四川省泸县第五中学2020届高三上学期月考物理试题

四川省泸县第五中学2020届高三上学期月考物理试题

‎1.入射光照到某金属表面并发生光电效应，若把光强度减弱而频率不变，则(　　)‎ A. 金属的逸出功不变 B. 可能不发生光电效应 C. 光电子最大初动能会减小 D. 从光照到金属上到发射出电子的时间间隔将增长 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．金属逸出功只与材料有关，与入射光无关，故A正确。‎ B．根据发生光电效应的条件可知，入射光的频率大于金属的极限频率，频率不变，则仍能产生光电效应，故B错误。‎ C．根据光电效应方程知，入射光的频率不变，则最大初动能不变，故C错误。‎ D．光电子的发射几乎是瞬时的，故D错误 ‎2.如图甲、乙所示为某物体在0～t时间内运动的x~t图线和v~t图线，由图可知，在0～t1时间内(　　)‎ A. 物体做的是曲线运动 B. 物体做加速度越来越小的运动 C. 图甲中时刻，图线的斜率为 D. x1－x0＞t1‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.x-t图线和v-t图线只能用来描述直线运动；故A错误.‎ B.由乙图可知，物体做加速度恒定的直线运动；故B错误.‎ C.图甲中图象的斜率表示物体运动的速度，由乙图可知，甲图中时刻，图线的斜率为 ‎；故C正确.‎ D.乙图所围面积表示物体运动的位移，即x1－x0＞t1;故D错误.‎ ‎3.假设汽车在行驶中受到的阻力与其速度成正比。当汽车保持功率P匀速行驶时，车速为v；则要使汽车以2v的速度匀速行驶，则应该保持的功率为（　　）‎ A. P B. 2P C. 4P D. 8P ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】匀速行驶时，牵引力等于阻力，即，又， 所以，即发动机的输出功率与速度的平方成正比，所以当匀速行驶的速度为原来的2倍时，功率是原来的4倍，故选项C正确，ABD错误。‎ ‎4.天文兴趣小组查找资料得知：某天体的质量为地球质量的a倍，其半径为地球半径的b倍，表面无大气层，地球的第一宇宙速度为v。则该天体的第一宇宙速度为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，大小7.9km/s，可根据卫星在圆轨道上运行时的速度公式解得。‎ ‎【详解】设地球质量M，某天体质量是地球质量的a倍，地球半径r，某天体径是地球半径的b倍 由万有引力提供向心力做匀速圆周运动得： ‎ 解得：卫星在圆轨道上运行时的速度公式 ‎ 分别代入地球和某天体各物理量得：‎ ‎，故A正确。‎ 故选：A。‎ ‎【点睛】本题要掌握第一宇宙速度的定义，正确利用万有引力公式列出第一宇宙速度的表达式。‎ ‎5.两个质量为小球套在竖直放置的光滑支架上，支架的夹角为120°，如图所示，用轻绳将两球与质量为的小球连接，绳与杆恰好构成一个菱形，则为（ ）‎ A. B. 1： C. 1：2 D. 1：1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】将小球m2的重力按效果根据平行四边形定则进行分解如图， 由几何知识得：‎ T=m2g 对m1受力分析，由平衡条件，在沿杆的方向有：‎ m1gsin30°=Tsin30°‎ 得：‎ T=m1g 可见 m1：m2=1：1；‎ A．，与结论不相符，选项A错误；‎ B．1：，与结论不相符，选项B错误；‎ C．1：2，与结论不相符，选项C错误；‎ D．1：1，与结论相符，选项D正确；‎ ‎6.如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，斜面体与墙不接触，整个系统处于静止状态．则(　　)‎ A. 水平面对斜面体没有摩擦力作用 B. 水平面对斜面体有向右的摩擦力作用 C. 斜面体对水平面的压力等于(M＋m)g D. 斜面体对水平面的压力小于(M＋m)g ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】以斜面体和小球整体为研究对象受力分析，‎ ‎ 水平方向：f=Tcosθ，方向水平向右，竖直方向：N=（m+M）g-Tsinθ，可见N＜（M+m）g，根据牛顿第三定律：斜面体对水平面的压力N′=N＜（M+m）g，故BD正确，AC错误；故选BD。‎ ‎7.足够长的倾斜传送带以速度v顺时针运动，现在把一个小物块轻放在传送带底端，在小物块沿传送带从A运动到B的过程中，其速度v、重力势能Ep、动能Ek、机械能E随着时间t 或位移x变化，下列v–t、Ep–t、Ek–x、E–x图像正确的是 A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.