四川省成都市羊安中學(xué)高三物理月考試題含解析

四川省成都市羊安中學(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.（多選題）如圖所示，ABC為豎直放置的半徑為R的光滑半圓形絕緣細(xì)圓管軌道，B為最低點(diǎn)．有帶+Q、﹣Q電量的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別固定在水平面的P、N兩點(diǎn)，PN相距為L(zhǎng)，PN連線與軌道面垂直且中點(diǎn)為B點(diǎn)，先把一質(zhì)點(diǎn)為m，帶電量為+q的小球（看成質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)靜止釋放并沿管內(nèi)下滑，小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)（）A．受到電場(chǎng)力大小為 B．受到電場(chǎng)力大小為C．瞬時(shí)速度大小為VB= D．對(duì)管道的壓力大小為3mg參考答案：BC【考點(diǎn)】電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；向心力．【分析】小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力是+Q、﹣Q對(duì)小球靜電力的合力，由庫侖定律和力的合成法求解電場(chǎng)力．由于細(xì)圓管軌道處于兩個(gè)點(diǎn)電荷+Q、﹣Q的電場(chǎng)等勢(shì)面，所以小球運(yùn)動(dòng)過程中，電場(chǎng)力不做功，根據(jù)動(dòng)能定理求小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度．小球在B點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律和向心力公式求出管道對(duì)球的豎直方向的分力，結(jié)合電場(chǎng)力，根據(jù)平行四邊形定則求出在B點(diǎn)受到的管道的支持力大小，從而得到球?qū)艿赖膲毫Υ笮。窘獯稹拷猓篈B、設(shè)小球在圓弧形管道最低點(diǎn)B處分別受到+Q和﹣Q的庫侖力大小分別為F1和F2．則F1=F2=k=，方向相同，所以小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)受到電場(chǎng)力大小為F=F1+F2=．故A錯(cuò)誤，B正確．C、管道所在的豎直平面是+Q和﹣Q形成的合電場(chǎng)中的一個(gè)等勢(shì)面，小球在管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力和管道的彈力對(duì)小球都不做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：

mgR=，得vB=．故C正確．D、設(shè)在B點(diǎn)管道對(duì)小球沿豎直方向的支持力的分力為NBy，在豎直方向，對(duì)小球應(yīng)用牛頓第二定律得

NBy﹣mg=m聯(lián)立解得

NBy=3mg設(shè)在B點(diǎn)管道對(duì)小球在水平方向的壓力的分力為NBx，則NBx=F=．圓弧形管道最低點(diǎn)B處對(duì)小球的支持力大小為

NB==＞3mg根據(jù)牛頓第三定律可得小球?qū)A弧管道最低點(diǎn)B的壓力大小為N′B=NB＞3mg．故D錯(cuò)誤．故選：BC2.（單選）2013年12月2日1時(shí)30分，由月球車（如圖甲）和著陸器組成的嫦娥三號(hào)月球探測(cè)器從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空，飛行約18min后，嫦娥三號(hào)進(jìn)入如圖乙所示的地月轉(zhuǎn)移軌道AB，A為入口點(diǎn)，B為出口點(diǎn)。嫦娥三號(hào)在B點(diǎn)經(jīng)過近月制動(dòng)，進(jìn)入距離月面100公里的環(huán)月圓軌道，然后擇機(jī)在月球虹灣地區(qū)實(shí)現(xiàn)軟著陸，展開月面巡視勘察。已知月球和地球的質(zhì)量之比約為，圖乙中環(huán)月圓軌道的半徑與地球半徑之比約為，地球的第一宇宙速度約為7.9km/s，下列說法正確的是A.嫦娥三號(hào)進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道前，在近地圓軌道運(yùn)行的速度大于7.9km/sB.嫦娥三號(hào)在圖乙中環(huán)月圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度約為1.8km/sC.攜帶月球車的著陸器在月球上著陸過程中一定處于失重狀態(tài)D.由于月球表面重力加速度較小，故月球車在月球上執(zhí)行巡視探測(cè)任務(wù)時(shí)處于失重狀態(tài)參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用；向心力．D4D5【答案解析】B解析：A、嫦娥三號(hào)衛(wèi)星在近地圓軌道運(yùn)行的速度為地球的第一宇宙速度，即為7.9km/s，故A錯(cuò)誤．B、嫦娥三號(hào)在圖乙中環(huán)月圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為v月=，而地球的第一宇宙速度為v地=所以所以v月=×7.9km/s=1.8km/s，故B正確．C、攜帶月球車的著陸器在月球上著陸過程中，先加速下降再減速下降，故先失重再超重，故C錯(cuò)誤．D、月球表面重力加速度較小，說明在月球表面受到的重力小于地面上，而超重失重是指彈力和重力大小關(guān)系，故D錯(cuò)誤；故選：B．【思路點(diǎn)撥】嫦娥三號(hào)衛(wèi)星在近地圓軌道運(yùn)行的速度等于7.9km/s．嫦娥三號(hào)在圖乙中環(huán)月圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度約等于月球的第一宇宙速度，根據(jù)第一宇宙速度的表達(dá)式，計(jì)算月球的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比．?dāng)y帶月球車的著陸器在月球上著陸過程中，先加速下降再減速下降，故先失重再超重．本題要知道嫦娥三號(hào)在圖乙中環(huán)月圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度約等于月球的第一宇宙速度，根據(jù)第一宇宙速度的表達(dá)式計(jì)算月球的第一宇宙速度和地球的第一宇宙速度之比，進(jìn)一步計(jì)算月球的第一宇宙速度．3.盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)，判斷出原子的中心有一個(gè)很小的核，并由此提出了原子的核式結(jié)構(gòu)。如圖所示的平面示意圖中，①、②兩條實(shí)線表示α粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，則沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的運(yùn)動(dòng)軌跡為虛線中的A．軌跡a

