浙江省杭州市建人高复2020届高三上学期第一次月考试题物理
浙江建人高复2019级第一次月考试卷
物 理
一、选择题
1. 下列说法中正确的是
A. 物体所受的合力不为零时，其速度一定增大
B. 物体受到的合力越大，它的速度变化一定越快
C. 物体运动的速度越大，它受到的合力一定越大
D. 某时刻物体的速度为零，此时它受到的合力一定为零
【答案】B
【解析】
试题分析：物体所受的合力不为零时，则加速度不为零，但是不确定加速度和速度方向的关系，则其速度不一定增大，选项A错误；物体受到的合力越大，则加速度越大，则它的速度变化一定越快，选项B正确；物体运动的速度越大，加速度不一定答，则它受到的合力不一定越大，选项C错误；某时刻物体的速度为零，但是加速度不一定为零，此时它受到的合力不一定为零，选项D错误；故选B.
考点：力、加速度和速度
【名师点睛】此题考查了速度、加速度和力的关系；要知道根据牛顿第二定律可知，力和加速度有正比同向关系，但是速度和加速度无直接的关系，就是说速度大，加速度不一定大；速度为零时加速度不一定为零；此题是基础题.
2.用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球，小球和弹簧的受力如图所示，下列说法正确的是
A. F3的施力物体是地球
B. F1的施力物体是弹簧
C. F4的反作用力是F1
D. F2的反作用力是F3
【答案】D
【解析】
【详解】A.F3是小球对弹簧的拉力，所以F3的施力物体是小球．故A错误；
B. F1是小球的重力，其施力物体是地球．故B错误；
C.F4与F1没有直接关系，不是一对作用力与反作用力．故C错误；
D.F2弹簧对小球的拉力，F3小球对弹簧的拉力，两力是一对作用力与反作用力．故D正确。
3. 如图所示，有一弯管ab，其中心线是半径为R的一段圆弧，弧的圆心处有一个点电荷Q，有一束带负电的粒子流从a端的中点射入，恰能沿中心线通过弯管的粒子应为( )
A. 质量和速度之比相同的粒子
B. 电量和质量之比相同粒子
C. 电量和动能之比相同的粒子
D. 电量和速度之比相同的粒子
【答案】C
【解析】
粒子做圆周运动的向心力由库仑力提供，可知，半径相同，可知C对；
4.如图所示，不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦，物体A的质量为M，水平面光滑．当在绳的B端挂一质量为m的物体且重力加速度为g,物体A的加速度为a1，当在绳的B端施以F＝mg的竖直向下的拉力作用时，A的加速度为a2，则a1与a2的大小关系是（ ）
A. a1＝a2
B. a1>a2
C. a1
a1.
故选：C.
5. 如图所示，在水平力F的作用下，木块A、B保持静止．若木块A与B的接触面是水平的，且F≠0．则关于木块B的受力个数可能是（ ）
A. 3个或4个 B. 3个或5个 C. 4个或5个 D. 4个或6个
【答案】C
【解析】
试题分析：先对A分析，B对A有向右的静摩擦力；再分析B受力，B可能受到斜面的静摩擦力，也可能不受斜面的静摩擦力，B受力情况有两种可能．
解：B至少受到重力、A对B的压力和静摩擦力、斜面的支持力四个力．斜面对物体B可能有静摩擦力，也有可能没有静摩擦力；
故选C．
【点评】本题关键先对A分析，根据平衡条件得到B对A有向左的静摩擦力，然后根据牛顿第三定律得到A对B有向右的静摩擦力；再按照重力、弹力、摩擦力的顺序找力．
6.如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U，当R5的滑动触点向a端移动时
A. I变大，U变小
B. I变大，U变大
C. I变小，U变小
D. I变小，U变大
【答案】C
【解析】
【详解】当R5的滑动触点向图中a端移动时，R5变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律知，总电流I变大，路端电压变小，U变小，根据闭合电路欧姆定律，电路中并联部分电压 U并=E﹣I（r+R1+R2）变小，则I变小。
A.A项与上述分析结论不相符，故A错误；
B.B项与上述分析结论不相符，故B错误；
C.C项与上述分析结论相符，故C正确；
D.D项与上述分析结论不相符，故D错误。
7.如图所示，一物块置于水平地面上。当用与水平方向成角的力拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成角的力推物块时，物块仍做匀速直线运动。若和的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为
