1、- 1 -2019 届河南省洛阳市孟津县第二高级中学高三上学期 9 月月考调研考试物理试题（解析版）一、本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 18 题只有一个选项符合题目要求，第 912 题有多个选项符合题目要求。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.在物理学的发展历程中，下面哪位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展。 （ ）A. 伽利略 B. 爱因斯坦 C. 牛顿 D. 亚里士多德【答案
2、】A【解析】伽利略首先建立了平均速度，瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展，故 A 正确，BCD 错误。2.关于放射性元素的衰变，下列说法正确的是（ ）A. 放射性是原子序数大于或等于 83 的少数元素才有的B. 原子核发生 衰变，说明原子核内存在电子C. 射线不一定来自原子核，也有可能是核外电子D. 1g 经过一个半衰期后剩余 0.5g 没有发生衰变【答案】D【解析】【详解】原子序数大于 83 的元素都具有放射性，能自发发出射线，原子序数小于 83 的元素有的具有放射性，有的不具有放
3、射性，故 A 错误。原子核发生 衰变，是核内的中子转化为质子时放出的电子，而不是原子核内就存在电子，选项 B 错误；射线都是由原子核内放出的，不是核外电子，选项 C 错误；1g经过一个半衰期后会有半数发生衰变，即剩余 0.5g 没有发生衰变，选项 D 正确；故选 D.3.一质量为 m 的滑块 A 以初速度 v0沿光滑水平面向右运动，与静止在水平面上的质量为 m 的滑块 B 发生碰撞，它们碰撞后一起继续运动，则在碰撞过程中滑块 A 动量的变化量为（ ）A. m v0，方向向左B. m v0，方向向左C. m v0，方向向右- 2 -D. m v0，方向向右【答案】A【解析】【详解】根据动量守恒定
4、律，设碰后的共同速度为 v，则： ，解得 v=0.6v0；可知在碰撞过程中滑块 A 动量的变化量为：P=m0.6v 0-mv0=-0.4mv0，方向向左，故选 A.【点睛】应用动量守恒定律和动量定理解题时一定要注意正方向的选择，若结果出现负号，说明与正方向相反.4.如图所示，光滑圆柱体 B 放在水平地面上，在它左侧有半径相同的固定的半圆柱体 A，右侧有一挡板，挡板竖直面光滑。已知 B 和挡板的质量均为 m，与地面间的动摩擦因数均为 ，重力加速度为 g。现用水平向左的推力推挡板，使其缓慢移动，直到圆柱体 B 恰好运动到半圆柱体 A 的顶端，则在 B 移动的整个过程中，水平推力的最大值为（ ）A.
5、 B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】由题意可知，当 B 刚离开地面时，B 对挡板的弹力最大，对 B 分析受力图如下：根据力的平行四边形法则解得： F1 mgtan60 mg，此时水平推力最大为： Fm F1+ mg mg，故选C.【点睛】解答本题的关键是：在物体受力分析时，要灵活运用整体法和隔离法，设法找到临界状态进行分析.- 3 -5.甲、乙两辆汽车在平直的公路上从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动，它们运动的加速度随时间变化的 a t 图象如图所示关于甲、乙两车在 020 s 的运动情况，下列说法正确的是( )A. 在 t10 s 时两车相遇B. 在 t20 s 时两车相遇C
6、. 在 t10 s 时两车相距最近D. 在 t20 s 时两车相距最远【答案】D【解析】A、根据图象可知，在 内，甲的加速度不变，乙的加速度逐渐减小，由牛顿第二定律可知甲的合力不变，乙的合力减小，故 A 错误；B、根据加速度时间图象知图象与时间轴所围的面积表示速度变化量，可知，在 前乙的速度比甲的速度大，而甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动，因此在 时甲还没有追上乙，故 B错误；C、当 时，两图象与 t 轴所围的面积相等，即该时刻两辆车的速度相等；在 4 秒前乙车的速度大于甲车的速度，所以乙车在甲车的前方，所以两车逐渐远离，当 时，两车速度相等即相距最远，故 C 正确，D 错误
7、。点睛：本题考查了图象与追及问题的综合，解决本题的关键知道加速度时间图线围成的面积表示速度的变化量，由此来分析图象的物理意义。6.甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高 h，如图所示，甲、乙两球分别以 v1、 v2的初速度沿同一水平方向抛出，且不计空气阻力，则下列条件中有可能使乙球击中甲球的是( ) A. 同时抛出，且 v1 v2B. 甲比乙后抛出，且 v1 v2C. 甲比乙早抛出，且 v1 v2D. 甲比乙早抛出，且 v1 v2- 4 -【答案】D【解析】【分析】平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向的分运动是自由落体运动乙球击中甲球时，两球的水平分位移大小相等，由水平位移
