玉溪一中2021届高三上学期第二次月考
物理学科试卷
(命题人:)
本卷满分100分,考试时间90分钟。
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。1-7题为单选题,8-12为多选题,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度-时间图象如图所示.在0~t2时间内,下列说法中正确的是
A.Ⅰ物体所受的合外力不断增大,Ⅱ物体所受的合外力不断减小
B.在第一次相遇之前,t1时刻两物体相距最远
C.t2时刻两物体相遇
D.Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是
2.某同学为研究自由落体运动,从砖墙前的高处由静止释放一小石子,让其自由落下,拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示,由于石子的运动,它在照片上留下一条模糊的径迹。已知每层砖的平均厚度为,拍摄到石子位置到石子下落的起始位置的距离为,则这个照相机的曝光时间约为
A. B.
C. D.
3.如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳挂于O点,在电磁铁通电后,铁片被吸引上升的过程中,轻绳的拉力F的大小为
A.F=mg B.mg
4.2020年6月23日9时43分,北斗系统第五十五颗导航卫星发射成功,至此北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。北斗导航系统由三类轨道卫星组成,即“吉星”地球静止轨道卫星(轨道半径3万千米左右)、“爱星”倾斜地球同步轨道卫星和“萌星”中圆地球轨道卫星(轨道半径2万千米左右),下列说法正确的是
A.“吉星”的运行周期小于“爱星”的运行周期
B.“爱星”的线速度大于“萌星”的线速度
C.“吉星”的角速度大于“萌星”的角速度
D.“爱星”的加速度小于“萌星”的加速度
5.如图所示,边长为L的正方形CDEF区域存在垂直纸面向外的匀强磁场,一个比荷(电荷和质量的比值)为k的带电粒子以大小为v的速度由C点进入磁场,速度方向与CD边的夹角θ=60°,经磁场偏转后从DE边垂直DE射出,粒子的重力不计,则磁场的磁感应强度为
A. B. C. D.
6.光滑水平面上并排放置质量分别为m1=2 kg、m2=1 kg的两物块,t=0时刻同时施加两个力,其中F1=2 N、F2=(4-2t) N,方向如图所示.则两物块分离的时刻为
A.1 s B.1.5 s
C.2 s D.2.5 s
7.一煤块(可视为质点)放在水平浅色传送带左端,刚开始均处于静止状态,某时刻传送带以3m/s2的加速度开始匀加速顺时针运行,经过△t=1s后开始匀速运行,最终煤块从右端掉下。已知煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1,传送带长度为L=18m,重力加速度g=10m/s2,则整个过程中产生的黑色痕迹的长度是:
A.3m B.4.5m
C.7.5m D. 9m
8.如图所示,物体在水平力F作用下压在竖直墙上静止不动,则
A.物体所受摩擦力的平衡力是重力
B.力F就是物体对墙的压力
C.力F的反作用力是墙壁对物体的支持力
D.墙壁对物体的弹力的反作用力是物体对墙壁的压力
9.如图所示,用甲、乙两根筷子夹一个小球,甲倾斜,乙始终竖直。在竖直平面内,甲与竖直方向的夹角为θ,筷子与小球间的摩擦很小,可以忽略不计。小球质量一定,随着θ缓慢减小,小球始终保持静止,则下列说法正确的是
A.筷子甲对小球的弹力变小 B.筷子乙对小球的弹力不变
C.两根筷子对小球的弹力均增大 D.两根筷子对小球的合力不变
10.如图所示,A、B两小球分别用轻质细绳L1和轻弹簧系在天花板上,A、B两小球之间用一轻质细绳L2连接,细绳L1、弹簧与竖直方向的夹角均为θ,细绳L2水平拉直,现将细绳L2剪断,则细绳L2剪断瞬间,下列说法正确的是
A aA=gsin θ B aA=gtan θ
C aB=gsin θ D aB=gtan θ
11.如图所示,t=0时,质量为0.5 kg物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设物体经过B点前后速度大小不变),最后停在C点.测得每隔2 s的三个时刻物体的瞬时速度记录在表格中,由此可知
t/s 0 2 4 6
v/m·s-1 0 8 12 8
