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高三班级第一学期第三次月考
物理试题
一、 选择题(本题共14小题,共计56分。在每小题给出的四个选项中,第1—9题只有一项符合题目要求,第10—14题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
(选修3-4)1.一列简谐横波沿x轴正向传播,传到M点时波形如图所示,再经0.6s,N点开头振动,则该波的振幅A和频率f为( )
A. A= 0.5 m,f =2.5 Hz
B. A= 0.5 m,f =5 Hz
C. A= 1 m, f =2.5 Hz
D. A= 1 m ,f =5 Hz
(选修3-5)1.下列说法中正确的是( )
A.氢原子吸取一个光子跃迁到激发态后,在向低能级跃迁时放出光子的频率可能小于入射光子的频率
B.假如用紫光照射某种金属发生光电效应,改用绿光照射这种金属确定不发生光电效应
C.由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放确定频率的光子,同时电子的动能减小,电势能减小
D. Se→Kr+2e 是重核裂变
(选修3-4)2.一列沿x轴方向传播的简谐横波,某时刻的波形如图所示。P为介质中的一个质点,从该时刻开头的一段极短时间内,P的速度v和加速度a的大小变化状况是( )
A. v变小,a变大
B. v变小,a变小
C. v变大,a变大
D. v变大,a变小
(选修3-5)2.核能作为一种新能源在现代社会中已不行缺少,我国在完善核电平安基础上将加大核电站建设。核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素,它可破坏细胞基因,提高罹患癌症的风险。已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24100年,其衰变方程为Pu→X+He+γ,下列有关说法正确的是( )
A. X原子核中含有92个中子。
B. 100个Pu经过24100年后确定还剩余50个。
C. 由于衰变时释放巨大能量,依据E=mc2,衰变过程总质量增加。
D.衰变发出的放射线是波长很短的光子,具有很强的穿透力气。
3.如图所示,质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上,不计小球与斜面间的摩擦,斜面体与墙不接触,整个系统处于静止状态。则( )
A.斜面体对水平面的压力等于(M+m)g
B.水平面对斜面体有向左的摩擦力作用
C. 当滑块缓慢向右移动时,斜面对小球的支持力变大
D.当滑块缓慢向右移动时,细线对小球的拉力先变小后变大
甲
乙
O
O
4.将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出,图甲是向上运动的频闪照片,图乙是下降时的频闪照片,O是运动的最高点,甲、乙两次的闪光频率相同。重力加速度为g,假设小球所受阻力大小不变,则可估算小球受到的阻力大小约为( )
A.mg B.
C. D.
5.一带电粒子射入一正点电荷的电场中,运动轨迹如图所示,粒子从A运动到B,则( )
A.粒子带正电
B.粒子的动能始终变大
C.粒子的加速度先变大后变小
D.粒子在电场中的电势能先变大后变小
6. 2021年6月13日,搭载聂海胜、张晓光、王亚平3名航天员的神舟十号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆形轨道上成功实现自动交会对接。已知引力常量G,下列说法正确的是( )
A.为实现对接,两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和其次宇宙速度之间
B.由天宫一号运行的周期和轨道半径可以求出地球的质量
C.太空课堂中通过体重计测出了聂海胜的质量
D.当航天员王亚平进行“天宫授课”站着不动时,她受到的合力为零
7. 如图所示,a,b,c是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab=cd=L,ad=bc=2L,电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为20 V,b点电势为24 V,d点电势为12 V,一个质子从b点以v0的速度射入此电场,入射方向与bc成45°角,一段时间后经过c点。不计质子的重力,下列推断正确的是( )
A. c点电势高于a点电势
B. 电场强度的方向由b指向d
C. 质子从b运动到c,所用的时间为
D. 质子从b运动到c,电场力做功为4eV
8.一质量为0.6kg的物体以20m/s的初速度竖直上抛,当物体上升到某一位置时,其动能削减了18J,机械能削减了3J。整个运动过程中物体所受阻力大小不变,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.物体向上运动时加速度大小为12 m /s2
B.物体向下运动时加速度大小为9m/s2
C.物体返回抛出点时的动能为40J
D.物体返回抛出点时的动能为114J
9.水平传送带在电动机的带动下始终以速度v匀速运动。某时刻在传送带上A点处轻轻放上一个质量为m的小物体,经时间t小物体的速度与传送带相同,相对传送带的位移大小为x,A点未到右端,在这段时间内( )
A.小物体相对地面的位移大小为x
B.传送带上的A点对地的位移大小为x
C.由于物体与传送带相互作用产生的热能为mv2
D.由于物体与传送带相互作用电动机要多做的功为mv2
10.在物理学的进展过程中,很多物理学家都做出了重要的贡献,他们也制造出了很多的物理学争辩方法,下列关于物理学争辩方法的叙述中正确的是( )
A.抱负化模型是把实际问题抱负化,略去次要因素,突出主要因素,例如质点、位移等是抱负化模型
B.重心、合力和交变电流的有效值等概念的建立都体现了等效替代的思想
C.用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,例如场强,电容 ,加速度都是接受比值法定义的
D.依据速度定义式,当格外小时, 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法
