吉林省联谊校2020届高三上学期第五次月考物理试题

物理

1.创建文明城市，提倡机动车礼让行人．某司机开车以9m/s速度行驶到路口附近，发现有行人准备过斑马线，立即刹车礼让行人．设汽车做匀减速运动的加速度大小为2m/s2.则

A. 汽车刹车2s后的速度大小为4m/s

B. 汽车刹车3s内走的位移为9m

C. 汽车刹车时离斑马线的最小距离为16m

D. 汽车在刹车后的第5秒内走的位移是0.25m

【答案】D

【解析】

【详解】汽车减速到零所需时间为：

A．汽车刹车2s后的速度大小为

故A错误；

B．汽车刹车3s内走的位移为

故B错误；

C．汽车刹车时离斑马线的最小距离为

故C错误；

D．由于汽车运动4.5s停止，运用逆向思维可知，所以第5s内的位移等于汽车前0.5s的位移即为

故D正确。

故选D。

2.如图，用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置，直径竖直，O为圆心，最高点B处固定一光滑轻质滑轮，质量为m的小环A穿在半圆环上．现用细线一端拴在A上，另一端跨过滑轮用力F拉动，使A缓慢向上移动．小环A及滑轮B大小不计，在移动过程中，关于拉力F以及半圆环对A的弹力N的说法正确的是（　　）

A. F逐渐增大 B. N方向始终指向圆心O

C. N逐渐变小 D. N大小不变

【答案】D

【解析】

【详解】在物块缓慢向上移动的过程中，小圆环A处于三力平衡状态，根据平衡条件知mg与N的合力与T等大反向共线，作出mg与N的合力，如图，由三角形相似得：①

A、F＝T，由①可得：，AB变小，BO不变，则F变小；故A错误；

BCD、由①可得： ，AO、BO都不变，则N不变，方向始终背离圆心；故D正确，BC错误；

3.如图所示，绝缘容器内部为长方体空腔，容器内盛有NaCl的水溶液，容器上下端装有铂电极A和C，置于与容器表面垂直的匀强磁场中，电键K闭合前容器两侧P、Q两管中液面等高，闭合电键后

A. M处氯离子浓度小于N处氯离子浓度 B. N处电势高于M处电势

C. M处电势高于N处电势 D. P管中液面高于Q管中液面

【答案】D

【解析】

【详解】A．依据左手定则可知，氯离子在洛伦兹力作用下，向M处偏转，因此M处氯离子浓度大于N处氯离子浓度，故A错误；

BC．依据正离子的定向移动方向与电流方向相同，而负离子移动方向与电流方向相反，根据左手定则可知，正负离子均偏向同一方向，因此电势相等，故BC错误；

D．当开关闭合时，液体中有从A到C方向的电流，根据左手定则可知，液体将受到向M的安培力作用，在液面内部将产生压强，因此P端的液面将比Q端的高，故D正确。

故选D。

4.如图甲所示，一轻质弹簧的下端，固定在水平面上，上端叠放着两个质量均为m的物体A、B（物体B与弹簧栓接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的v﹣t图象如图乙所示（重力加速度为g），则（   ）

A. 施加外力的瞬间，F的大小为2m（g﹣a）

B. A、B在t1时刻分离，此时弹簧的弹力大小m（g+a）

C. 弹簧弹力等于0时，物体B的速度达到最大值

D. B与弹簧组成的系统的机械能先增大，后保持不变

【答案】B

【解析】

【详解】A．施加F前，物体AB整体平衡，根据平衡条件，有：

2mg=kx；

施加外力F的瞬间，对整体，根据牛顿第二定律，有：

其中：

F弹=2mg

解得：

F=2ma

故A错误．

B．物体A、B在t1时刻分离，此时A、B具有共同的速度与加速度，且FAB=0；
对B：

F弹′-mg=ma

解得：

F弹′=m（g+a）

故B正确．

C ．B受重力、弹力及压力的作用；当合力为零时，速度最大，而弹簧恢复到原长时，B受到的合力为重力，已经减速一段时间，速度不是最大值；故C错误；

D．B与弹簧开始时受到了A的压力做负功，故开始时机械能减小；故D错误；

5.黄河高青段某处河水由西向东流，河宽为d．某小船船头始终垂直河岸由南向北渡河，小船划水速度不变，大小为v0．河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比，v水=kx，k=，x是各点到近岸的距离．下列说法中正确的是

