贵州省金沙县二中2019届高三上学期12月月考理科综合物理试题

贵州省金沙县二中2019届高三上学期12月月考理科综合物理试题

绝密★启用前 贵州省金沙县二中2018-2019学年12月份考试 理科综合 物理 一、单选题(共5小题,每小题6.0分,共30分) ‎ ‎1.关于速度、速度改变量、加速度，正确的说法是(　　)‎ A．物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大 B．速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零 C．某时刻物体的速度为零，其加速度一定为零 D．加速度很大时，运动物体的速度一定很大 ‎2.如下图甲、乙所示，乙图中斜面体固定不动，物体P、Q在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动，关于物体P所受的摩擦力，下列说法正确的是 (　　)‎ A．甲、乙两图中物体P均受摩擦力，且方向均与F相同 B．甲、乙两图中物体P均受摩擦力，且方向均与F相反 C．甲、乙两图中物体P均不受摩擦力 D．甲图中物体P不受摩擦力，乙图中物体P受摩擦力，方向和F方向相同 ‎3.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则(　　)‎ A．P、Q两点处的电荷等量同种B．a点和b点的电场强度相同 C．c点的电势低于d点的电势D．负电荷从a到c，电势能减少 ‎4.甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动，a甲＝4 m/s2，a乙＝－4 m/s2，那么对甲、乙两物体判断正确的是 (　　)‎ A．甲的加速度大于乙的加速度 B．甲做加速直线运动，乙做减速直线运动 C．甲的速度比乙的速度变化快 D．甲、乙在相等时间内速度变化可能相同 ‎5.如图所示，一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力F作用下处于静止状态，则下列判断正确的是(　　)‎ A．天花板与木块间的弹力可能为零 B．天花板对木块的摩擦力可能为零 C．推力F逐渐增大的过程中，木块将始终保持静止 D．木块受天花板的摩擦力随推力F的增大而变化 二、多选题(共3小题,每小题6.0分,共18分) ‎ ‎6.（多选）在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t＝0时刻起，由坐标原点O(0,0)开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度—时间图象如图甲、乙所示，下列说法中正确的是 (　　)‎ ‎　‎ A．前2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动 B．后2 s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向 C．4 s末物体坐标为(4 m,4 m)‎ D．4 s末物体坐标为(6 m,2 m)‎ ‎7.(多选)如图所示，长为L的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定转轴O，现使小球在竖直平面内做圆周运动．P为圆周轨道的最高点．若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为，则以下判断正确的是(　　）‎ A．小球不能到达P点 B．小球到达P点时的速度小于 C．小球能到达P点，但在P点不会受到轻杆的弹力 D．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向上的弹力 ‎8.(多选)如图所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图，A与B，C与D分别是皮带上与轮缘上相互接触的点，则下列判断正确的是 (　　)‎ A．B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反 B．D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反 C．D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同 D．主动轮受到的摩擦力是阻力，从动轮受到的摩擦力是动力 分卷II 三、实验题(共2小题,共15分) ‎ ‎9.Ⅲ.