B．軌跡bC．軌跡c

D．軌跡d參考答案：A4.已知萬有引力常量G，要計(jì)算地球的質(zhì)量還需要知道某些數(shù)據(jù)，現(xiàn)在給出下列各組數(shù)據(jù),可以計(jì)算出地球質(zhì)量的是(

)A.地球公轉(zhuǎn)的周期及半徑B.月球繞地球運(yùn)行的周期和運(yùn)行的半徑C.人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期和速率D.地球半徑和同步衛(wèi)星離地面的高度參考答案：BC5.宇宙中存在一些離其它恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通?？珊雎云渌求w對(duì)它們的引力作用。已觀測(cè)到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：第一種是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運(yùn)行；第二種形式：三顆星位于邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運(yùn)行。設(shè)每個(gè)星體的質(zhì)量均為m，引力常量為G。則(

)A．第一種形式中運(yùn)動(dòng)星體的向心力為B．第二種形式中運(yùn)動(dòng)星體的向心力為C．第一種形式中運(yùn)動(dòng)星體的軌跡半徑為D．第二種形式中運(yùn)動(dòng)星體的軌跡半徑為參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（填空）一列簡(jiǎn)諧橫波沿工軸正方向傳播，周期為2s，t=0時(shí)刻的波形如圖所示．該列波的波速是m/s；質(zhì)點(diǎn)a平衡位置的坐標(biāo)xa=2.5m．再經(jīng)s它第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)．參考答案：2，0.25s．考點(diǎn)： 波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．.分析： 由圖讀出波長(zhǎng)λ，由波速公式v=求波速．根據(jù)波的傳播方向判斷可知，圖中x=2m處質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸向上，當(dāng)此質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)傳到a點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)．運(yùn)用波形的平移法研究質(zhì)點(diǎn)a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．解答： 解：由圖讀出波長(zhǎng)λ=4m，則波速根據(jù)波的傳播方向判斷可知，圖中x=2m處質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸向上，當(dāng)此質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)傳到a點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)．則質(zhì)點(diǎn)a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t==s=0.25s．故答案為：2，0.25s．點(diǎn)評(píng)： 本題采用波形的平移法求質(zhì)點(diǎn)a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，這是常用的方法．7.從離地面高度為h處有自由下落的甲物體，同時(shí)在它正下方的地面上有乙物體以初速度v0豎直上拋，要使兩物體在空中相碰，則做豎直上拋運(yùn)動(dòng)物體的初速度v0應(yīng)滿足什么條件？________（不計(jì)空氣阻力，兩物體均看作質(zhì)點(diǎn)）.若要乙物體在下落過程中與甲物體相碰，則v0應(yīng)滿足什么條件？________參考答案：v0≥，≤v0≤8.歐洲天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星。若該行星質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力恒量為G，則繞該行星運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的第一宇宙速度是______________。設(shè)其質(zhì)量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍，在該行星表面附近沿圓軌道運(yùn)行的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為Ek1，在地球表面附近沿圓軌道運(yùn)行的相同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為Ek2，則為______________。參考答案：，10/39.某同學(xué)用圖示實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù).帶有窄片的物塊被一彈簧彈射裝置射出去，沿水平木板滑行，途中經(jīng)過O處的光電門，最后停在了木板上的M點(diǎn)，重力加速度為g.①測(cè)得窄片的寬度為L(zhǎng)，記下窄片通過光電門的時(shí)間，還需要測(cè)量的物理量有_________________；（標(biāo)明相關(guān)物理量的符號(hào)）②物塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=_______________________.參考答案：還需要測(cè)量出OM間的距離s，由動(dòng)能定理可知又，解得。10.如圖所示，寬L=0.4m的豎直障礙物上開有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h(yuǎn)=1.2m．離地高H=2m的質(zhì)點(diǎn)與障礙物相距x=1m．將質(zhì)點(diǎn)水平拋出，為使質(zhì)點(diǎn)能穿過該孔，質(zhì)點(diǎn)的初速度v0至少為2.5m/s，最大為3.5m/s．（g取10m/s2）參考答案：考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)．專題：平拋運(yùn)動(dòng)專題．分析：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，要從矩形孔飛出，臨界情況是恰好進(jìn)入孔和恰好從空射出，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式列式求解即可．解答：解：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)分位移公式，有：x′=v0ty=故：v0=x′恰好到孔左端下邊緣時(shí)，水平分位移為x′1=x=1m，豎直分位移為y=H﹣h=2﹣1.2=0.8m，故：v01=x1′=1×=2.5m/s恰好到孔右端下邊緣時(shí)，水平分位移為x′2=x+L=1+0.4=1.4m，豎直分位移為y=H﹣h=2﹣1.2=0.8m，故：v01=x2′=1.4×=3.5m/s故為使質(zhì)點(diǎn)能穿過該孔，質(zhì)點(diǎn)的初速度v0至少為2.5m/s，最大為3.5m/s；故答案為：2.5，3.5．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是明確小球的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，然后找到臨界狀態(tài)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式列式求解，不難．11.質(zhì)量為0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面與甲在同一直線上向左運(yùn)動(dòng)，它們相碰后，甲球以速度8m/s被彈回，則此時(shí)乙球的速度大小為