A. B. C. D. 1-
【答案】B
【解析】
试题分析：对两种情况下的物体分别受力分析，如图
将F1正交分解为F3和F4，F2正交分解为F5和F6，则有：F滑=F3
mg=F4+FN；
F滑′=F5
mg+F6=FN′
而F滑=μFN；F滑′=μFN′
则有F1cos60°=μ（mg-F1sin60°） ①
F2cos30°=μ（mg+F2sin30°） ②
又根据题意F1=F2 ③
联立①②③解得：μ=2-；
故选B
考点：物体的平衡
8.如图所示，在水平面上，有两个质量分别为m1和m2的物体A、B与水平面的摩擦因数均为μ，m1>m2，A、B间水平连接着一轻质弹簧秤．若用大小为F的水平力向右拉B，稳定后B的加速度大小为a1，弹簧秤示数为F1；如果改用大小为F的水平力向左拉A，稳定后A的加速度大小为a2，弹簧秤示数为F2.则以下关系式正确的是
A. a1＝a2，F1>F2 B. a1＝a2，F1a2，F1>F2
【答案】A
【解析】
【详解】若用大小为F的水平力向右拉B，
以整体组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得系统的加速度
以A为研究对象，由牛顿第二定律得：
联立解得：
如果改用大小为F的水平力向左拉A时，同理可以解得：
因为m1>m2，所以
a1＝a2，F1>F2
A.A项与上述分析结论相符，故A正确；
B.B项与上述分析结论不相符，故B错误；
C.C项与上述分析结论不相符，故C错误；
D.D项与上述分析结论不相符，故D错误。
9.使物体脱离星球的引力束缚，不再绕星球运行，从星球表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是。已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
某星球的质量为M，半径为r，绕其飞行的卫星质量m，由万有引力提供向心力得：
解得：
又因它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的1/6．得：
v2= v1
联立解得：，故选B．
10.如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中( )
A. 圆环的机械能守恒
B. 弹簧弹性势能变化了mgL
C. 圆环下滑到最大距离时,所受合力为零
D. 圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变
【答案】B
【解析】
圆环在下滑过程中，弹簧对其做负功，故圆环机械能减小 ，选项A错误； 圆环下滑到最大的距离时，由几何关系可知，圆环下滑的距离为，圆环的速度为零，由能量守恒定律可知，弹簧的弹性势能增加量等于圆环重力势能的减小量，为，故选项B正确； 圆环下滑过程中，所受合力为零时，加速度为零，速度最大，而下滑至最大距离时，物体速度为零，加速度不为零，所以选项C错误； 在下滑过程中，圆环的机械能与弹簧弹性势能之和保持不变，即系统机械能守恒，所以选项D错误；
考点：系统机械能守恒
二 、不定项选择题
11.分别用波长为和的光照射同一种金属,产生的光电子最大速度之比为2∶1,普朗克常量和真空中光速分别用和表示,那么下列说法正确的有( )
A. 该种金属的逸出功为
B. 该种金属逸出功为
C. 波长超过的光都不能使该金属发生光电效应
D. 波长超过的光都不能使该金属发生光电效应
【答案】AD
【解析】
【分析】
根据爱因斯坦光电效应方程，mv02＝hγ−W0，结合γ＝，并依据发生光电效应现象的条件，即可求解．
【详解】由题意可知，由爱因斯坦光电效应方程，mv02＝hγ−W0，与γ＝，可列出两个方程，即为mv02＝h−W0；mv0′2＝h−W0；由于v0=2v0′，解得：，故A正确，B错误；根据发生光电效应现象的条件， ，即λ0≤3λ，即可发生光电效应现象，故C错误，D正确，故选AD。
12.如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向（O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出）射向水中，折射后通过水中的B点。图中O点为A、B连线与分界面的交点。下列说法正确的是
A. O1点在O点的右侧
B. 蓝光从空气中射入水中时，速度变小
