江西省景德镇市泰和第七中学2020-2021学年高三物理月考试题含解析.docx

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一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. （单选）质量为的物体由静止开始下落，由于空气阻力影响物体下落的加速度为，在物体下落高度为的过程中，下列说法正确的是
A．物体的动能增加了 B．物体的机械能减少了
C．物体克服阻力所做的功为 D．物体的重力势能减少了
参考答案：
A
2. （多选）如图为光电管工作原理示意图，入射光的光子能量为，阴极材料的逸出功为W，则（    ）
A．
B．c点为电源的负极
C．光电子在管内运动过程中电势能减小
D．减弱入射光强度，ab两端的电压减小
参考答案：
CD
3. （09年大连24中质检）如图所示，斜轨道与半径为R的半圆轨道平滑连接，点A与半圆轨道最高点C等高，B为轨道最低点，现让小滑块（可视为质点）从A点开始以速度v0沿斜面向下运动，不计一切摩擦，关于滑块运动情况的分析，正确的是（    ）
    A．若，小滑块一定能通过C点，且离开C点后做自由落体运动
    B．若v0=0，小滑块恰能通过C点，且离开C点后做平抛运动
    C．若，小滑块能到达C点，且离开C点后自自由落体运动
D．若，小滑块能到达C点，且离开C点后做平抛运动
参考答案：
    答案：D
4. 质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L的不伸长绳上。先将小球拉至同一水平位置如图示从静止释放，当二绳竖直时，则：            （    ）
A、两球速度一样大       B、两球的动能一样大
C、两球的机械能一样大   D、两球所受的拉力一样大
参考答案：
CD
5. （2011?长沙模拟）如图所示，斜面体B静置于水平桌面上．一质量为m的木块A从斜面底端开始以初速度v0上滑，然后又返回出发点，此时速度为v，且v＜v0．在上述过程中斜面体一直静止不动，以下说法正确的是（　　）
　
A．
桌面对B的静摩擦力的大小保持不变
　
B．
桌面对B始终有水平向左的静摩擦力
　
C．
物体A受到的摩擦力恒定不变
　
D．
A上滑时比下滑时桌面对B的支持力大
参考答案：
B
解：由于v＜v0，所以物体A在在滑动过程中受到滑动摩擦力作用；物体A受到的滑动摩擦力fA=μmgcosθ，
物体A受到的摩擦力与A对B的摩擦力是作用力与反作用力，故f1=f2=fA=μmgcosθ，
对斜面体B进行受力分析，物体A向上滑动时，B受力如图甲所示，物体A向下滑动时，斜面体受力如图乙所示；
A、物体B静止，处于平衡条件，由平衡条件得：f=f1cosθ+Nsinθ，f′=Nsinθ﹣f2cosθ，
物体A向上滑行时桌面对B的摩擦力大，物体A下滑时，桌面对B的摩擦力小，故A错误；
B、桌面对B始终有水平向左的静摩擦力，故B正确；
C、物体A向上滑动时，受到的滑动摩擦力平行于斜面向下，物体A向下滑动时，
物体A受到的滑动摩擦力平行于斜面向上，物体A受到的摩擦力是变力，故C错误；
D、物体B处于平衡状态，由平衡条件得：FN1=G+Ncoθ﹣f1sinθ，FN2=G+Ncosθ+f2sinθ，FN2＞FN1，故D错误；
故选B．
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （4分）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的。光的折射发生在两种不同介质的          上，不同的单色光在同种均匀介质中           不同。
参考答案：
界面，传播速度
7. 如图所示为某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖折射率实验的记录情况，虚线为半径与玻璃砖相同的圆，在没有其它测量工具的情况下，只需由坐标纸即可测出玻璃砖的折射率．则玻璃砖所在位置为图中的   ▲  （填“上半圆”或“下半圆”），由此计算出玻璃砖的折射率为     ▲    ．
参考答案：
上半圆（2分），     
8. 一物块以一定的初速度冲上斜面，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系图象如图所示，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/：物块下滑时的加速度大小为         ；物块与斜面间的动摩擦因数为         。.
参考答案：
2m/s2   ，          
9. 我校机器人协会的同学利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的关系。如图甲所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，在圆盘测力计的托板上放一烧杯水，读出两测力计的示数分别为F1、F2；再把小球浸没在水中（水不会溢出），如图乙所示，读出两测力计的示数分别为F3、F4。
请你分析弹簧测力计示数的变化，即F3_______F1（选填“>”“=”“<”）。
水对铁球的浮力大小为_________，若___________，就说明了作用力与反作用力大小相等。
参考答案：
10. 质量为m，速度为v0的子弹，水平射入一固定的地面上质量为M的木块中，，欲使同样质量的子弹水平射入木块的深度也为L，则其水平速度应为__________。   
参考答案：
11. 某同学用如图所示的装置验证动能定理．为提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度胃的值．测出对应的平撼水平位移x，并算出x2如下表，进而画出x2一H图线如图所示：
    ①原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小．则只要测量量满足           ，便可验证动能定理．
    ②实验结果分析：实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(，0)处，原因是                                  。
参考答案：
①x2与H成正比  ②滑块需要克服阻力做功
12.     一个细口瓶，开口向上放置，，在温度0oC、一个标准大气压的环境里，瓶内气体的分子数为           个；当环境温度高20oC时，热力学温度升高       K。（只要求2位有效数字，阿伏伽德罗常数N=×1023mol-1）
参考答案：
    答案：×1022、20
13. 木块在水平恒定拉力F的作用下，在水平路面上由静止出发前进了距离S，随即撤去F，木块沿原方向前进了2S而停止．设木块在全过程中受到的摩擦阻力大小不变，则木块在上述运动全过程中最大的动能等于      。
参考答案：
    答案：2FS/3
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. (3-5模块) (5分) 有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1 (E1<0)。
参考答案：
解析：，--------------(1分)
 