物块在足够长的传送带上先做匀加速运动，则有：‎ 当两者共速后，滑动摩擦力突变静摩擦力，两者一起做匀速运动，故选项A符合题意；‎ B.物块匀加速时，则有：‎ 与成正比，故选项B不符合题意；‎ C.合力做功等于动能增量，物体匀速时动能不变，故选项C不符合题意；‎ D.机械能的变化对应摩擦力做功，匀加速时则有：‎ 与成正比，匀速时则有：‎ 所以匀速时斜率比加速时小，故选项D符合题意。‎ ‎8.如图所示，质量为m的小物体B静止在水平地面上，劲度系数为k的直立轻质弹簧下端固定在小物体B上，上端固定在质量也为m的小物体A上。开始系统处于静止状态，现对小物体A施加一个竖直向上的恒定拉力F，经过一段时间，当小物体A到达最高点时，小物体B恰好没有离开地面。已知当地重力加速度为g，则下列说法正确的是 A. 拉力做的功为 B. 拉力F做的功可能为 C. F的大小为2mg D. 弹簧处于原长时小物体A的速度最大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.开始时弹簧压缩量和小物体B恰好没离开地面时弹簧的伸长量均为，初、末两状态弹簧的弹性势能相等，弹性势能变化量为0，弹簧对小物体A做的功W=0，整个过程，小物体A上升的距离为上，小物体A的重力势能增加;根据功能关系可知拉力F做的功为，A正确，B错误；‎ C.小物体A在拉力F的作用下，先向.上做加速运动，当拉力F弹簧弹力FT和重力mg三力的合力为0后，小物体A向上:做减速运动至最高点。对小物体A应用动能定理有，解得，C错误；‎ D.由以上分析可知，当时小物体A的速度最大，由可知 ‎，此时弹簧为原长，D正确。‎ ‎（一）必考题（共129分）‎ ‎9.在“探究功与速度变化的关系”实验中，采用如图甲所示装置，水平正方形桌面距离地面高度为h，将橡皮筋的两端固定在桌子边缘上的两点，将小球置于橡皮筋的中点，向左移动距离s，使橡皮筋产生形变，由静止释放后，小球飞离桌面，测得其平抛的水平射程为L。改变橡皮筋的条数，重复实验。‎ ‎（1）实验中，小球每次释放的位置到桌子边缘的距离s应______ （选填“不同”“相同”“随意”）。‎ ‎（2）取橡皮筋对小球做功W为纵坐标，为了在坐标系中描点得到一条直线，如图乙所示，应选_____为横坐标（选填“L”或“L2”）。‎ ‎【答案】 (1). 相等 (2). L2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．小球每次释放的位置到桌子边缘的距离s要相同，这样保证每根橡皮条的形变量相等，则每根弹簧弹力做的功相等；‎ ‎（2）[2]．小球抛出后做平抛运动，根据 解得：‎ 则初速度 根据动能定理得：‎ 则 所以应选L2为横坐标.‎ ‎10.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某组同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量,m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。‎ ‎（1）实验过程中，电火花计时器应接在________(填“直流”或“交流”)电源上 ‎（2）实验时，一定要进行的操作是________。‎ A．用天平测出砂和砂桶的质量 B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M。‎ ‎（3）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出打“3”计数点时小车的速度大小为v=_______m/s,小车的加速度为________m/s2。（结果保留三位有效数字）‎ ‎（4）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_________。‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】 (1). 交流电 (2). BC (3). 0.611 (4). 2.00 (5). C ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．电火花打点计时器使用的是220V的交流电；‎ ‎（2）[2]．本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，AD错误；实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B正确；实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，需记录传感器的示数，C正确。