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1、2020年河南省开封市中学分校高三物理月考试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示，两根相同的轻弹簧S1、S2，劲度系数皆为K=4102N/m悬挂的重物的质量分别为m1=2Kg、m2=4Kg取g=10m/s2，则平衡时弹簧S1、S2的伸长量分别为（）A5cm、10cmB10cm、5cmC15cm、10cmD10cm、15cm参考答案：C【考点】共点力平衡的条件及其应用；胡克定律【分析】以m2为研究对象可知，m2受弹簧拉力及本身的重力而处于平衡状态，故由平衡条件可求得弹簧S2的伸长量；对整体进行受力分析，整体受重力、弹簧的拉力，由平衡条
2、件可求得S1的伸长量【解答】解：m2受重力、弹簧的拉力而处于平衡状态，其拉力F2=kS2； 由共点力的平衡条件可知，kS2=m2g；解得：S2=m=10cm； 同理对整体有：kS1=（m1+m2）g解得：S1=m=15cm；故选C2. 距地面高5m的水平直轨道上A、B两点相距2m，在B点用细线悬挂一小球，离地高度为h，如图小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球同时落地不计空气阻力，取重力加速度的大小g=10m/s2可求得h等于（）A1.25mB2.25mC3.75mD4.75m参考答案：A解：经过A点，将球自由
3、卸下后，A球做平抛运动，则有：H=解得：，小车从A点运动到B点的时间，因为两球同时落地，则细线被轧断后B处小球做自由落体运动的时间为t3=t1t2=10.5=0.5s，则h=故选：A3. 如图甲所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度匀速穿过磁场区域。取沿的感应电流为正，则图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是参考答案：C解析：利用楞次定律和左手定则分析C正确。4. （多选题）质量为m的木块从半径为R的半球形碗的碗囗下滑到碗底的过程中，
4、碗囗及碗底是固定不动的，如果由于摩擦力的作用使得木块的速率不变，如图所示，那么A虽然物块速率不变，但木块并非处于平衡状态B木块下滑过程中所受的合外力大小保持不变C木块下滑过程中机械能守恒D木块下滑过程中摩擦力的大小不变 参考答案：AB5. 如图所示，一个不计重力的带电粒子以v0沿各图的虚线射入场中A中I是两条垂直纸平面的长直导线中等大反向的电流，虚线是两条导线垂线的中垂线；B中+Q是两个位置固定的等量同种点电荷的电荷量，虚线是两位置连线的中垂线；C中I是圆环线圈中的电流，虚线过圆心且垂直圆环平面；D中是正交的匀强电场和匀强磁场，虚线垂直于电场和磁场方向，磁场方向垂直纸面向外其中，带电粒子不可能
5、做匀速直线运动的是（）ABCD参考答案：B【考点】带电粒子在混合场中的运动；平行通电直导线间的作用【专题】带电粒子在复合场中的运动专题【分析】当带电粒子所受的合力为零时才能做匀速直线运动，分析粒子的受力情况，从而作出判断【解答】解：A、根据安培定则判断知虚线上合磁场的方向沿虚线方向向右，与带电粒子的速度方向平行，所以带电粒子不受洛伦兹力，因而带电粒子做匀速直线运动，故A正确B、根据等量同种电荷的电场线分布可知电场线与虚线重合，带电粒子所受的电场力与其速度平行，粒子做变速直线运动，故B错误C、由安培定则知圆环线圈产生的磁场与虚线重合，与带电粒子的速度方向平行，所以带电粒子不受洛伦兹力，带电粒子能
6、做匀速直线运动，故C正确D、若粒子带正电，粒子所受的电场力向上，由左手定则判断知洛伦兹力方向向下，能与电场力平衡，则带电粒子能做匀速直线运动故D正确本题选不可能做匀速直线运动的，故选：B二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 两个劲度系数分别为和的轻质弹簧、串接在一起，弹簧的一端固定在墙上，如图所示. 开始时两弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在弹簧的端向右拉动弹簧，已知弹的伸长量为，则弹簧的伸长量为 .参考答案：7. 一只标有“18V，10W”的灯泡，正常工作时的电阻为；若用多用电表的欧姆档来测量这只灯泡的电阻，则测出的阻值应（填“大于”、“等于”或“小于”）正常工作时的电阻
7、。参考答案：32.4，小于8. 如右图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边长AB20cm，OAB30；在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球，A角处小球质量为1kg，B角处小球质量为3kg。现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。装置静止时，AB边恰好水平。若将装置顺时针转动30，至少需做功为_J，若将装置顺时针转动30后由静止释放，支架转动的最大角速度为_。 参考答案：； 9. 如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E的匀强电场中，两小球带电量分别为q和q，轻杆可绕中点O自由转动。在轻杆与电场线夹角为时，忽
8、略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为_，两电荷具有的电势能为_。参考答案：10. 如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，导线中通有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆右端，轻杆左端通过竖直的弹簧与地面相连，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为；弹簧受到的拉力为mg+nBIL参考答案：解：穿过线圈的磁通量为：=；根据左手定则可知，CD边所受安培力为nBIL，而方向竖直向下；由杠