，--------------(1分)
 
，--------------(1分)
 
--------------(2分)
15. （2014?宿迁三模）学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O，半径R=；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示．已知BC段长L=，EO间的距离s=．计算时g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．压缩弹簧释放弹珠P后，求：
（1）弹珠P通过D点时的最小速度vD；
（2）弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度vc；
（3），释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩量x0．
参考答案：
（1）弹珠P通过D点时的最小速度为 ；
（2）通过C点时的速度为 m/s；
（3）．
考点： 动能定理的应用；机械能守恒定律．
专题： 动能定理的应用专题．
分析： （1）根据D点所受弹力为零，通过牛顿第二定律求出D点的最小速度；
（2）根据平抛运动的规律求出D点的速度，通过机械能守恒定律求出通过C点的速度．
（3），压缩量为零，，对B的压缩位置到C点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量．
解答： 解：（1）当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：
mg=解得 ．v==m/s
（2）弹珠从D点到E点做平抛运动，设此时它通过D点的速度为v，则
s=vt
R=gt
从C点到D点，弹珠机械能守恒，有：
联立解得 v=
代入数据得，V=2m/s
（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=，
根据动能定理得，
且F1=，F2=．
得 x=
代入数据解得x0=．
答：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为 ；
（2）通过C点时的速度为 m/s；
（3）．
点评： 本题考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到圆周运动和平抛运动，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是解决本题的关键．　
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图，直线MN上方有平行于纸面且与MN成45°的有界匀强电场，电场强度大小未知；MN下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B。今从MN上的O点向磁场中射入一个速度大小为
v、方向与MN成45°角的带正电粒子，该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R。若该粒子从O点出发记为第一次经过直线MN，而第五次经过直线MN时恰好又通过O点。不计粒子的重力。求：
（1）电场强度的大小；
（2）该粒子再次从O点进入磁场后，运动轨道的半径；
（3）该粒子从O点出发到再次回到O点所需的时间。
参考答案：
 
 
 