8、 ，比较初速度大小，由平抛运动的时间 ，分析两球抛出的先后。【详解】设乙球击中甲球时，甲球下落高度为 h1，乙球下落的高度为 h2设甲球平抛运动的时间为乙球平抛运动的时间为由图看出，h 1h 2，则得 t1t 2故要使乙球击中甲球，必须使甲比乙早抛出相遇时两球的水平位移相等则有解得：v 1v 2故应选 D。【点睛】本题两平抛运动相遇问题，在分别研究两球各自运动的基础上，找到它们之间的关系是关键，比如竖直位移和水平位移的关系。7.如右图所示，套在竖直细杆上的环 A 由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物 B 相连由于 B 的质量较大，故在释放 B 后， A 将沿杆上升，当 A 环上升至与定滑轮的连线
9、水平时，其上升速度 v10，若这时 B 的速度为 v2，则( )A. v20 B. v2v1 C. v20 D. v2 v1【答案】A- 5 -【解析】【分析】把 A 上升的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向的速度，而沿绳子方向的速度与 B 的速度相等。【详解】把速度分解如图所示：对于 A，它的速度如图中标出的 ，这个速度看成是 A 的合速度，其分速度分别是 、 ，其中 就是 B的速度（同一根绳子，大小相同） ，当 A 环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时 ，所以 B 的速度，故 B 正确，ACD 错误。【点睛】本题考查了运动的合成与分解问题，知道实际运动就是合运动是解答的关键。8.如图所示
10、，一光滑导轨水平放置，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，以导轨的顶点为原点建立直角坐标系，导轨满足方程 y2ax，a 为定值。一均匀导体棒垂直于 x 轴在外力作用下由坐标原点开始向 x 轴正方向匀速运动，运动过程中导体棒与导轨接触良好形成闭合回路，导轨电阻不计，则导体棒运动过程中产生的感应电动势 E、回路电流 I、通过导体棒横截面的电荷量 q，外力做的功 W 随时间 t 变化规律图象正确的是A. B. - 6 -C. D. 【答案】C【解析】【详解】某时刻导体棒移动的距离为 x=vt，则此时的电动势 ，选项 A 错误；设导体棒单位长度的电阻为 r0，则 t 时刻的电流为： ；选项 B 错误；通
11、过导体棒横截面的电荷量 ，选项 C 正确；外力的功： W=Fx=F 安 x=BI2y = ，选项 D 错误；故选 C.【点睛】此题关键是要找到要讨论的物理量与时间 t 的函数关系，然后对照图像，根据数学知识进行解答.9.如图所示，传送带的水平部分长为 ，传动速率为 ，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为 ，则木块从左端运动到右端的时间可能是（ ）A. B. C. D. 【答案】ACD【解析】若木块一直做匀加速直线运动到达右端时的速度还未达到 v，根据牛顿第二定律得，a=g，根据 ，解得若木块一直做匀加速直线运动到达右端时的速度刚好为 v，根据 ，解得 ；若木块先做匀加速
12、直线运动，再做匀速直线运动，匀加速直线运动的时间 ，匀加速直线运动的位- 7 -移 ，则匀速直线运动的位移 ，则匀速直线运动的时间 ，则总时间为，故 B、D 正确， A、C 错误【点睛】解决本题的关键理清物块的运动情况，考虑到木块运动的各种可能性，运用牛顿运动定律和运动学公式综合求解。10.如图所示，将质量为 m 的滑块放在倾角为 的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为 。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为 g，则（ ）A. 将滑块由静止释放，如果 tan ，滑块将下滑B. 给滑块沿斜面向下的初速度，如果 tan ，滑块将减速下滑C. 用平行于斜面向上的力拉滑
13、块向上匀速滑动，如果 =tan ， 拉力大小应是 2mgsinD. 若用平行于斜面向下的力拉滑块能使之向下匀速滑动，则必有 tan【答案】CD【解析】【详解】物体由静止释放，对物体受力分析，受重力、支持力、摩擦力，如图物体加速下滑，G xf；N=G y；故 mgsinmgcos，解得 tan，即将滑块由静止释放，如果 tan，故 D 正确；故选 CD。【点睛】本题关键将重力按照作用效果正交分解，然后求出最大静摩擦力，结合共点力平衡条件讨论即- 8 -可11.将某物体以 30m/s 的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g 取 10m/s2。5s 内物体的（ ）A. 路程为 65mB. 平均速度大小为
