天津東麗區(qū)金鐘街南孫莊中學(xué)高三物理月考試題含解析

1、天津東麗區(qū)金鐘街南孫莊中學(xué)高三物理月考試題含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. 某一雙星系統(tǒng)中，A星球質(zhì)量是B星球質(zhì)量的2倍，兩者之間的間距為。經(jīng)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)A星球上的物質(zhì)在緩慢地向外太空逃逸，若干年后A星球的質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的一半，間距減小，由觀測(cè)知此時(shí)雙星系統(tǒng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的1.5倍，則（）A. 兩星球之間距離變?yōu)锽. 兩星球之間距離變?yōu)镃. A星球的軌道半徑變?yōu)?.35D. A星球的軌道半徑變?yōu)?.25參考答案：A【詳解】雙星靠他們之間的萬(wàn)有引力提供向心力，A星球的質(zhì)量為m1，軌道半徑為R，B星球的質(zhì)量為m2，軌道半徑為r，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心

2、力有：，得：，左右分別相加，則有：，變形可得：，A星球的質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的一半，角速度變?yōu)樵瓉?lái)的1.5倍，則有：，可得：，故A正確，B錯(cuò)誤；此時(shí)兩個(gè)星球的質(zhì)量相等，則它們的軌道半徑也相等，即：，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤。2. 一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電小滑塊，從傾角為的光滑絕緣斜面上的A點(diǎn)由靜止下滑，經(jīng)時(shí)間t后立即加上沿斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，再經(jīng)時(shí)間t滑塊恰好過(guò)A點(diǎn)。重力加速度大小為g，則A. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為B. 滑塊過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為C. 滑塊從A點(diǎn)到最低點(diǎn)過(guò)程中重力勢(shì)能減少了D. 滑塊從最低點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能減少了參考答案：AB【詳解】A.未加電場(chǎng)時(shí)，取向下為正：，過(guò)t時(shí)間后，速度：，

3、位移：，加上電場(chǎng)后，根據(jù)題意，加速度：，過(guò)t后，根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律：，聯(lián)立解得：，A正確B.過(guò)A點(diǎn)的速度，速度大小，方向沿斜面向上，B正確C.從A點(diǎn)到最低點(diǎn)，位移：，所以重力勢(shì)能減小，C錯(cuò)誤D.從最低點(diǎn)到A點(diǎn)根據(jù)動(dòng)能定理：，解得：，所以電勢(shì)能減少了：，D錯(cuò)誤3. （單選）如圖所示，A、B、C三球的質(zhì)量均為m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連，A、B間固定一個(gè)輕桿，B、C間由一輕質(zhì)細(xì)線連接傾角為的光滑斜面固定在地面上，彈簧、輕桿與細(xì)線均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線被燒斷的瞬間，下列說(shuō)法正確的是（ ）A B球的受力情況未變，加速度為零BA、B兩個(gè)小球的加速度均沿斜面向上，大小

4、均為gsinCA、B之間桿的拉力大小為2mgsinDC球的加速度沿斜面向下，大小為2gsin參考答案：B4. 如圖所示，帶電平行板中勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平向里，一帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點(diǎn)自由滑下，經(jīng)過(guò)軌道端點(diǎn)P進(jìn)入板間恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)使球從軌道上較低的b點(diǎn)開(kāi)始滑下，經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入板間后，在板間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A.小球動(dòng)能將會(huì)增大B.小球的電勢(shì)能將會(huì)減少C.小球所受的洛倫茲力將會(huì)增大D.因不知道小球的帶電性質(zhì)，不能判斷小球的動(dòng)能如何變化參考答案：ABC5. （多選）汽車(chē)以恒定功率做公路上運(yùn)動(dòng)，從斜坡上勻速向下行駛進(jìn)入水平路面，最后在水平路面勻速運(yùn)動(dòng)，假設(shè)斜面和水平地面的粗

