2018年河南省商丘市九九中学高三物理月考试题一、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. 如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧力F的大小随时间t变化的图象如图所示，g为重力加速度，则（）A．升降机停止前在向上运动B．时间小球处于失重状态，时间小球处于超重状态C．时间小球向下运动，动能先减小后增大D．时间弹簧弹性势能的减少量小于球动能的增加量参考答案：AD升降机停止前弹簧处于伸长状态，弹力大小等于mg，由图乙可知，时间，由于惯性，小球将向上运动，造成弹簧伸长量变短，弹力由mg变为0，所以升降机停止前在向上运动，A对；分析弹簧的示数变化可知时间弹簧由伸长状态恢复原长，时间弹簧由原长被压缩到最短，所以时间小球一直向上运动，动能一直减小直至为零，由于合力方向一直向下，所以时间小球均处于失重状态，B、C错；由于弹簧和小球组成的系统满足机械能守恒定律，所以时间弹簧弹性势能和小球重力势能的减少量之和等于小球动能的增加量，D对。
2. （单选）质量分别为m、2m、3m的物块A、B、C叠放在光滑的水平地面上，现对B施加一水平力F，已知AB间、BC间最大静摩擦力均为f0，为保证它们能够一起运动，F最大值为A．f0 B．2f0 C．3f0 D．6f0参考答案：B3. （多选）关于原子核的结合能，下列说法正确的是________．A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C．铯原子核(Cs)的结合能小于铅原子核(Pb)的结合能D．比结合能越大，原子核越不稳定E．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能参考答案：【知识点】原子核衰变及半衰期、衰变速度．O1 O2【答案解析】ABC解析：A、原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，故A正确；B、一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，要释放能量，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，故B正确；C、铯原子核不如铅原子核稳定，所以铯原子核（Cs）的结合能小于铅原子核（Pb）的结合能，故C正确；D、原子核的平均结合能越大，表示原子核的核子结合得越牢固，原子核越稳定，故D错误；E、自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，故E错误；故选：B．本题考查了结合能的知识，知道当核子结合成原子核时有质量亏损，要释放一定能量，原子核的平均结合能越大，表示原子核的核子结合得越牢固．故选ABC【思路点拨】比结合能：原子核结合能对其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均对每个核子所要添加的能量．用于表示原子核结合松紧程度．结合能：两个或几个自由状态的粒子结合在一起时释放的能量．自由原子结合为分子时放出的能量叫做化学结合能，分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能．4. （单选）从理论上预言光是一种电磁波的物理学家是（）A．爱因斯坦B．麦克斯韦C．安培D．卢瑟福参考答案：解：麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹实验证实力电磁波的存在，故ACD错误，B正确．故选：B5. （07年如东、启东联考）如图所示是由基本逻辑电路构成的一个公路路灯自动控制电路，图中虚线框内M是一只感应元件，虚线框N中使用的是门电路，则（）A．M为光敏电阻，N为与门电路B．M为光敏电阻，N为非门电路C．M为热敏电阻，N为非门电路D．M为热敏电阻，N为或门电路参考答案：答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的. 用记录的外力F与弹簧的形变量作出的F－图线如下图1所示，由图可知弹簧的劲度系数为。
图线不过原点的原因是由于。
参考答案：7. 一只排球在A点被竖直抛出，此时动能为20J，上升到最大高度后，又回到A点，动能变为12J，假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定，A点为零势能点，则在整个运动过程中，排球的动能变为10J时，其重力势能的可能值为________、_________。
参考答案：8J 8/3J8. 小杨同学用如图所示的实验装置“探究小车动能变化与合外力做功的关系”，图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，假设绳与滑轮之间的摩擦以及纸带穿过计时器时受到的摩擦均不计，实验时，先接通电源再松开小车，计时器在纸带上留下一系列点。
（1）该同学在一条比较理想的纸带上，依次选取O、A、B、C、D、E共6个计数点，分别测量后5个计数点与计数点O之间的距离，并计算了它们与O点之间的速度平方差（注：），填入下表：请以纵坐标，以s为横坐标作出图像；若测出小车质量为0.2kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为 N。
（结果保留两位有效数字）（2）该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围，你认为主要原因是。
参考答案：（1）如右图，0.25 （2）长木板对小车存在摩擦力9. 做匀加速直线运动的物体，在第3s内运动的位移为10m，第5s内的位移是14 m，则物体的加速度大小为m/s2，前5s内的位移是m，第5s末的瞬时速度是m/s。
