物理卷·2018届宁夏银川市育才中学高三上学期第四次月考试题（解析版）

物理卷·2018届宁夏银川市育才中学高三上学期第四次月考试题（解析版）

宁夏育才中学2018届高三第四次月考物理试题 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中第1—6题只有一项符合题目要求，第7—10题有题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1. 如图所示，质量为M的斜面静置在水平地面上，斜面上有一质量为m的小物块，水平力F作用在小物块上时，两者均保持静止，斜面受到水平地面的静摩擦力为，小物块受到斜面的静摩擦力为，现使F逐渐增大，两者仍处于静止状态，则（ ）‎ A. 、都增大 B. 、都不一定增大 C. 不一定增大，一定增大 D. 一定增大，不一定增大 ‎【答案】D ‎【解析】对物块m受力分析，受重力、支持力、推力，可能有静摩擦力，①当时，静摩擦力沿着斜面向上，大小为，当F增大时，变小；②当时，静摩擦力为零，当增大时，变大；③当时，静摩擦力沿着斜面向下，大小为，F增大时，变大，故不一定增大；‎ 对整体受力分析，受到重力、支持力、静摩擦力、推力，则有，则增大，一定增大；故D正确，ABC错误；‎ 故选D。‎ ‎【点睛】需要选好研究对象，受力分析，应用平衡条件求解即可。‎ ‎2. 下列关于力做功与对应能量变化的说法正确的是（ ）‎ A. 合力做正功，机械能增加 B. 合力做正功，物体的动能一定增加 C. 摩擦力做功，物体的机械能一定减少 D. 合力做负功，重力势能一定减少 ‎【答案】B ‎【解析】AC、除重力外其余力做的功等于物体机械能的变化量，除重力外其余力做正功等于物体机械能的增加量，故AC错误；‎ B、由动能定理，可知合力做功是动能变化的量度，合力做正功，物体的动能一定增加，重力势能的变化是看重力是否做功，故B正确，D错误；‎ 故选B。‎ ‎【点睛】功是能量转化的量度，合力做功是动能变化的量度；重力做功是重力势能变化的量度；除重力外其余力做的功等于物体机械能的改变量。‎ ‎3. 两块彼此绝缘又相距很近的平行金属板就组成了最简单的电容器—“平行板电容器”。现分别用d、U、E和Q表示两极板之间的距离、电压、电场强度和极板所带的电荷。则下列说法正确的是（ ）‎ A. 保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半 B. 保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半 C. 保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的两倍 D. 保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍 ‎【答案】A ‎【解析】A 、由 ‎，可知保持d不变，Q变为原来一半，则E变为原来一半，故A正确；‎ B、由，可知保持d不变，则电容不变，由可知Q加倍，则U加倍，故B错误；‎ CD、由，可知保持U不变，将变为原来的两倍，则E变为原来的一半，故C错误；保持E不变，将d变为原来一半，则U变为原来一半，故D错误；‎ 故选A。‎ ‎【点睛】关键要掌握、、三个公式。‎ ‎4. 如图所示，电路中电源电动势为E，内电阻为r、为定值电阻，R为光敏电阻，闭合开关S后，若照射R的光强度减弱（光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小），则（ ）‎ A. 电路路端电压变小 B. 电阻两端的电压变大 C. 电阻消耗的功率变小 D. 电阻的电流变小 ‎【答案】C ‎【解析】A、 照射R的光强度减弱，光敏电阻阻值变大，故电路总电阻变大，由闭合电路的欧姆定律可知，电路的总电流减小，路端电压增大，故A错误；‎ B、由部分电路欧姆定律得，电路的总电流减小，则两端电压减小，选项B错误；‎ CD、由路端电压增大，两端电压减小，则电路中并联部分电压增大，通过R 2 中电流增大，故D错误；干路电流减小，通过R 2 中电流增大，则通过电阻的电流减小，故与R串联的电阻消耗的功率变小，选项C正确；‎ 故选C。‎ ‎5. 如图所示为匀强电场中的一个正方体，电场方向沿AC方向，E点为DC边的中点，O为底面的中心。已知A、C两点电势分别为，则O、E两点间电势差为（ ）‎ A. 4V B. -4V C. 2V D. -2V ‎【答案】C ‎【解析】作，如图所示 ‎ ‎ 等势面与电场线垂直，可知O、M两点电势相等，E、N两点电势相等，根据场强与电势差的关系，可知，则，故C正确，ABD错误；‎ 故选C。