四川省仁和思源实验中学2020届高三上学期11月月考物理试题

仁和思源实验中学2019—2020学年高三上学期

11月份月考物理试卷

一．选择题

1.下列说法正确的是

A. 玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性

B. 铀核裂变的核反应是

C. 原子从低能级向高能级跃迁，不吸收光子也能实现

D. 根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越大

【答案】C

【解析】

A项，1924年，德布罗意大胆的把光的波粒二象性推广到实物粒子，如电子、质子等，他提出实物粒子也具有波动性，故A项错误．

B项，铀核裂变有多种形式，其中一种的核反应方程是 ，故B项错误．

C项，原子从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞，故C项正确．

D项，根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越小，故D项错误．

故选C

2.以一定的初速度从地面竖直向上抛出一小球，小球上升到最高点之后，又落回到抛出点，假设小球所受空气阻力与速度大小成正比，则小球在运动过程中的机械能E随离地高度h变化关系可能正确的是(　　)

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

根据功能关系得，得，即E-h图象切线的斜率绝对值等于空气阻力的大小．在上升过程中，h增大，小球的速度减小，空气阻力随之减小，图象的斜率逐渐减小，直至为零．在下降过程中，h减小，小球的速度增大，空气阻力随之增大，图象斜率的绝对值逐渐增大．经过同一高度时，上升的速度大小比下降的速度大小大，所以经过同一高度，上升时空气阻力比下降时的大，图象的斜率大小要大，所以A图可能正确．故BCD错误，A正确．故选A．

【点睛】由功能关系可知，机械能的减少量等于物体克服阻力所做的功，E-h图中切线的斜率大小等于阻力的大小，通过速度的变化分析空气阻力的变化，来分析图象的形状．

3.如图所示，在粗糙水平面上有A、B、C、D四个小物块，它们用四根相同的橡皮绳连接成一个菱形并保持静止．已知∠DAB =120°，每根橡皮绳的弹力大小为F，当剪断AD间橡皮绳后，物块A所受摩擦力大小为

A. 0 B. F C.  D. 2F

【答案】B

【解析】

【详解】对A分析可知，A水平方向受两橡皮筋的拉力和摩擦力作用而处于平衡状态，由于∠DAB=120°，每根橡皮绳的弹力大小为F，故A受拉力的合力为F，方向沿AC方向；当剪断AD间橡皮绳后，物体只受AB间橡皮绳拉力，大小为F，则此时A仍能处于静止，摩擦力大小等于拉力的大小相等，方向沿AB的反方向，故B正确，ACD错误．

4.宇宙中组成双星系统的甲乙两颗恒星的质量分别为m、km，甲绕两恒星连线上一点做圆周运动的半径为r，根据宇宙大爆炸理论，两恒星间的距离会缓慢增大，若干年后，甲做圆周运动的半径增大为nr，设甲乙两恒星的质量保持不变，引力常量为G，则若干年后说法错误的是

A. 恒星甲做圆周运动的向心力为

B. 恒星甲做圆周运动周期变大

C. 恒星乙所圆周运动的半径为

D. 恒星乙做圆周运动的线速度为恒星甲做圆周运动线速度为倍

【答案】A

【解析】

由于双星靠相互间的万有引力提供向心力，它们的向心力大小相等，角速度相等，由F=mω2r知，甲、乙的轨道半径与质量成反比，所以若干年后，该双星系统甲做圆周运动的半径增大为nr，则乙做圆周运动的半径增大为，根据万有引力定律知F=G，L=nr+，所以若干年后，恒星甲做圆周运动的向心力为，故A错误，C正确．对甲恒星，由F=mr，知F变小，r变大，则T变大，故B正确．恒星甲、乙的角速度相等，乙恒星做圆周运动的半径为恒星甲做圆周运动的半径的1/k，由v=rω知，恒星乙做圆周运动的线速度大小为恒星甲做圆周运动的线速度大小的1/k，故D正确．此题选项错误的选项，故选A．

点睛：解决本题的关键是要知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，应用万有引力定律与牛顿第二定律即可正确解题，知道双星的轨道半径比等于质量之反比．

5.如图所示，一束平行光垂直斜面照射，从斜面底部O以初速度v0抛出一物块落到斜面上P点，不计空气阻力．则

A. 物块做匀变速运动

B. 物块速度最小时离斜面最远

C. 物块在斜面上的投影匀速移动

D. 物块在斜面上的投影匀变速移动

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由题意可知，物块只受到重力，且速度与重力不共线，则物块做匀变速曲线运动，故A正确；
B．根据矢量的合成法则，则将速度分解成平行与垂直斜面方向，当垂直斜面方向的速度为零时，离斜面最远，故B错误；
CD．将速度分解成平行与垂直斜面方向，平行斜面方向运动是匀减速直线运动，而垂直斜面方向先匀减速直线运动，后匀加速直线运动，故C错误，D正确．