m/s，方向

。參考答案：3.9

水平向左12.在某介質(zhì)中形成一列簡(jiǎn)諧波，t＝0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所示．若波向右傳播，零時(shí)刻剛好傳到B點(diǎn)，且再經(jīng)過0.6s，P點(diǎn)也開始起振，該列波的周期T=______s，從t＝0時(shí)刻起到P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰時(shí)止，O點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移y=____________cm.參考答案：0.2

－213.如圖所示，一輕繩一端懸于墻面上C點(diǎn)，另一端拴一重為N的光滑小球，小球擱置于輕質(zhì)斜面板上，斜面板斜向擱置于光滑豎直墻面上，斜面板長(zhǎng)度為AB=L，圖中θ角均為30°．則AD=，墻面受到斜面板的壓力為50N．參考答案：：解：對(duì)小球受力分析如圖所示，則由幾何關(guān)系可知：=cos30°解得：F=100N；因斜面板處于平衡狀態(tài)，則A點(diǎn)的支持力、B點(diǎn)的彈力及D點(diǎn)的壓力三力應(yīng)交于一點(diǎn)，由幾何關(guān)系可知，AD長(zhǎng)度應(yīng)l=；對(duì)斜面板由力矩平衡的條件可知：F′l=NLsin30°解得：N=50N；故答案為：；50．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處．整個(gè)裝置處于電場(chǎng)強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球落地后不反彈，運(yùn)動(dòng)過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： 小球在D點(diǎn)，重力與電場(chǎng)力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度，小球離開D時(shí)，速度的方向與重力、電場(chǎng)力的合力的方向垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)分解即可；對(duì)小球從A運(yùn)動(dòng)到等效最高點(diǎn)D過程，由動(dòng)能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場(chǎng)力F電=Eq=mg

電場(chǎng)力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=解得：VD=從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場(chǎng)力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動(dòng)，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場(chǎng)力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點(diǎn)評(píng)： 本題是動(dòng)能定理和向心力知識(shí)的綜合應(yīng)用，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．15.（簡(jiǎn)答）光滑的長(zhǎng)軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長(zhǎng)為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大??；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對(duì)系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長(zhǎng)換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，木塊A的質(zhì)量mA=1kg，足夠長(zhǎng)的木板B質(zhì)量mB=4kg，質(zhì)量mC=4kg的木塊C置于木板B上，水平面光滑，B、C之間有摩擦．現(xiàn)使A以v0=12m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，與B碰撞后以4m/s的速度彈回．（取g=10m/s2）①求B運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度的大??；②碰撞后C在B上滑行了2m，求B、C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．參考答案：考點(diǎn)： 動(dòng)量守恒定律．專題： 動(dòng)量定理應(yīng)用專題．分析： A與B發(fā)生碰撞B獲得速度，開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，C開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)BC速度相同時(shí)，兩者相對(duì)靜止，A與B碰后瞬間，B速度最大．B與C速度相同時(shí)，C速度最大，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒求解C運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度大小和整個(gè)過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能．解答： 解：（1）A與B碰后瞬間，B速度最大，由A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒，取向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mAv0+0=﹣mAvA+mBvB，代入數(shù)據(jù)得：vB=4m/s；（2）B與C共速后，C速度最大，由BC系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以B的速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：mBvB+0=（mB+mC）vC，代入數(shù)據(jù)得：vC=2m/s；由能量守恒定律