宁夏2020届高三物理上学期第五次月考试题（Word版含解析）

2020 届高三年级第五次月考 理科综合能力测试 一、选择题 1.创建文明城市，提倡机动车礼让行人．某司机开车以 9m/s 速度行驶到路口附近，发现有行 人准备过斑马线，立即刹车礼让行人．设汽车做匀减速运动的加速度大小为 2m/s2.则 A. 汽车刹车 2s 后的速度大小为 4m/s B. 汽车刹车 3s 内走的位移为 9m C. 汽车刹车时离斑马线的最小距离为 16m D. 汽车在刹车后的第 5 秒内走的位移是 0.25m 【答案】D 【解析】 【详解】汽车减速到零所需时间为： A．汽车刹车 2s 后的速度大小为 故 A 错误； B．汽车刹车 3s 内走的位移为 故 B 错误； C．汽车刹车时离斑马线的最小距离为 故 C 错误； D．由于汽车运动 4.5s 停止，运用逆向思维可知，所以第 5s 内的位移等于汽车前 0.5s 的位移 即为 故 D 正确。 故选 D。 0 0 9 s=4.5s2 vt a = = 2 0 (9 2 2)m/s 5m/sv v at= − = − × = 2 2 3 0 3 3 1 1(9 3 2 3 )m 18m2 2x v t at= − = × − × × = 2 2 0 min 9 m 20.25m2 2 2 vx a = = =× 2 2 0.5 0.5 1 1 2 0.5 m 0.25m2 2x at= = × × =2.如图，用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置，直径竖直，O 为圆心，最高点 B 处固定一光滑 轻质滑轮，质量为 m 的小环 A 穿在半圆环上．现用细线一端拴在 A 上，另一端跨过滑轮用力 F 拉动，使 A 缓慢向上移动．小环 A 及滑轮 B 大小不计，在移动过程中，关于拉力 F 以及半圆 环对 A 的弹力 N 的说法正确的是（　　） A. F 逐渐增大 B. N 的方向始终指向圆心 O C. N 逐渐变小 D. N 大小不变 【答案】D 【解析】 【详解】在物块缓慢向上移动的过程中，小圆环 A 处于三力平衡状态，根据平衡条件知 mg 与 N 的 合 力 与 T 等 大 反 向 共 线 ， 作 出 mg 与 N 的 合 力 ， 如 图 ， 由 三 角 形 相 似 得 ： ① A、F＝T，由①可得： ，AB 变小，BO 不变，则 F 变小；故 A 错误； BCD、由①可得： ，AO、BO 都不变，则 N 不变，方向始终背离圆心；故 D 正 确，BC 错误； 3.如图所示，绝缘容器内部为长方体空腔，容器内盛有 NaCl 的水溶液，容器上下端装有铂电 极 A 和 C，置于与容器表面垂直的匀强磁场中，电键 K 闭合前容器两侧 P、Q 两管中液面等 高，闭合电键后 mg N T BO OA AB = = ABF mgBO = OAN mgBO =A. M 处氯离子浓度小于 N 处氯离子浓度 B. N 处电势高于 M 处电势 C. M 处电势高于 N 处电势 D. P 管中液面高于 Q 管中液面 【答案】D 【解析】 【详解】A．依据左手定则可知，氯离子在洛伦兹力作用下，向 M 处偏转，因此 M 处氯离子 浓度大于 N 处氯离子浓度，故 A 错误； BC．依据正离子的定向移动方向与电流方向相同，而负离子移动方向与电流方向相反，根据 左手定则可知，正负离子均偏向同一方向，因此电势相等，故 BC 错误； D．当开关闭合时，液体中有从 A 到 C 方向的电流，根据左手定则可知，液体将受到向 M 的 安培力作用，在液面内部将产生压强，因此 P 端的液面将比 Q 端的高，故 D 正确。 故选 D。 4.如图甲所示，一轻质弹簧的下端，固定在水平面上，上端叠放着两个质量均为 m 的物体 A、 B（物体 B 与弹簧栓接），弹簧的劲度系数为 k，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉 力 F 作用在物体 A 上，使物体 A 开始向上做加速度为 a 的匀加速运动，测得两个物体的 v﹣t 图象如图乙所示（重力加速度为 g），则（ ） A. 施加外力的瞬间，F 的大小为 2m（g﹣a） B. A、B 在 t1 时刻分离，此时弹簧的弹力大小 m（g+a） C. 弹簧弹力等于 0 时，物体 B 的速度达到最大值 D. B 与弹簧组成的系统的机械能先增大，后保持不变 【答案】B【解析】 【详解】A．施加 F 前，物体 AB 整体平衡，根据平衡条件，有： 2mg=kx； 施加外力 F 的瞬间，对整体，根据牛顿第二定律，有： 其中： F 弹=2mg 解得： F=2ma 故 A 错误． B．物体 A、B 在 t1 时刻分离，此时 A、B 具有共同的速度与加速度，且 FAB=0； 对 B： F 弹′-mg=ma 解得： F 弹′=m（g+a） 故 B 正确． C ．B 受重力、弹力及压力的作用；当合力为零时，速度最大，而弹簧恢复到原长时，B 受到 的合力为重力，已经减速一段时间，速度不是最大值；故 C 错误； D．B 与弹簧开始时受到了 A 压力做负功，故开始时机械能减小；故 D 错误； 5.