重庆市第八中学2020届高三物理下学期第五次月考试题.doc

重庆市第八中学2020届高三物理下学期第五次月考试题

重庆市第八中学2020届高三物理下学期第五次月考试题

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重庆市第八中学2020届高三物理下学期第五次月考试题（含解析）
一、选择题
1.小陈同学用食指和中指夹住笔，此时，笔以倾斜状态平衡。如图为剖面图。则下列说法正确的是（ ）

A. 中指对笔的作用力方向垂直于笔，斜向左上方
B. 食指对笔的压力等于中指对笔的支持力
C. 手对笔的作用力方向竖直向上
D. 中指对笔的作用力可能为0
【答案】C
【解析】
【详解】A．笔必受重力G，食指、中指所给的垂直于笔的支持力N1，N2，摩擦力为f1，f2。若笔仅受 G、N1、N2，因N1、N2共线，笔无法平衡。笔平衡必受摩擦力。中指对笔可能有摩擦力，所以A错误；
B．在垂直于笔方向上，食指对笔的压力、中指对笔的支持力与重力分量三力平衡，所以B错误；
C．笔只受重力和手对其作用力，所以手对笔的作用力方向竖直向上，C正确；
D．若中指对笔的作用力为0，G、N1、f1三力无法平衡，D错误。
故选C。
2.某金属在光的照射下发生光电效应，产生的光电子最大初动能与入射光的频率关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）

A. 普朗克以量子化思想对光电效应做出解释，并提出了光电效应方程
B. 当入射光频率为，照射很长时间才能发生光电效应
C. 当入射光频率为2，产生的光电子最大初动能为2h
D. 当入射光频率为2，光强极小，也可以发生光电效应
【答案】D
【解析】
【详解】A.爱因斯坦对光电效应做出解释并提出了光电效应方程，故A错误；
BD.当入射光频率大于，无论照射时间长短、光强大小，均可发生光电效应，故B错误、D正确;
C.当入射光频率为2，产生的光电子最大初动能为h，故C错误。
故选D。
3.把小球放在竖立的轻质弹簧上，并将球向下按至A的位置，如图甲所示。迅速松手后，球被弹起并沿竖直方向运动到最高位置C（图丙），途中经过B的位置时弹簧正好处于自由状态（图乙）。不计空气阻力，从A到C的运动过程中（ ）

A. 球的机械能守恒
B. 球在B位置加速度最大
C. 从A到C的过程中，球先加速后减速，在B位置时球动能最大
D. 从A到C的过程中，球先加速后减速，在B位置时球机械能最大
【答案】D
【解析】
【详解】A．球和弹簧整体机械能守恒，弹簧弹性势能有变化，所以球机械能不守恒，A错误；
B．当球在最低点时，加速度最大，B错误；
CD．球在A到C过程中，重力与弹簧弹力二力平衡初动能最大，在B点弹性势能最小，小球机械能最大，故D正确。
故选D。
4.如图所示，OO为平行板电容器的中线，板间为匀强电场。在 O点分别以、 的速度水平抛出A、B两质量都为m且带同种电荷的小球，＝3：1，两小球运动轨迹恰关于OO对称，重力加速度为g，则A球受到电场力大小为（ ）

A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】两轨迹关于水平线对称，说明相同水平位移处，位移偏角相同，位移偏角为

所以

即合外力之比为。两小球电性相同，则受电场力都向上，有

且

解得
=
故选项A正确。
故选A。
5.如图所示，光滑固定水平杆上套着两小球A、C，分别通过轻杆连接着B、D。轻杆与小球之间均通过铰链相连。四小球质量相同，两轻杆长度相同。A固定在水平杆上，C可自由滑动。现将B、D从图示位置即相同高度由静止释放，下列说法正确的是（ ）

A. B做变速圆周运动
B. D做变速圆周运动
C. B的最大速度等于D的最大速度
D. B上升的最大高度等于D上升的最大高度
【答案】AD
【解析】
【详解】
AB.因A固定，B做变速圆周运动。D相对于C做圆周运动，但CD水平动量守衡，所以C向左动，D实际运动为C向左的运动和D相对于C的圆周运动合成，所以D的对地运动并不是圆周运动，故AB错误；
C.B在最低点有最大速度，重力势能减少量全转化为B的动能，此时动能等于CD动能之和的最大值、大于C动能的最大值。所以B的最大速度大于D的最大速度，故C错误；
D.根据机械能守衡，B上升最大高度等于初始静止释放高度。D上升至最大高度时，CD共速。由水平方向CD动量守衡可知，此时CD动能为0，则C重力势能等于初始重力势能，C高度等于初始释放高度，故D正确。
故选AD。
6.如图所示，飞船在距月球表面h处绕月球做匀速圆周运动，周期为T。飞船可采用两种登月方式：(1)在A点向前短时喷气，使飞船沿椭圆轨道运动，与月球相切的到达月球上的B点；(2)在A点沿半径向月球外侧短时喷气，使飞船沿椭圆轨道运动，与月球相切的到达月球上的C点。已知∠BOC=90°，月球半径为R，则下列说法正确的是（ ）