A.物体运动过程中的最大速度为12 m/s
B.t=3 s的时刻物体恰好经过B点
C.t=10 s的时刻物体恰好停在C点
D.A、B间的距离小于B、C间的距离
12.如图,从半径为R=1 m的半圆AB上的A点水平抛出一个可视为质点的小球,经t=0.4 s小球落到半圆上,g=10 m/s2,则小球的初速度v0可能为
A.1 m/s B.2 m/s C.3 m/s D.4 m/s
二、非选择题:共52分。
13.(6分)某同学通过实验研究某金属丝的电阻:
(1)如图1所示,用多用电表“×1Ω”挡粗测其电阻R= Ω;
用图2的螺旋测微器测其直径D= mm。
(2)为了测绘其伏安特性曲线,除待测金属丝Rx外,还备有的实验器材如下:
A.电压表V(量程3V,内阻约为15kΩ)
B.电流表A(量程0.6mA,内阻约为1Ω)
C.滑动变阻器R1(0~5Ω,1.0A)
D.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)
E.1.5V的干电池两节,内阻不计
F.开关S,导线若干
实验要求滑动变阻器的滑片从A到B的移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,滑动变阻器应选用 (填“R1”或“R2”);请按此要求在虚线方框内画出电路图。
14.(6分)测定物体的质量有多种方法。某同学利用下面方法间接测量物体质量M,装置如图甲所示:一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物PQ相连,重物P、Q的质量均为m=500g,在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z,重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连,已知当地重力加速度为g=9.8m/s2。
(1)某次实验中,先接通频率为50Hz的交流电源,再由静止释放系统,得到如图乙所示的纸带,其中两相邻计数点间还有4个点未画出,则系统运动的加速度a= m/s2(保留两位有效数字)。
(2)忽略各类阻力,写出物块Z质量的测量值M测量= (用a、g、m等题中所给的字母表示)。
(3)实际情况下,由于存在空气阻力及摩擦阻力,则物块Z的实际质量M实际_______M测量(选填“>”或“<”或“=”)。
15.(12分)如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB是长为R的水平直轨道,BCD是圆心为O、半径为R的圆弧轨道,两轨道相切于B点.在外力作用下,一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时撤除外力.已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,重力加速度大小为g.求
(1)小球在AB段运动的加速度的大小;
(2)小球从D点运动到A点所用的时间.
16.(13分)如图所示,滑板长L=1 m,起点A到终点线B的距离s=5 m。开始滑板静止,右端与A平齐,滑板左端放一可视为质点的滑块,对滑块施一水平恒力F使滑板前进。板右端到达B处冲线,游戏结束。已知滑块与滑板间动摩擦因数μ1=0.65,滑板与地面间动摩擦因数μ2=0.1,滑块质量m1=2 kg,滑板质量m2=1 kg,重力加速度g=10 m/s2,求:
(1)滑板由A滑到B的最短时间;
(2)为使滑板能以最短时间到达,水平恒力F的取值范围。
(二)选考题:共15分,请考生任选一题作答。
【物理——选修3-3】
(1)下列说法中正确的有
A. 已知阿伏加德罗常数、某种气体的摩尔质量和密度,可以估算该种气体分子体积的大小
B. 布朗运动不是液体分子的运动,但它反映了液体分子的无规则运动
C. 当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小
D. 浸润和不浸润现象都是分子力作用的表现
E. 空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比为空气的相对湿度
(2)在外界温度不变的情况下,把一根长为100cm、上端封闭的玻璃管竖直缓慢插入水银槽中如图所示,插入后管口到槽内水银面的距离是管长的一半,若大气压为75cmHg,玻璃管中的气体可视为理想气体,
①求水银进入管内的长度,
②此过程中玻璃管中的气体是吸热还是放热,为什么?