11.如图,一同学分别在同始终线上的ABC三个位置投掷篮球,结果都垂直击中篮框,速度分别为v1、v2、v3,若篮球出手时高度相同,出手速度与水平方向夹角分别是θ1、θ2、θ3,下列说法正确的是( )
A. v1<v2<v3
B. v1>v2>v3
C. θ1>θ2>θ3
D. θ1<θ2<θ3
12.在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量为m=2kg的物块,物块与水平轻弹簧相连,并由一与水平方向成θ=45º角的拉力F拉着物块,如图所示,此时物块处于静止平衡状态,且水平面对物块的弹力恰好为零。取g=10m/s2,以下说法正确的是( )
θ
F
A.此时轻弹簧的弹力大小为20N
B. 当撤去拉力F的瞬间,物块的加速度大小为8m/s2,方向向左
C.若剪断弹簧,则剪断的瞬间物块的加速度大小为8m/s2,方向向右
D.若剪断弹簧,则剪断的瞬间物块的加速度为0
13.在如图所示的粗糙轨道上,某小物块沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后速度降为零就停止运动。假定物块经过斜面与水平面的连接处时没有动能损失,物块与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,用字母v和s分别表示物块的速率和路程,下列四个图中可能正确的是( )
V
t
0
A
V
t
0
B
S
t
0
D
S
t
0
C
14.如图所示,轻杆长为3L,在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B,杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上,外界赐予系统确定的能量后,杆和球在竖直面内转动。在转动的过程中,忽视空气的阻力。若球B运动到最高点时,球B对杆恰好无作用力,则下列说法正确的是( )
A.球B转到最低点时,其速度为
B.球B在最低点时速度为
C.球B在最高点时,杆对水平轴的作用力为1.5mg
D.球B在最高点,杆对水平轴的作用力为1.25mg
二、填空题:( 2小题,每空2分,共16分。)
15.某试验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度.
试验步骤:
①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G;
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示.在A端向右拉动木板,待弹簧秤示数稳定后,将读数记作F;
③转变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②;
试验数据如下表所示:
G/N
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
F/N
0.59
0.83
0.99
1.22
1.37
1.60
④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端C处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度h;
⑤滑块由静止释放后开头运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞),测量C、D间的距离s.
图甲 图乙
完成下列作图和填空:
(1)依据表中数据在给定坐标纸上作出F-G图线.
(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ=______(保留2位有效数字).
(3)滑块最大速度的大小v=________(用h、s、μ和重力加速度g表示).
16.某同学依据机械能守恒定律,设计试验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系.
①如图 (a)所示,将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表.由数据算得劲度系数k=________N/m.(g取9.80 m/s2)
砝码质量(g)
50
100
150
弹簧长度(cm)
8.62
7.63
6.66
②取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图 (b)所示;调整导轨,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小________.
③用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v.释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为________.
④重复③中的操作,得到v与x的关系如图 (c).由图可知,v与x成________关系.由上述试验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的________成正比.
(a) (b) (c)
三、计算题(共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤。只写出最终答案的不能得分。有数值计算的问题,答案中必需明确写出数值和单位)
(选修3-4)17. (8分)如图乙所示,ABCD是始终角梯形棱镜的横截面,位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入。已知棱镜的折射率n=,AB=BC=8cm,OA=2cm,∠OAB=60°。
①求光线第一次射出棱镜时,出射光线的方向。
②第一次的出射点距C cm。
(选修3-5)17.(8分)如图所示,光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠竖直墙壁.质量为m的小滑块(可视为质点)以水平速度v0滑上木板的左端,滑到木板的右端时速 度恰好为零.求:
(1)小滑块与木板间的摩擦力大小;
(2)现小滑块以某一速度v滑上木板的左端,滑到木板的右端时与竖直墙壁发生弹性碰 撞,然后向左运动,刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下,试求的值.
