1、- 1 -湖南省湖南师范大学附属中学 2019 届高三物理上学期月考试题（四）（含解析）本试题卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，共 8 页时量 90 分钟，满分110 分第卷一、选择题(本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分其中 18 小题只有一个选项正确，912 小题有多个选项正确，选不全的得 2 分，错选或不选得 0 分将选项填涂在答题卡中)1下列关于物理学史和物理思想方法，叙述错误的是(B)A卡文迪许在测量万有引力常量的实验中，运用了“放大法”B第谷通过多年的观测，积累了大量可靠的数据，在精确的计算分析后得出了行星运动定律C从物理思想方法上讲，平均速度体现了“等效替代
2、”的物理思想D功率是采用“比值法”定义的物理量2如图所示，在水平面上固定一点光源，在点光源和右侧墙壁的正中间有一小球自水平面以初速度 v0竖直上抛，已知重力加速度为 g，不计空气阻力，则在小球竖直向上运动的过程中，关于小球的影子在竖直墙壁上的运动情况，下列说法正确的是(C)A影子做初速度为 v0，加速度为 g 的匀减速直线运动B影子做初速度为 2v0，加速度为 g 的匀减速直线运动C影子做初速度为 2v0，加速度为 2g 的匀减速直线运动D影子做初速度为 v0，加速度为 2g 的匀减速直线运动3两根圆柱形长直木杆 AB 和 CD 相互平行，斜靠在竖直墙壁上把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿
3、滑轨滑到低处，在实际操作中发现瓦滑到底端处时速度较大，有可能摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施可行的是(A)A适当增大两杆之间的距离B适当减少两杆之间的距离C增多每次运送瓦的块数D减少每次运送瓦的块数【解析】由题意可知，斜面的高度及倾斜角度不能再变的情况下，要想减小瓦滑到底部的速度就应当增大瓦与斜面的摩擦力由 f F N可知，可以通过增大 FN来增大摩擦力；而- 2 -增大瓦的块数，增大了瓦的质量，虽然摩擦力大了，但同时重力的分力也增大，不能起到减小加速度的作用，故改变瓦的块 数是没有作用的，故 C、D 错误；而增大两杆之间的距离可以增大瓦受到的两支持力间的夹角，而瓦对杆的压力随夹角的增大而增大
4、，故增大两杆间的距离可以在不增大重力分力的情况下增大瓦对滑杆的压力，从而增大摩擦力，故 A 正确4如图所示，竖直放置、半径为 R 的半圆轨道直径边在水平地面上， O 为圆心， A、 B在轨道上， A 是轨道最左端， OB 与水平面夹角为 60.在 A 点正上方 P 处将可视为质点的小球水平抛出，小球过 B 点且与半圆轨道相切，重力加速度为 g，小球抛出时的初速度为(B)A. B.gR33gR2C. D.33gR2 3gR2【解析】小球做平抛运动，在飞行过程中恰好与半圆轨道相切于 B 点，则知速度与水平方向的夹角为 30，则有： vy v0tan 30，又 vy gt，则得： v0tan 30
5、gt， tv0tan 30g水平方向上小球做匀速直线运动，则有： R Rcos 60 v0t 联立解得： v0 .33gR2520 世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船，为了测量自身质量，启动推进器，测出飞船在短时间 t 内速度的改变为 v，和飞船受到的推力 F(其它星球对它的引力可忽略)飞船在某次航行中，当它飞近一个孤立的星球时，飞船能以速度 v，在离星球的较高轨道上绕星球做 周期为 T 的匀速圆周运动已知星球的半径为 R，引力常量用 G 表示则宇宙飞船和星球的质量分别是(B)A. ， B. ，F v t v2RG F t v v3T2 G
6、C. ， D. ，F v t v3T2 G F t v v2RG【解析】直线推进时，根据动量定理可得 F t m v，解得飞船的质量为 m ，绕F t v孤立星球做匀速圆周运动时，根据公式 G m r，又 G m ，解得 M ，B 正Mmr2 4 2T2 Mmr2 v2r v3T2 G- 3 -确6如图所示，一箱苹果沿着倾角为 的光滑斜面加速下滑，在箱子正中央夹有一只苹果，它周围苹果对它作用力的合力(C)A对这只苹果做正功 B对这只苹果做负功C对这只苹果不做功 D无法确定【解析】对整体分析，受重力和支持力，整体的加速度 a gsin ，可知苹Mgsin M果的加速度为 gsin ，苹果受重力、
