江苏省沛县中学18届第一学期高三年级第四次月考
物 理 试 卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分120分。考试时间100分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共31分)
一.单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。
1.下图是热水器系统的恒温器集成电路,当温度低时,热敏电阻的阻值很大,温度高 时热敏电阻的阻值就很小,只有当热水器中有水或水的温度低时,发热器才会开启并加热;
反之,
便会关掉发热器。如果热水器中没有水时,电路中BC部分就处于 路,这个逻辑电
路是 门电路。
A. 断、与 B. 断、或 C. 短、非 D. 短、或非
C 阻可变电A 阻热敏电+ 高电势
水 B 阻电 发热器 —低电势
2.在光滑的水平地面上静置一个质量为M倾角为的斜劈,在斜劈上有一个质量为m的光滑物块,现用水平推力推动斜劈水平向右以加速度a匀加速运动,并使物块与斜劈始终保持相对静止,如右图所示,下列叙述中正确的是
222Mgt·tanA.在斜劈起动t秒内,推力F对斜劈做的功是
2
B.在斜劈起动t秒内,斜劈对物块所做的功是mgt·sin2
C.在斜劈起动t秒内,斜劈对物块的弹力与物块所受重力的合力所做功的平均功率是
18222mg2·ttan2
D.在斜劈起动t秒末,合力对斜劈的瞬时功率为Mg·ttan
3.在如图所示的电路中,由于电阻发生故障,电压表和电流表的读数都增大,如果两只电表都可看作理想电表,肯定出现了下列哪种故障?
A.R1断路 B.R1短路 C.R3短路 D.R2短路
A V R3-
22R1-R2
第3题图 第4题图
4.如图所示,质量为m的带电滑块,沿绝缘斜面匀速下滑。当带电滑块滑到有着理想
边界的方向竖直向下的匀强电场区域时,滑块的运动状态为(电场力小于重力)
A.将减速下滑 B.将加速下滑
C.将继续匀速下滑 D.上述三种情况都有可能发生
5.如图所示,两个轮子的半径R=0.20 m,由电动机驱动以角速度=8.0 rad/s匀速同向转动,两轮的转动轴在同一水平面上,相互平行,距离d =1.6 m . 一块均匀木板条轻轻平放在两轮上,开始时木板条的重心恰好在右轮的正上方. 已知木板条的长度L>2d,木 板条与轮子间的动摩擦因数μ=0.16 木板条运动到重心恰好到达左轮正上方所需的时间是
A.1 s B.0.785 s C.1.5 s D.条件不足,无法判断
二.多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
6、在研究摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木块的运动状态及弹簧测力计的读数如下表所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同)
实验次数 1 2 3 4 5 小木块的运动状态 静止 静止 加速 匀速 减速 弹簧测力计读数(N) 0.4 0.6 0.7 0.5 0.3 则上表分析可知( )
A、木块受到的最大摩擦力为0.7N
B、木块受到的最大静摩擦力可能为0.6N
C、在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相 同的
D、在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有两次是相同的
7. 2018年11月5日,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球,在距月球表面200km
的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获,进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,如图所示。之后,卫星在P点又经过两次“刹车制动”,最终在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动。则下面说法正确的是 A.由于“刹车制动”,卫星在轨道Ⅲ上运动的周期将 比沿轨道Ⅰ运动的周期长 B.虽然“刹车制动”,但卫星在轨道Ⅲ上运动的周期还 是比沿轨道Ⅰ运动的周期短
C.卫星在轨道Ⅲ上运动的速度比沿轨道Ⅰ运动到P点 (尚未制动)时的速度更接近月球的第一宇宙速度 D.卫星在轨道Ⅲ上运动的加速度小于沿轨道Ⅰ运动到P 点(尚未制动)时的加速度
8.如图所示,内壁光滑、半径为R的圆桶固定在小车上,有一可视为质点的光滑小球静止在圆桶最低点.小车与小球一起以速度v向右做匀速运动、当
小车遇到障碍物突然停止时,小球在圆桶中上升的高度可能为
v2v2A.等于 B.大于
2g2gv2C.小于 D.等于2R
2g
9. 如图所示的电路中, A、B为两个完全相同的灯泡,L是自感系数很大的线圈,其电阻与R相等,下列说法正确的是
A.在断开S2的情况下,若突然闭合S1时,A灯立即发光, B灯逐渐亮起来,最后两灯一样亮
B.在断开S2的情况下,若突然闭合S1时,两灯同时发光, 然后B灯逐渐熄灭
C.若同时闭合S1、S2,待电路稳定后突然断开S1,则两灯
不会立即熄灭,而是逐渐熄灭
D.若同时闭合S1、S2,待电路稳定后突然将S1、S2同时断开, 则两灯不会立即熄灭,而是逐渐熄灭
第Ⅱ卷(非选择题 共89分)
三.简答题:本大题共3小题,共40分。
10.(8分)光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图1所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。
利用如图2所示装置测量滑块与长1m左右的木板间动摩擦因数及被压缩弹簧的弹性势能,图中木板固定在水平面上,木板的左壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧(弹簧长度与木板相比可忽略),弹簧右端与滑块接触,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出。现使弹簧解除锁定,滑块获得一定的初速度后,
-2
水平向右运动,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10s和5.0×-2
10s,用游标卡尺测量小滑块的宽度d,卡尺示数如图3所示.