‎ ‎【点睛】等势面与电场线垂直，由场强与电势差的关系即可两点电势差。‎ ‎6. 设月球的质量是地球质量的a倍，月球半径是地球半径的b倍，地球表面的重力加速度为g，地球的第一宇宙速度为v，若月球表面的重力加速度为， “嫦娥三号”在近月轨道（轨道半径可视为月球半径）上的环绕速度为，则与分别为（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C 根据万有引力提供向心力，，所以地球的第一宇宙速度即近地卫星的运行速度，同理可得“嫦娥三号”在近月轨道（轨道半径可视为月球半径）上的环绕速度为，所以，即；故C正确，ABD错误；‎ 故选C。‎ ‎【点睛】在星球表面上，物体所受的重力近似等于星球的万有引力，求得星球表面的重力加速度，卫星绕星球圆周运动时，星球对卫星的万有引力等于卫星的向心力求得绕星球表面运行的卫星速度。‎ ‎7. 如图所示，虚线是某电场中的等势面，一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中实线从A运动到C，则（ ）‎ A. 粒子带正电 B. 该电场一定是由负点电荷产生的 C. 粒子在A处的电势能小于在C处的电势能 D. 粒子从A到C电场力所做的功等于从A到B电场力所做的功 ‎【答案】CD ‎【解析】AB、根据粒子轨迹弯曲方向及电场方向垂直等势面并由高电势指向低电势可知，该粒子带负电，但无法确定电场一定是由负点电荷产生的，故AB错误；‎ C、由可知，负电荷在电势高的位置电势能小，所以粒子在A处的电势能小于在C处的电势能，故C正确；‎ D、由于B、C在同一等势面上，所以由可知粒子从A到C电场力所做的功等于从A到B电场力所做的功，故D正确；‎ 故选CD。‎ ‎ ‎ ‎8. 如图所示，A、B两点固定两个等量异种点电荷+Q和-Q，O点为AB连线的中点，OD是AB连线的中垂线，BC与OD平行，AO=BO=BC。下列说法正确的是（ ）‎ A. D点的场强方向由D指向C B. 将一正电荷由D点移到C点，正电荷的电势能降低 C. 将一负电荷由O点移到D点，电场力做负功 D. –Q在O点和C点产生电场的场强大小相等，方向相互垂直 ‎【答案】BD ‎【解析】A、等量异种电荷连线的中垂面是等势面，电场强度方向相同，均由A指向B，所以D点的场强方向水平向右，故A错误；‎ B、D点电势等于零，C点电势小于零，将一正电荷由D点移到C点，电场力做正功，正电荷的电势能降低，故B正确；‎ C、因为在同一等势面上运动，电场力不做功，所以将一负电荷由O点移到D点，电场力不做功，选项C错误；‎ D、根据点电荷产生电场的原理，-Q在O点和C点产生的场强大小相等，在O点产生的场强方向向右，在C点产生的场强方向向上，方向相互垂直，故D正确；‎ ‎【点睛】A、B两点处分别固定有等量异种点电荷+Q和-Q，首先要明确等量异号电荷的电场的分布特点，明确各点的电场强度的大小和方向的关系及各点的电势，结合电场力做功来判断电势能的高低。‎ ‎9. 一质量m=0.10kg的小钢球以大小为的速度水平抛出，下落h=5.0m时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，且速度大小不变。已知小钢球与钢板的作用时间极短，取，则（ ）‎ A. 钢板与水平面的夹角 B. 小钢球从水平抛出到刚要撞击钢板的过程中重力的冲量大小为 C. 小钢球撞击钢板的过程中其动理的变化量的大小为 D. 钢板对小钢球的冲量大小为 ‎【答案】BD ‎【解析】A、小钢球撞击钢板时的竖直分速度，设小球的速度方向与水平方向的夹角为α，则，解得α=45°，即钢板与水平面的夹角 ‎，选项A错误；‎ B、小钢球从水平抛出到刚要撞击钢板时所飞行的时间，重力冲量，选项B正确；‎ CD、取垂直斜面向上为正方向，小钢球刚要撞击钢板时小钢球速度的大小为，动量；撞后小钢球的速度，动量，小钢球的动量变化，由动量定理可知，钢板对小钢球的冲量大小，选项C错误，D正确；‎ 故选BD。‎ ‎【点睛】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据平抛运动的规律求出落地时的速度方向，从而确定钢板与水平面的夹角，由动量定理可求钢板对小钢球的冲量大小等于小钢球的动量变化量。‎ ‎10. 如图所示，定值电阻，由同种材料制成总阻值的长为d、粗细均匀的电阻丝，P为其滑动触头，电源内阻不能忽略且保持不变，电流表均为理想电表。