【物理】宁夏银川一中2020届高三第六次月考试题（解析版）

【物理】宁夏银川一中2020届高三第六次月考试题（解析版）

宁夏银川一中2020届高三第六次月考试题 一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求；第6～8题有多项符合要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎1.如图所示，在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向．则(　　)．‎ A. 环只受三个力作用 B. 环一定受四个力作用 C. 物体做匀加速运动 D. 悬绳对物体的拉力小于物体的重力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】分析物体M可知，其受两个力作用，重力和轻绳拉力，因为悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，故二力平衡，物体做匀速运动，故CD错误；再对环进行受力分析可知，环受重力、轻绳拉力、滑杆支持力和摩擦力，故A错误，B正确．故选B．‎ ‎2.如图所示，A是地球的同步卫星，另一星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h，若卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时则A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过时间t，它们再一次相距最近。已知地球半径为R，地球自转角速度为，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心，则（ ）‎ A. 卫星B的运行周期为 B. 卫星B的运行周期为 C. ‎ D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由万有引力提供向心力得 则有卫星B的运行周期为 ‎ ‎ 故A正确，B错误；‎ CD．AB再次相遇，B比A多转一周，则有 其中，解得 故C正确，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎3.有一电场强度方向沿x轴的电场，其电势随x的分布满足，如图所示．一质量为m，带电荷量为+q的粒子仅在电场力作用下，以初速度v0从原点O处进入电场并沿x轴正方向运动，则下列关于该粒子运动的说法中不正确的是 A. 粒子从x=1处运动到x=3处的过程中电势能逐渐减小 B. 若v0=2，则粒子在运动过程中的最小速度为 C. 欲使粒子能够到达x=4处，则粒子从x=0处出发时的最小速度应为 D. 若，则粒子能运动到0.5处，但不能运动到4处 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 仅有电场力做功，电势能和动能相互转化；根据正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，判断电势能的变化．粒子如能运动到处，就能到达处．粒子运动到处电势能最大，动能最小，由能量守恒定律求解最小速度．‎ ‎【详解】A．从1到3处电势逐渐减小，正电荷电势能逐渐减小，故A正确；‎ B．粒子在运动过程中，仅有电场力做功，说明电势能和动能相互转化，粒子在1处电势能最大，动能最小，从0到1的过程中，应用能量守恒定律：‎ 解得：，故B错误；‎ C．根据上述分析，电势能和动能相互转化，粒子能运动到1处就一定能到达4处，所以粒子从0到1处根据能量守恒定律：‎ 解得：，故C正确；‎ D．根据粒子在0.5处的电势为，从0到0.5处根据能量守恒定律：‎ 可知：，所以粒子能到达0.5处，但不能运动到4处，故D正确．‎ ‎【点睛】根据电势随的分布图线和粒子的电性，结合能量守恒定律判断电势能和动能的变化．‎ ‎4.长为的轻绳，一端用质量为的圆环套在水平光滑的横杆上，另一端连接一质量为的小球．开始时，将小球移至横杆处（轻绳处于水平伸直状态，见图），然后轻轻放手，当绳子与横杆成直角时，小球速度沿水平方向且大小是，此过程圆环的位移是，则　　‎ A. ， B. ， ‎ C. ， D. ，‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】取此时环速为，根据环球水平方向动量守恒有：‎ 由于机械能守恒，则：‎ 联立解得：‎ ‎．