14、 13m/s，方向竖直向上C. 速度改变量的大小为 10m/sD. 位移大小为 25m，方向竖直向上【答案】AD【解析】物体上升到最高点的时间 ，则下降的时间 t2=2s，上升的位移大小 , 下降的位移大小 ，则路程 s=x1+x2=45+20m=65m故 A 正确位移的大小x=x1x 2=4520m=25m，方向向上，故 B 正确速度的变化量v=gt=105m/s=50m/s，故 C 错误5s 末的速度 v=v0gt=3050m/s=20m/s，则平均速度的大小 ，方向向上，故 D 错误故选 AB12.如图所示为某型号电动车充电器的简单原理图，已知变压器的原、副线圈匝数比为 201，副线圈正
15、中央有一抽头，二极管具有单向导电性，正向电阻不计，原线圈接家用电路（220V，50Hz 的正弦交变电流） ，下列说法正确的是（ ）A. 充电电流的频率为 100 HzB. 充电电压为 5.5 VC. 变压器的输入和输出功率之比为 12D. A 端为电源的正极【答案】AB【解析】【详解】根据电路图可知，在交流电的前半周上方二极管导通，在后半周下方的二极管导通，因变压器初级电流的频率为 50Hz，则充电电流的频率为 100 Hz，选项 A 正确；初级电压有效值为 220V，则充电电压- 9 -，选项 B 正确；变压器的输入功率等于输出功率，选项 C 错误；由电路图可知，充电电流从电源的 B 极流入
16、，则 B 极为电源的正极，选项 D 错误；故选 AB.二、实验填空题13.如图（a） ，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘：一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针。现要测量图（a）中弹簧的劲度系数，当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为 1.950 cm；当托盘内放有质量为 0.100 kg 的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图（b）所示，其读数为_cm。当地的重力加速度大小为 9.80 m/s2，此弹簧的劲度系数为_N/m（保留 3 位有效数字） 。【答案】 (1)
17、. 3.775 (2). 53.7【解析】本题主要考查游标卡尺的读数，弹簧劲度系数的测量、胡克定律及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用教材上游标卡尺的使用和探究弹簧的伸长与形变量的关系实验知识的能力。实验所用的游标卡尺精度为 0.05mm，游标卡尺上游标第 15 条刻度线与主尺刻度线对齐，根据游标卡尺的读数规则，图（b）所示的游标卡尺读数为 3.7cm+150.05mm=3.7cm+0.075cm=3.775cm。托盘中放有质量为 m=0.100kg 的砝码时，弹簧受到的拉力 F=mg=0.1009.8N=0.980N，弹簧伸长x=3.775cm-1.950cm=1.825cm=0.0182
18、5m，根据胡克定律， F=kx，解得此弹簧的劲度系数 k=F/x=53.7N/m。【点睛】解答此题常见错误主要有：一是游标卡尺读数误差，或单位搞错导致错写成 37.70；二是把重力加速度按照习惯用 g=10m/s2代入计算导致错误；三是考虑采用图象法处理实验数据计算劲度系数耽误时间。- 10 -14.某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有 N=5 个，每个质量均为 0.010 kg。实验步骤如下：（1）将 5 个钩码全部
19、放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑。（2）将 n（依次取 n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余 Nn 个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻 t 相对于其起始位置的位移 s，绘制st 图象，经数据处理后可得到相应的加速度 a。（3）对应于不同的 n 的 a 值见下表。 n=2 时的 st 图象如图（b）所示；由图（b）求出此时小车的加速度_（保留 2 位有效数字） ，将结果填入下表。（4）利用表中的数据在图（c）中补齐数据点，并作出 an 图象 _。从图象可以看出：当物体质量一定时，