黄河高青段某处河水由西向东流，河宽为 d．某小船船头始终垂直河岸由南向北渡河，小船 划水速度不变，大小为 v0．河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比，v 水=kx， k= ，x 是各点到近岸的距离．下列说法中正确的是 A. 小船渡河的轨迹为直线 B. 小船渡河时间为 C. 小船到达河中央时速度最大 D. 小船到达对岸时,恰好在正对岸下游距离 2d 处 【答案】BC 【解析】 的 2 2F F mg ma+ −弹 ＝ 04v d 0 d v【详解】A．小船在沿河岸方向上做匀速直线运动，在垂直于河岸方向上做变速运动，合加速 度 方向与合速度方向不在同一条直线上，做曲线运动．故 A 错误． B．小船船头始终垂直河岸渡河，渡河时间 t= ，与水流的速度大小无关．故 B 正确． C．小船船头始终垂直河岸渡河，由于水流的速度变化，越到中央，水流速度越大，由速度的 合成与分解，可知实际速度也越大．故 C 正确． D．小船到达河岸中点时水的速度： v=k = × =2v0 小船到达河中间时沿水流方向的位移为 L= = = 小船到达对岸时，恰好在正对岸下游距离 d 处．故 D 错误． 6.我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”,为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础。如 图虚线为地球大气层边界,返回器与服务舱分离后,从 a 点无动力滑入大气层,然后经 b 点从 c 点“跳”出,再经 d 点从 e 点“跃入”实现多次减速,可避免损坏返回器。d 点为轨迹的最高点,与地 心的距离为 R,返回器在 d 点时的速度大小为 v,地球质量为 M,引力常量为 G. 则返回器 A. 在 b 点处于失重状态 B. 在 a、c、e 点时的动能相等 C. 在 d 点时的加速度大小为 D. 在 d 点时的速度大小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．b 点处的加速度方向背离地心，应处于超重状态，故 A 错误； B．由 a 到 c 由于空气阻力做负功，动能减小，由 c 到 e 过程中只有万有引力做功，机械能守 恒，a、c、e 点时速度大小应该满足 的 0 d v 2 d⋅ 04v d 2 d 02 2 2 v t× 0 1 2 v t 1 2 d 2 GM R GMv R < a c ev v v> =故动能不相等，故 B 错误； C．在 d 点时合力等于万有引力，即 所以加速度大小 故 C 正确； D．在 d 点时万有引力大于所需的向心力，做近心运动，故速度大小 故 D 正确。 故选 CD。 7.某兴趣小组遥控一辆玩具车，使其在水平路面上由静止启动，在前 2 s 内做匀加速直线运动， 2 s 末达到额定功率，2 s 到 14 s 保持额定功率运动，14 s 末停止遥控，让玩具车自由滑行，其 v－t 图象如图所示．可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变，已知玩具车的质量为 m＝1kg， 取 g＝10 m/s2，则(　　) A. 玩具车所受阻力大小为 2 N B. 玩具车在 4 s 末牵引力的瞬时功率为 9 W C. 玩具车在 2 s 到 10 s 内位移的大小为 39 m D. 玩具车整个过程的位移为 90 m 【答案】BC 【解析】 【详解】A．14~18s 小车在阻力作用下匀减速运动，匀减速直线运动的加速度大小： 2 d MmG maR = 2d GMa R = GMv R 12V× = 0.5 20V 10V代入④得： 【点睛】本题采用函数法研究图象的物理意义，关键要能根据机械能守恒定律和向心力公式 得到压力差的解析式．此类题型为常见题型，应熟练掌握． 12.如图所示，在足够大的金属板 A 上有一小孔 S，粒子源 C 可由小孔 S 向各个方向射出速率 v=2×104m/s 的带负电粒子，B 为金属网，A、B 连接在电路上，电源的电压 U0=6V、内阻不计， 图中滑动变阻器滑片置于中点并保持不动，A、B 间距 d1=15cm，M 为足够大的荧光屏，B、M 间距 d2=30cm，当粒子穿过金属网打到荧光屏上时，荧光屏上就会出现一个圆形的亮斑，已知 粒子的比荷 C/Kg，（金属网与荧光屏之间无电场分布，不考虑粒子所形成的电流 对电路的影响，粒子重力不计）．求： （1）A、B 间电场（视为匀强电场）的场强 E 的大小; （2）粒子到达荧光屏的最短时间 t; （3）亮斑的面积 S（取 π=3）. 