A. 飞船从A到C运动过程中速度逐渐增大
B. 飞船在椭圆轨道经过A、B两点的速度之比为
C. 飞船从A到C运动时间等于
D. 飞船从A到B运动时间等于
【答案】AD
【解析】
【详解】A．飞船从A 向C运动过程中，万有引力做正功，飞船速度变大，A正确。
B．根据开普勒第二定律，v与与中心天体距离成反比，有

B错误；
C．粒子从A到C运动时间小于椭圆运动的四分之一周期，因长轴长未知，具体运动时间不可求，故C错误。
D．根据开普勒第三定律

得

从A到B运动时间为二分之一周期，所以

D正确。
故选AD。
7.如图所示，恒定，将R1阻值、R2阻值同时增大到原阻值的2倍，则下列说法正确的有（ ）

A. 流经的电流变为原来的一半
B. 流经的电流变为原来的
C. 的电功率变为原来的
D. 、的电功率之比不变
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.设之前流经电流为I1，流过流经的电流为I2，则

若将R1阻值、R2阻值同时增大到原阻值的2倍。则有

联立解得

故选项A正确B错误；
C.根据A选项流经的电流变为原来的一半，可知，流过流经的电流也变为原来的一半，因此根据公式

的电功率变为原来的，故选项C正确；
D. 、的电功率之比为

因此、的电功率之比不变，故选项D正确。
故选ACD。
8.如图所示，在边长为L的正三角形磁场区域内，分布着垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度为B。在距B点的P点处，大量正、负带电粒子以相同速率射入磁场，所有粒子均从、两边出射。已知粒子质量均为，电荷量均为，不考虑重力影响，下列说法正确的是（ ）

A. 从同一点出射的正电粒子与负电粒子在磁场中运动时间相同
B. 粒子在磁场运动的最长时间为
C. 在磁场中运动时间最长的粒子带正电
D. 在磁场中运动时间最长与最短的粒子出射点间距为L
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.所有粒子入射速率相同，所以圆周运动半径同，直径大于l，所以三角形区域所截得轨迹必为劣弧。从同一点出射粒子弦长相同，圆心角相同，运动时间相同，故A正确；
B.粒子在磁场中运动最长时间即从A点出射，由几何关系得，从A点出射弦长PA=，对应圆心角为60°，运动时间为，故B正确;
C.能从A点出射粒子出射方向与PA夹角30°，所以粒子必做逆时针圆周运动，粒子必带正电，故选项C正确；
D.从A点出射粒子运动时间最长，从P向AB做垂线，垂足为D，从D点出射粒子运动时间最短。在磁场中运动时间最长与最短的粒子出射点间距小于L，故选项D错误。
故选ABC。
二、非选择题
9.某物理实验小组用如图1所示的装置探究动能定理。