9、杆平衡条件得：mg+nBIL=F拉，解得：F拉=mg+nBIL 故答案为：，mg+nBIL11. 如图（a）的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器闭合电键S后，调节滑动变阻器，将滑动变阻器的滑片从左滑向右的过程中，两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示。则滑动变阻器的最大阻值为 ，滑动变阻器消耗的最大功率为 W。参考答案：20, 0.9 12. 如图所示，为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持_不变，用钩码所受的重力大小作为_，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测
10、量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如右图所示）。分析此图线OA段可得出的实验结论是_。（3）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是( )（单选题）A小车与轨道之间存在摩擦 B导轨保持了水平状态C所挂钩码的总质量太大 D所用小车的质量太大参考答案：（1）小车的总质量，(2分)小车所受外力，(2分)（2）在质量不变的条件下，加速度与外力成正比,( 2分) (3)C13. 如图，一棵树上与A等高处有两个质量均为0.2kg的苹果，其中一个落入B处的篮子里，若以沟底D处为零势能参考面，则此时该苹果的重力势能为8.8 J；另一个落到沟底的D处，若以C处为零势能参考面，则此
11、时该苹果的重力势能为6 J参考答案：考点：动能和势能的相互转化；重力势能分析：已知零势能面，则由EP=mgh可求得重力势能解答：解：以D点为零势能面，则B点的重力势能为：EP=mgh=0.210（3+1.4）=8.8J；C处为零势能参考面，D点重力势能为：Ep=mgh=0.210（3）=6J故答案为：8.8，6J点评：本题主要考查了重力势能的表达式的直接应用，注意零势能面的选取，难度不大，属于基础题三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 某同学探究恒力做功和物体动能变化的关系，方案如图1所示他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，如图2所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、
12、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，距离如图2则打B点时的速度为vB=（用题中所给字母表示）；要验证合外力的功与动能变化的关系，测得位移和速度后，还要测出的物理量有钩码的质量m，小车的质量M参考答案：解：根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可知B点的速度大小为：vB=，由动能定理可得，mgx=Mv2，由此可知需要测量的物理量有：钩码质量m，小车的质量M 故答案为：；钩码的质量m，小车的质量M15. （12分）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象，用实验描绘小灯泡的伏安特性曲线。实验可供选择的器材有： D滑动变阻器 (0
13、10, 额定电流1A ) E滑动变阻器 (05, 额定电流0.5A ) F电源 (E=3V , 内阻不计)G定值定阻R0 (阻值R0=6 )H开关一个和导线若干（1）要求小灯泡两端的电压从零开始变化，且能尽量消除系统误差，在方框内画出实验电路图。（2）实验中，应该选用的滑动变阻器是 (填写器材前字母代号)。（3）按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下：（I是的示数，U是的示数，U灯是小灯泡两端的实际电压）。请通过计算补全表格中的空格，然后在方格图中画出小灯泡的伏安特性曲线。（4）该同学将与本实验中一样的两个小灯泡以及给定的定值电阻三者一起串联接在本实验中提供的电源两端，则每个灯泡的实际功率是
14、 W。 参考答案：答案：（1）（3分） （2）（2分）D （3）（2分2分）（4）（3分）在同一坐标系中作出的图线，根据此图线与灯泡的U-I图线的交点可得此时灯泡的电压U=0.6V，电流I=0.3A。所以，灯泡的实际功率为 P=UI=0.18W。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （8分） 宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原地（取地球表面重力加速度 g 10m/s2，阻力不计）（1）求该星球表面附近的重力加速度g；（2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星R地=14，求该星球的质量与地球质量之比M星M地。参考答案：17. 如图所示，小球甲从倾角30的光滑斜面上高h5 cm的A点由静止释放，同时小球乙自C点以速度v0沿光滑水平面向左匀速运动，C点与斜面底端B处的距离L0.6 m甲滑下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝乙追去，甲释放后经过t1 s刚好追上乙，求乙的速度v