C. 若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B点正下方的C点
D. 若蓝光沿AO方向射向水中，则折射光线有可能通过B点正上方的D点
【答案】BC
【解析】
【详解】A.当光由空气射入水中时入射角大于折射角，画出大致光路图如图所示，可见Ol点在O点的左侧．故A错误；
B.光在真空中速度最大，当蓝光从空气中射入水中时，速度变小，故B正确；
C.若沿AOl方向射向水中是-束紫光，水对紫光的折射率大于蓝光的折射率，根据折射定律可知，紫光的偏折程度大于蓝光的偏折程度，所以折射光线有可能通过B点正下方的C点，故C正确；
D.若蓝光沿AO方向射向水中，由于折射角小于入射角，折射光线比入射光线更靠近法线，所以折射光线不可能通过B点正上方的D点，故D错误。
13.如图甲所示，OP＝s，t＝0时刻质点O开始振动，产生沿O、P所在直线向右传播的简谐横波，图乙为质点P从t＝t1时刻开始振动的图象，则以下说法正确的是
A. t＝0时刻质点O的振动方向沿y轴正方向
B. t2时刻质点P振动速度最大，方向沿y轴负方向
C. 该波与另一频率为 的同类波叠加能产生稳定的干涉现象
D. 若某障碍物的尺寸为（t2－t1），该波遇到此障碍物时能发生明显的衍射现象
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由乙图看出P点起振方向向上，所以振源O的起振方向沿y轴正方向，故A正确；
B.t2时刻P点振动到平衡位置，速度最大，方向沿y轴正方向，故B错误；
C.该波周期为t2-t1，该波的频率
由干涉条件为振动频率相等的两列波能产生稳定的干涉现象，故C正确；
D.该波得波长为
障碍的尺寸为）小于波长，可发生明显的衍射现象，故D正确。
14.为了测量某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下表面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U，若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法正确的是 （ ）
A. 若污水中正离子较多，则前内侧面比后内侧面的电势高
B. 前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势，与哪种离子多无关
C. 污水中离子浓度越高，电压表的示数越大
D. 污水流量Q与电压U成正比，与ab无关
【答案】BD
【解析】
【分析】
正负离子流动时，受到洛伦兹力，发生偏转，正离子偏转到哪一个表面，哪一个表面电势就高．两表面上有正负电荷，之间就存在电场，最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡．
【详解】正负离子流动时，根据左手定则，正离子受洛伦兹力向里，向后表面偏转，所以后表面上带正电荷，前表面上带负电荷，前表面电势比后表面低。故A错误，B正确。最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，有q＝qvB，流量Q=vS=vbc，所以．与离子浓度无关。故C错误。由，知污水流量Q与电压成正比，与a、b无关。故D正确。故选BD。
15.如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a开始运动，当其速度达到v后，便以此速度作匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是（重力加速度为g）
A. μ与a之间一定满足关系
B. 黑色痕迹的长度为（a-μg）v2/（2a2）
C. 煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为v/（μg）
D. 煤块与传送带间先有滑动摩擦力，当相对静止后有静摩擦力
【答案】AC
【解析】
【详解】A.要发生相对滑动，传送带的加速度需大于煤块的加速度．即
a＞μg
所以
μ＜
故A正确．
BC.根据牛顿第二定律得，煤块的加速度
a=μg
则煤块从开始运动到相对于传送带静止所需的时间
此时煤块的位移
此时传送带的位移
煤块相对于传送带的位移等于黑色痕迹的长度，则
故C正确，B错误；
D. 煤块与传送带间先有滑动摩擦力，当相对静止后煤块做匀速运动，水平方向不受力，没有静摩擦力，故D错误。
三、非选择题