（1）关于实验操作，下列说法正确的是______；
A. 平衡摩擦力时，必须将未连接纸带的小车置于木板上，再改变木板倾角，使小车能沿木板匀速下滑。
B. 打点计时器打出的纸带上相邻各点的间距并不都是均匀的，应选间距均匀的那一段纸带来计算小车的速度。
C. 换用不同的纸带进行实验，在增加橡皮筋数量的同时应减少橡皮筋拉伸的长度，以实现对小车的拉力不变的目的。
D. 本实验不需要测量橡皮筋做的功的具体数值。
（2）该小组利用实验数据绘出的W − v2图象如图2所示，可能的原因是______。
A. 没有平衡摩擦力
B. 平衡摩擦力时小车没有连着纸带
C. 平衡摩擦力时木板倾角太大
D. 打点计时器使用的电源频率比50 Hz小
【答案】 (1). BD (2). AB
【解析】
【详解】（1）[1]A．在实验开始之前，必须先将纸带穿过打点计时器连到小车上，再改变木板的倾角，让小车在倾斜的木板上匀速下滑，平衡摩擦力，消除摩擦力的影响，故A错误；
B．因为实验开始之前已经平衡了摩擦力，当橡皮筋对小车做功完毕时，橡皮筋不再拉动小车，小车做匀速直线运动，所以打出的点间隔是均匀的，故B正确；
C．因为用两根橡皮筋拉动小车时，两根橡皮筋对小车做的功是一根橡皮筋拉动小车时做功的二倍，所以用不同数量的橡皮筋拉动小车时，橡皮筋的伸长量应该是相同的，故C错误；
D．在用不同数量的橡皮筋拉动小车并满足做功加倍的条件下，测出速度的值，画出图像，并不需要测量橡皮筋做的功到底是多少焦耳，故D正确。
故选BD。
（2）[2]A．实验前如果没有平衡摩擦力，则小车在运动过程中会受到摩擦力的作用，引起绘出的W − v2图像不经过原点，故A正确；
B．如果平衡摩擦力时小车没有连着纸带，则在实验开始后小车连上纸带，小车所受的实际摩擦力大于开始平衡摩擦力时小车所受的摩擦力，引起绘出的W − v2图像不经过原点，故B正确；
C．平衡摩擦力后，小车动能的改变量即为弹力做的功，与平衡摩擦力时木板倾角无关，所以平衡摩擦力时木板倾角太大并不能引起W − v2图像不经过原点，故C错误；
D．改变打点计时器使用的电源频率，并不能改变W与v2之间的关系，所以绘出的W − v2图像不经过原点与打点计时器使用的电源频率无关，故D错误。
故选AB。
10.某同学想通过实验测量一电源的电动势和内阻，已有的实验器材如下：
待测电源（电动势约为9 V，内阻在2 Ω以内）
电流表（量程0 ~ 0.6 A，内阻RA = 2 Ω）
电压表（量程0 ~ 3 V，内阻RV = 1.5 kΩ）
滑动变阻器（阻值范围0 ~ 10 Ω）
2个电阻箱（阻值范围0 ~ 9999.9 Ω）

实验操作步骤如下：
（1）实验中由于电表的量程不足，于是该同学设计了如图甲所示电路进行实验，为了将电流表量程改成1.8 A，电压表量程改成12 V，则R1 = _______Ω，R2 = _______Ω（保留1位小数）；
（2）改好电表后，该同学多次改变滑动变阻器的阻值，读出多组电流表示数I、电压表示数U，并记录下数据，某次测量中电压表的指针位置如图乙所示，则读出电压为_______V此处填写从表盘读出的实际数值；
（3）利用记录好的数据画出的电压U与电流I的图象如图所示，根据图象可得到待测电源电动势E = _______V，电源内阻r = _______Ω（保留2位小数）。

【答案】 (1). 1.0 (2). 4500.0 (3). 1.20 V (4). 9.00 V (5). 0.33 Ω
【解析】
【详解】（1）[1]电流表改装，根据电路结构和欧姆定律可得

可得

[2]电压表改装，根据电路结构和欧姆定律可得

可得

（2）[3]电压表的分度值为0.1 V，电压表的读数为1.20 V
（3）[4][5]由闭合电路欧姆定律可得

整理得

由图象得纵截距为2.25，斜率绝对值为

可得

解得

11.树上有一个苹果，离地2.7 m，成熟后自由落下。在与苹果水平距离1.5 m处的小孩看到其落下，经0.2 s反应时间，从1.5 m的高度平抛出一颗小石子。g取10 m/s2，不计空气阻力，求：
（1）若石子未击中苹果，求石子在空中运动的时间（结果保留2位有效数字）。
（2）若石子能击中苹果，求石子被抛出时的速度。
【答案】（1）0.55 s；（2）3 m/s
【解析】
【详解】（1）由得，石子在空中运动时间

（2）若石子能击中梨，竖直方向梨比石子多运动02 s，多运动了1.2 m，则
，，
解得

由得

故石子被抛出时的速度为3 m/s。
12.如图所示，水平面内固定两根平行的无限长光滑金属导轨，导轨间距为d = 2 m。空间中有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B = 0.5 T。A、B两金属棒垂直导轨放置。先固定A棒，对B棒施加水平向右的拉力F。已知A棒在导轨间部分电阻R1 = 2 Ω，B棒在导轨间部分电阻R2 = 3 Ω，导轨电阻忽略不计，A、B质量均为1 kg，求：
（1）若拉力恒为4 N，求B的最大速度。
（2）若拉力F随时间变化图像如图所示。在0 ~ 3 s内，拉力随时间均匀变大；t = 3 s时，B棒速度v0 = 5 m/s。求B棒在前3 s内的位移；
（3）继续（2）情景，t = 3 s时，释放A棒；此后F恒定不变，继续作用足够长时间后，撤去拉力。最终，两棒以25 m/s的速度做匀速直线运动。求撤去拉力后B棒产生的热量。