‎ 环球水平方向类同人船模型：‎ 解得：‎ A．， ，与结论相符，选项A正确；‎ B．，，与结论不相符，选项B错误； ‎ C．，，与结论不相符，选项C错误； ‎ D．，，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎5.如图所示电路中，电源内阻忽略不计，R0为定值电阻，Rm为滑动变阻器R的最大阻值，且有；开关S1闭合后，理想电流表A的示数为I，理想电压表V1、V2的示数分别为U1、U2，其变化量的绝对值分别为△I、△U1、△U2。则下列说法正确的是（ ）‎ A. 断开开关S2，将R的滑动触片向右移动，则电流A示数变小、电压表V2示数变小 B. 保持R的滑动触片不动，闭合开关S2，则电流表A示数变大、电压表V1示数变小 C. 断开开关S2，将R的滑动触片向右移动，则滑动变阻器消耗的电功率减小 D. 断开开关S2，将R的滑动触片向右移动，则有 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．断开开关S2，将滑片向右移动时，接入电路电阻增大，电路总电阻增大，则由闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，电流表A示数减小，电压表V2减小，故A正确；‎ B．保持的滑动触片不动，闭合开关S2，被短路，电路总电阻减小，干路电流增大，电流表示数A增大；而，可知电压表V1示数增大，故B错误；‎ C．当滑动变阻器的电阻等于等效电源的内阻时滑动变阻器的阻值时，滑动变阻器的功率达到最大，断开开关S2，将的滑动触片向右移动，由于，所以滑动变阻器的功率一直在增大，故C错误；‎ D．由可知：‎ 由可知：‎ 故D正确；‎ 故选AD。‎ ‎6.如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值．静止的带电粒子带电荷量为＋q，质量为m（不计重力），从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为θ=30°，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，则( )‎ A. 两板间电压最大值 ‎ B. CD板上可能被粒子打中区域的长度 C. 粒子在磁场中运动的最长时间 ‎ D. 能打到N板上的粒子的最大动能为 ‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】画出粒子运动轨迹的示意图，如图所示，‎ A.当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，可知粒子半径r=L，在加速电场中，根据动能定理 在偏转磁场中，根据洛伦兹力提供向心力可得 可得两板间电压的最大值，故A正确；‎ B.设粒子轨迹与CD相切于H点，此时粒子半径为，粒子轨迹垂直打在CD边上的G点，则GH间距离即为粒子打中区域的长度s，根据几何关系 解得，则可得粒子打中区域的长度 故B错误；‎ C.粒子在磁场中运动的周期，粒子在磁场中运动的最大圆心角，所以粒子在磁场中运动的最长时间为，故C正确；‎ D.当粒子在磁场的轨迹与CD边相切时，即粒子半径时，打到N板上的粒子的动能最大，最大动能为，根据洛伦兹力提供向心力可得 qvB=m 解得能打到N板上的粒子的最大动能为，故D正确．‎ ‎7.回旋加速器工作原理示意图如图所示.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,两盒间的狭缝很小,粒子穿过的时间可忽略,它们接在电压为U、频率为f的交流电源上,A处粒子源产生的质子在加速器中被加速.质子初速度可忽略，则下列说法正确的是 ‎ ‎ ‎ A. 若只增大交流电压U,则质子获得的最大动能增大 B. 若只增大交流电压U,则质子在回旋加速器中运行时间会变短 C. 质子第n次被加速前、后的轨道半径之比 D. 不改变磁感应强度B和交流电频率f,该回旋加速器也能用于加速α粒子 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】当粒子从D形盒中出来时速度最大，根据，得，那么质子获得最大动能，则最大动能与交流电压U无关．故A错误．根据，若只增大交变电压U，不会改变质子在回旋加速器中运行的周期，但加速次数减少，则运行时间也会变短．故B正确．