‎ ‎（3）[3][4]．相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s，根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得：‎ 根据△x=aT2，运用逐差法得，则有：‎ 可得：‎ a=2.00m/s2‎ ‎（4）[5]．由牛顿第二定律得：‎ ‎2F=（M+m0）a 则有：‎ a-F图象的斜率：‎ 小车质量为：‎ 则C正确；‎ ‎11.如图所示，小球从竖直放置的四分之一光滑圆弧轨道的b点由静止开始沿轨道下滑，从c端水平飞出，下落到与水平面成30°的斜面上的d点. 已知小球的质量为m，圆弧半径为R，b点和圆心O的连线与水平方向的夹角为30°，重力加速度取g. 求： ‎ ‎（1）小球到c点时所受轨道支持力的大小 ‎（2）小球从圆弧c处飞出落到斜面d点时的动能 ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球从b到c机械能守恒。则：‎ 在C点合力提供向心力有：‎ 解得：‎ ‎(2)小球从c到d作平抛运动 解得，而又由(1)知.‎ 由动能定理可知：‎ 所以落到斜面d点时的动能 答：(1)小球到c点时所受轨道支持力的大小 ‎(2)小球从圆弧c处飞出落到斜面d点时的动能 ‎12.如图所示，有两个高低不同的水平面，高水平面光滑，低水平面粗糙。一质量M ‎＝4kg、长度L＝4m的长木板，放置在低水平面上且靠在高水平面边缘的A点，其上表面恰好与高水平面平齐，长木板与低水平面间的动摩擦因数以1＝0.1。在高水平面上距A点距离s＝3m处，放置一质量m＝2kg可视为质点的滑块，现用一水平向右的拉力F从静止拉滑块，滑块经时间t0＝1s运动到A点时撤去拉力，滑块滑上长木板，最终末从木板上滑下。已知滑块与长木板间的动摩擦因数2＝0.5，重力加速度g取10m/s2。求:‎ ‎ ‎ ‎(1)拉力F的大小;‎ ‎(2)滑块最终距长木板右端的距离d;‎ ‎(3)长木板滑行的总距离。‎ ‎【答案】(1)12N(2)1m(3)1m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由位移公式，得 ‎ ①‎ 由牛顿第二定律，得 ‎ ②‎ ‎(2)滑块滑到木板上时，设其初速度为, 滑块加速度大小为a1 , 木板加速度大小为a2，两者共速时速率为，则 ‎ ③‎ ‎ ④‎ ‎ ⑤‎ ‎，得 ⑥‎ 此过程中滑块的位移为 ‎ ⑦‎ 长木板的位移为 ‎ ⑧‎ 则滑块相对长木板位移为 ‎ ⑨‎ 则滑块相对长木板静止时距右端距离 ‎ ⑩‎ ‎(3)由⑥式得 ‎ ⑪‎ 共速后两者保持相对静止一起做匀减速运动，设加速度为a3，匀减速位移为，则 ‎，得 ⑫‎ ‎，得 ⑬‎ 故长木板滑行的总距离为 ‎13.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则 ‎ A. 该棱镜的折射率为 B. 光在F点发生全反射 C. 从F点出射的光束与入射到E点的光束平行 D. 光从空气进入棱镜，波长变短 E. 光从空气进入棱镜，频率不变 ‎【答案】ADE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在E点作出法线可知入射角为60°，折射角为30°，由 可得折射率；故A正确；‎ B．光在F点的入射角为，由光的折射定律定律可知发生全反射的临界角为 ‎ 因此不会在F点发生全反射 C．三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E点的光束平行，故Ｃ错误；‎ DE．光从空气进入棱镜，频率不变，速度减小，由可得波长变短，选项DE正确。‎ ‎14.一列简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为20cm。P、Q两点的坐标分别为﹣1m和﹣5m，波沿x轴负方向传播。已知t＝0.5s时，P点第一次出现波谷。试计算：‎ ‎(i)这列波的传播速度多大；‎ ‎(ii)当Q点第二次出现波峰时，P点通过的路程为多少。‎ ‎【答案】(i)10m/s(2)180cm ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 由图可知，波长λ=4m，质点的起振方向竖直向上，由t=0.5s时，P点第一次出现波谷，可知，‎ ‎ ‎ 解得：‎ ‎ ‎ 波速 ‎ ‎ ‎(2) 波从P点传到Q点用时，‎ ‎ ‎ Q点从开始振动到第二次出现波峰用时，‎ P点振动的总时间为：‎ ‎ ‎ 则P通过的路程为 ‎ ‎