7、周围苹果的作用力，两个力的合力等于 mgsin ，所以其他苹果对该苹果的作用力等于 mgcos ，方向垂直于斜面向上，根据功的公式可知，周围苹果对它的作用力不做功，故 C 正确，A、B、D 错误7在竖直平面内有水平向右、电场强度为 E110 4 N/C 的匀强电场在场中有一根长L2 m 的绝缘细线，一端固定在 O 点，另一端系有质量为 0.04 kg 的带电小球，如图所示，它静止时细线与竖直方向成 37角现给小球一个初速度让小球恰能绕 O 点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点，下列说法正确的是(cos 370.8， g10 m/s 2)(B)A小球所带电量为
8、q3.610 5 CB小球恰能做圆周运动动能最小值是 0.5 JC小球恰能做圆周运动的机械能最小值是 0.5 JD小球恰能做圆周运动的机械能最小值是 1.28 J8如图所示，电路中定值电阻阻值 R 大于电源内阻阻值 r，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表 V1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为 U1、 U2、 U3，理想电流表 A 示数变化量的绝对值为 I，正确的是(D)AV 2的示数增大 B电源输出功率在减小C U3与 I 的比值在减小 D U1大于 U2【解析】理想电压表内阻无穷大，相当于断路理想电流表内阻为零，相当短路，所以定值电阻 R 与变阻器串联，电压表 V1、V 2、V 3
9、分别测量 R、路端电压和变阻器两端的电压当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，则 V2的示数减小，故 A 错误；当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，故- 4 -当滑动变阻器滑片向下滑动时，外电阻越来越接近内阻，故电源的输出功率在增大，故 B 错误；根据闭合电路欧姆定律得： U3 E I(R r)，则得： R r，保持不变，故 C 错误； U3 I根据闭合电路欧姆定律得： U2 E Ir，则得： r；而 R，据题： R r，则得 U2 I U1 I U1 U2，故 D 正确9如图所示，平行板电容器与电动势为 E 的直流电源(内阻不计)连接，下
10、极板接地，静电计所带电荷量很少，可忽略一带负电油滴固定于电容器中的 P 点现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则(BD)A平行板电容器的电容值将变大B静电计指针张角不变C带电油滴的电势能将增大D若先将上极板与电源正极连接的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变【解析】根据 C 知， d 增大，则电容减小，故 A 错误；静电计测量的是电容器两 rS4 kd端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故 B正确；电势差不变， d 增大，则电场强度减小，故 P 点与上极板的电势差减小，则 P 点的电势升高，因油滴带负电，可知带电油
11、滴的电势能将减小，故 C 错误；电容器与电源 断开，则电荷量不变， d 改变，根据 E 知，电场强度不变，则油滴所受电场力不变故 D 正4 kQ rS确10如图所示，两 个等量异号点电荷 M、 N 分别固定在 A、 B 两点， F 为 A、 B 连线所在平面的中垂线上的某 一点， O 为 A、 B 连线的中点 AO OF， E 和 分别表示 F 处的电场强度大小和电势将某试探负点电荷由 F 处静止释放时， 其电势能和加速度大小分别用 Ep和 a 表示，取无穷远处为电势零点，若将负点电荷 N 移走，则(AC)A 升高 B E 不变C Ep变小 D a 变大【解析】首先根据场强叠加原理求出电场强度
12、；然后根据电场强度与电场线及电场线与等势面的关系得到电势的大小；再由电势能与电势的关系得到电势能；最后，由库仑定律和牛顿第二定律得到加速度，然后进行比较- 5 -11质量为 2 kg 的物体，放在动摩擦因数 0.1 的水平面上，在水平拉力 F 的作用下，由静止开始运动， 拉力做的功 W 和物体发生的位移 x 之间的关系如图所示， g10 m/s2，下列说法中正确的是(AD)A此物体在 OA 段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为 15 WB此物体在 OA 段做匀速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为 6 WC此物体在 AB 段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为 6 WD此物体