A. 小船渡河的轨迹为直线

B. 小船渡河时间为

C. 小船到达河中央时速度最大

D. 小船到达对岸时,恰好在正对岸下游距离2d处

【答案】BC

【解析】

【详解】A．小船在沿河岸方向上做匀速直线运动，在垂直于河岸方向上做变速运动，合加速度的方向与合速度方向不在同一条直线上，做曲线运动．故A错误．

B．小船船头始终垂直河岸渡河，渡河时间t=，与水流的速度大小无关．故B正确．

C．小船船头始终垂直河岸渡河，由于水流的速度变化，越到中央，水流速度越大，由速度的合成与分解，可知实际速度也越大．故C正确．

D．小船到达河岸中点时水的速度：

v=k=×=2v0

小船到达河中间时沿水流方向的位移为

L===

小船到达对岸时，恰好在正对岸下游距离d处．故D错误．

6.我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”,为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础。如图虚线为地球大气层边界,返回器与服务舱分离后,从a点无动力滑入大气层,然后经b点从c点“跳”出,再经d点从e点“跃入”实现多次减速,可避免损坏返回器。d点为轨迹的最高点,与地心的距离为R,返回器在d点时的速度大小为v,地球质量为M,引力常量为G. 则返回器

A. 在b点处于失重状态 B. 在a、c、e点时的动能相等

C. 在d点时的加速度大小为 D. 在d点时的速度大小

【答案】CD

【解析】

【详解】A．b点处的加速度方向背离地心，应处于超重状态，故A错误；

B．由a到c由于空气阻力做负功，动能减小，由c到e过程中只有万有引力做功，机械能守恒，a、c、e点时速度大小应该满足

故动能不相等，故B错误；

C．在d点时合力等于万有引力，即

所以加速度大小

故C正确；

D．在d点时万有引力大于所需的向心力，做近心运动，故速度大小

故D正确。

故选CD。

7.某兴趣小组遥控一辆玩具车，使其在水平路面上由静止启动，在前2 s内做匀加速直线运动，2 s末达到额定功率，2 s到14 s保持额定功率运动，14 s末停止遥控，让玩具车自由滑行，其v－t图象如图所示．可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变，已知玩具车的质量为m＝1kg，取g＝10 m/s2，则(　　)

A. 玩具车所受阻力大小为2 N

B. 玩具车在4 s末牵引力的瞬时功率为9 W

C. 玩具车在2 s到10 s内位移的大小为39 m

D. 玩具车整个过程的位移为90 m

【答案】BC

【解析】

【详解】A．14~18s小车在阻力作用下匀减速运动，匀减速直线运动加速度大小：

a2=6/4=1.5m/s2

由牛顿第二定律得：阻力为：

f=ma=1×1.5N=1.5N

故A错误．

B．匀速行驶时，牵引力等于阻力，则有：

P=Fvm=fvm=1.5×6W=9W．

由题知：2s末小车的实际功率达到额定功率，所以玩具车在4s末牵引力的瞬时功率为9W．故B正确．

C．设匀加速牵引力为F，则有：

F-f=ma1

匀加速直线运动的加速度大小为：

a1=3/2=15m/s2．

则得F=3N,则匀加速运动的最大速度为：v=3m/s．匀加速的位移

x1=12×3×2m=3m

2~10s内，由动能定理得：

代入数据解得x2=39m．故C正确．

D．10~18s内位移为：x3=36m,玩具车整个过程的位移为：

x=x1+x2+x3=3+39+36=78m

故D错误．

故选BC．

【点睛】本查了机车的启动问题，先做加速动，达到额功率后做变速直线运动，最终做匀直线运动，关闭遥控后做匀速线动，结合能、牛顿第二定律和动学公式行求解．

8.如图所示，空间存在一匀强电场，平行实线为该电场等势面，其方向与水平方向间的夹角为30°，AB与等势面垂直，一质量为m，电荷量为q的带正电小球，以初速度v0从A点水平向右抛出，经过时间t小球最终落在C点，速度大小仍是v0，且AB=BC，重力加速度为g，则下列说法中正确的是 (       )

