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高中物理 高三9月月考卷
一、单选题
1．随着我国全面进入主汛期，防汛形势十分严峻。各地区各部门坚持人民至上生命至上全力以赴抗洪抢险。某船积极参加抗洪，已知该船在静水中的最大速度为5m/s。现让该船渡过某条河，假设河的两岸是平行线，河水流速恒定，河宽d=100m。船以最短时间渡河，航线与岸的夹角为60°，则（ ）
A．渡河时间为20s
B．河水流速为10m/s
C．实际渡河位移为
D．调整船头斜向上游，都无法到达正对岸
2．一束黄光照射某金属表面时，不能产生光电效应，则下列措施中可能使该金属产生光电效应的是（ ）
A．换用紫光照射 B．换用红光照射 C．增大光束的强度 D．延长光照时间
3．A，B，C三物体从同一地点同时出发做直线运动，它们的位移-时间图象如图所示。在内，它们的平均速度、、和平均速率、、的关系正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．下列有关光的描述，正确的是
A．空气中的肥皂泡呈现五颜六色是光的色散现象
B．一束单色光由空气斜射入水中时，频率不变，波长变小，传播速度变小
C．一束复合光由水中斜射入空气时，在水中传播速度越大的单色光越容易发生全反射
D．让红光和紫光分别通过同一单缝衍射装置时，均能产生等间距的明暗相间条纹，且红光的条纹间距较大
5．如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为0.02s，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈总电阻为2Ω，匝数为100匝。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，时线圈中感应电流为1A，那么（ ）
A．线圈中感应电流的有效值为2 A
B．线圈转动一周产生的焦耳热为0.16J
C．时穿过线圈磁通量的变化率为0.02Wb/s
D．线圈中的感应电动势瞬时值表达式为e=4sin100πt(V)
6．等量异种电荷的电场线如图所示，下列表述正确的是（ ）
A．a点的电势低于b点的电势
B．将一负电荷从a点移到b点电场力做负功
C．a点的场强大于b点的场强，方向相同
D．负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
7．质点以坐标原点O为中心位置在y轴上做机械运动，其振动图象如图所示，振动在介质中产生的横波沿x轴正方向传播，则波源振动一个周期时的波形图为（ ）
A． B．
C． D．
8．图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R1=55 Ω，R2=110 Ω，A、V为理想电流表和电压表，若流过负载R1的正弦交变电流如图乙所示，已知原、副线圈匝数比为2:1，下列表述正确的是
A．电流表的示数为2 A
B．原线圈中交变电压的频率为100 Hz
C．电压表的示数为156 V
D．变压器的输入功率330 W
二、多选题
9．若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L。已知月球半径为R，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（ ）
A．月球的平均密度 B．月球表面的重力加速度
C．月球的第一宇宙速度v= D．月球的质量
10．中国科学院科普云平台的格致论道栏目中，罗会仟老师演示了用超导线圈悬浮一个强磁铁的实验，如图所示，此时强磁铁N极朝上。当快速将磁铁从图示位置向下拔出，则（ ）
A．俯视超导线圈，其电流的方向为顺时针
B．俯视超导线圈，其电流的方向为逆时针
C．将磁铁S极朝上再从下方靠近超导线圈，线圈受引力
D．将磁铁S极朝上再从下方靠近超导线圈，线圈受斥力
11．如图所示，水平面上O点的左侧光滑，O点的右侧粗糙。有8个质量均为m的完全相同的小滑块（可视为质点），用轻质的细杆相连，相邻小滑块间的距离为L，滑块1恰好位于O点左侧，滑块2、3、…、8依次沿直线水平向左排开。现将水平恒力F作用于滑块1上，经观察发现，在第3个小滑块过O点进入粗糙地带后再到第4个小滑块过O点进入粗糙地带前这一过程中，小滑块做匀速直线运动，已知重力加速度为g，则下列判断中正确的是（ ）
A．滑块匀速运动时，各段轻杆上的弹力大小相等
B．滑块3匀速运动的速度是
C．第5个小滑块完全进入粗糙地带到第6个小滑块进入粗糙地带前这一过程中，8个小滑块的加速度大小为
D．整个系统在第7个滑块刚到O点时停止运动
12．水平桌面上放一个闭合铝环，在铝环轴线上放一条形磁铁，如图所示，当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速运动时，下列说法正确的是（ ）
A．铝环有收缩的趋势
B．铝环有扩张的趋势
C．铝环对桌面的压力增大
D．铝环对桌面的压力减小
三、实验题
13．为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验方案．用水平力 F 向右拉木板 B，使其向右运动，弹簧测力计示数的放大情况如图所示，则弹簧测力计示数为_________N，已知木块A质量为＝650g，当地重力加速度为g＝9.8，则A、B间的动摩擦因数μ＝_________（计算结果取2位有效数字）.