5、糙程度相同。在這段時(shí)間內(nèi)，速率v和加速度a的變化關(guān)系可能是（ ）參考答案：AC二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 某同學(xué)用如圖12所示的裝置來(lái)探究動(dòng)能定理。實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證小車(chē)受到的合力與鉤碼的總重力大小近似相等，鉤碼的總質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足的實(shí)驗(yàn)條件是 ，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是 。掛上適當(dāng)?shù)你^碼后小車(chē)開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄其運(yùn)動(dòng)情況。圖13是實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)?zāi)軠y(cè)出的物理量有：小車(chē)的質(zhì)量M，鉤碼的總質(zhì)量m，各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)，重力加速度為g。則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度為 ，實(shí)驗(yàn)中

6、小車(chē)所受合外力做的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系式為 。（用題中及圖中所給字母表示）參考答案：鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量(1分) 平衡摩擦力 (1分)vB (2分)mg(x3x4)M()2M()2等均可7. 參考答案：8. 我們繞發(fā)聲的音叉走一圈會(huì)聽(tīng)到時(shí)強(qiáng)時(shí)弱的聲音，這是聲波的_現(xiàn)象；如圖是不同頻率的水波通過(guò)相同的小孔所能達(dá)到區(qū)域的示意圖，則其中水波的頻率最大的是_圖。參考答案：答案：干涉；C 9. 1某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車(chē)動(dòng)能變化與合外力對(duì)它所做功的關(guān)系，圖中A為小車(chē)，連接在小車(chē)后面的紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B的限位孔，它們均置于水平的一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板上，C為彈簧測(cè)力計(jì)，不計(jì)繩與滑

7、輪的摩擦實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源再松開(kāi)小車(chē)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)(1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點(diǎn)跡清楚的某點(diǎn)開(kāi)始記為0點(diǎn)，順次選取5個(gè)點(diǎn)，分別測(cè)量這5個(gè)點(diǎn)到0之間的距離x，計(jì)算出它們與0點(diǎn)之間的速度平方差v2v2v02，然后在背景方格紙中建立v2x 坐標(biāo)系，并根據(jù)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行如圖所示的描點(diǎn)，若測(cè)出小車(chē)質(zhì)量為0.2 kg。(1)請(qǐng)你畫(huà)出v2x 變化圖象，(2)結(jié)合圖象可求得小車(chē)所受合外力的大小為_(kāi) N.(3)若該同學(xué)通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)小車(chē)所受合外力小于測(cè)力計(jì)讀數(shù)，明顯超出實(shí)驗(yàn)誤差的正常范圍，你認(rèn)為主要原因是： ( ) A.實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力 B.實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力過(guò)大C.實(shí)驗(yàn)時(shí)所掛的鉤碼質(zhì)

8、量太大 D.實(shí)驗(yàn)時(shí)所掛的鉤碼質(zhì)量太小參考答案：(1)畫(huà)圖（2分） (2) 0.25 （2分） (3) AC10. 如圖所示是甲、乙兩位同學(xué)在 “探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，若用F表示兩個(gè)分力F1、 F2的合力，用F表示F1和F2的等效力，則可以判斷_ (填“甲”或“乙”)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是符合事實(shí)的參考答案：_甲_ (填“甲”或“乙”)11. 甲乙兩個(gè)同學(xué)共同做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示。兩位同學(xué)用砝碼盤(pán)（連同砝碼）的重力作為小車(chē)（對(duì)象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的影響。他們將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高，在不掛砝碼盤(pán)的情況下，小車(chē)能夠自由地做_ _

9、運(yùn)動(dòng)。另外，還應(yīng)滿(mǎn)足砝碼盤(pán)（連同砝碼）的質(zhì)量m 小車(chē)的質(zhì)量M。（填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”）接下來(lái)，甲同學(xué)研究：在保持小車(chē)的質(zhì)量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關(guān)系；乙同學(xué)研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車(chē)的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系。甲同學(xué)通過(guò)對(duì)小車(chē)所牽引紙帶的測(cè)量，就能得出小車(chē)的加速度a。圖2是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。實(shí)驗(yàn)中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車(chē)的加速度a= m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）乙同學(xué)通過(guò)給小車(chē)增加砝碼來(lái)改變小車(chē)的質(zhì)量M，