探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：‎ ‎(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；‎ ‎(2)分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3、……；‎ ‎(3)作出W－v草图；‎ ‎(4)分析W－v图象．如果W－v图象是一条直线，表明W∝v ‎；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系．‎ 以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是________．‎ A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…….所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、…….‎ B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜．‎ C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小．‎ D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算．‎ ‎10.图中所示的装置可用来探究做功与速度变化的关系．倾角为θ的斜面体固定在实验台上，将光电门固定在斜面体的底端O点，将小球从斜面上的不同位置由静止释放．释放点到光电门的距离d依次为5 cm、10 cm、15 cm、20 cm、25 cm、30 cm.‎ ‎(1)用游标卡尺测量钢球的直径，如图乙所示，钢球的直径D＝________cm ‎(2)该实验________(选填“需要”或者“不需要”)测量小球质量；小球通过光电门经历的时间为Δt，小球通过光电门的速度为________(填字母)，不考虑误差的影响，从理论上来说，该结果________(选填“<”，“>”或“＝”)球心通过光电门的瞬时速度．‎ ‎(3)为了探究做功与速度变化的关系，依次记录的实验数据如下表所示．‎ 从表格中数据分析能够得到关于“做功与速度变化的关系”的结论是：________.‎ 四、计算题 ‎ ‎11.如图所示，半径R＝1.0 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O 的连线与水平面的夹角θ＝37°，另一端点C为轨道的最低点．C点右侧的水平路面上紧挨C点放置一木板，木板质量M＝1 kg，上表面与C点等高，将质量m＝1 kg的物块(可视为质点)从空中A点以v0＝1.2 m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道．已知物块与木板间的动摩擦因数μ1＝0.2，木板与路面间的动摩擦因数μ2＝0.05.sin 37°＝0.6，取g＝10 m/s2.试求：‎ ‎(1)物块经过轨道上的B点时的速度的大小；‎ ‎(2)A、B两点的高度差h；‎ ‎(3)物块到达C点时的速度大小；‎ ‎(4)设木板受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则木板至少多长才能使物块不从木板上滑下？‎ ‎12.由于地球的自转，物体在地球上不同纬度处随地球自转所需向心力的大小不同，因此同一个物体在地球上不同纬度处重力大小也不同，在地球赤道上的物体受到的重力与其在地球两极点受到的重力大小之比约为299：300，因此我们通常忽略两者的差异，可认为两者相等．而有些星球，却不能忽略．假如某星球因为自转的原因，一物体在赤道上的重力与其在该星球两极点受到的重力大小之比为7：8，已知该星球的半径为R，求：‎ ‎（1）绕该星球运动的同步卫星的轨道半径r；‎ ‎（2）若已知该星球赤道上的重力加速度大小为g，万有引力常量为G，则该星球的密度ρ．‎ ‎【物理选修3-3】15分 ‎13.（1）下列有关物质属性及特征的说法中，正确的是（ ）‎ A．液体的分子势能与液体的体积有关 B．晶体的物理性质都是各向异性的 C．温度升高，每个分子的动能都增大 D．分子间的引力和斥力同时存在 E. 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用 ‎（2）如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg，横截面积为50 cm2，厚度为1 cm，气缸全长为21 cm，大气压强为1×105Pa，当温度为7 ℃时，活塞封闭的气柱长10 cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通．