6.半径为R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场，电场强度大小沿半径分布如图所示．图中E0已知，E-r曲线下O ~ R部分的面积等于2R~3R部分的面积，过球心同一直线上A、B两点，离球心的距离分别为2R、3R．下列说法中正确的是 (　  　)

A. A点的电势低于B点的电势

B. A、B点的电场强度大小之比是9:4

C. 从球面到A点的电势差小于A、B两点间的电势差

D. 电荷量为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中电场力做功

【答案】BD

【解析】

【分析】

根据沿电场线方向电势降低分析电势高低；根据分析电场强度的大小；根据E-r曲线下面积的物理意义分析电势差；根据电场力做功计算公式求解电场力做的功．

【详解】正电荷球体产生的电场强度方向为向外辐射，即直线AB上电场方向为从A到B，根据沿电场线方向电势降低，可知A点的电势高于B点的电势，A错误；因为球体带电均匀，所以可等效为集中在圆心位置相同电量的电荷产生的电场，根据，结合，可得，B正确；根据公式可知E-r曲线下面积表示两点之间的电势差，从球面到A点的电势差大于A、B两点间的电势差；E-r曲线下部分的面积等于部分的面积，所以从球心到R点的电势差等于AB两点间的电势差，大小为，根据可得电荷量为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中电场力做功为，C错误D正确．

7.如图所示的理想变压器电路中，原线圈电路中有定值电阻R，副线圈电路中定值电阻R和滑动变阻器串联，原副线圈的匝数比为2:1，a、b端接电压恒定的正弦交流电，则在滑动变阻器滑片P向右移动的过程中

A. 电路中消耗的总功率在增大

B. 原线圈电路中定值电阻R消耗的功率在增大，副线圈电路中定值电阻R消耗的功率在减小

C. 原、副线圈电路中定值电阻R消耗的功率之比在增大

D. 原、副线圈电路中定值电阻R两端的电压之比恒定为1:2

【答案】AD

【解析】

【详解】滑动变阻器滑片向右滑动的过程中，总电阻减小，原、副线圈的电流强度均增大；

A．根据可知，电路中消耗的总功率在增大，A正确；

B．根据可知原线圈电路中定值电阻R消耗的功率在增大，副线圈电路中定值电阻R消耗的功率也在增大，B错误；

C．根据可知原、副线圈电路中定值电阻R消耗的功率之比电流强度平方之比，根据变压器原来可知原、副线圈电路中定值电阻R消耗的功率之比等于匝数反比的平方，保持不变，C错误；

D．根据，原、副线圈电路中定值电阻R两端的电压之比等于电流强度之比，等于原、副线圈的匝数的反比，即1:2，D正确．

8.如图所示，小物块套在固定竖直杆上，用轻绳连接后跨过小定滑轮与小球相连．开始时物块与定滑轮等高．已知小球的质量是物块质量的两倍，杆与滑轮间的距离为d，重力加速度为g，绳及杆足够长，不计一切摩擦．现将物块由静止释放，在物块向下运动过程中

A. 刚释放时物块加速度为g

B. 物块速度最大时，绳子的拉力一定大于物块的重力

C. 小球重力的功率一直增大

D. 物块下降的最大距离为

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．小球刚开始释放时，物块水平方向受力平衡，竖直方向只受重力，根据牛顿第二定律可知其加速度为g，故A正确；

B．物块的合力为零时速度最大，则绳子拉力的竖直向上的分力一定等于物块的重力，所以绳子的拉力一定大于物块的重力，B正确；

C．刚释放时物块的速度为零，小球重力的功率为零，物块下降到最低点时，小球的速度为零，小球的重力功率又为零，所以小球重力功率先增大后减小，C错误；

D．物块下降的最大距离为S，物块的质量为m，根据系统机械能守恒定律，则

解得，D正确．

二、非选择题

9.为验证“拉力做功与物体动能改变的关系”，某同学到实验室找到下列器材:长木板（一端带定滑轮）、打点计时器、质量为200g的小车、质量分别为10g、30g和50g的钩码、细线、学生电源．该同学进行下列操作:

A.组装实验装置，如图甲所示

B.将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车

C.选用50g钩码挂在拉线的挂钩P上

D.释放小车，接通打点计时器的电源，打出一条纸带

E.在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示

F.进行数据采集与处理

请你完成下列问题．

（1）该同学将纸带上打的第一个点标为“0”，且认为打“0”时小车的速度为零，其后依次标出计数点1、2、3、 4、5、6（相邻两个计数点间还有四个点未画），各计数点间的时间间隔为0.1s， 如图乙所示．该同学测量出计数点0到计数点3、4、5的距离，并标在图乙上．如果将钩码的重力在数值上当成小车所受的拉力，则在打计数点0到4的过程中，拉力对小车做的功为_______J，小车的动能增量为_______J．（重力加速度g取9.8m/s2，结果均保留两位有效数字）