20、物体的加速度与其所受的合外力成正比。（5）利用 an 图象求得小车（空载）的质量为_kg（保留 2 位有效数字，重力加速度取 g=9.8 m/s2） 。（6）若以“保持木板水平”来代替步骤（1） ，下列说法正确的是_（填入正确选项前的标号）A an 图线不再是直线B an 图线仍是直线，但该直线不过原点C an 图线仍是直线，但该直线的斜率变大【答案】 (1). 0.39； (2). 图见解析； (3). 0.45； (4). BC；- 11 -【解析】（3）物体做匀加速直线运动，对应的 x-t 图象为曲线，由图象可知，当 t=2.0s 时，位移为：x=0.80m；则由 x= at2代入数据得
21、：a=0.39m/s 2；（4）在图 C 中作出点（2，0.40） ，并用直线将各点相连，如图所示；（5）由图 c 可知，当 n=4 时，加速度为 0.78m/s2，由牛顿第二定律可知：40.019.8=（m+50.01）0.78解得：m=0.45kg； （6）若木板水平，则物体将受到木板的摩擦力；则有：nm0g-m+（5-n）m 0g=（m+5m 0）a； 故说明图象仍为直线，但不再过原点；并且斜率增大；故 BC 正确；故选：BC；点睛：本题考查验证牛顿第二定律的实验，要求能明确实验原理，认真分析各步骤，从而明确实验方法；同时注意掌握图象的性质，能根据图象进行分析，明确对应规律的正确应用视频
22、三、计算题15.如图所示，倾角为 的斜面与光滑的水平面平滑相连，在水平面的左端固定有一轻质水平弹簧，一质量为 m0.1kg 的小物块以初速度 v04m/s 由水平面滑上斜面，小物块与斜面间的动摩擦因数为 ，斜面的倾角 可在 075的范围内变化（调节好后即保持不变） 。已知重力加速度 g 取 10m/s2，不计空气阻力。- 12 -(1)求当 取何值时，小物块第一次沿斜面上滑到最高点所用的时间最短，并求出最短时间；(2)当 取不同值时，求小物块在运动的全过程中产生的摩擦热量 Q 与 tan 的关系式。【答案】(1) =60， (2)Q=0.8J【解析】【详解】 （1）小物块沿斜面上滑时，由牛顿第
23、二定律：mgsin+mgcos=ma上滑时间 解得： 由数学知识可知，当 =60 0时， （2）小物块恰好的斜面上保持静止时有：mgsin=mgcos解得 =30 0，则当 030 0，小物块在斜面上停下后即保持静止，小物块在斜面上滑行的距离为 小物块因摩擦产生的热量为 Q=mgcoss联立解得： 当 30075 0,小物块在斜面上到达最高点后返回，经多次往返运动后，最终静止在水平面上，则小物块摩擦产生的热量为16.如图所示，倾角为 37的斜面长 l1.9 m，在斜面底端正上方的 O 点将一小球以 v03 m/s 的速度水平抛出，与此同时由静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以
24、垂直于斜面的速度在斜面 P 点处击中滑块。小球和滑块均可视为质点，重力加速度 g 取 10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求：- 13 -(1)抛出点 O 离斜面底端的高度；(2)滑块与斜面间的动摩擦因数 。【答案】(1) h1.7 m。(2) 0.125【解析】（1）设小球击中滑块时的速度为 v，竖直速度为 vy由几何关系得：设小球下落的时间为 t，小球竖直方向 vy=gt解得：t=0.4s（2）竖直位移为 y，水平位移为 x，由平抛规律得 x=v0t设抛出点到斜面最低点的距离为 h，由几何关系得 h=y+xtan37由以上各式得 h=1.7m（3）在时间 t 内，滑块的
25、位移为 s，由几何关系得：设滑块的加速度为 a，由运动学公式得： 对滑块，由牛顿第二定律得：mgsin37mgcos37=ma由以上各式得 =0.125点睛：该题是平抛运动和牛顿第二定律等基本规律的应用，主要抓住撞到斜面上时水平速度和竖直方向速度的关系以及位移的关系解题.17.如图 1 所示，电阻值为 R、匝数为 n 的圆形金属线圈与阻值也为 R 的电阻连接成闭合回路，线圈的半径为 a。在线圈内有一垂直于线圈平面向里的边界为线圈内接正方形的匀强磁场，磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图 2 所示（图中字母均为已知量，0t 1图线为直线） ，导线的电阻不计。求：- 14 -(1)0t 1时间内电阻 R 上产生的热量；(2)t1t 2时间通过电阻 R 的电量 q。【答案】(1) (2) 【解析】【详解】 （1）由法拉第电磁感应定律可得感应电动势：感应电流： 在 0-t1时间内电阻 R 上产生的热量：（2）通过电阻 R 的电量：【点睛】本题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律、焦耳定律的综合应用，应用法拉第定律时要注意 S 是有效面积，并不等于线圈的面积。- 15 -