(g取10 m/s2，不计活塞与气缸之间的摩擦，计算结果保留三位有效数字)‎ ‎①将气缸倒过来放置，若温度上升到27 ℃，求此时气柱的长度．‎ ‎② 汽缸倒过来放置后，若逐渐升高温度，发现活塞刚好接触平台，求此时气体的温度．‎ ‎【物理选修3-4】‎ ‎14.(1)一列简谐横波沿轴正方向传播，在秒与秒两个时刻，在轴上（-3m，3m）区间的波形完全相同，如图所示．并且图中M，N两质点在t秒时位移均为，下列说法中不正确的是（　　）‎ A．该波的最大波速为20m/s B．（t+0.1）秒时刻，x=-2m处的质点位移一定是a C．从t秒时刻起，x=2m处的质点比x=2.5m的质点先回到平衡位置 D．从t秒时刻起，在质点M第一次到达平衡位置时，质点N恰好到达波峰 E．该列波在传播过程中遇到宽度为d=3m的狭缝时会发生明显的衍射现象 ‎(2)某种光学元件有两种不同透明物质I和透明物质II制成，其横截面积如图所示，O为AB中点，∠BAC=30°，半圆形透明物质I的折射率为，透明物质II的折射率为n2。一束光线在纸面内沿O点方向射入元件，光线与AB面垂线的夹角到θ时，通过观察发现此时从AC 面恰好无光线射出，在BC面有光线垂直射出；‎ ‎①该透明物质II的折射率n2；‎ ‎②光线在透明物质II中的传播速率大小；‎ ‎③ 光线与AB面垂线的夹角θ的正弦值。‎ 答案解析 ‎1.【答案】B ‎【解析】根据a＝可知，物体运动的速度改变量很大，它的加速度不一定很大，选项A错误；速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零，例如高速飞行的子弹，速度很大，但是加速度为零，选项B正确；某时刻物体的速度为零，其加速度不一定为零，例如竖直上抛运动的物体达到最高点时，选项C错误；加速度很大时，运动物体的速度不一定很大，例如火箭刚刚起飞时，选项D错误；故选B.‎ ‎2.【答案】D ‎【解析】用假设法分析：甲图中，假设P受摩擦力，与P做匀速运动在水平方向合力为零不符，所以P不受摩擦力；乙图中，假设P不受摩擦力，P将相对Q沿斜面向下运动，因此P受沿F方向的摩擦力，正确选项是D.‎ ‎3.【答案】D ‎【解析】在图中画出垂直于等势面的部分电场线，就可以看出Q带负电荷，选项A错误；a、b两点电场强度方向不同，电场强度不同，选项B错误；沿电场线方向，电势逐渐降低，故φc>φd，选项C错误；由图可知因φc>φa，故负电荷从a到c过程中，电场力做正功，负电荷电势能减少，选项D正确．‎ ‎4.【答案】B ‎【解析】加速度的正、负表示方向，绝对值表示大小，甲、乙加速度大小相等，A错．甲的加速度与速度同向，所以做加速运动，乙的加速度与速度方向相反，所以做减速运动，B对．加速度大小表示速度变化的快慢，甲、乙速度变化一样快，C错．由Δv＝aΔt可知在相等时间内，甲、乙速度变化大小相等，方向相反，D错．‎ ‎5.【答案】C ‎【解析】木块在重力作用下，有沿天花板下滑的趋势，一定受到静摩擦力，则天花板对木块一定有弹力；木块受力如图．根据平衡条件得：‎ F＝FN＋Gcosα①‎ Ff＝Gsinα②‎ 由②式，静摩擦力，为一个定值不可能为零，故B、D错误．有摩擦力必有弹力，所以天花板与木块间的弹力不可能为零，故A错误；‎ 当逐渐增大F的过程，FN增大，最大静摩擦力增大，而木块受到的静摩擦力Ff不变，木块将始终保持静止．故C正确．‎ ‎6.【答案】AD ‎【解析】　前2 s内物体在y轴方向速度为0，由题图甲知只沿x轴方向做匀加速直线运动，A正确；后2 s内物体在x轴方向做匀速运动，在y轴方向做初速度为0的匀加速运动，加速度沿y轴方向，合运动是曲线运动，B错误；4 s内物体在x轴方向上的位移是x＝(×2×2＋2×2) m＝6 m，在y轴方向上的位移为y＝×2×2 m＝2 m，所以4 s末物体坐标为(6 m,2 m)，C错误，D正确．‎ ‎7.【答案】BD ‎【解析】　根据机械能守恒定律2mgL＝mv2－mv，可求出小球在P点的速度为<，故B正确，A错误．计算出向心力F＝mg，故小球在P点受到轻杆向上的弹力，故C错误、D正确．‎ ‎8.【答案】BCD ‎【解析】P为主动轮，假设接触面光滑，B点相对于A点的运动方向一定与B点的运动方向相同，A错误；Q为从动轮，D点相对于C点的运动趋势方向与C点的运动方向相反，Q轮通过静摩擦力带动，因此，D点所受的静摩擦力方向与D点的运动方向相同，B、C均正确；主动轮靠摩擦带动皮带，从动轮靠摩擦被皮带带动，故D正确．‎ ‎9.【答案】D ‎【解析】本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系．这个速度是指橡皮绳做功完毕时的速度，而不是整个过程的平均速度，所以D选项是错误的．‎ ‎10.