 
 
 
 
粒子的运动轨迹如图，先是一段半径为R的1/4圆弧到a点，接着恰好逆电场线匀减速运动到b点速度为零再返回a点速度仍为，再在磁场中运动一段3/4圆弧到c点，之后垂直电场线进入电场作类平抛运动。
（1）（本问共5分）
易知，                 
类平抛运动的垂直和平行电场方向的位移都为 
    ①  （1分）
所以类平抛运动时间为
               ②  （1分）
又            ③ （1分）
再者                    ④  （1分）
由①②③④可得
                    ⑤  （1分）
（2）（本问共5分）
由平抛知识得
                 （1分）
所以               （1分） 
［或 （2分） ］
                       （1分）
则第五次过MN进入磁场后的圆弧半径
                    （2分）
（3）（本问共6分）
粒子在磁场中运动的总时间为
                      ⑥    （2分）
粒子在电场中的加速度为
                           （1分）
粒子做直线运动所需时间为
             ⑦    （1分）
由②⑥⑦式求得粒子从出发到第五次到达O点所需时间
             （2分）
17. 如图所示，在真空中，一绝缘细线的一端固定在O点，另一端系一质量为m、带电量为+q的小球．ABC是以O点为圆心、半径为a的竖直圆弧．BC是圆弧的竖直直径，OA是圆弧的水平半径，一带电量为+Q的点电荷固定在A点的正上方，距离A点的高度为a，现将小球从A点由静止释放，小球沿圆弧运动到B点时的速度为v，重力加速度为g，静电力常量为k．
（1）求A、B两点的电势差UAB；
（2）求小球沿圆弧AB运动到B点时对细线的拉力大小F；
（3）在A点给小球竖直向下的初速度v0，恰能使小球沿圆弧ABC运动到C点，求v0．
参考答案：
解：（1）根据动能定理得，mga+qUAB=，
解得A、B两点的电势差．
（2）在最低点B，根据牛顿第二定律得，，
，
根据几何关系得，cosθ=，
解得拉力F=．
（3）因为点电荷与A、C的电势差相等，从A到C电场力不做功，
在C点，根据牛顿第二定律得，mg=m，
解得，
根据动能定理得，，
解得v0=．
答：（1）A、B两点的电势差为；
（2）小球沿圆弧AB运动到B点时对细线的拉力大小为．
（3）v0的大小为．
【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势差．
【分析】（1）对A、B段运用动能定理，根据动能定理求出AB两点间的电势差．
（2）根据牛顿第二定律，结合径向的合力提供向心力求出细线的拉力大小．
（3）根据牛顿第二定律求出C点的速度，结合动能定理求出初速度的大小．
18. 如图所示，两根相同的平行金属直轨道竖直放置，上端用导线相连，下端固定在水平绝缘底座上。底座中央固定一根弹簧，金属直杆ab通过金属滑环套在轨道上。在MNPQ之间分布着垂直轨道面向里的磁场，磁感应强度随位置的变化规律为( B0和为定值，y为磁场中任一位置到PQ的距离)。现用力压杆使弹簧处于压缩状态，撤力后杆被弹起，脱离弹簧进入磁场，穿过PQ后继续上升，然后再返回磁场，并能从边界MN穿出，此后不再进入磁场。已知杆ab与轨道的摩擦力恒等于杆重力的倍；杆向上运动，刚穿过PQ时的速度是刚穿过MN时速度的一半，杆从PQ上升的最大高度(未超过上端导线)是磁场高度的n倍；杆向下运动，一进入磁场立即做匀速直线运动。仅考虑轨道电阻且其单位长度的阻值是恒定的，B0、间及重力加速度均为已知量。求：
（1）杆向上穿过PQ时的速度与返回PQ时的速度之比；
（2）杆向上运动刚进入MN时的加速度大小；
（3）杆上、下两次穿越磁场的过程中产生的电热；
（4）磁场上边界PQ到水平导线的距离。
参考答案：