13、在 AB 段做匀速直线运动，且此过程中拉力的功率恒为 6 W【解析】根据功的公式分析可知，在 OA 段和 AB 段物体受到恒力的作用，并且图象的斜率表示的是物体受到的力的大小，由此可以判断物体受到的拉力的大小，再由功率的公式可以判断功率的大小12如图所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为 m 的小球，从离弹簧上端高 h 处由静止释放某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴 Ox，作出小球所受弹力 F 的大小随小球下落的位置坐标 x 变化的关系，如图所示，不计空气阻力，重力加速度为 g.以下判断正确的是(ACD)
14、A当 x h x0，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最小B.小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，速度先减小后增大C小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，加速度先减小后增大D小球动能的最大值为 mghmgx02【解析】根据乙图可知，当 x h x0，小球的重力等于弹簧的弹力，此时小球具有最大速度，由以弹簧和小球组成的系统的机械能守恒可知，重力势能与弹性势能之和最小，故 A正确；小球刚落到弹簧上时，弹力小于重力，小球加速度向下，速度增大，随弹力的增加，加速度减小，当弹力等于重力时加速度为零，此时速度最大；然后向下运动时弹力大于重力，小球的加速度向上且逐渐变大，小球做减速运动直到最低点，则小
15、球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，速度先增大后减小，加速度先减小后增大，选项 B 错误，C 正确；小球达到最大速度的过程中，根据动能定理可知 mg(h x0) mgx0 mv2，故小球动能的最大值12 12- 6 -为 mgh mgx0，故 D 正确；故选 ACD.12答题卡题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12答 案 B C A B B C B D BD AC AD ACD第卷二、实验题(本题共 2 小题，每空 2 分，共计 14 分，将答案填写在答题卡中)13(6 分)某研究性学习小组利用气垫导轨测滑块做加速直线运动中的加速度，实验装置如图甲所示在气垫导轨上相隔一
16、定距离的两处安装两个光电传感器 A、 B，滑块 P 上固定一遮光条，滑块在细线的牵引下向左做加速运动，- 7 -(1)若用 10 分度的游标卡尺测出遮光条的宽度 d，如图乙所示，则宽度 d_4.7_mm.(2)遮光条经过光电传感 器 A、 B 时所用时间分别是 t1、 t2，若测滑块运动的加速度，还需要测量的物理量为_两光电传感器间的距离 L_用上述物理量表示，加速度大小的表达式为 a_ _（ d t2） 2 （ d t1） 22L14(8 分)要测量电源的电动势 E 及内阻 r(E 约为 4.5 V， r 约为 1.5 )给出的器材有：量程为 03 V 的电压表 V(具有一定内阻)、量程为
17、00.6 A 的电流表A(内阻 RA，约 1 )、阻值为 1.0 的定值电阻 R0、电阻箱 R、单刀单掷开关 2 个、导线若干某研究性学习小组利用上述器材设计了如图所示的实验电路原理图请回答下列问题：(1)闭合开关 S1、S 2，调节电阻箱 R，使电流表和电压表有较大的偏转，此时记下电流表示数 I0和电压表示数 U0，则电流表的内阻 RA_ R0_；U0I0(2)闭合开关 S1，断开开关 S2，调节电阻箱的阻值，使电流表有较大的偏转，并记录多组电阻箱的阻值 R 和电流表对应的示数 I，然后利用图象法处理数据，若以 R 为纵轴，则应该以_ _(选填“ I”“I2”或“ ”)为横轴若该研究性学习小
18、组利用正确方法作出的图象1I 1I如图所示，图中 a 和 b 是已知量，则电源的电动势为 E_ _，电源内阻为bar_ b _(用测得的量和已知量表示)U0I0三、解答题(本题共三个小题，共 33 分，其中 15 题 7 分，16 题 12 分，17 题 14 分)15(7 分)2018 年 2 月在平昌冬奥会中，我国运动员李馨参加了两项越野滑雪的比赛，成绩有重大突破如图所示，某次滑雪训练中，如果该运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对 雪面的作用获得水平推力 F102 N，由静止向前滑行，其作用时间为 t11.0 s，撤- 8 -除水平推力 F 后经过 t22.0 s，运动员第二次利用滑雪杖
