大，D错误；生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故E正确；‎ ‎10．在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速，已知时刻，波刚好传播到处，如图所示，在处有一接收器（图中未画出），则下列说法正确的是_____。‎ A. 波源开始振动时方向沿y轴负方向 B. 从t=0开始经， 处的质点运动的路程为 C. 接收器在时才能接收到此波 D. 若波源向x轴正方向运动，接受器接收到波的频率可能为 E. 若该波与另一列频率为 沿x轴负方向传播的简谐横波相遇，不能产生稳定的干涉图样 ‎【答案】ABE ‎【解析】X=40m处的质点起振方向为沿y轴负方向，而所用质点的起振方向都和波源起振方向相同，故波源开始振动时方向沿y轴负方向，A正确；从图中可知波长为，周期为，由于，从t=0开始经0.15s时，x=40m的质点运动的路程，故B正确；接收器与x=40m的距离为，波传到接收器的时间为，故C错误；波的频率为，若波源向x轴正方向运动，波源与接收器间的距离减小，根据多普勒效应可知，接收器收到波的频率增大，将大于10Hz，可能为11Hz．故D错误；两列波相干的条件为频率相同，故若该波与另一列频率为 沿x轴负方向传播的简谐横波相遇，不能产生稳定的干涉图样，E正确；‎ ‎【点睛】谐波一个基本特点是介质中各质点的起振方向都与波源的起振方向相同．对于多普勒效应，要根据波源与观察者间距离变化判断观察者接收到的频率变化：波源与接收器的距离增大时，接收器接收到的波的频率将变小；波源与接收器的距离减小时，接收器接收到的波的频率将变大．‎ 三、实验题 ‎11．如图是某同学用来探究“小车的加速度与外力关系”的实验装置，轨道上的B点固定一光电门，将连接小车的细线跨过滑轮系住小钩码，在A点释放小车，测出小车上挡光片通过光电门的时间为△t．‎ ‎（1）若挡光片的宽度为d，挡光片前端距光电门的距离为L，则小车的加速度a=_____．‎ ‎（2）在该实验中，下列操作步骤中必须做到的是_____‎ ‎（A）要用天平称量小车质量 ‎（B）每次改变钩码，需要测量其质量（或重力）‎ ‎（C）钩码的质量应该小些 ‎（D）每次测量要保持小车从同一点静止出发 ‎（E）不论轨道光滑与否，轨道一定要保持水平 ‎（3）若实验中使用的挡光片宽度较宽，其他条件不变，则测出的小车加速度比真实值______．‎ ‎【答案】 （1） （2）BCD （3）偏大 ‎【解析】（1）小车运动到B时的速度为，根据运动学公式： 得： ，解得 ‎（2）探究“小车的加速度与外力关系”时，只要保持小车质量不变即可，没有必要测量其质量，故A错误；实验中需要求出外力和加速度的大小，因此每次改变钩码，需要测量其质量（或重力），故B正确；要使钩码的重力大小等于小车外力，要求小车的质量要远大于钩码质量，因此钩码质量要小一些，故C正确；因为之前已有计算公式L已经列入其中，改变L会让a改变，所以每次测量要保持小车从同一点静止出发，故D正确；根据实验原理可知，实验时要平衡摩擦力，所以轨道不光滑时，要适当垫高不带定滑轮的一端，以平衡摩擦力，故E错误．‎ ‎（3）由知，若实验中使用的挡光片宽度较宽，其他条件不变，测出的小车加速度比真实值偏大．‎ ‎12．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1．5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。现有如下器材：‎ 直流电源（电动势3．0V，内阻不计）‎ 电流表A1（量程3A，内阻约0．1Ω）‎ 电流表A2（量程600mA，内阻约5Ω）‎ 电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）‎ 电压表V2（量程15V，内阻约200kΩ）‎ 滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流1A）‎ 滑动变阻器R2（阻值0～1kΩ，额定电流300mA）‎ ‎（1）在该实验中，电流表应选择_________（填“A1”或“A2”），电压表应选择_______（填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择_________（填“R1”或“R2”）．‎ ‎（2）某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在乙图方框中完成实验的电路图．‎ ‎（3）该同学连接电路后检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好．但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为___________．‎ ‎（4）下图是学习小组在实验中根据测出的数据，在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线。若将该灯泡与一个6．0Ω的定值电阻串联，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P=_______W（保留两位有效数字）。