【物理——选修3-4】
(1)(5分)某波源S发出一列简谐横波,波源S的振动图像如图所示.在波的传播方向上有A、B两点,它们到S的距离分别为45 m和55 m.测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0 s.由此可知
①波长λ=________m;
②当B点离开平衡位置的位移为+6 cm时,A点离开平衡位置的位移是________cm.
(2)(10分)一玻璃三棱镜,其横截面为等腰三角形,顶角θ为锐角,折射率为.现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜.不考虑棱镜内部的反射.若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧(如图),且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出,则顶角θ可在什么范围内取值?
参考答案:
1.B 2.B 3.D 4.D 5.C 6.D 7.A 8. AD 9.CD 10.AD 11.CD 12.AD
13.(6分)
(1)7.0×103或7.0kΩ(1分)2.397-2.399(1分)
(2)R1 (1分) 电路图共3分,分压电路正确得2分,安培表内接法得1分
14.(6分)(每空2分)
(1)1.6 (2) (3)>
15.(12分)(第一问8分,第二问4分)
(1)设小球在C点的速度大小为vC,mg=m (2分)
小球从B点运动到C点,机械能守恒
mv=mv+2mgR(2分)
由于小球在AB段由静止开始做匀加速运动,设加速度大小为a,由运动学公式有
v=2aR(2分)
联立解得
a=g(2分)
(2)设小球在D处的速度大小为vD,下落到A点时的速度大小为v,由机械能守恒有
mv=mv+mgR(1分)
mv=mv2(1分)
设从D点运动到A点所用的时间为t,由运动学公式得
gt=v-vD(1分)
联立解得
t=(-)(1分)
16.(13分)(1)滑板一直加速时,所用时间最短。
设滑板加速度为a2,
μ1m1g -μ2(m1+m2)g=m2a2, (2分)
a2=10 m/s2,
s=,(1分)
解得t=1 s。(1分)
(2)刚好相对滑动时,水平恒力最小,设为F1,此时二者加速度相等,
F1-μ1m1g=m1a2,(2分)
解得F1=33 N。(1分)
当滑板运动到B点,滑块刚好脱离时,水平恒力最大,设为F2,设滑块加速度为a1,
F2-μ1m1g=m1a1,(2分)
-=L,(2分)
解得F2=37 N。(1分)
则水平恒力大小范围是33 N≤F≤37 N。(1分)
[选修3-3](15分)
(1)BDE
① 研究玻璃管内封闭的空气柱.
初态:玻璃管未插入水银槽之前,
p1=p0=75cmHg;V1=LS=100·S.
末态:玻璃管插入水银槽后,设管内外水银面高度差为h,
则 p2=(75+h)cmHg;
V2=[L-(-h)]·S=[100-(50-h)]·S=(50+h)·S.
根据玻意耳定律p1V1=p2V2得
75×100·S=(75+h)(50+h)·S,
即h2+125h-3750=0.
解得h=25cm;h=-150cm(舍去).
所以,水银进入管内的长度为-h=(-25) cm=25cm.
②因为外部环境温度不变且玻璃管插入水银的过程缓慢,所以气体的温度不变,内能不变;
又因为玻璃管中气体的体积减小,所以外界对气体做功,
根据热力学第一定律,气体必然放热,且放的热等于外界对气体做的功。
[选修3-4](15分)
(1)①20(2分) ②-6(3分)
(2)(10分)设入射光线经玻璃折射时,入射角为i,折射角为r,射至棱镜右侧面的入射角为α.根据折射定律有sini=nsinr①
由几何关系得θ=α+r②
当i=0时,由①式知r=0,α有最大值αm(如图),由②式得
θ=αm③
同时αm应小于玻璃对空气的全反射临界角,即
sinαm<④
由①②③④式和题给条件可得,棱镜顶角θ的取值范围为
0<θ<45°⑤