16.用如图甲所示的实验装置做探究加速度与力、质量关系的实验
（1）某同学通过实验得到如图乙所示的a-F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角________（填“偏大”或“偏小”）。
（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力________砝码和盘的总重力（填“大于”、“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足________的条件。
（3）某同学得到如图所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50 Hz。A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。Δs＝sDG－sAD＝________ cm。由此可算出小车的加速度a＝________ m/s2（保留两位有效数字）。
【答案】 (1). 偏大 (2). 小于 (3). M≫m (4). 1.80 (5). 5.0
【解析】
【详解】（1）[1] 当拉力F等于0时，小车已经产生力加速度，故原因是平衡摩擦力时平衡摩擦力过大，在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大．
（2）[2] 小车运动过程中，砝码和盘向下做加速运动处于失重状态，砝码和盘对细线的拉力小于其重力，小车在运动过程中受到的拉力小于砝码和盘的总重力；
[3] 对整体分析，根据牛顿第二定律得
解得
则绳子的拉力
当，即砝码和盘的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时，砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，所以为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足的条件
（3）[4] 刻度尺上读出A、D、E三点的位置，算出
[5] 计数点间的时间间隔为T，由匀变速直线运动的推论△x=aT2可知，加速度：
17.(1)小明同学在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，为了更准确选取电压表和电流表的合适量程，决定先用多用电表测量小灯泡的阻值。小明同学按正确步骤测量，发现两表笔接触小灯泡的测量端的开始一段时间，指针读数不断增大。你认为可能的原因是__________。欧姆挡置于“×1”， 稳定后指针指在如图位置，则此时小灯泡阻值的测量值为____Ω。
(2)下列实验电路图中，不可以用来测量干电池电动势和内阻的是_________
可以得到多个数据点(一般5个以上)，用图象法处理数据的实验电路图是_______
(3)A、B二端接入电路,向右移动滑片可以增大电路中电流的接法是______
【答案】 (1). 小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大 (2). 28±1 (3). B (4). AC (5). ACD
【解析】
【详解】(1)[1].灯泡的电阻不断增大，是因为电阻随着温度的升高电阻增大的缘故；
[2].此时电阻值为28×1Ω=28Ω。
(2)[3].根据闭合电路的欧姆定律有：，所以只要有两组数据代入欧姆定律列两个二元一次方程就能求出两个未知数。图A每改变一次外电阻，可得到一组路端电压U和电流I的数据，能够解出E r未知数，而图C和图D也有两组U和R的方程，能够测出E和r，但图B只有一个数据能计量，所以不能测量出E和r。则不可以用来测量干电池电动势和内阻的是B；
[3].图D只是变换两个外电阻，不能用图象来做，AC可以得到多组数据用图象来解；
(3)[4].ACD图的滑动变阻器均接在“下端”，故滑动变阻器右半部分接入电路，当向右移动滑片，电阻减小，电流均增大，而B图中接入电路的电阻为零，故选ACD。
18.如图所示，一劲度系数很大的轻质弹簧下端固定在倾角θ=30°的斜面底端，将弹簧上端压缩到A点锁定。一质量为m的小物块紧靠弹簧上端放置，解除弹簧锁定，小物块将沿斜面上滑至B点后又返回，A、B两点的高度差为h，弹簧锁定时具有的弹性势能 ，锁定及解除锁定均无机械能损失，斜面上A点以下部分的摩擦不计，已知重力加速度为g。求：
(1)物块与斜面间的动摩擦因数;