‎ ‎【答案】 （1）A2、V1、R1 （2）如图所示 （3）h 如图 ‎ ‎ （4）0．37W（0．35W~0．38W）‎ ‎【解析】（1）由可知， ；为了安全和准确，电流表应选择；灯泡的额定电压为3V，直流电压表选择3V量程的误差较小，即选．因本实验中应采用分压接法，故滑动变阻器应选．‎ ‎（2）分压式+外接法，电路图如下图所示．‎ ‎（3）由题意可知，电路中有电流但不能调零，且灯泡亮度发生变化，说明滑动变阻器接成了限流接法，故说明h导线发生了断路．‎ ‎（4）定值电阻与电源组成等效电源，在灯泡I-U图象坐标系内作出等效电源的I-U图象如图所示：由图示图象可知，灯泡两端电压为1.24V，通过灯泡的电流为0.3A，灯泡实际功率．‎ 四、简答题 ‎13．如图，一质量为M=1．5kg的物块静止在光滑桌面边缘，桌面离水平面的高度为h=1．25m．一质量为m=0．5kg的木块以水平速度v0=4m/s与物块相碰并粘在一起，重力加速度为g=10m/s2．求 ‎（1）碰撞过程中系统损失的机械能；‎ ‎（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离．‎ ‎【答案】（1）3J（2）0．5m ‎【解析】试题分析：（1）对m与M组成的系统，碰撞过程中动量守恒，设碰后共同速度为v，有 mν0=（m+M）ν 解得v=1m/s 碰撞后系统损失的机械能 解得△E=3J ‎（2）物块离开桌面后做平抛运动，设落地点离桌面边缘的水平距离为x，有 竖直方向作自由落体：‎ 解得t=0．5s 水平方向匀速直线： x=vt=0．5m 考点：动量守恒定律；机械能守恒定律；平抛运动 ‎【名师点睛】本题采用程序法按时间顺序进行分析处理，是动量守恒定律与平抛运动简单的综合，比较容易。‎ ‎14．如图所示，在水平向右的匀强电场中，水平轨道AB连接着一圆形轨道，圆形轨道固定在竖直平面内，其最低点B与水平轨道平滑连接。现有一质量为m、电荷量为q的带正电荷的小球（可视为质点），从离圆形轨道最低点B相距为L处的C点由静止开始在电场力作用下沿水平轨道运动。已知小球所受电场力与其所受的重力大小相等，重力加速度为g，水平轨道和圆形轨道均绝缘，小球在运动过程中所带电荷量q保持不变，不计一切摩擦和空气阻力。求：‎ ‎（1）匀强电场的电场强度E的大小；‎ ‎（2）小球由C点运动到B点所用的时间t；‎ ‎（3）小球运动到与圆形轨道圆心O等高的D点时的速度大小vD；‎ ‎【答案】（1）mg/q；（2）；（3）。‎ ‎【解析】试题分析：（1）对小球，由题意可得：Eq=mg 解得：E=mg/q ‎（2）对小球，设从C到B的加速度为a，‎ 根据牛顿第二定律可得：Eq=ma 由运动学公式可得：‎ 联立可解得：‎ ‎（3）设圆形轨道半径为R，对小球从C到D的过程，根据动能定理有：‎ qE（L+R）-mgR=mvD2-0‎ 联立②⑥，可得：vD=‎ 考点：牛顿第二定律，动能定理。‎ ‎15．如图所示，一个绝热的汽缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将汽缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体A和B.活塞的质量为m，横截面积为S，与隔板相距h.现通过电热丝缓慢加热气体，当A气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温度为T1.已知大气压强为p0，重力加速度为g.‎ ‎①加热过程中，若A气体内能增加了ΔE1，求B气体内能增加量ΔE2；‎ ‎②现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T2.求此时添加砂粒的总质量Δm.‎ ‎【答案】 ②   ‎ ‎【解析】试题分析：①由求出气体对外界做的功，然后由热力学第一定律求出气体增加的内能；②求出气体的状态参量，然后由理想气体状态方程求出砂砾的质量．‎ ‎①气体对外做功B气体对外做功： ‎ 由热力学第一定律得： ，解得： ，‎ ‎②B气体的初状态： ， ，‎ B气体末状态： ， ，‎ 由理想气体状态方程得： ，解得： ‎ ‎16．图示是一个半圆柱形透明物体的侧视图，现在有一细束单色光从右侧沿半径OA方向射入。‎ ‎①将细束单色光平移到距O点处的C点，此时透明物体左侧恰好不再有光线射出，不考虑光线在透明物体内反射后的光线，画出光路图，并求出透明物体对该单色光的折射率。‎ ‎②若细束单色光平移到距O点0.5 R处，求出射光线与OA轴线的交点距O点的距离。‎ ‎【答案】①；②‎ ‎【解析】试题分析：①透明体左侧恰好不再有光线射出时，光线发生了全反射，画出光路图，由几何关系求解临界角，从而由公式求解折射率．②光束由D点水平射入，在E点发生折射，由折射定律求出折射角，再由几何知识求解．‎ ‎①如图所示，光束由C处水平射入，在B处发生全反射，∠OBC为临界角 由临界角公式： ① 解得： ②‎ ‎ ‎ ‎②如图所示，光束由D点水平射入，在E点发生折射，入射角为，折射角为，折射率③④‎ 由①②解得， ⑤‎ 由几何关系可知： ，⑥，⑦‎ 则出射光线与OA轴线的交点F与O点的距离为： ‎ ‎ ‎