质子第n-1次被加速：；第n次被加速：；其中，则半径之比；选项C正确；带电粒子在磁场中运动的周期与加速电场的周期相等，根据知，换用α粒子，粒子的比荷变化，周期变化，回旋加速器需改变交流电的频率才能加速α粒子．故D错误．故选BC．‎ ‎8.一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和‎2m的小球A和 支架的两直角边长度分别为‎2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示．开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则此后　　‎ A. A球的最大速度为 B. A球速度最大时，A、B两球的总重力势能最小 C. A球从初始位置摆到最低点的过程中其机械能一直在减小 D. 释放后的整个运动过程中，杆对A、B两球始终不做功 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】AB两个球组成的系统机械能守恒，但对于单个的球来说机械能是不守恒的，根据系统的机械能守恒列式可以求得AB之间的关系，同时由于AB是同时转动的，它们的角速度的大小相同．AB两个球组成的系统机械能守恒，但对于单个的球来说机械能是不守恒的，根据系统的机械能守恒列式可以求得AB之间的关系，同时由于AB是同时转动的，它们的角速度的大小相同．‎ ‎【详解】当OA与竖直方向的夹角为时，由机械能守恒得：，解得：，由数学知识知，当时，有最大值；最大值为：，故A错误．由机械能守恒可知，两球总重力势能最小时，二者的动能最大，故B正确；在运动过程中，根据AB组成的机械能守恒可知，B球刚好能达到O所在位置，故在运动过程中，A求得机械能一直减小，故C正确；释放后的整个运动过程中，AB组成的系统机械能守恒，但杆对A、B两球都做功，故D错误；故选BC．‎ ‎【点睛】本题中的AB的位置关系并不是在一条直线上，所以在球AB的势能的变化时要注意它们之间的关系，在解题的过程中还要用到数学的三角函数的知识，要求学生的数学基本功要好．‎ 二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第9—12题为必考题，每个试题考生都做答；第13题—16题为选考题，考生根据要求作答.‎ ‎9.用一多用电表进行多次测量，指针指在图中位置，请把相应读数读出．‎ ‎（1）如果是用直流100mA挡测量电流，指针位置如①所示，则读数为______mA；‎ ‎（2）如果是用直流2.5V挡测量电压，指针位置如图①所示，则读数为______V；‎ ‎（3）如果是用倍率×100挡测量电阻，指针位置如图②所示，则读数为______Ω．‎ ‎【答案】(1). 64.0 (2). 1.60 (3). 3000‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．如果用直流100mA档测电流，则应读表盘第二排刻度，再按比例读出示数为64.0mA ‎（2）[2]．如果是用直流2.5V挡测量电压，则应读表盘第二排刻度，再按比例读出示数为1.6V，故答案为1.60V．‎ ‎（3）[3]．如果是用倍率×100挡测量电阻，则应读表盘第一排刻度，则读为30×100=3000Ω．‎ ‎10.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：‎ A．待测的干电池（电动势约为1.5 V，内电阻小于1.0 Ω ）‎ B．电流表A1（量程0﹣3 mA，内阻Rg1=10 Ω）‎ C．电流表A2（量程0﹣‎0.6 A，内阻Rg2=0.1 Ω）‎ D．滑动变阻器R1（0﹣20 Ω，‎10 A）‎ E．滑动变阻器R2（0﹣200 Ω，l A）‎ F．定值电阻R0（990Ω）‎ G．开关和导线若干 ‎（1）某同学发现上述器材中没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是__图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选__（填写器材前的字母代号）．‎ ‎（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1﹣I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，且I2的数值远大于I1的数值），但坐标纸不够大，他只画了一部分图线，则由图线可得被测电池的电动势E=__V，内阻r=__Ω．