图1
图2
(1)读出滑块的宽度d= cm. (2)滑块通过光电门1的速度v1= m/s;滑动通过光电门2的速度v2= m/s; (3)若用米尺测量出两个光电门之间的距离为L,已知当地的重力加速为g,则滑块与木板
动摩擦因数表达式为 (各量均用字母表示)。
(4)若用米尺测量出滑块初始位置到光电门2的距离为S,为测量被压缩弹簧的弹性势能,还需测量的物理量是 (说明其含义,并指明代表物理量的字母),被压缩弹簧的弹性势能可表示为 (各量均用字母表示)。
11.(12分)(1)若某多用电表Ω档的中央刻度值为“15”,用它测量阻值R约为1KΩ的电阻,应该把选择开关调至倍率为 档。 (2) 若要测量该多用电表直流2.5 V档的内阻RV (约为20kΩ)。
除此多用电表外,还有以下器材:直流电源一个(电动势E约为2V,内阻可忽略不计),电阻一个(阻值R约为10kΩ),电键一个,导线若干。
①写出实验步骤 ②写出RV的表达式
12.模块选做题(本题包括A、B、C三小题,考生只需选做其中两小题) A.模块3—3试题(10分)
(1)(4分)用显微镜观察水中的花粉,追踪某一个花粉颗粒, 每隔10s记下它的位置,得到了a、b、c、d、e、f、g等点,再 用直线依次连接这些点,如图所示,则下列说法中正确的是 (A)这些点连接的折线就是这一花粉颗粒运动的径迹 (B)它说明花粉颗粒做无规则运动
(C)在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小相等 (D)从a点计时,经36s,花粉颗粒可能不在de连线上
+ - E S + R (2)(6分)某压力锅的结构如图所示。盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热,当锅内气体压强达到一定值时,气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时,停止加热。
(1)若此时锅内气体的体积为V,摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为NA,写出锅内气体分子数的估算表达式。
(2)假定在一次放气过程中,锅内气体对压力阀及外界做功1J,并向外界释放了2J的热量。锅内原有气体的内能如何变化?变化了多少? B.模块3—4试题(10分)
(1)(6分)一列简谐横波沿直线传播的速度为2 m/s,在传播方向上有A、B两点,从波刚好
传到某质点(A或B)时开始计时,已知5s内A点完成了6次全振动,B点完成了10次全振动,则此波的传播方向为 (填“A→B”或“B→ A”),波长为 m,A、B两点间的距离为 m .
(2)(4分)“世界物理年”决议的作出是与爱因斯坦的相对论时空观有关.一个时钟,在它
与观察者有不同相对速度的情况下,时钟的频率是不同的,它们之间的关系如图所示.由此
可知,当时钟和观察者的相对速度达到0.6c(c为真空中的光速)时,时钟的周期大约为 .在日常生活中,我们无法察觉时钟周期的变化的现象,是因为观察者相对于时钟的运动速度 .
若在高速运行的飞船上有一只表,从地面上观察,飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变 (填“快”或“慢”)了.
