云南省江川区二中2020届高三上学期12月月考物理试题

云南省江川区二中2019-2020学年上学期12月份考试

高三 理综 物理

一、单选题(共5小题,每小题6.0分,共30分)                                                                         

1.从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图象如图所示，在0～t2时间内，下列说法中正确的是(　　)

A． Ⅰ、Ⅱ两个物体在t1时刻相遇

B． Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是

C． Ⅰ、Ⅱ两个物体所受的合外力都在不断减小

D． Ⅰ物体的加速度不断增大，Ⅱ物体的加速度不断减小

2.如图所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l.现在C点悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点可施加力的最小值为(　　)

A．mg

B．mg

C．mg

D．mg

3.如图所示，在水平桌面上叠放着质量相等的A、B两块木板，在木板A上放着质量为m的物块C，木板和物块均处于静止状态．A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，现用水平恒力F向右拉木板A，则以下判断正确的是(　　)

A． 不管F多大，木板B一定保持静止

B．A、C之间的摩擦力大小一定等于μmg

C．B受到地面的摩擦力大小一定小于F

D．A、B之间的摩擦力大小不可能等于F

4.如图1，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力(　　)

A． 一直不做功

B． 一直做正功

C． 始终指向大圆环圆心

D． 始终背离大圆环圆心

5.如图1，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点．一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动．重力加速度大小为g.小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为(　　)

A． 2mgR

B． 4mgR

C． 5mgR

D． 6mgR

二、多选题(共3小题,每小题6.0分,共18分)                                                                         

6.(多选)如图所示，在光滑平面上有一静止小车，小车质量为M＝5 kg，小车上静止地放置着质量为m＝1 kg的木块，和小车间的动摩擦因数为μ＝0.2，用水平恒力F拉动小车，下列关于木块的加速度am和小车的加速度aM，可能正确的有(　　)

A．am＝1 m/s2，aM＝1 m/s2

B．am＝1 m/s2，aM＝2 m/s2

C．am＝2 m/s2，aM＝4 m/s2

D．am＝3 m/s2，aM＝5 m/s2

7.（多选）如图 所示是牛顿研究抛体运动时绘制的一幅草图，以不同速度抛出的物体分别沿a、b、c、d轨迹运动，其中a是一段曲线，b是贴近地球表面的圆，c是椭圆，d是双曲线的一部分．已知引力常量为G、地球质量为M、半径为R、地球附近的重力加速度为g.以下说法中正确的是(　　 ）

A． 沿a运动的物体初速度一定小于

B． 沿b运动的物体速度等于

C． 沿c运动的物体初速度一定大于第二宇宙速度

D． 沿d运动的物体初速度一定大于第三宇宙速度

8.地下矿井的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送到地面．某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图1所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等．不考虑摩擦阻力和空气阻力．对于第①次和第②次提升过程，(　　)

A． 矿车上升所用的时间之比为4∶5

B． 电机的最大牵引力之比为2∶1

C． 电机输出的最大功率之比为2∶1

D． 电机所做的功之比为4∶5

三、实验题(共2小题,共15分)                                                                         

9.某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a－F图象．

(1)图线不过坐标原点的原因是__________．

(2)本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量．__________(填“是”或“否”)．

(3)由图象求出小车和传感器的总质量为__________kg.

10.探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图甲所示．实验过程中有平衡摩擦力的步骤，并且设法让橡皮筋对小车做的功以整数倍增大，即分别为W0、2W0、3W0、4W0…

(1)实验中首先通过调整木板倾斜程度平衡摩擦力，目的是________(填写字母代号)．

A．为了释放小车后小车能做匀加速运动

B．为了增大橡皮筋对小车的弹力

C．为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功

D．为了使小车获得较大的动能

(2)图乙是在正确操作情况下打出的一条纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一部分，已知相邻两点打点时间间隔为0.02 s，则小车获得的最大速度vm＝________m/s(保留3位有效数字)．

(3)几名同学在实验中分别得到了若干组橡皮筋对小车做的功W与小车获得最大速度vm的数据，并利用数据绘出了图中给出的四个图象，你认为其中正确的是________．

A.B.

C.D.

四、计算题                                                                      

11.如图所示，长度为L=1.0m的细绳，栓着一质量m=1Kg的小球在竖直平面内做圆周运动，小球半径不计，已知绳子能够承受的最大张力为74N,圆心离地面高度h=6m ,运动过程中绳子始终处于蹦紧状态。求：

（1）分析小球在何处绳子易断，绳断时小球的线速度。

（2）绳子断后小球做平抛运动的时间和落地点与抛出点间的距离。

12.(20分)如图1，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，sinα＝.一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用．已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零．重力加速度大小为g.求：

(1)水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；

(2)小球到达A点时动量的大小；

(3)小球从C点落至水平轨道所用的时间．

【物理选修3—3】15分

13.(1)下列说法正确的是( )

A．布朗运动的实质就是分子的无规则运动

B．晶体在各个方向上的导热性能相同，体现为各向同性

C．热量不能自发地从低温物体传给高温物体

D．将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子，则这两个分子间的分子力先增大后减小最后再增大

E．绝对零度不可达到

（2）一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化。已知VA= 0.3m3，TA=TC= 300 K ，TB= 400 K。