当滑动触头P从下端滑到上端的过程中，电表都不超过量程，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 电流表示数一直变大 B. 电流表示数先减小后增大 C. 当p滑到距下端时，电源内阻消耗功率最小 D. 当P滑到距下端时，电源输出功率达到最大 ‎【答案】AC ‎【解析】CD、设滑动变阻器下部分电阻，外电路并联的总电阻，由数学知识可知，当，即移到距下端时，并联电阻有最大值，此时电路中电流最小，所以电源内阻消耗功率最小，但内阻具体大小未知，故输出功率是否最大无法判断，则C正确，D错误；‎ AB、外电路并联的总电阻，所以在从下向上移动的过程中，总电阻先变大后变小。先分析从下移动到最大值的过程中，由，则I变小，由， 则变大，由，则变大，由，则变小，再分析并联电阻从最大值到最上端的过程，由，可知变大，由，则变小，由，由变小，由，则变大，可见示数一直变大，示数一直减小，故A正确，B错误。‎ 故选AC。‎ ‎【点睛】根据外电路结构求出外电路并联的总电阻，利用闭合电路欧姆定律求出电路中电流，由数学知识分析当滑动触头P从下端滑到上端的过程中电源内阻消耗功率及电源输出功率和电流表示数变化。‎ 二、实验题（本题共2小题，共15分）‎ ‎11. 在“探究遥控电动小车额定功率”的实验中，实验步骤如下：‎ ‎①用天平测出电动小车的质量为0.5kg；‎ ‎②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；‎ ‎③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；‎ ‎④使电动小车以额定功率加速运动并达到最大速度，运动一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受的阻力恒定）。‎ 在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。‎ 请你分析纸带数据，回答下列问题：‎ ‎(1)该电动小车运动的最大速度为________________m/s；‎ ‎(2)关闭小车电源后，小车的加速度大小为__________；‎ ‎(3)该电动小车的额定功率为______________W。‎ ‎【答案】 (1). 1.50 (2). 2.00 (3). 1.50‎ ‎【解析】(1)由实验步骤和纸带分析可知，纸带前一段做匀速运动，后一段在阻力作用下做减速运动，则 ‎(2)关闭小车电源后，从右端开始取六段位移，根据逐差法有小车的加速度大小为 ‎(3)小车所受阻力，该电动小车的额定功率为 ‎12. 某同学利用改装的电流表和电压表做测电源电动势和内阻实验，实验桌上有如下器材：‎ A. 待测干电池一节，电动势约为1.5V，内阻小于 B. 直流电流表A，满偏电流为3mA，内阻 C. 直流电流表B，量程为3mA，内阻 D. 定值电阻 E. 滑动变阻器 F. 电阻箱 G. 电阻 H. 导线和开关 ‎(1)该同学设计的思路是用伏安法测电源电动势和内阻，用电流表A测量电路中的电流时量程过小，他将直流电流表A改装成量程为0.6A的电流表，那么要与该电表__________联一个电阻，则大小是___________（保留三位有效数字）；‎ ‎(2)他需要再改装一个3V的电压表，他改装的方法是将________________与电阻箱_________联，电阻箱接入电路的电阻为__________________；‎ ‎(3)为了使改装后的电压表示数变化尽可能的大一些，请你帮他设计一个测电源电动势和内阻的实验电路画在下面的虚线框中_______。‎ ‎【答案】 (1). 并 (2). 0.251 (3). 直流电流表B (4). 串 (5). 970Ώ (6). ‎ ‎【解析】(1)直流电流表A改装成量程为0.6A的电流表，那么要与该电表串联一个电阻，由并联电压相等特点有：，代入数据解得：；‎ ‎(2)因为电流表A要测量电路中的电流，故只能将直流电流表B与电阻箱串联，改装成3V的电压表，根据串联电路的特点：，得电阻箱接入电路的电阻为；‎ ‎(3)为了使电压表示数变化尽可能大一些，因为电路中的电流必须控制在0.6A以内，故需要将定值电阻与电源串联，作为等效电源，先测出等效电源的内阻，然后再减去定值电阻，电路如答图所示 三、计算题（本题共4小题，共55分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎13. 