19、对雪面的作用获得同样的水平推力，作用距离与第一次相同已知该运动员连同装备(可视为质点)的总质量为 m60 kg，在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为 Ff12 N，求：(1)运动员第一次利用滑雪杖对雪面作用结束时获得的速度和 3 s 时的速度；(2)该运动员第二次撤除水平推力后能滑行的最大距离【解析】(1)运动员利用滑雪杖获得的加速度为 a1 1.5 m/s 2.F Ffm第一次利用滑雪杖对雪面作用获得速度 v1 a1t11.51.0 m/s1.5 m/s运动员停止使用滑雪杖后，加速度大小为 a2 0.2 m/s 2Ffm经时间 t2速度变为 v2 v1 a2t21.1 m/s3 分(2)
20、第二次利用滑雪杖获得的速度大小为 v3，则 v v v 2 分23 2 21第二次撤除水平推力后滑行的最大距离x2 8.65 m2 分16(12 分)如图所示，质量分别为 m 和 2m 的 A、 B 两个小球用长为 R 的绝缘轻杆连接2在一起，放在竖直平面内半径为 R 的光滑圆形绝缘轨道的内壁，整个装置处在水平向右的匀强电场中，电场强度为 E.A 球不带电， B 球带正电，开始时 A 球处在与圆心等高的位置，现由静止释放 A、 B 小球， B 球刚好能到达轨道右侧与圆心等高的位置，求：(1)B 球带电量；(2)当 A 球下降高度为 时，轻杆对 B 球做的功；R2(3)两小球在运动过程中最大速度
21、的大小【解析】(1)对两球组成的系统，由动能定理可得mgR EqR2 mgR00，解得 q 2 分mgE(2)A 球下降高度为 时， OA 连线转过 30， AB 在运动的过程中，速度大小始终相等，R2由动能定理可得mgRsin 30 EqRsin 302 mgR(1cos 30) mv2 2mv2012 12解得 2mv2 2 分12 2（ 3 1） mgR3设杆对 B 做的功为 W，由动能定理W EqRsin 302 mgR(1cos 30) 2mv202 分12- 9 -W( )mgR1 分5 236(3)mgRsin EqRsin 2 mgR(1cos ) mv 2 2mv 202 分
22、12 12整理可得 v2 2 分gR2sin（ 45） 13当 45时，有最大速度 vmax2 1 分（ 2 1） gR317(14 分)如图所示，光滑轨道 CDEF 是一“过山车”的简化模型，最低点 D 处入口、出口不重合， E 点是半径 R0.32 m 的竖直圆轨道的最高点， DF 部分水平，末端 F 点与其右侧的水平传送带平滑连接，传送带以速率 v1 m/s 逆时针匀速转动，水平部分的长度 L1 m物块 B 静止在水平面的最右端 F 处，质量 mA1 kg 的物块 A 从轨道上某点由静止释放，恰好通过竖直圆轨道最高点 E，然后与 B 发生碰撞并粘在一起若 B 的质量是 A 的 k 倍，A
23、、 B 与传送带间的动摩擦因数都为 0.2，物块均可视为质点，物块 A 与物块 B 的碰撞时间极短，取 g10 m/s 2.(1)求 k3 时，物块 A、 B 碰撞过程中产生的内能和物块 A、 B 在传送带上向右滑行的最远距离；(2)讨论 k 在不同数值范围时， A、 B 碰撞后传送带对它们所做的功 W 的表达式【解析】(1)设物块 A 在 E 的速度为 v0，由向心力公式得： mAg mA 1 分设碰撞前 A 的速度为 v1.由机械能守恒定律得： mAv mAv 2 mAgR12 21 12 20得： v14 m/s1 分设碰撞后 A、 B 速度为 v2，且设向右为正方向，由动量守恒定律得：
24、mAv1( mA mB)v2，得： v2 v1 4 m/s1 m/s1 分mAmA mB 11 3由能量转化与守恒定律可得： Q mAv (mA mB)v ，解得： Q6 J1 分12 21 12 2设物块 A、 B 在传送带上向右滑行的最远距离为 s，由动能定理得： (mA mB)gs (mA mB)v12 2解得： s0.25 m2 分(2)由上面式可知： v2 v1 m/smAmA mB 41 k如果 AB 能从传送带右侧离开，必须满足： (mA mB)v (mA mB)gL12 2得： k1传送带对它们所做的功为： W (mA mB)gL2( k1) J3 分- 10 -(i)当 v2