‎ ‎（3）若图线与纵坐标轴的交点等于电动势的大小，则图线的纵坐标应该为_________ ‎ A．I1（R0+Rg1） 　 B．I1•R‎0　 ‎C．I2（R0+Rg2）　 D．I1•Rg1．‎ ‎【答案】（1）b D （2）1.48 0.84 （3）A ‎【解析】‎ ‎（1）上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，电路中电流最大为：‎ Im=A=‎1.5 A；故电流表至少应选择0～‎0.6 A量程；‎ 故应将3 mA故应将电流表G串联一个电阻，改装成较大量程的电压表使用．电表流A由于内阻较小；故应采用相对电源来说的外接法；故a、b两个参考实验电路，其中合理的是b；因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小．滑动变阻器应选D（R1），‎ ‎（2）根据电路结构结合闭合电路欧姆定律知 解得： ‎ 所以图像的纵坐标 ;‎ 解得： ‎ 图像的斜率 ‎ 解得： ‎ ‎（3）根据闭合电路欧姆定律可知U=E﹣Ir，若图线与纵坐标轴的交点等于电动势的大小，则图线的纵坐标应该为路段电压，而U=I1（R0+Rg1），即图线的纵坐标应该为I1（R0+Rg1），故选A 点睛：利用数学函数和图像相结合的方式求解电源的电动势和内阻．‎ ‎11.有一个冰上推木箱的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推木箱一段时间后，放手让木箱向前滑动，若木箱最后停在桌上有效区域内，视为成功；若木箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败．其简化模型如图所示，AC是长度为L1＝‎7 m的水平冰面，选手们可将木箱放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推木箱，BC为有效区域．已知BC长度L2＝‎1 m，木箱的质量m＝‎50 kg，木箱与冰面间的动摩擦因数μ＝0.1．某选手作用在木箱上的水平推力F＝200 N，木箱沿AC做直线运动，若木箱可视为质点，g取‎10 m/s2．那么该选手要想游戏获得成功，试求：‎ ‎(1)推力作用在木箱上时的加速度大小；‎ ‎(2)推力作用在木箱上的时间满足的条件．‎ ‎【答案】(1)‎3 m/s2 (2) 1 s≤t≤s ‎【解析】‎ ‎(1)设推力作用在木箱上时的加速度为a1，根据牛顿运动定律得 F－μmg＝ma1‎ 解得a1＝‎3 m/s2.‎ ‎(2)撤去推力后，木箱的加速度大小为a2，根据牛顿运动定律得 μmg＝ma2‎ 解得a2＝‎1 m/s2‎ 推力作用在木箱上时间t内的位移为 x1＝a1t2‎ 撤去力F后木箱继续滑行的距离为 x2＝‎ 木箱停在有效区域内，要满足条件 L1－L2≤x1＋x2≤L1‎ 解得1 s≤t≤s.‎ ‎12.如图甲所示，竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场（上、下及左侧无边界）．一个质量为、电荷量为、可视为质点的带正电小球，以水平初速度沿PQ向右做直线运动．若小球刚经过D点时（t＝0），在电场所在空间叠加如图乙所示随时间周期性变化、垂直纸面向里的匀强磁场，使得小球再次通过D点时与PQ连线成60°角．已知D、Q间的距离为（＋1）L，t0小于小球在磁场中做圆周运动的周期，忽略磁场变化造成的影响，重力加速度为g，求 ‎（1）电场强度E的大小 ‎（2）t0与t1的比值 ‎（3）小球过D点后将做周期性运动， 则当小球运动的周期最大时，求出此时的磁感应强度的大小B0‎ 及运动的最大周期Tm ‎【答案】（1） （2） （3） ；‎ ‎【解析】‎ ‎（1）未加磁场时，小球做匀速运动，由受力平衡得 ‎（2）加上磁场后小球的运动情况如图所示：‎ 在 时间内，小球做匀速运动 ‎，‎ 在 时间内，小球做圆周运动，则 ‎ ‎，，‎ 解得 ‎（3）由几何关系知;‎ ‎，‎ 洛伦兹力提供的向心力 在此段时间内走过总位移为 ‎，‎ 由运动学公式得：‎ 综上所述本题答案是：（1） （2） （3） ；‎ 点睛：本题考查了复合场的问题，对复合场中运动电荷运动分析，把复杂的运动拆解成几个分运动，使复杂问题简单化，做复合场的题，比较重要的是找正确的几何关系．‎ ‎13.下列说法中正确的是________．