10、得到小車(chē)的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫(huà)出a與1/M圖線后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)1/M較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲。于是，該同學(xué)后來(lái)又對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象。那么，該同學(xué)的修正方案可能是( ) A改畫(huà)a與的關(guān)系圖線B改畫(huà)a與的關(guān)系圖線C改畫(huà) a與的關(guān)系圖線D改畫(huà)a與的關(guān)系圖線參考答案：勻速直線 遠(yuǎn)小于 0.340 A12. 已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，同步衛(wèi)星離地面的高度為H，萬(wàn)有引力恒量為G，則同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度為_(kāi)，地球的質(zhì)量為_(kāi)。參考答案：，13. 2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主威拉德博伊爾和喬治史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器。他們的發(fā)

11、明利用了愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽(yáng)級(jí)。理想電流計(jì)可檢測(cè)通過(guò)光電管的電流，理想電壓表用來(lái)指示光電管兩端的電壓?，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng)，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，光電管陰極材料的逸出功為_(kāi)，若增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)_（填“為零”或“不為零”）。參考答案：4.5eV 為零三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. 在用DIS實(shí)驗(yàn)研究小車(chē)

12、加速度與外力的關(guān)系時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組先用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，重物通過(guò)滑輪用細(xì)線拉小車(chē)，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車(chē)一起沿傾斜軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F，改變重物重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)四次，列表記錄四組數(shù)據(jù)。（1）在坐標(biāo)紙上作出小車(chē)加速度a和拉力F的關(guān)系圖線；（2）從所得圖線分析該實(shí)驗(yàn)小組在操作過(guò)程中的不當(dāng)之處是_ _；（3）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，在小車(chē)和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器來(lái)測(cè)量繩子的拉力大小，如圖（b）所示。是否仍要滿(mǎn)足小車(chē)質(zhì)量M遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量m_ _（填“必要”，或“不需要”）參考答案：（1）如圖；（2）傾角過(guò)大或平衡摩擦力過(guò)度；（3）不需要本題

13、考查的是對(duì)研究小車(chē)加速度與外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)的了解問(wèn)題，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以作出圖線；根據(jù)曲線上翹，計(jì)算出的小車(chē)質(zhì)量逐漸增大，說(shuō)明傾角過(guò)大或平衡摩擦力過(guò)度；如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，在小車(chē)和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器來(lái)測(cè)量繩子的拉力大小，繩子拉力的變化很精確測(cè)出，則不需要滿(mǎn)足小車(chē)質(zhì)量M遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量m；15. 用下面的方法測(cè)量重力加速度：如圖所示，用一根輕繩將一小球懸掛在O點(diǎn)，小球可在豎直面內(nèi)自由地左右擺動(dòng)，P點(diǎn)是小球球心運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，“在正對(duì)P點(diǎn)垂直擺動(dòng)平面，安裝一個(gè)光電門(mén)，并與光電計(jì)時(shí)器連接。將小球從某一高度釋放，通過(guò)P點(diǎn)時(shí)，計(jì)時(shí)器記錄下小球通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t，測(cè)出小球釋放點(diǎn)到P點(diǎn)的豎直高度h和小

14、球的直徑d（1）用上面的字母寫(xiě)出計(jì)算重力加速度的表達(dá)式 （2）改變小球的釋放高度，重復(fù)上面操作，用測(cè)量的相關(guān)數(shù)據(jù)作出如圖所示的圖像，圖像的橫坐標(biāo)表示小球的釋放高度h，縱坐標(biāo)表示 ，計(jì)算出圖線的斜率為k，則重力加速度是 。（3）下面關(guān)于此實(shí)驗(yàn)誤差的分析正確的是： （ ） A所用小球的直徑越小誤差越小 B由于空氣阻力的影響，使重力加速度的測(cè)量值偏小 C通過(guò)多次測(cè)量取平均值的方法，可以減小由于空氣阻力帶來(lái)的誤差 D-用上面的圖像法處理數(shù)據(jù)，可以減小測(cè)量的偶然誤差參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖（a）所示，在直角坐標(biāo)系0 xL區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，右側(cè)有一個(gè)以點(diǎn)（3