(2)物块在离开弹簧后上滑和下滑过程中的加速度大小之比;
(3)若每次当物块离开弹簧后立即将弹簧压缩到A点锁定，当物块返回A点时立刻解除锁定。设斜面最高点C（未画出）与A的高度差为3h，试通过计算判断物块最终能否从C点抛出。
【答案】（1） （2）5:3（3）不能从C点抛出;
【解析】
（1）物块从A第一次上滑到B的过程中，由功能关系得：Wf+mgh=EP．
即 ．
解得：
（2）在上升的过程中和下滑的过程中物块都受到重力、支持力和滑动摩擦力的作用，设上升和下降过程中的加速度大小分别是a1和a2，根据牛顿第二定律得：
物块上升过程有：mgsinθ+μmgcosθ=ma1，
得 a1=g（sinθ+μcosθ）=
物块下滑过程有：mgsinθ-μmgcosθ=ma2，
得 a2=g（sinθ+μcosθ）=
故a1：a2=5：3．
（3）经过足够长时间后，弹簧给物块补充弹性势能将全部用来克服物块在斜面上来回运动时阻力做的功，设稳定时物块上升的最大高度为hm．则由功能关系得：Ep=Wf总．
即
解得：hm=2.5h＜3h
所以物块不可能到达C点，即不能从C点抛出．
点睛：该题主要涉及弹簧的弹性势能与物块的动能之间的相互转化以及物块的动能与内能、重力势能之间的相互转化，要理清它们的关系．第二问直接对物块进行受力分析，然后使用牛顿第二定律即可．第三问要搞清能量是如何转化的．
19.如图所示，MN和KL中间存在垂直于纸面向外磁感强度大小为B的匀强磁场，KL右侧存在直于纸面向里磁感强度大小也为B的匀强磁场（范围足够大），电子（质量m，电量e，不计重力）经电压U加速后源源不断地垂直于MN从MN上的O点进入磁场。
（1）若从O点进入磁场的电子，经过一段时间又回到了O点，求MN和KL间的距离d的大小：
（2）若MN和KL间的距离是（1）中的倍，求电子回到边界MN时与O点的距。
（3）若MN和KL间的距离可以取任意值，求从O点进入磁场又回到MN边界的电子在磁场中运动的最长时间和最短时间的比值。
【答案】（1）；（2）；（3）3:1
【解析】
【详解】（1） 电子经电场加速
进入磁场后的半径为
从O点进入磁场的电子，经过一段时间又回到了O点，运动轨迹如图１，三个圆心在等边三角形的三个顶点上，
所以
（２）MN和KL间的距离是（1）中的倍，
是底脚为300顶角为1200的等腰三角形，
所以
（３）如果d足够大，电子在向外的磁场中转半圆回到MN时间最短
如果d＝r，则运动轨迹如图3，运动时间最长
所以：
20.如图所示，足够长的平行金属导轨倾斜放置，导轨所在平面倾角θ=37o, 导轨间距L=1m，在水平虚线的上方有垂直于导轨平面向下的匀强磁场B1，水平虚线下方有平行于导轨平面向下的匀强磁场B2，两磁场的磁感应强度大小均为B=1T. 导体棒ab、cd垂直放置在导轨上，开始时给两导体棒施加约束力使它们静止在斜面上，现给ab棒施加沿斜面向上的拉力F，同时撤去对两导体棒的约束力，使ab沿斜面向上以a=1m/s2的加速度做匀加速直线运动，cd棒沿斜面向下运动，运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好已知导体棒与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5，导体棒的质量均为m=0.1kg，两导体棒组成的回路总电阻为R=2Ω，导轨的电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求:
（1）当cd棒运动的速度达到最大时，ab捧受到的拉力大小；
（2）当回路中的瞬时电功率为2W时，在此过程中，通过ab棒横截面的电量；
（3）当cd棒速度减为零时，在此过程中，拉力F对ab棒的冲量大小.
【答案】（1）1.5N（2）1C（3）2.4N·s
【解析】
【详解】（1）当cd棒运动的速度达到最大时，它的加速度为0，设此时通过它 电流为I。
以cd棒为对象，沿斜面方向有：
①
以ad棒为对象，沿斜面方向有：
②
由①②式解得：
F=1.5N
（2）当回路中的瞬时电功率为2W时
电功率
③
电源电动势
E=BLv ④
由速度位移关系得
⑤
在此过程中，通过ab棒横截面的电量
⑥
由③④⑤⑥式解得：
q=1C
（3）cd棒在向下运动的过程中受到的合外力
根据动量定理可知，F-t图像所围的面积表示动量的变化量，当cd棒的初末速度都为零，动量变化量为0，F-t图像所围的面积为0，cd棒运动的时间为t=1.6s
对ab棒的拉力：
根据动量定理，1.6s内拉力F的冲量