四、解答题
14．利用弹簧弹射和传送带传动装置可以将工件运送至高处。如图所示，已知传送轨道平面与水平方向成37°角，倾角也是37°的光滑斜面轨道固定于地面且与传送轨道良好对接，弹簧下端固定在斜面底端，工件与皮带间的动摩擦因数μ=0.25。传送带传动装置顺时针匀速转动的速度v=4m/s，两轮轴心相距L=5m，B、C 分别是传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑。现将质量m=1kg的工件放在弹簧上，用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到传送带上的B点时速度v0=8m/s，A、B 间的距离s=1m。工件可视为质点，g取10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：
（1）弹簧的最大弹性势能；
（2）工件沿传送带上滑的时间；
（3）若传送装置顺时针匀速转动的速度v 可在v>4m/s的范围内调节，试推导工件滑动到C点时的速度vC随速度v变化的关系式。
15．如图所示，有一光滑的导热性能良好的活塞C将容器分成A、B两室，A室体积为V0，B室的体积是A室的两倍，A、B两室分别充有一定质量的理想气体。A室上连有一U形管（U形管内气体的体积忽略不计），当两边水银柱高度差为19cm时，两室气体的温度均为T1＝300K。若气体的温度缓慢变化，当U形管两边水银柱等高时：（外界大气压等于76cm汞柱）
(1)此时气体的温度为多少？
(2)在这个过程中B气体的内能如何变化？从外界吸热还是放热？（不需说明理由）
16．随着环境的恶化，导致土壤荒漠化越来越严重。某实验小组模拟“飞沙走石”的场景，进行了如下实验。在粗糙的平台上，将两个质量均为的石块A、B由静止释放，初始时A与B间的相距。若平台上方始终存在水平向右的气流，其风力大小恒为。已知石块A、B与平台的动摩擦因数分别为和，重力加速度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，石块之间发生的碰撞可视为弹性正碰，全程石块不发生翻滚，且平台足够长。求：
（1）若A、B第一次碰撞后瞬间，测得A的速度为零，则B的速度大小为多少？
（2）A从释放到最终停止所运动的位移大小及时间。
17．如图，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道AB与水平直轨道BD相切于B点，轨道D端固定一竖直挡板。圆弧轨道的圆心为O、半径为R，轨道BC段光滑且长度大于R，CD段粗糙且长度为R。质量均为m的P、Q两个小球用刚性轻杆连接，从图示位置由静止释放，Q球与挡板碰撞后反向弹回，每次碰撞后瞬间P、Q两球的总动能均为碰撞前瞬间的0.75倍。Q球第一次反弹后，P球沿轨道AB上升的最大高度为，两个小球均视为质点，重力加速度为g，计空气阻力。求：
（1）P球第一次运动至B点时速度大小及此过程中轻杆对Q球所做的功；
（2）Q球与轨道CD间的动摩擦因数；
（3）Q球最终停止时与挡板间的距离。
答案：
1．A
【详解】A．渡河时间为
A正确；
B．已知航线与岸的夹角为60°，满足
解得河水流速为
B错误；
C．实际渡河位移为
C错误；
D．由B的分析可知
故当船头与上游的夹角满足
船能到达正对岸，D错误。
故选A。
2．A
【详解】AB．黄光照射某金属表面时，不能产生光电效应，说明黄光的频率小于极限频率，紫光的频率高于黄光，红光的频率低于黄光，故换用紫光照射可能使该金属产生光电效应，A正确，B错误；
CD．是否能发生光电效应与光束的强弱、光照时间无关，CD错误。
故选A。
3．A
【详解】位移时间图象表示物体的位置随时间的变化，图象上的任意一点表示该时刻的位置，找到物体的初末位置即可解出物体的位移，根据平均速度等于总位移除以总时间解出平均速度。
【解答】由于A、B、C三物体同时同地出发，即初位置相同，位置坐标均为零；从图中看出20s末三物体的位置坐标均为，所以3物体的位移相同：