【答案】（1）20V/m （2）1.25×10-5s （3）0.36m2 【解析】 【详解】(1)AB 间的电压为： AB 间的电场强度大小： E= =20V/m (2)速度水平向右的粒子到达荧光屏的时间最短， 从 A 到 B 的过程中，由动能定理得： 21NNF∆ ≤ 21NNmaxF∆ = 82 10q m = × 0 0· 3V2 2 2 U UR RU I R = = ⋅ = = 1 U dqU= mv12- mv2 解得： v1=4×104m/s 粒子在 A、B 间做匀加速直线运动，运动的时间为 t1 由运动学公式 解得： t1=5×10-6s 从 B 到荧光屏做匀速直线运动，运动的时间为： t=t1+t2 解得： t=1.25×10-5s 速度平行金属板 A 的那些粒子到达荧光屏 M 的距离最远；设粒子在 AB 间做类平抛运动的时 间为 t1，，有： d1= v1，=at1， 粒子从金属网 B 运动到荧光屏 M 的时间为： 粒子沿着平行金属板方向通过的位移为： R=v（t1，+t2，） 亮斑的面积： S=πR2 解得： S= ≈0.36m2 【点睛】本题考查了粒子在电场中的运动，分析清楚粒子在电场中的运动过程是解题的前提 与关键，沿水平方向射入的粒子运动时间最短；初速度与极板平行的粒子竖直位移最大，求 出其竖直分位移即可求亮斑的半径，然后可以求出亮斑的面积；分析清楚粒子运动过程、应 1 2 1 2 1 1 12 v vd t += 62 2 1 7.5 10dt sv −= = × '2 1 1 2 at ' 2 2 dt v = ′ 3 25 π用运动学公式可以解题，解题时要注意运动的合成与分解方法飞应用． 13.一定质量的理想气体从状态 a 开始，经历三个过程 ab、bc、ca 回到原状态，其 V﹣T 图象 如图所示，pa、pb、pc 分别表示状态 a、b、c 的压强，下列判断正确的是（　　） A. 过程 ab 中气体一定吸热 B. pc＝pb＞pa C. 过程 bc 中分子势能不断增大 D. 过程 bc 中每一个分子的速率都减小 E. 过程 ca 中气体吸收的热量等于对外做的功 【答案】ABE 【解析】 【分析】 根据理想气体状态方程可知在 V-T 图象中，图线上各点与坐标原点的连线斜率代表压强，斜 率越大压强越小，分析各条图线的变化可知； 【详解】A、过程 ab 中气体的体积不变，没有做功；温度升高，内能增大，所以气体一定吸 热，故 A 正确； B、设 a 状态的压强为 ，则由理想气体的状态方程可知： ，所以： ，同理： ，解得： ，所以： ，故 B 正确； C、由于气体分子之间的作用力可以忽略不计，所以过程 bc 中分子势能不变，故 C 错误； D、温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，所 以过程 bc 中气体的温度降低，分子的平均动能减小，并不是每一个分子的速率都减小，故 D 错误； E、由图可知过程 ca 中气体等温膨胀，内能不变，对外做功，根据热力学第一定律可知，气 体吸收的热量等于对外做的功，故 E 正确； 故选 ABE． aP 0 0 0 0 3 3 3 a bP V P V T T =  3b aP P= 0 0 0 0 ·3 ·a CP V P V T T = 3c aP P= c b aP P P= >【点睛】关键知道温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律； 14.一高压气体钢瓶，容积为 V0，用绝热材料制成，开始时封闭的气体压强为 P0，温度为 T0＝ 300 K，内部气体经加热后温度升至 T1＝350 K，求： ①温度升至 T1 时气体的压强； ②若气体温度保持 T1＝350 K 不变，缓慢地放出一部分气体，使气体压强再回到 P0，此时钢 瓶内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值为多少？ 【答案】 (1) p0　(2)6：7 【解析】 （1）设升温后气体的压强为 P，由于气体做等容变化，根据查理定律得： ，又 T0=300K， T1=350K 解得：P= p0； （2）根据克拉伯龙方程： 得：集热器内气体的体积不变，则得剩余气体的质量与 原来总质量的比值： ； 15.下列对生活中光学现象的描述正确的有（ ） A. 雨后的彩虹是由于光透过空气中的小水珠发生了衍射现象 B. 日食和月食的形成都是由光沿直线传播引起的 C. 影子的边缘都是模糊不清的，这是由光的衍射形成的 D. 小轿车前边的挡风玻璃制成倾斜的，主要是为了让司机的像成像在正前方 E. 观看“3D 电影”的眼镜镜片为偏振片，两镜片透振方向互相垂直 【答案】BCE 【解析】 【详解】A．雨后的彩虹是由于光的折射形成的，故 A 错误； B．日食和月食是由于光的直线传播引起的，故 B 正确； C．影子的边缘都是模糊不清的，这是由光的衍射形成的，故 C 正确； D．小汽车前面的挡风玻璃相当于平面镜，平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称，如果竖 直安装，像会在正前方，干扰司机观察路况，倾斜安装可以使像成在斜上方，不干扰司机观 7 6 0 0 1 p p T T = 7 6 pV m RT µ= 0 6 7 m m =察路况，故 D 错误； E．观看“3D 电影”所带眼镜镜片为偏振片，两镜片透振方向互相垂直，故 E 正确。 故选 BCE。 16.一列沿简谐横波传播方向上依次有相距为 3m 的两个质点 A 和 B，如图所示为 A 和 B 的振 动图象．波长 λ 满足 1m