A. 电场方向沿A指向B B. 电场强度大小为

C. 小球下落高度 D. 此过程增加的电势能等于

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．由题意可知，小球在下落过程中动能不变，而重力做正功，则电场力做负功，而小球带正电，故电场线应斜向下；故A错误；

B．由动能定理可知，

解得：

故B正确；

C．将电场力分解为沿水平方向和竖直方向，则有竖直分量中产生的电场力

则物体在竖直方向上的合力

则由牛顿第二定律可知，竖直方向上的分加速度

则下落高度

故C正确；

D．此过程中电场力做负功，电势能增加，由几何关系可知，小球在沿电场线的方向上的位移

则电势能的增加量

E=Eqx=mg2t2

故D错误；

故选BCD．

三、非选择题

9.某同学用如图1所示装置，通过半径相同的A，B两球的碰撞来验证动量守恒定律．

（1）实验中必须要求的条件是（      ）　

A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差

B．斜槽轨道末端的切线必须水平

C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同

D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下

（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量（      ）

A．水平槽上未放B球时，测量A球落点P到O点的距离

B．A球与B球碰撞后，测量A球落点M到O点的距离

C．A球与B球碰撞后，测量B球落点N到O点的距离

D．测量A球或B球的直径

E．测量A球和B球的质量（或两球质量之比）

F．测量释放点G相对于水平槽面的高度

G．测量水平槽面离地的高度

（3）某次实验中得出的落点情况如图2所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为___________．

【答案】    (1). BD    (2). ABCE    (3). 4:1

【解析】

【详解】(1)[1]A．“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；

B．要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；

C．为了使小球碰后不被反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故C错误；

D．要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故D正确

故选BD。

(2)[2]小球离开轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则

两边同时乘以t，则

即为

实验需要测量小球的质量、小球的水平位移，故选ABCE。

(3)[3]碰撞过程系统动量守恒，需要满足：

由图2所示可知，

代入得

10.某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件,该电学元件上标有“最大电流不超过6mA,最大电压不超过7V”,同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线,他们设计的一部分电路如图所示,图中定值电阻R=1kΩ,用于限流;电流表量程为10mA,内阻约为5Ω;电压表（未画出）量程为10V，内阻约为10kΩ；电源电动势E为12V，内阻不计。

（1）实验时有两个滑动变阻器可供选择：

A．阻值0～200Ω，额定电流0.3A

B．阻值0～20Ω，额定电流1A

应选的滑动变阻器是___（选填“A”或“B”）。

正确连线后，测得数据如表：

（2）由以上数据分析可知,电压表应并联在M与_______（选填“O”或“P”）之间。

（3）在图中将电路图补充完整。

（      ）

（4）从表中数据可知，该电学元件的电阻特点是：_______________。

【答案】    (1). A    (2). P    (3).     (4). 当元件两端的电压小于6V时，元件电阻非常大，不导电；当元件两端电压大于6V时，随着电压的升高电阻逐渐变小

【解析】

【详解】(1)[1]滑动变阻器A两端所能加的最大电压为

滑动变阻器B两端所能加的最大电压为

为保证安全，滑动变阻器应选A。

(2)[2]由表中实验数据可知，电学元件电阻最小测量值约为

电流表内阻约为5Ω，电压表内阻约为10kΩ，相对来说，元件电阻远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，因此电压表应并联在M与P之间。