15、L，0）為圓心，半徑為L(zhǎng)的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與x軸的交點(diǎn)分別為M、N。現(xiàn)有一質(zhì)量為m，帶電量為e的電子，從y軸上的A點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射入電場(chǎng)，飛出電場(chǎng)后恰能從M點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域，速度方向與x軸夾角30，此時(shí)圓形區(qū)域加如圖（b）所示周期性變化的磁場(chǎng)（磁場(chǎng)從t=0時(shí)刻開(kāi)始變化，且以垂直于紙面向外為正方向），最后電子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從N點(diǎn)飛出，速度方向與x軸夾角也為30。求：（1）電子進(jìn)入圓形區(qū)域時(shí)的速度大??；（2）0 xL區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小；（3）寫(xiě)出圓形區(qū)域磁場(chǎng)的變化周期T、磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小各應(yīng)滿(mǎn)足的表達(dá)式。參考答案：（1）電子在電場(chǎng)中作類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，射出電場(chǎng)時(shí)，如圖1由速度關(guān)系：

16、（2分）解得 （1分）（2）由速度關(guān)系得 （2分） 在豎直方向 （2分） 解得 （1分）（3）在磁場(chǎng)變化的半個(gè)周期內(nèi)粒子的偏轉(zhuǎn)角為600（如圖）所以，在磁場(chǎng)變化的半個(gè)周期內(nèi)，粒子在x軸方向上的位移等于R。粒子到達(dá)N點(diǎn)而且速度符合要求的空間條件是： （2分）電子在磁場(chǎng)作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 （2分）得 （2分）若粒子在磁場(chǎng)變化的半個(gè)周期恰好轉(zhuǎn)過(guò)圓周，同時(shí)MN間運(yùn)動(dòng)時(shí)間是磁場(chǎng)變化半周期的整數(shù)倍時(shí)，可使粒子到達(dá)N點(diǎn)并且速度滿(mǎn)足題設(shè)要求。應(yīng)滿(mǎn)足的時(shí)間條件： （2分）代入T的表達(dá)式得： （1分）17. 如圖所示，一絕緣輕質(zhì)三角框架OAB可在豎直面內(nèi)繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，OAB為直角，OA邊長(zhǎng)1m，OB邊長(zhǎng)2m。

17、A、B兩端分別固定質(zhì)量為0.4kg和1.0kg的兩個(gè)小球，其中B球帶正電，電荷量110-6C，圖中正方形虛線框內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，虛線框邊長(zhǎng)為2m，上邊界和O點(diǎn)齊平。起初，AB邊在外力作用下處于水平位置且保持靜止。設(shè)圖中O點(diǎn)處電勢(shì)能和重力勢(shì)能均為零。若場(chǎng)強(qiáng)為2106N/C，求圖示位置A、B兩球的重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和；若場(chǎng)強(qiáng)為2106N/C，求撤去外力后桿OA轉(zhuǎn)過(guò)30時(shí)A球的速度大??；撤去外力后，要使B球不離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域，則場(chǎng)強(qiáng)大小須滿(mǎn)足什么條件？參考答案：（1）設(shè)圖中O點(diǎn)處電勢(shì)能和重力勢(shì)能均為零A球僅有重力勢(shì)能：EPA=mAgLOA=0.4101=4J（1分）B球既有重力勢(shì)能又有電勢(shì)能：E

18、PB=mBgLOA=1101=10J（1分） EPB=qELAB=110-62106=2J（1分）A、B球的總勢(shì)能：EP= EPA+ EPB+ EPB=4+（10）+（2）=（142）J=17.46J（近似值）（1分）（2）對(duì)A、B球用動(dòng)能定理：（1分）（1分） 將數(shù)據(jù)代入上述兩式后解得vA=1.56m/s（近似值）（2分）情況：B球恰運(yùn)動(dòng)至電場(chǎng)左側(cè)邊界時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)最?。?分）（1分）代入數(shù)據(jù)得：Emin=4.62106N/C（1分）情況：B球恰運(yùn)動(dòng)至電場(chǎng)上側(cè)邊界時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)最大（1分）（1分）代入數(shù)據(jù)得：Emax=3.93107N/C（1分）即場(chǎng)強(qiáng)滿(mǎn)足4.62106N/CE 3.93107N/C時(shí)，B球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。18. 水上滑梯可簡(jiǎn)化成如圖所示的模型，斜槽AB和光滑圓弧槽BC平滑連接，斜槽A