【答案】(1)D＝0.5623－0.5626 cm ‎(2)不需要　D/Δt　<‎ ‎(3)结论是合外力做功与小球通过光电门时速度的平方(或者变化量)成正比(或者释放点到光电门的距离d与小球通过光电门时速度的平方成正比)‎ ‎【解析】(1)螺旋测微器：固定刻度为5.5 mm，可动刻度为12.5×0.01 mm＝0.200 mm，则读数为5.5＋0.125＝5.625 mm＝0.5625 cm.‎ ‎(2)根据动能定理mgd＝mv2，本实验要验证v2＝2gd，故不需要测量小球的质量．‎ 由平均速度表示经过光电门时的速度，故小球通过光电门的速度为v＝D/Δt 根据匀变速直线运动的规律得钢球通过光电门的平均速度等于这个过程中中间时刻速度，‎ 所以钢球通过光电门的平均速度＜钢球球心通过光电门的瞬时速度，‎ ‎(3)根据表格中记录的数据可得，物体的位移d与物体的速度、以及速度的平方根都不存在正比例的关系，与速度的平方接近正比例关系，所以可选择v2为坐标系的纵坐标．将表格中的数据在d－v2坐标系中描点连线如图．从图象得到的直接结论是d与v2成正比；从而间接得到做功与物体速度变化的规律是合外力做功与v2成正比．‎ ‎11.【答案】(1)2 m/s　(2)0.128 m　(3)6 m/s　(4)6 m ‎【解析】(1)设物块经过B点时的速度为vB，则：‎ vBsin 37°＝v0‎ vB＝2 m/s ‎(2)由vy＝vB·cos 37°‎ v＝2gh得 vBcos 37°＝‎ h＝0.128 m ‎(3)设物块经过C点的速度为vC，由动能定理得：‎ mg(R＋Rsin 37°)＝mv－mv vC＝6 m/s ‎(4)物块在木板上滑动时，设物块和木板的加速度大小分别为a1、a2，则：‎ μ1mg＝ma1‎ μ1mg－μ2(M＋m)g＝Ma2‎ 解得：a1＝2 m/s2，a2＝1 m/s2‎ 设物块和木板经过时间t达到共同速度为v，其位移分别为x1、x2，则 对物块：v＝vC－a1t 对木板：v＝a2t 解得：t＝2 s，v＝2 m/s 设木板长度至少为L，由题意得：L≥x1－x2‎ 其中：x1＝t＝8 m x2＝t＝2 m 联立解得：L≥6 m 即木板长度至少6 m才能使物块不从木板上滑下．‎ ‎12.【答案】（1）2R；(2)‎ ‎【解析】（1）设物体质量为m，星球质量为M，星球的自转周期为T，物体在星球两极时，万有引力等于重力，即：‎ 物体在星球赤道上随星球自转时，向心力由万有引力的一个分力提供，另一个分力就是重力G赤，有：F万=G赤+Fn 因为，‎ 得：‎ 该星球的同步卫星的周期等于自转周期T，则有：‎ 联立解得：r=2R ‎（2）在星球赤道上，有：‎ 可得：‎ 又因星球的体积：‎ 所以该星球的密度：‎ ‎13.【答案】（1）ADE（2）①16.1 cm ②100 °C ‎【解析】（1）由于分子间存在作用力，所以有分子势能，微观上分子间距离的变化引起分子间作用力变化，分子势能跟着变化，在宏观上表现为体积变化，所以A正确；多晶体的物理性质是各向同性的，故B错误；温度升高，分子的平均动能增大，但每个分子动能不一定都增大，所以C错误；分子间的引力和斥力同时存在，只不过在不同情况下对外表现不同而已，所以D正确；露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，故E正确。‎ ‎（2）以活塞为研究对象，汽缸未倒过来时，有p0S＋mg＝pS；‎ 汽缸倒过来后，有p′S＋mg＝p0S，温度为7 °C不变，有pSl0＝p′Sl′；‎ 联立解得l′＝l0＝15 cm ；‎ ‎① 温度由7 °C升高到27 °C的过程中，封闭气体压强不变 由盖—吕萨克定律知，解得l″≈16.1 cm ；‎ ‎② 活塞刚好接触平台时，气体的温度为T，则 解得T≈373 K ，故t＝100 °C；‎ ‎14.【答案】(1)ABD (2)①②③‎ ‎【解析】(1)由题意知，0.2s=nT，传播速度，所以该波的最小波速为20m/s，故A错误；由0.2s=nT，当n=2时，T=0.1s，所以（t+0.1）秒时刻，x=-2m处的质点位移是-a，故B错误；由t时刻波形图知，x=2m处的质点在波谷向上振动，x=2.5m的质点向下运动，所以x=2m处的质点先回到平衡位置，故C正确；由于质点的振动是非匀变速运动，所以当质点M第一次到达平衡位置时，质点N还没有到达波峰，故D错误；该波的波长等于4m大于狭缝的尺寸，故能发生明显的衍射现象，所以E正确，所以本题错误的选择ABD。‎ ‎(2)①由题意可知，光线射向AC面恰好发生全反射，反射光线垂直于BC面从棱镜射出，光路图如下图。设该透明物质的临界角为C，由几何关系可知，‎ 得：；‎ ‎②由得：；‎ ‎③由几何关系得：r=30°；‎ 由相对折射率定义得：光由透明物质Ⅰ射入透明物质Ⅱ时，相对折射率：‎ ‎，，‎ 解得：；‎