①求气体在状态B时的体积；

②说明B→C过程压强变化的微观原因．

③设A→B过程气体吸收热量为Q1，B→C过程气体放出热量为Q2，求A→B过程中气体对外所做的功。

【物理选修3-4】15分

14.(1)一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，

①该列波沿x轴传播(填“正向”或“负向”)；

②该列波的波速大小为m／s；

③若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为Hz。

（2）如图，为某种透明材料做成的三棱镜横截面，其形状是边长为a的等边三角形，现用一束宽度为a的单色平行光束，以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB及AC面上，结果所有从AB，AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面.试求：

① 该材料对此平行光束的折射率；

②这些到达BC面的光线从BC面折射而出后，如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑，则当屏到BC面的距离d满足什么条件时，此光斑分为两块?

答案

1.C   2.C   3.A    4.A    5.C    6.AC    7.AB    8.AC

9.【答案】没有平衡摩擦力，或平衡的不够　否　1

【解析】(1)由图象可知，当F≠0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力，或平衡的不够；

(2)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．

(3)a－F图象中的斜率表示质量的倒数，由图可知，k＝＝＝1，所以质量M＝＝1  kg

10.【答案】(1)C　(2)1.22　(3)D.

【解析】(1)实验中通过调整木板倾斜程度平衡摩擦力，目的是为了使橡皮筋对小车所做功即为合外力对小车所做的功，故A、B、D错误，C正确．故选：C.

(2)由所打的点可知，DG之间小车做匀速直线运动，速度最大，小车获得的最大速度为：

vm＝＝1.22 m/s

(3)橡皮筋对小车做的功W与小车的动能关系知：W＝mv，即有v＝W，根据数学知识可知D正确．故选：D.

11.【答案】（1）（2）t=1s．

【解析】小球在最低点时，绳子的拉力和重力的合力提供向心力，绳子最容易断．

根据牛顿第二定律得：

解得:．

（2）小球平抛运动的高度h=H-L=5m．

由平抛运动知：

解得：t=1s．

水平方向：

得：x=8m

落地点与抛出点间距

12.【答案】(1)mg　　(2)　(3)

【解析】(1)设水平恒力的大小为F0，小球到达C点时所受合力的大小为F.由力的合成法则有

＝tanα①

F2＝(mg)2＋F02②

设小球到达C点时的速度大小为v，由牛顿第二定律得

F＝m③

由①②③式和题给数据得

F0＝mg④

v＝⑤

(2)设小球到达A点的速度大小为v1，作CD⊥PA，交PA于D点，由几何关系得

DA＝Rsinα⑥

CD＝R(1＋cosα) ⑦

由动能定理有

－mg·CD－F0·DA＝mv2－mv12⑧

由④⑤⑥⑦⑧式和题给数据得，小球在A点的动量大小为p＝mv1＝⑨

(3)小球离开C点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动，加速度大小为g.设小球在竖直方向的初速度为v⊥，从C点落至水平轨道上所用时间为t.由运动学公式有

v⊥t＋gt2＝CD⑩

v⊥＝vsinα⑪

由⑤⑦⑩⑪式和题给数据得

t＝⑫

13.【答案】（1）CDE（2）①0.4m3②见解析③Q1大于Q2，原因见解析

【解析】（1）布朗运动的实质是固体颗粒的无规则运动，但是可以间接反映液体分子的无规则运动，A错误；晶体在各个方向上的导热性能不相同，体现为各向异性，B错误；热量不能自发地从低温物体传给高温物体，符合热力学第二定律，C正确；将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子，则这两个分子间的分子力先表现为引力先增大后减小到零，然后表现为斥力再逐渐增大，D正确；绝对零度永远不可能达到，E正确．

（2）①设气体在状态B时的体积为VB，由盖­吕萨克定律得代入数据得VB＝0.4m3

②微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变化(降低)，气体分子平均动能变化(减小)，导致气体压强变化(减小)．

③Q1大于Q2；因为TA＝TC，故A→B增加的内能与B→C减少的内能相同，而A→B过程气体对外做正功，B→C过程气体不做功，由热力学第一定律可知Q1大于Q2.

14.【答案】(1)①正向； ②1m/s； ③2.5Hz(2) ①

②当光屏到BC距离超过时，光斑分为两块。

【解析】(1)①由A点的振动图线可知，t=0时质点向下振动，故波沿x轴正向传播；②波速；③因为此波的频率为2.5 Hz，若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率等于该波的频率2.5 Hz。

（2） ①由于对称性，我们考虑从AB面入射的光线，这些光线在棱镜中是平行于AC面的，由对称性不难得出，光线进入AB面时的入射角α折射角β分别为α=60º，β=30º ；由折射定律，材料折射率

②如图O为BC中点，在B点附近折射的光线从BC射出后与直线AO交于D，可看出只要光屏放得比D点远，则光斑会分成两块.

由几何关系可得OD=；

所以当光屏到BC距离超过时，光斑分为两块 ；