‎ A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动 B. 当分子间距离增大时，分子间的引力减小，斥力增大 C. 熔化的玻璃表面分子间的作用力表现为引力，此引力使玻璃表面绷紧 D. 单晶体和多晶体都有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点 E. 空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发越慢 ‎【答案】CDE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．布朗运动是固体小颗粒的无规则的运动，它反映了液体分子的无规则运动．故A错误；‎ B．当两分子间距离的增大时，分子引力减小，分子斥力减小．故B错误；‎ C．由于液体表面层里的分子比较稀疏，分子力表现为引力，从而使液体表面绷紧；产生表面张力，故C正确．‎ D．晶体都具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，则D正确；‎ E．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发越慢，则E正确．‎ 故选CDE.‎ ‎【点睛】该题考查知识点比较多，掌握热力学第一定律的应用，知道分子力与分子间距的关系等．‎ ‎14.如图所示，可在竖直平面内转动的平台上固定着一个内壁光滑的气缸，气缸内有一导热性能良好的活塞，活塞面积为S，活塞底面与气缸底面平行，一定质量的理想气体密封在气缸内．当平台倾角为37°时，气缸内气体体积为V，将平台顺时针缓慢转动直至水平，稳定时气缸内气体的体积为0.9V，该过程中环境温度始终为T0，外界大气压强为p0．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．重力加速度为g．‎ ‎(i)求活塞的质量；‎ ‎(ⅱ)若平台转至水平后，经过一段时间，环境温度缓慢降至0.9T0(大气压强p0保持不变)，该过程中气缸内气体内能的减少量为0.14p0V，求该过程中气缸内气体放出的热量Q．‎ ‎【答案】（ⅰ） (ⅱ) 0.32p0V ‎【解析】‎ ‎【详解】（ⅰ）设活塞质量为m，当平台倾角为37°时 气缸内气体的压强为：‎ 气体的体积为：V1＝V ‎ 平台水平时，气缸内气体压强的大小 气体的体积:V2=0.9V 由玻意耳定律有： ‎ 联立得： ‎ ‎(ⅱ) 降温过程，气缸内气体压强不变，由盖吕萨克定律有：‎ 解得：V3＝0.81V 活塞下降过程，外界对气体做功为：‎ 已知气缸内气体内能内能减小了△U：‎ 由热力学第一定律：△U＝W+Q ‎ 得放出的热量 Q为 ‎15.下列说法正确的是_________‎ A. 做简谐运动的物体，当速度为正时，位移一定为负，加速度一定为正 B. 当驱动力的频率等于固有频率时，物体做受迫振动的振幅最大 C. 夜晩，高速公路上的路牌在车灯的照射下特別明亮是利用了光的干涉 D. 电磁波接收是利用了电谐振把有用信号选择出来 E. 狭义相对论中假设在不同惯性参考系中，物理规律(包括力学的和电磁的)都是一样的 ‎【答案】BDE ‎【解析】‎ ‎【详解】A.做简谐运动的物体，当速度为正时，位移可能为正，也可能为负，加速度可能为正，也可能为负，故A错误；‎ B.当驱动力的频率等于固有频率时，物体做受迫振动的振幅最大，出现共振现象，故B正确；‎ C.夜晩，高速公路上的路牌在车灯的照射下特別明亮是全反射现象，故C错误；‎ D.电磁波的接收是利用了电谐振把有用信号选择出来，故D正确；‎ E.狭义相对论中假设在不同惯性参考系中，物理规律(包括力学的和电磁的)都是一样的，故E正确；‎ 故选BDE。‎ ‎16.某玻璃材料制成的光学元件截面如图所示，左边是半径为R的半圆，右边是直角三角形CDE, ∠DCE =600．由A点发出的一束细光，从B点射入元件后折射光线与AO平行(0为半圆的圆心，CD为直径、AO与CD垂直）．已知玻璃的折射率为,B点到AO的距离为，光在真空中的速度为c.求：‎ ‎①入射光线AB与AO夹角；‎ ‎②光线从B点射入元件，到第一次射出元件所需的时间．‎ ‎【答案】①150 ② ‎ ‎【解析】‎ ‎①由得，折射角r=30°，又 得i=45°‎ 由几何关系得α=15°‎ ‎②得C=45°‎ 由几何关系得CE面入射角为60°，发生全反射，在DE面入射角为30°，能射出玻璃砖 由几何关系知，光在玻璃的路程：‎ n=c/v，S=vt 得