C.模块3—5试题(10分)
(1)(4分)美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时,发现在散射的X射线中,
除了与入射波长0相同的成分外,还有波长大于0的成分,这个现象称为康普顿效应.关于康普顿效应,以下说法正确的是
(A)康普顿效应现象说明光具有波动性 (B)康普顿效应现象说明光具有粒子性
(C)当光子与晶体中的电子碰撞后,其能量增加 (D)当光子与晶体中的电子碰撞后,其能量减少
(2)(6分)为了“探究碰撞中的不变量”,小明在光滑桌面上放有A、B两个小球.A球的
质量为0.3kg,以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞,并测得碰撞后B球的速度为9m/s,A球的速度变为5m/s,方向与原来相同.根据这些实验数据,小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想.
【猜想1】碰撞后B球获得了速度,A球把速度传递给了B球.
【猜想2】碰撞后B球获得了动能,A球把减少的动能全部传递给了B球.
你认为以上的猜想成立吗?若不成立,请你根据实验数据,通过计算说明,有一个什么物
理量,在这次的碰撞中,B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等?
四.解答题:本题共4小题,满分49分. (写出必要的文字说明及重要步骤,有数值计算的要明确写出结果和单位。将解题过程书写在答题卡规定位置处)。
13.(10分)两个完全相同的物块a、b质量为m=0.8kg,在水平面上以相同的初速度从同
一位置开始运动,图中的两条直线表示物体受到水平拉力 υ/m·s-1 F作用和不受拉力作用的υ-t图象,求:
12 ⑴物块b所受拉力F的大小;
9 b ⑵8s末a、b间的距离。 ⑶若在8s末将作用在其中一个物体上
的水平拉力F换到另外一物体上,则 何时它们相距最远?最远距离为多少?
6 3 a 0
2
4 6 8
t/s
14.(12分)人们到医院检查身体时,其中有一项就是做胸透,做胸透所用的是X光,我们
可以把做胸透的原理等效如下:如图所示,P是一个放射源,从开口处在纸面内向各个方向放出某种粒子(不计重力),而这些粒子最终必须全部垂直射到底片MN这一有效区域,并要求底片MN上每一地方都有粒子到达。假若放射源所放出的是质量为m、电量为q的带正电的粒子,且所有的粒子速率都是v,M与放射源的出口在同一水平面,底片MN竖直放置,底片MN长为L。
为了实现上述目的,我们必须在P的出口处放置一有界匀强磁场。求: (1)匀强磁场的方向
(2)画出所需最小有界匀强磁场的区域,并用阴影表示
(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小以及最小有界匀强磁场的面积S
N
MP
15.(12分)质量为M的圆环用细线(质量不计)悬挂着,将两个质量均为m的有孔小珠套在此环上且可以在环上做无摩擦的滑动,如图所示,今同时将两个小珠从环的顶部释放,并沿相反方向自由滑下,试求:
(1)在圆环不动的条件下,悬线中的张力T随cosθ(θ为小珠和大环圆心连线与竖直方向的夹角)变化的函数关系,并求出张力T的极小值及相应的cosθ值;
(2)小球与圆环的质量比升?
m至少为多大时圆环才有可能上M
16.(15分)如图,光滑斜面的倾角= 30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长l1 = l m,bc边的边长l2= 0.6 m,线框的质量m = 1 kg,电阻R = 0.1Ω,线框通过细线与重物相连,重物质量M = 2 kg,斜面上ef线(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B = 0.5 T,如果线框从静止开始运动,进入磁场最初一段时间是匀速的,ef线和gh的距离s = 11.4 m,(取g = 10.4m/s2),求:
(1)线框进入磁场前重物M的加速度; (2)线框进入磁场时匀速运动的速度v;
(3)ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t; (4)ab边运动到gh线处的速度大小和在线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热。
江苏省沛县中学18届高三第四次月考物理参考答案
1.A 2. D 3. C 4. C 5.C 6. BC 7. BC 8.ACD 9.AD 10.解析:(1)5.50cm (2分) (2)2.75m/s,1.10m/s (2分)
22v12v2)12mS(v12v2(3) (2分) (4)滑块的质量m,mv2 (2分)
22L2gL11.(12分)(1)应该把选择开关调至倍率为“×100”档。(2分)