根据平均速度的定义可知物体的平均速度相同。由图可知，A做往返运动，为B与C都做单向直线运动，所以B与C的路程相等，A的路程大于B与C的路程，B与C的路程相等，由平均速率的定义可知，B与C的平均速率相等，小于A的平均速率。故BCD错误，A正确。
故选A。
4．B
【详解】A．空气中的肥皂泡呈现五颜六色是光的干涉现象，故A错误；
B．一束单色光由空气斜射入水中时，频率不变，波长变小，传播速度变小，故B正确；
C．一束复合光由水中斜射入空气时，在水中传播速度越大的单色光其折射率越小，根据
可知临界角越大，越不容易发生全反射，故C错误；
D．让红光和紫光分别通过同一单缝衍射装置时，均能产生间距不等的明暗相间条纹，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】AB．从垂直中性面开始其瞬时表达式为
匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为0.02s，时线圈中感应电流为1A，可得
则电流的最大值为
电流有效值为
线圈消耗的电功为
AB错误；
CD．感应电动势最大值为
任意时刻线圈中的感应电动势为
当时，有
而
解得
D错误，C正确。
故选C。
6．B
【详解】A．两电荷连线中垂线为等势线，根据沿电场线方向电势降低可知a点电势高于中垂线电势，而b点电势低于中垂线电势，所以a点的电势高于b点的电势，故A错误；
BD．将一负电荷从a点移到b点，负电荷的电势能增大，电场力做负功，故B正确，D错误；
C．电场线越密的位置电场强度越大，所以a点的场强大于b点的场强；电场强度方向沿电场线切线方向，所以a、b两点场强方向不同，故C错误。
故选B。
7．A
【详解】由振动图象可知，振源起振方向沿y轴向上振动，且波沿x轴正向运动，且后面质点运动落后前面质点运动，只有选项A图像符合，故选A。
故选A。
【注意】关键要抓住波的基本特性：介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同；波在一个周期内传播距离为一个波长，且后面质点运动落后前面质点运动。
8．D
【详解】由图乙可知，负载的电流的最大值为，所以电流的有效值为2A；根据电路图可知，电阻R1的电压为，即副线圈上的电压为110V，所以电压表的读数为110V，所以电阻的电流，所以原线圈上的电流，AC错误；由图乙可知该交流电的周期是0.02s，则频率，由于变压器不改变交流电的频率，所以原线圈中交变电压的频率为50Hz，B错误；变压器的输出功率：，所以变压器的输入功率也是330W，D正确．
9．CD
【详解】B．小球做平抛运动，可得
解得
故B错误；
C．月球的第一宇宙速度为
故C正确；
D．由黄金代换关系，可得
联立，可得
故D正确；
A．月球的平均密度为
故A错误。
故选CD。
10．BD
【详解】AB．根据楞次定律可知，当快速将磁铁从图示位置向下拔出时，线圈的磁通量减小，又此时强磁铁N极朝上，故俯视超导线圈，其电流的方向为逆时针，A错误，B正确；
CD．将磁铁S极朝上再从下方靠近超导线圈时，根据楞次定律可知，线圈下方为S极，故线圈受斥力，C错误，D正确。
故选BD。
11．BC
【详解】A．滑块匀速运动时，此时第3个小滑块过O点进入粗糙地带后再到第4个小滑块过O点进入粗糙地带前，将8个小滑块作为整体
对滑块1
对滑块1和2
解得
A错误；
B．由动能定理
解得
B正确；
C．第5个小滑块完全进入粗糙地带到第6个小滑块进入粗糙地带前这一过程中，8个小滑块的加速度大小
解得
C正确；
D．由动能定理
解得
所以第一个滑块位移为，此时整个系统在第6个滑块刚到O点，D错误。
故选BC。
12．AC
【详解】根据楞次定律可知：当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，闭合导体环内的磁通量增大，因此线圈做出的反应是面积有收缩的趋势，同时将远离磁铁，故增大了和桌面的挤压程度，从而使导体环对桌面压力增大，选项AC正确，BD错误。
故选AC。
13． 3.80 0.60
【分析】弹簧测力计估读到0.01N得到拉力；借助二力平衡求出滑动摩擦力从而得到动摩擦因数.