（2）由（1）中数据发现，该同学并没有能够得到“拉力对物体做的功等于物体动能增量”的结论， 且对其他的点（如2、3、5点）进行计算的结果与“4”计数点相似．你认为产生这种实验结果的主要原因可能是_________．

【答案】    (1). 0.059    (2). 0.034    (3). 小车质量不满足远大于钩码质量，没有平衡摩擦力

【解析】

【详解】(1)[1]在打计数点0到4的过程中，拉力对小车做的功为

[2]根据中点时刻的速度等于平均速度

所以小车的动能增量为

(2)[3]该实验产生误差的主要原因是钩码的重力大小并不等于绳子拉力的大小，设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：

对砂桶和砂有：

则

由此可知当M>>m时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，显然该实验中没有满足这个条件，另外该实验要进行平衡摩擦力操作，否则也会造成较大误差．

10.小明用如图甲所示的电路测量电阻Rx的阻值（约几百欧）．R是滑动变阻器，R0是电阻箱，S2是单刀双掷开关，部分器材规格图乙中已标出．

（1）根据图甲实验电路，在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整．

（        ）

（2）正确连接电路后，断开S1，S2接1，调节好多用电表，将两表笔接触Rx两端的接线柱，粗测其阻值，此过程中存在的问题是___________，正确操作后，粗测出Rx的阻值为R1．

（3）小明通过下列步骤，较准确测出Rx的阻值．

①将滑动变阻器的滑片P调至图甲中的A端．闭合S1，将S2拨至1，调节变阻器的滑片P至某一位置，使电压表的示数满偏;

②调节电阻箱R0，使其阻值_________（选填“大于R1”或“小于R1”）;

③将S2拨至“2”，保持变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表再次满偏，此时电阻箱示数为R2，则Rx =__________．

【答案】    (1).     (2). 待测电阻未与其他元件断开    (3). 小于R1    (4). R2

【解析】

【详解】(1)[1]根据电路图连接实物图，如图所示

(2)[2]测量电阻时，要把电阻与其它元件断开；

(3)[3]闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P调至图甲中的A端，是电压表示数都为零，调节电阻箱，使其阻值小于R1；

[4]将S2拨至“2”，保持变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表再次满偏，此时并联部分的电阻相等，Rx的阻值等于电阻箱的阻值，即．

11.如图所示，在某次车模试车时，一质量为m=0.45kg的赛车以某一水平向右的初速度出发，沿水平直线轨道运动到A点后，进入半径R=2m的光滑竖直圆形轨道，圆形轨道间不相互重叠，即赛车离开圆形轨道后可继续想C点运动，C点右侧有一壕沟，C、D两点的竖直高度h=0.8m，水平距离s=1.6m，水平轨道AC长为L=4.5m，赛车与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度为

（1）若赛车恰能通过圆形轨道的最高点B，求赛车在A点的速度；

（2）若赛车再从B到达A点时，恰好有一块橡皮泥从圆心方向落在车模上，和小车合为一体，若要求车模不会掉进壕沟，求在A点落在赛车上的橡皮泥的质量范围．

【答案】（1）（2）或

【解析】

（1）小球恰好能通过最高点；

由点A到点B机械能守恒，联立解得

（2）若赛车刚好停在C点，在A点车上，落上质量为m1橡皮泥后速度为

由动量守恒定律可得

从A到C由动能定理可得，

代入数据解得；

若赛车恰好越过壕沟，在C点的速度为，则有竖直方向，水平方向

此时假设落在赛车上质量为的橡皮泥后的速度为，

由动量守恒定律可得；

从A到C由动能定理可得，

代入数据解得；

综上所述，满足题意的橡皮泥质量或；

12.如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里匀强磁场中有一粒子源，粒子源从O点在纸面内均匀的向各个方向同时发射速率为v、比荷为k的带正电的粒子， PQ是在纸面内垂直磁场放置的厚度不计的挡板，挡板的P端与O点的连线与挡板垂直，距离为，且粒子打在挡板上会被吸收．不计带电粒子的重力与粒子间的相互作用，磁场分布足够大，求:

（1）为使最多的粒子打在挡板上，则挡板至少多长；

（2）若挡板足够长，则打在挡板上的粒子在磁场中运动的最长时间差是多少；

（3）若挡板足够长，则打在挡板上的粒子占所有粒子的比率。

【答案】（1）；（2）；（3）。

【解析】

【详解】（1）粒子在磁场中受到洛伦兹力提供做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：

解得：

在挡板左侧能打在挡板上部最远点的粒子恰好与挡板相切，如图所示：

由题意可知：

由几何知识可得：

设粒子初速度方向与OP夹角为，随着从0开始逐渐增大，粒子打在挡板上的点从N点逐渐下移；当粒子刚好通过P点时，粒子开始打在挡板的右侧，设此时打在挡板上的点为M，在△OPM中，由几何关系可得：

所以

当夹角继续增大，则粒子打在挡板上的点从M点逐渐下移至P点，由以上分析知道,挡板长度至少等于时，挡板吸收的粒子数最多．

（2）由以上分析知，当粒子恰好从左侧打在P点时，时间最短，如图2轨迹1所示

由几何知识得粒子转过的圆心角为：

当粒子从右侧恰好打在P点时，时间最长，如轨迹2所示

由几何知识得粒子转过的圆心角为：

粒子的运动周期：

最短时间：

最长时间：

最长的时间差：

（3）粒子出射方向水平向右的粒子和沿轨迹2的粒子速度方向之间都能打在板上，粒子方向的夹角为：

打到板上的粒子占所有粒子的比率为：

13.下列说法正确的是（    ）

A. 一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小

B. 单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点

C. 热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体

D. 当分子间的距离增大时，分子之间的引力和斥力均同时减小，而分子势能一定增大

E. 生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成

【答案】ACE

【解析】

【详解】A．一定量的气体，在体积不变时，温度降低，分子运动的激烈程度减小，分子每秒平均碰撞次数减小，A正确；

B．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有，B错误；

C．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，只有在一定条件下才能从低温物体传递到高温物体，C正确；

D．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小；若分子力的合力做正功，分子势能减小；若分子力的合力做负功，分子势能一定增大，D错误；

E．生产半导体器件时，需要在纯净半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下通过分子的扩散来完成，E正确．

14.(2)如图所示，竖直放置在水平面上的汽缸，汽缸里封闭一部分理想气体．其中缸体质量M=4kg，活塞质量m=4kg，横截面积S=2×10-3m2，大气 压强p0=1.0×105Pa，活塞的上部与劲度系数为k=4×102N/m的弹簧相 连，挂在某处．当汽缸内气体温度为227℃时，弹簧的弹力恰好为零，此时缸内气柱长为L=80cm．求:当缸内气体温度降到多少时，汽缸对地面的压力为零? (g取10m/s2，活塞不漏气且与汽缸壁无摩擦)

【答案】-23°

【解析】

解：初始气体压强为，体积为，温度；

末态气体的压强为

系统受力平衡

则

缸内气体体积

对缸内气体建立状态方程

代入解得

缸内气体温度降到

15.沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s,则下列说法正确的是__________

A.图中质点b 的加速度将增大

B.从图示时刻开始，经0.01S质点a通过的路程为40cm，此时相对平衡位置的位移为零

C.从图示时刻开始，经0.01S质点b位于平衡位置上方，并向上做减速运动

D.若产生明显的衍射现象，该波所遇到障碍物的尺寸一般不小于20m

E.若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50HZ

【答案】ACE

【解析】

【详解】A.波沿x轴正方向传播,此时b质点振动方向向下,位移沿负方向增大,所以加速度在增大，故A正确；

B.由图可知 ， ，所以 ，从图示时刻开始,经0.01S质点a通过的路程为 ，恰好到达最低点，故B错误；

C、从图示时刻开始，经0.01S质点b位于平衡位置上方，并向上做减速运动，故C正确；

 D、若产生明显的衍射现象,该波所遇到障碍物的尺寸一般不大于4m,.故D错误.
 E、该波的频率: ,根据波发生干涉的条件可以知道,若此波遇到另一列波,并产生稳定的干涉现象,则另一列波的频率为 .故E正确.

点睛：由简谐横波的传播方向可确定出质点的振动方向,判断ab两质点到达平衡位置的先后.根据简谐运动质点一个周期内的路程,求出经过0.01s,质点a通过的路程.对照条件,判断能否发生明显的衍射.结合干涉的条件判定能否发生

16.如图所示为一边长为L的立方体透明物质，在EFGH面的正中心有一点光源，可向各个方向射出单色光，结果从左向右看，看到在ABCD面上有一个亮斑，亮斑的面积为，求:

（1）这种透明物质对此单色光的折射率;

（2）从上向下看，在ABFE面上看到的亮斑的面积大小．

【答案】（1）  （2）

【解析】

【详解】(1)由于光的折射和全反射，ABCD面上的一个亮斑是一个圆，设半径为R，则

解得

由几何关系可知，全反射的临界角C满足，

解得

(2)从上往下看，在ABEF面上看到的亮斑是半个圆，根据比例关系可知，此半圆的半径

亮斑的面积为