【答案】（1）20 m/s；（2）5 m；（3）15 J
【解析】
【详解】（1）设B的最大速度为v，则B棒产生的电动势为

由闭合电路欧姆定律得，电流为

由平衡条件可得

联立各式代入数据得

（2）在0 ~ 3 s内，B棒产生的电动势平均值为

电流平均值为

安培力的冲量

拉力F的冲量等于在0 ~ 3 s内图象的面积，则

由动量定理得

联立以上各式并代入数据，解得

（3）t = 3 s后，B做加速度减小的加速运动，A做加速度增大的加速运动，足够长时间后，二者以恒定速度差、相同加速度做匀加速运动，则

解得

撤去拉力后，B做加速度减小的减速运动，A做加速度减小的加速运动，当加速度减为0，二者一块匀速。此过程动量守恒。

解得
，
此过程中回路产生的总热量

B棒产生的热量

13.下列说法正确的是（ ）
A. 在完全失重的情况下，密封容器中的气体对容器底面仍有压力
B. 篮球充气后很难压缩，说明分子间斥力很大
C. 露珠是水蒸气凝结成的水珠，这一物理过程中，分子间引力、斥力都变大
D. 毛细现象是分子间作用力的表现
E. 同一物体，温度越高，其具有的热量越大
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．气体压强来源于气体分子热运动使之碰撞容器壁，失重对其无影响，故A正确；
B．气体之间的斥力很小，可以忽略，而篮球很难压缩是因为压强作用，故B错误；
C．分子间距变小，引力、斥力均变大，故C正确；
D．毛细现象是浸润得表现，是分子间作用力的作用引起的，故D正确；
E．热量是在热传递过程中传递内能的多少，是一个过程量，不能说物体含有热量，故E错误。
故选ACD。
14.两个底面积均为S的圆柱形导热容器直立放置，下端由细管连通，细管体积忽略不计。左容器上端敞开，右容器上端封闭。容器内气缸中各有一个质量不同，厚度可忽略的活塞，活塞A、B下方和B上方均封有同种理想气体。已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g，外界大气压强为p0，活塞A的质量为m，系统平衡时，各气体柱的高度如图所示（h已知），现发现活塞B发生缓慢漏气，致使B上下气体连通，最终B与容器底面接触，此时活塞A下降了0.4h。求：
（1）未漏气时活塞B下方气体的压强；
（2）活塞B的质量。

【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设平衡时，在A与B之间的气体压强分别为p1，由力的平衡条件有

解得

（2）设平衡时，B上方的气体压强为p2，则

漏气发生后，设整个封闭气体体积为Vʹ，压强为pʹ，由力的平衡条件有

由玻意耳定律得

解得

15.如图所示的4种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）。则在下面的四个图中（ ）

A. 属于衍射图样的是A和C
B. 属于干涉图样的是A和C
C. A图对应的光的波长比C图对应的光的波长更大
D. B图对应的光的频率比D图对应的光的频率更小
E. 从左到右四幅图ABCD对应的色光的顺序是红光、紫光、蓝光、黄光
【答案】BCE
【解析】
【详解】AB．双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，故A图和C图两个是双缝干涉图样，选项A错误，B正确；
C．根据双缝干涉条纹间距可知波长λ越大，越大，故A图对应的光的波长比C图对应的光的波长更大，选项C正确；
D．单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗；波长越大（频率越低），中央亮条纹越粗，故B图对应的光的频率比D图对应的光的频率更大，选项D错误；
E．A图对应的光的波长比C图对应的光的波长更大，所以A图是红光，C图是蓝光；B图对应的光的频率比D图对应的光的频率更大，所以B图是紫光，D图为黄光。故从左向右依次是红光（双缝干涉）、紫光（单缝衍射）、蓝光（双缝干涉）和黄光（单缝衍射），选项E正确。
故选BCE。
16.如图，一个折射率n=、直径为2R的柱形材料的左端面是一个曲面S，该曲面是由曲线COC′绕x轴旋转而成的。若曲线COC′是一个圆心在x轴上且半径为R的二分之一圆弧，现在有平行于x轴的光束从空气射入材料左端面，入射点不同的折射光与x轴的交点会各不相同，这种现象叫做像差（不考虑反射光）。
(1)已知空气中的光速为c，求靠近C点入射的折射光线从入射到与x轴相交所需的时间；
(2)求出入射角为30°和60°的两束光的折射光线与x轴的交点之间的距离。

【答案】(1)；(2)（）R
【解析】
【详解】(1)入射角为90°，则折射角的正弦值为

距离

又

所以

(2)设入射角为i，折射角为j，光线在曲面上的入射点记作M，折射光与x轴的交点记作N，RN=d，由图可得
∠ONM=i-j

由正弦定理得

由折射定律得

解得

分别代入i=30°和60°得
d1=
d2=R
两次d之差就是交点的距离，得
Δd=(）R