25、 v 时有： k3，即 A、 B 返回到传送带左端时速度仍为 v2；故这个过程传送带对 A、 B 所做的功为： W02 分(ii)当 1 k3 时， A、 B 沿传送带向右减速到速度为零，再向左加速，当速度与传送带速度相等时与传送带一起匀速运动到传送带的左侧在这个过程中传送带对 AB 所做的功为：W (mA mB)v2 (mA mB)v12 12 2解得： W J3 分k2 2k 152（ k 1）四、选做题(请考生从 2 道物理题中任选一题作答如果多做，则按所做的第一题计分)18 【物理选修 33】(15 分)(1)(5 分)以下说法正确的是_BCE_(填正确答案标号 选对一个得 2 分，选
26、对两个得4 分，选对 3 个得 5 分每选错一个扣 3 分，最低得分为 0 分)A.布朗运动是液体或气体分子的运动，它说明分子永不停做无规则运动B液晶显示屏是应用液晶的光学各向异 性制成的C气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律D一定量的理想气体发生绝热膨胀时，其内能不变E一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增加的方向进行(2)(10 分)如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银柱，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中开启上部连通左右水银的阀门 A，当两侧气体温度为 390 K 稳定时，水银柱的位置如图所示，其中左侧空气柱长度L145 cm，
27、左右两侧顶部的水银面的高度差为 h17 cm，左侧空气柱底部的水银面与水银槽面高度差为 h23 cm，大气压强为 75 cmHg.求：右管内气柱的长度 L2；关闭阀门 A，当两侧气体温度升至 570 K 时，左侧竖直管内气柱的长度 L3.(槽内水银面高度、大气压强视为不变)【解析】左管内气体压强p1 p0 h2 cmHg78 cmHg1 分右管内气体压强 p2 p1 h1 cmHg85 cmHg1 分设水银槽中右管内与外液面高度差为 h3，则 p2 p0 h3，得 h310 cm2 分则 L2 L1 h1 h2 h345 cm1 分- 11 -设玻璃管横截面面积为 S，由理想气体状态方程得 L
28、3S3 分p1L1ST1 （ p0 L3 L1 h2）T2解得 L357 cm2 分19(15 分)(1)(5 分)BCE19 【物理选修 34】(15 分)(1)(5 分)下列说法正确的是_BCE_(填正确答案标号选对一个得 2 分，选对两个得4 分，选对 3 个得 5 分每选错一个扣 3 分，最低得分为 0 分)A变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场B全息照相的拍摄利用了光的干涉原理C电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的D在杨氏双缝干涉实验中，用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝， 屏上将呈现间距相等的条纹E某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时，
29、看到绿灯距水面最近(2)(10 分)如图所示， ABC 为等腰直角三棱镜的截面图， AB 与水平屏幕 MN 垂直并接触于 A 点由红光和紫光两种单色光组成的复色光垂直 BC 边射向 AB 中点 O，在光屏 MN 上产生两个亮斑，已知该介质对红光和紫光的折射率分别为 n1 ， n2 .233 2请画出光路图，并分析说明 AM 一侧亮斑的颜色；已知 AB10 cm，求两个亮斑间的距离(结果用根式表示)【解析】设红光和紫光的临界角分别为 C1、 C2，复色光在 AB 面的入射角为 i，由折射定律可知sin C1 C16 01 分1n1 32sin C2 C2451 分1n2 22由于 C2 i45 C1，所以紫光在 AB 面发生全反射，而红光在 AB 面一部分发生折射、一部分发生反射，故在 AM 侧产生的亮斑为红色 1 分由几何关系可知，反射光线与 AC 垂直，光路图如图所示 2 分根据光路图，设折射角为 ，两个光斑分别为 P1、 P2根据折射定律 n1 ，可得sin sin i- 12 -sin ，故 tan 2 分63 2tan ，可得 AP1 cm1 分AOAP1 522 OAP2为等腰直角三角形，所以 AP2 AO5 cm， P1P2( 5) cm2 分522