参考答案：2 36 1510. （6分）供电电路电源输出电压为U1，线路损失电压为U2，用电器得到的电压为U3，总电流为I，线路导线的总电阻为R，则线路损失的电功率可表示为①___________________；②_________________________；③__________________________。
参考答案：①I2R；②IU2；③I(U1-U3) (各2分)11. 在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.4m，经过时间0.6s第一次出现如图（b）所示的波形．该列横波传播的速度为___________________；写出质点1的振动方程_______________．参考答案：解：由图可知，在0.6s内波传播了1.2 m ，故波速为（2分）该波周期为T=0.4s，振动方程为，代入数据得12. 如图所示为ABC是三角形玻璃砖的横截面，∠ABC=90°，∠BAC=30°，一束平行于AB的光束从AC边射入玻璃砖，EF是玻璃砖中的部分光路，且EF与AC平行，则玻璃砖的折射率为，光束（填“能”或“不能”）从E点射出玻璃砖。
参考答案：，能；13. 质量为m=60kg的人站在质量为M=100kg的小车上，一起以v=3 m/s的速度在光滑水平地面上做匀速直线运动．若人相对车以u=4m/s的速率水平向后跳出，则车的速率变为4.5m/s．参考答案：解：选地面为参考系，以小车和车上的人为系统，以小车前进的方向为正方向，跳前系统对地的速度为v0，设跳离时车对地的速度为v，人对地的速度为﹣u+v，根据动量守恒定律：（M+m）v0=Mv+m（﹣u+v′），解得：v′=v+u，代入数据解得：v′=4.5m/s；故答案为：4.5．14.（选修3—4）（7分）如图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，求该波的传播速度的大小，并判断该波的传播方向。
参考答案：解析：依题由甲图知该波的波长为……………(1分)由乙图知该波的振动周期为……………(1分)设该波的传播速度为V，有……………(1分)又由乙图知，P点在此时的振动方向向上，……………(1分)所以该波的传播方向水平向左。
……………(2分)15. （6分）题11图2为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P 的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向。
参考答案：；P点沿y轴正向振动考点：本题考查横波的性质、机械振动与机械波的关系。
四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 1879年美国物理学家霍尔在研究载流导体在磁场中受力情况时，发现了一种新的电磁效应：将导体置于磁场中，并沿垂直磁场方向通入电流，则在导体中垂直于电流和磁场的方向会产生一个横向电势差，这种现象后来被称为霍尔效应，这个横向的电势差称为霍尔电势差。
（1）如图14甲所示，某长方体导体的高度为、宽度为，其中的载流子为自由电子，其电荷量为，处在与面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为。
在导体中通有垂直于面的电流，若测得通过导体的恒定电流为，横向霍尔电势差为，求此导体中单位体积内自由电子的个数。
（2）对于某种确定的导体材料，其单位体积内的载流子数目和载流子所带电荷量均为定值，人们将定义为该导体材料的霍尔系数。
利用霍尔系数已知的材料可以制成测量磁感应强度的探头，有些探头的体积很小，其正对横截面（相当于图14甲中的面）的面积可以在以下，因此可以用来较精确的测量空间某一位置的磁感应强度。
如图14乙所示为一种利用霍尔效应测磁感应强度的仪器，其中的探头装在探杆的前端，且使探头的正对横截面与探杆垂直。
这种仪器既可以控制通过探头的恒定电流的大小，又可以监测出探头所产生的霍尔电势差，并自动计算出探头所测位置磁场的磁感应强度的大小，且显示在仪器的显示窗内。
①在利用上述仪器测量磁感应强度的过程中，对探杆的放置方位有何要求；②要计算出所测位置磁场的磁感应强度，除了要知道外，还需要知道哪个物理量，并用字母表示。
推导出用上述这些物理量表示所测位置磁感应强度大小的表达式。
参考答案：（1）设单位体积内的自由电子数为，自由电子定向移动的速率为，则有……………………………………………………………………（1分）当形成恒定电流时，自由电子所受电场力与洛仑兹力相等，因此有………………………………………………………………………（2分）解得………………………………………………………………………（1分）（2）①应调整探杆的放置方位（或调整探头的方位），使霍尔电势差达到最大（或使探杆与磁场方向平行；探头的正对横截面与磁场方向垂直；面与磁场方向垂直）………………………………………………………………………………………（3分）②设探头中的载流子所带电荷量为，根据上述分析可知，探头处于磁感应强度为的磁场中，当通有恒定电流，产生最大稳定霍尔电压时，有…（2分）又因和联立可解得………………………………………………………………（1分）所以，还需要知道探头沿磁场方向的宽度……………………………………（2分）17. （10分）直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着空箱的悬索与竖直方向的夹角．直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在时，悬索与竖直方向的夹角．如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量．（取重力加速度）参考答案：解析：直升机取水，水箱受力平衡………………………………………………………………①………………………………………………………………②由①②得………………………………………………………………③直升机返回，由牛顿第二定律……………………………………………………④……………………………………………………⑤由④⑤得，水箱中水的质量．18. 过山车是游乐场中常见的设施。