(3)[3]描绘伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，电流表采用内接法，实验电路图如图所示

(4)[4]由表中实验数据可知，当元件两端的电压小于6V时，电路电流很小，几乎为零，由欧姆定律可知，元件电阻非常大，不导电；当元件两端电压大于6V时，随着电压的升高电流迅速增大，电压与电流的比值减小，电阻变小。

11.甲图为某研究小组研究小球对轨道压力的装置原理图．在同一竖直平面内两正对着的相同半圆光滑轨道相隔一定的距离x，虚线沿竖直方向，一小球能在其间运动，为了测试小球对轨道的压力，今在最低点与最高点各放一个压力传感器，并通过计算机显示出来，当轨道距离x变化时，记录两点压力差ΔFN与距离x的数据、作出ΔFN－x图象如乙图所示．(不计空气阻力，g取10 m/s2)求：

(1)小球的质量和半圆轨道的半径；

(2)若小球在最低点B的速度为20 m/s，为使小球能始终沿光滑轨道运动，ΔFN的最大值．

【答案】(1)0.1kg，2m  (2)21N

【解析】

【分析】

小球在运动过程中，机械能守恒，分别对小球在AB两点时进行受力分析，结合图象列出在这两点的压力差的关系式，结合图象中的截距，可得知小球的质量，从而可计算出轨道的半径．从B到A，由机械能守恒定律求出小球到达A点的速度，在A点，由牛顿第二定律、第三定律结合求得ΔFN的最大值．

【详解】(1)设轨道半径为R，由机械能守恒定律：

  ①

在B点：

   ②

在A点：

   ③

由①②③式得：两点的压力差

   ④

由图象得：截距6mg=6 N，得

m=0.1 kg  ⑤

由④式可知：因为图线的斜率

所以

R=2 m  ⑥

(2)在A点不脱离轨道的条件为：

   ⑦

由①⑥⑦三式和题中所给已知条件解得：

x≤15 m  ⑧

代入④得：

【点睛】本题采用函数法研究图象的物理意义，关键要能根据机械能守恒定律和向心力公式得到压力差的解析式．此类题型为常见题型，应熟练掌握．

12.如图所示，在足够大的金属板A上有一小孔S，粒子源C可由小孔S向各个方向射出速率v=2×104m/s的带负电粒子，B为金属网，A、B连接在电路上，电源的电压U0=6V、内阻不计，图中滑动变阻器滑片置于中点并保持不动，A、B间距d1=15cm，M为足够大的荧光屏，B、M间距d2=30cm，当粒子穿过金属网打到荧光屏上时，荧光屏上就会出现一个圆形的亮斑，已知粒子的比荷C/Kg，（金属网与荧光屏之间无电场分布，不考虑粒子所形成的电流对电路的影响，粒子重力不计）．求：

（1）A、B间电场（视为匀强电场）的场强E的大小;

（2）粒子到达荧光屏的最短时间t;

（3）亮斑的面积S（取π=3）.

【答案】（1）20V/m    （2）1.25×10-5s    （3）0.36m2

【解析】

【详解】(1)AB间的电压为：

AB间的电场强度大小：

E==20V/m

(2)速度水平向右的粒子到达荧光屏的时间最短，

从A到B的过程中，由动能定理得：

qU=mv12-mv2

解得：

v1=4×104m/s

粒子在A、B间做匀加速直线运动，运动的时间为t1由运动学公式

解得：

t1=5×10-6s

从B到荧光屏做匀速直线运动，运动的时间为：

t=t1+t2

解得：

t=1.25×10-5s

速度平行金属板A的那些粒子到达荧光屏M的距离最远；设粒子在AB间做类平抛运动的时间为t1，，有：

d1=

v1，=at1，

粒子从金属网B运动到荧光屏M的时间为：

粒子沿着平行金属板方向通过的位移为：

R=v（t1，+t2，）

亮斑的面积：

S=πR2

解得：

S=≈0.36m2

【点睛】本题考查了粒子在电场中的运动，分析清楚粒子在电场中的运动过程是解题的前提与关键，沿水平方向射入的粒子运动时间最短；初速度与极板平行的粒子竖直位移最大，求出其竖直分位移即可求亮斑的半径，然后可以求出亮斑的面积；分析清楚粒子运动过程、应用运动学公式可以解题，解题时要注意运动的合成与分解方法飞应用．