(2)①第一步:选用多用电表的Ω档,进行电阻调零,然后测出电阻的阻值R;(2分)
第二步:用多用电表直流电压2.5 V档直接接在直流电源的两端测出电源的电动势E;
(2分)
第三步:将多用电表选择在直流电压的2.5 V档,且将其与电阻R、电键串联后接在直流电源的两端;闭合电键,记下多用电表的电压读数U;断开电键,再根据欧姆定律列式计算RV。(3分)
②RV =
URUEU(由电路中的电流I推得)(3分) EURVR(注:第一步与第二步的秩序可以对调,只要能表达完整的意思即可)
12.模块选做题
A题:(1)B D (4分) (2)(6分)设锅内气体分子数为n n=V/V0·NA (3分) 根据热力学第一定律
ΔE=W+Q=-3J (3分)
锅内气体内能减少,减少了3J
B题:(1)B A;1;4.每空2分(2)2.5s (2分)远小于光速c(1分)慢(1分) C题:(1)B D (4分)
(2)猜想1、2均不成立;(2分)
计算:B球动量的增加量ΔpB =0.1×9=0.9kg.m/s A球动量的减少量ΔpA=0.3×8-0.3×5=0.9 kg.m/s 从计算结果可得,B球动量的增加量与A球动量的减少量相等.即系统的总动量保持不变.(4分)
13.(10分) ⑴设a、b两物块的加速度分别为a1、a2,
06由υ-t图可得:a1m/s21.5m/s2 ①
40126m/s20.75m/s2 ② 80对a、b两物块由牛顿第二定律得:-f=ma1 ③, F-f=ma2 ④ (以上写全对得2分) 由①-④式可得:F=1.8N (2分) a2
⑵设a、b两物块8s内的位移分别为s1、s2,由图象得: s11 s21(612)8m72m 64m12 m22 所以 s2-s1=60m (2分)
⑶再经16/3s它们相距最远, (2分) 最远距离为92m。 (2分)
14.(12分)(1)匀强磁场的方向为垂直纸面向外 (2分)
(2)最小有界磁场如图所示, (3分)
(3)要想使所有的粒子都最终水平向右运动,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径必须与最小圆形有界匀强磁场的半径大小一致 所以有:R=L/2 (1分)
mv2mv根据牛顿第二定律:Bvq 得:R
RBq联立解得:B (2分)
2mv qL
N (2分)
如图所示,有界磁场的最小面积为:S=πL2/4
(2分)
PM
15.(12分)(1)每个小珠受重力mg和支持力N作用,小珠在θ处有:
mv2mgcosN
R (2分)
机械能守恒:
1mv2mgR(1cos)得: 2N(3cos2)mg (2分)
对环分析得:T2NcosMg即:
TMg2mg(3cos22cos) (2分)
当cosTmin11(即arccos70.5)时: 332Mgmg (1分)
3
(2)由上面得到的N的表达式知,当cosN<0,为拉力,这是圆环上升的必要条件。
22时,N>0,为压力;只有当cos时, 33圆环上升的条件是T≤0,即:2NcosMg0 (2分)
2临界状态为3cos2cosM0 (2分) 2m速度相等,由于自行车车轮与摩擦小轮与摩擦小轮之间上式有实根的条件为
m3 (1分) M2
16.(15分)1)线框进入磁场前,线框仅受到细线的拉力FT,斜面的支持力和线框重力,重物M受到重力和拉力FT。对线框,由牛顿第二定律得FT – mg sinα= ma.
Mgmgsin=5m/s2
Mm(2)因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动 所以重物受力平衡Mg = FT′,
线框abcd受力平衡FT′= mg sinα+ FA
ab边进入磁场切割磁感线,产生的电动势E = Bl1v
联立解得线框进入磁场前重物M的加速度a形成的感应电流IEBl1v 受到的安培力FABIl1 RRB2l12v联立上述各式得,Mg = mg sinα+ 代入数据解得v=6 m/s
R(3)线框abcd进入磁场前时,做匀加速直线运动;进磁场的过程中,做匀速直线运动;进入磁场后到运动到gh线,仍做匀加速直线运动。
进磁场前线框的加速度大小与重物的加速度相同,为a = 5 m/s2
该阶段运动时间为t1v6s1.2s a5l20.6s0.1s v6进磁场过程中匀速运动时间t2线框完全进入磁场后线框受力情况同进入磁场前,所以该阶段的加速度仍为a = 5m/s2 sl2vt312at3 2解得:t3 =1.2 s
因此ab边由静止开始运动到gh线所用的时间为t = t1+t2+t3=2.5s (4)线框ab边运动到gh处的速度v′=v + at3 = 6 m/s+5×1.2 m/s=12 m/s 整个运动过程产生的焦耳热Q = FAl2 =(Mg – mgsinθ)l2 = 9 J
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