18. (13分)如图所示,水平桌面上静止着质量为M的斜面体,斜面与水平方向的夹角为θ,质量为m的物块放置在斜面上,斜面体与水平间的动摩擦因数为,物块与斜面间的动摩擦因数为,已知。现用一从零渐渐增大的水平拉力F拉斜面体直到物块与斜面体发生相对滑动。
(1)物块相对斜面体滑动时所受摩擦力大小;
(2)从施加F到物块与斜面体发生相对滑动这一过程中,拉力F的最大值;
(3)定性画出斜面体M的速度随时间的变化图像。
M
N
A
C
B
D
R
P
R
450
19.(17分)如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,弹簧处于自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其外形为半径R=0.8 m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧也缓慢压缩到C点释放,物块过B点后其位移与时间的关系为x=6t-2t2,物块从桌面右边缘D点飞离桌面后,由P点沿圆轨道切线落入圆轨道。g =10 m/s2,求:
(1)DP间的水平距离;
(2)推断m2能否沿圆轨道到达M点;
(3)释放后m2在水平桌面上运动过程中克服摩擦力做的功。
高三班级第一学期第三次月考
物理答题纸
姓名 班级 考号 考场号 座位号
二、填空题:( 2小题,每空2分,共16分。)
15.(1)
(2)μ=____ __(保留2位有效数字). (3) v=______ __
16 .①k=________N/m. ②_____ ___. ③ ________.
④v与x成________关系. ________成正比.
17. 3-4或3-5答题处
18.
M
N
A
C
B
D
R
P
R
450
19.
高三物理第3次月考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
A
D
C
B
C
B
C
A
A
BD
BD
AB
AD
AC
15. (1)
(2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42均正确)
(3)
解析:
(1)依据试验步骤③给出的试验数据描点、连线即可.
(2)上问所得图线的斜率就是滑块与木板间的动摩擦因数.
(3)重物下落h时,滑块的速度最大.设滑块的质量为m,细绳拉力对滑块所做的功为WF,对该过程由动能定理得
WF-μmgh=mv2-0
滑块从C点运动到D点,由动能定理得
WF-μmgs=0-0
由以上两式得v=.
16.①50 ②相等 ③滑块的动能 ④正比 压缩量的平方
[解析] 依据F1=mg=kΔx1,F2=2mg=kΔx2,有ΔF=F1-F2=kΔx1-kΔx2,则k= N/m=49.5 N/m,同理可以求得k′= N/m=50.5 N/m,则劲度系数为k==50 N/m.
②滑块离开弹簧后做匀速直线运动,故滑块通过两个光电门时的速度相等.
③在该过程中弹簧的弹性势能转化为滑块的动能;
④图线是过原点的倾斜直线,所以v与x成正比;弹性势能转化为动能,即E弹=mv2,即弹性势能与速度平方成正比,则弹性势能与压缩量平方成正比.
17. (8分)
解:(1)小滑块以水平速度v0右滑时,有:(2分)
解得 (1分)
(2)小滑块以速度v滑上木板到运动至碰墙时速度为v1,则有
(1分)
滑块与墙碰后至向左运动到木板左端,此时滑块、木板的共同速度为v2,
则有(1分)
由总能量守恒可得: (2分)
上述四式联立,解得(1分)
18.分解加速度,沿斜面、垂直于斜面建立坐标系(13分=7+3+3)
(1)刚要滑动时,对m:
受力分析如图:
① 2分
② 2分
③ 2分
①②③联立,解得 ④ 1分
(2)对M、m的整体,由牛顿其次定律得:
⑤ 2分
①④⑤联立,解得 1分
(3)(3分)
18.分解力,水平竖直建立坐标系(13分=5+5+3)
(1)对m:受力分析,水平竖直建立直角坐标系
竖直方向:, 2分
2分
1分
(2)对m:受力分析,水平竖直建立直角坐标系
水平方向: 2分
对M和m整体水平方向可得
2分
1分
19.(17分=5+5+7)
(2)若物块能过最高点,须有 2分
若物块能沿轨道到达M点,其速度为,
从D到M,由动能定理
—m2gR= m2vM2 —m2vD2 2分 (或从P到M列动能定理,也给分)
解得: < 1分
即 物块不能到达M点
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