13.一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V﹣T图象如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是（　　）

A. 过程ab中气体一定吸热

B. pc＝pb＞pa

C. 过程bc中分子势能不断增大

D. 过程bc中每一个分子的速率都减小

E. 过程ca中气体吸收的热量等于对外做的功

【答案】ABE

【解析】

【分析】

根据理想气体状态方程可知在V-T图象中，图线上各点与坐标原点的连线斜率代表压强，斜率越大压强越小，分析各条图线的变化可知；

【详解】A、过程ab中气体的体积不变，没有做功；温度升高，内能增大，所以气体一定吸热，故A正确；

B、设a状态的压强为，则由理想气体的状态方程可知：，所以：，同理：，解得：，所以：，故B正确；

C、由于气体分子之间的作用力可以忽略不计，所以过程bc中分子势能不变，故C错误；

D、温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，所以过程bc中气体的温度降低，分子的平均动能减小，并不是每一个分子的速率都减小，故D错误；

E、由图可知过程ca中气体等温膨胀，内能不变，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收的热量等于对外做的功，故E正确；

故选ABE．

【点睛】关键知道温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律；

14.一高压气体钢瓶，容积为V0，用绝热材料制成，开始时封闭的气体压强为P0，温度为T0＝300 K，内部气体经加热后温度升至T1＝350 K，求：

①温度升至T1时气体的压强；

②若气体温度保持T1＝350 K不变，缓慢地放出一部分气体，使气体压强再回到P0，此时钢瓶内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值为多少？

【答案】 (1)p0　(2)6：7

【解析】

（1）设升温后气体的压强为P，由于气体做等容变化，根据查理定律得：，又T0=300K，T1=350K
解得：P=p0；
（2）根据克拉伯龙方程： 得：集热器内气体的体积不变，则得剩余气体的质量与原来总质量的比值：；

15.下列对生活中光学现象的描述正确的有（    ）

A. 雨后的彩虹是由于光透过空气中的小水珠发生了衍射现象

B. 日食和月食的形成都是由光沿直线传播引起的

C. 影子的边缘都是模糊不清的，这是由光的衍射形成的

D. 小轿车前边的挡风玻璃制成倾斜的，主要是为了让司机的像成像在正前方

E. 观看“3D电影”的眼镜镜片为偏振片，两镜片透振方向互相垂直

【答案】BCE

【解析】

【详解】A．雨后的彩虹是由于光的折射形成的，故A错误；

B．日食和月食是由于光直线传播引起的，故B正确；

C．影子的边缘都是模糊不清的，这是由光的衍射形成的，故C正确；

D．小汽车前面的挡风玻璃相当于平面镜，平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称，如果竖直安装，像会在正前方，干扰司机观察路况，倾斜安装可以使像成在斜上方，不干扰司机观察路况，故D错误；

E．观看“3D电影”所带眼镜镜片为偏振片，两镜片透振方向互相垂直，故E正确。

故选BCE。

16.一列沿简谐横波传播方向上依次有相距为3m的两个质点A和B，如图所示为A和B的振动图象．波长λ满足1m<λ<3m，求：

(i)该波传播的速度v；

(ii)波通过A、B两点的时间t.

【答案】v=4m/s，；，t=1.35s

【解析】

【详解】由振动图像知，周期T=0.6s

当t=0时，A在波峰，B在平衡位置且向上运动，

而波从A传向B，所以

故

因为，所以n=1或n=2

n=1时，，

n=2时，，

【点睛】题考查运用数学方法解决物理问题的能力，能够根据振动图象能直接读出振幅、周期.