【详解】弹簧测力计最小刻度为 0.1N，读数时须估读到下一位，示数为3.80N；对A受力分析可知A相对B向左从而受向右的滑动摩擦力，而A相对地面静止，由二力平衡有， 解得：.
【注意】用弹簧测力计拉住木块，读出弹簧测力计的示数，即可求出两张纸间的滑动摩擦力，木板的运动状态不受限制，木板可以做匀速运动，也可做变速运动；明确A相对于接触的B向左运动而受滑动摩擦力，而A相对于地面静止.
14．（1）38J；（2）1.5s；（3）
【详解】（1）根据机械能守恒定律可得弹簧的最大弹性势能为
（2）工件在传送带上先做匀加速直线运动，设此时工件的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律有
解得
工件从滑上传送带到速度与传送带速度相等的过程中滑行的位移大小为
工件达到与传送共同速度所需的时间为
因为
所以工件与传送带共速后将沿传送带继续减速上滑，设其加速度大小变为a2，则
解得
工件速度减为零所需的时间为
t2时间内工件滑行的位移大小为
所以工件恰好能够到达C点，则工件沿传送带上滑的时间为
（3）当传送带速度在4m/s＜v＜8m/s的范围内调节时，工件先以加速度a1减速向上滑行位移
当速度减到v后又以加速度减速向上滑行
解得
当传送带的速度在v≥8m/s的范围内调节时，工件将沿传送带以加速度a2一直减速滑行到C点，则
解得
综上所述工件滑动到C点时的速度vC随速度v变化的关系式为
15．(1)240K；(2)内能减小，放出热量
【详解】(1)由题意知，气体的状态参量为初状态，对A气体
对B气体
末状态，对A气体
对B气体
由理想气体状态方程得
对A气体
对B气体
代入数据解得
T＝240 K
V＝V0
(2)气体B末状态的体积
由于气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度由300K降低到240K，温度降低，内能减小
ΔU ＜0
由热力学第一定律
可知
则气体对外放出热量。
16．（1）；（2），
【详解】（1）以B为研究对象，由于
可知碰撞前B处于静止状态，对A进行受力分析，根据牛顿第二定律可得，A的加速度为
石块A从静止开始到与石块B碰撞过程，有
解得石块A运动时间为
石块A与石块B碰撞前的速度为
A、B发生弹性正碰，根据动量守恒可得
由题意可知，解得A、B碰撞后B的速度为
（2）碰后B向右做匀减速直线运动，加速度大小为
B减速到停下所用时间为
B向右走的位移为
此过程A继续从速度为零开始做匀加速直线运动，所走的位移为
可知当B停下后，之后A继续跟B发生弹性碰撞，之后的运动遵循相同的规律，经过多次碰撞后，最终A、B紧靠在一起处于静止状态，整个过程，A运动的位移比B运动的位移多，以A、B为系统，根据功能关系可得
解得A的运动总位移为
由于每次碰撞后B获得的速度等于碰撞前A的速度，设下一次碰撞前A的速度为，从碰撞后到下一次碰撞前的过程有
可得
可知A每一次碰撞前的速度都是上一次碰撞前A的速度的倍，则A整个运动过程所用时间为
解得
17．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）P球第一次运动至B点过程中，对PQ两球有:
解得
P球第一次运动至B点过程中，轻杆对Q球所做的功
（2）Q球第一次运动至D点过程中，对PQ球有
Q球与挡板碰撞，后反向弹回，P球沿轨道AB上升的最大高度过程中，有
联立可得
（3）Q球再一次运动至D点过程中， 对PQ球有
每次碰撞后瞬间PQ两球的总动能均为碰撞前瞬间的，由于
所以PQ球会进一步离开C点，此时动能为
说明第三次向D点运动过程中无法到达D点，设此时与挡板距离为x，则
解得