冬天的北方，人们常用狗拉雪橇，狗系着不可伸长的绳拖着质量m=11kg的雪橇从静止开始沿着笔直的水平地面加速奔跑，5s后绳断了，雪橇运动的v-t图象如图所示。不计空气阻力，已知绳与地面的夹角为37°，且，g取。求：‎ ‎(1)绳对雪橇的拉力大小；‎ ‎(2)内雪橇克服摩擦力做的功。‎ ‎【答案】（1）70N（2）1400J ‎【解析】【分析】由速度图象得出加速度大小，由牛顿运动定律求出绳对雪橇的拉力大小；利用求出摩擦力做的功。‎ 解：(1)绳断了后，由速度图象得出此过程的加速度 根据牛顿运动定律有 ‎，‎ 力F拉动雪橇的过程中，根据牛顿运动定律有 由速度图象得此过程的加速度 联立解得：‎ ‎(2)在内，雪橇克服摩擦力做功为 在内，雪橇克服摩擦力做功为 其中：‎ 所以在内，雪橇克服摩擦力做功为 代入解得：‎ ‎14. 在光滑水平面上有一质量M=4kg的滑块，滑块的一侧为一光滑的圆弧，水平面恰好与圆弧相切，圆弧半径R=1m。一质量m=1kg的小球以速度向右运动冲上滑块，g取。若小球刚好没有冲出圆弧的上端，求：‎ ‎(1)小球的初速度的大小；‎ ‎(2)滑块获得的最大速度。‎ ‎【答案】（1）5m/s（2）2m/s ‎【解析】【分析】当小球上升到滑块的上端时，水平方向动量守恒，根据机械能守恒定律求出小球的初速度的大小；小球到达最高点以后又滑回，根据动量守恒和机械能守恒求出滑块获得的最大速度。‎ 解(1)当小球上升到滑块的上端时，小球与滑块水平方向的速度相同，设为 ‎，根据水平方向动量守恒有：‎ 因系统机械能守恒，所以根据机械能守恒定律，有：‎ 解得：‎ ‎(2)小球到达最高点以后又滑回，此过程滑块做加速运动，当小球离开滑块时滑块的速度最大研究小球从开始冲上滑块到离开滑块的过程，根据动量守恒和机械能守恒，有：‎ 解得：‎ ‎15. 如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，x轴水平，y轴竖直，在第二象限有沿y轴正方向的匀强电场E，一长为L的绝缘轻绳一端固定在A（0，4L）点，另一端系一个带负电小球，电荷量大小为，开始绳刚好水平伸直。重力加速度为g。求：‎ ‎(1)小球由静止释放，运动到y轴时绳断裂，小球能到达x轴上的B点，B点位置坐标；‎ ‎(2)假设绳长可以0到4L之间调节，小球依然由原位置静止释放，每次到达y轴绳断裂，其他条件不变，则小球在x轴上的落点与原点间距离最大时，轻绳的长度及该最大距离。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】【分析】小球由静止释放做圆周运动，由动能定理求得运动到y轴时速度大小，绳断裂做类平抛运动，由类平抛运动规律求解。‎ 解：(1)小球摆到轴时，由动能定理得 绳断裂进入第二象限后做类平抛运动，有 联立解得 则B点位置坐标为 ‎(2)设绳长为时，落点与原点间距离最远，由动能定理得 由类平抛规律可得：‎ 联立解得，‎ 则由数学知识可得当，即绳长时，距离最大 最大值为 ‎16. 如图所示，一带电小球用绝缘细线悬挂于O点，处在水平方向的匀强电场中，静止在A点时悬线与竖直方向的夹角为45°，小球的质量为m，带电量为q，悬线的长为L。现将小球放在悬点O右侧与悬点等高的B点位置，悬线刚好拉直，由静止释放小球，重力加速度为g，求：‎ ‎(1)电场强度的大小；‎ ‎(2)小球运动到最低点时速度的大小（悬线开始绷紧前）；‎ ‎(3)小球在最低点时，悬线绷紧后其拉力大小。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】【分析】小球开始静止时对小球受力分析，应用平衡条件求出电场强度的大小；小球在细线绷紧前做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿运动定律求出小球运动到最低点时速度的大小；在悬线绷紧后，小球接着做圆周运动，根据牛顿第二定律求出其拉力大小。‎ 解：(1)小球开始静止时悬线与竖直方向的夹角为45°，对小球受力分析并建立平衡方程得 得。‎ ‎(2)小球放到与悬点等高的位置由静止释放，小球开始运动时受到的合力大小为 小球在细线绷紧前做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为 运动的位移大小为 则小球运动的最低点时的速度大小为 ‎(3)在悬线绷紧后，小球沿悬线方向的分速度变为零，只剩下沿垂直悬线方向的分速度 小球接着以初速度做圆周运动，根据牛顿第二定律有 得 ‎ ‎