山西省忻州市涔山中學(xué)2022年高三物理月考試卷含解析

山西省忻州市涔山中學(xué)2022年高三物理月考試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖甲所示，有一等腰直角三角形的區(qū)域，其斜邊長為2L，高為L。在該區(qū)域內(nèi)分布著如圖所示的磁場，左側(cè)磁場方向垂直紙面向外，右側(cè)磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小均為B。一邊長為L、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度V勻速穿過磁場區(qū)域。取沿abcda的感應(yīng)電流方向為正，則圖乙中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標(biāo)x變化的圖象正確的是

參考答案：D2.如圖所示,正方形導(dǎo)線框ABCD、abcd的邊長均為L，電阻均為R，質(zhì)量分別為2m，它們分別系在一跨過兩個定滑輪的輕繩兩端，且正方形導(dǎo)線框與定滑輪處于同一豎直平面內(nèi)。在兩導(dǎo)線框之間有一寬度為2L、磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，開始時導(dǎo)線框ABCD的下邊與勻強磁場的上邊界重合，導(dǎo)線框abcd的上邊到勻強磁場的下邊界的距離為L。現(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放，當(dāng)導(dǎo)線框ABCD剛好全部進(jìn)入磁場時，系統(tǒng)開始做勻速運動，不計摩擦的空氣阻力，則

（

）

A．兩線框剛開始做勻速運動時輕繩上的張力FT=2mg

B．系統(tǒng)勻速運動的速度大小

C．導(dǎo)線框abcd通過磁場的時間

D．兩線框從開始運動至等高的過程中所產(chǎn)生的總焦耳熱參考答案：ABC3.（單選）如圖所示的壓力鍋，鍋蓋上的排氣孔截面積約為7.0×10－6m2，限壓閥重為0.7N。使用該壓力鍋煮水消毒，根據(jù)下列水的沸點與氣壓關(guān)系的表格，分析可知壓力鍋內(nèi)的最高水溫約為(大氣壓強為1.01×105Pa)A.100℃ B.112℃ C.122℃ D.124℃參考答案：C本題考查了沸點的知識點，意在考查考生的理解能力。由表格數(shù)據(jù)知，氣壓越大，沸點越高，即鍋內(nèi)最高溫度越高．對限壓閥分析受力，當(dāng)mg＋p0S＝pS時恰好要放氣，此時p＝＋p0＝＋p0＝2.01×105Pa達(dá)到最大值，對應(yīng)的最高溫度為122℃.故選C。4.在水平地面上運動的小車車廂底部有一質(zhì)量為的木塊，木塊和車廂通過一根輕質(zhì)彈簧相連，彈簧勁度系數(shù)為。在車廂頂部用細(xì)線懸掛一質(zhì)量為的小球。某段時間發(fā)現(xiàn)細(xì)線與豎直方向夾角為，在這段時間內(nèi)木塊與車廂保持相對靜止，如圖所示。不計木塊與車廂底部的摩擦力，則在這段時間內(nèi)彈簧的形變?yōu)椋?/p>

）A、伸長量為B、壓縮量為C、伸長量為D、壓縮量為參考答案：5.如圖所示，一矩形線圈位于xOy平面內(nèi)，線圈的四條邊分別與x、y軸平行，線圈中的電流方向如圖，線圈只能繞Ox軸轉(zhuǎn)動．欲使線圈轉(zhuǎn)動起來，則空間應(yīng)加的磁場是：

(A)方向沿x軸的恒定磁場．

(B)方向沿y軸的恒定磁場．

(C)方向沿z軸的恒定磁場．

(D)方向沿z軸的變化磁場．

參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，左側(cè)是傾角為60°的斜面、右側(cè)是1/4圓弧面的物體固定在水平地面上，圓弧面底端切線水平。一根輕繩兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2的小球跨過其頂點上的小滑輪。當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時，連結(jié)m2小球的輕繩與水平線的夾角為600，不計一切摩擦，兩小球視為質(zhì)點。則兩小球的質(zhì)量之比ml:m2等于

；m2小球?qū)A弧面的壓力大小為

m2g.參考答案：7.一個橫截面為矩形、粗細(xì)均勻的折射率為n的玻璃棒，被彎成如圖所示的半圓形狀，其內(nèi)半徑為，玻璃棒橫截面寬為。如果一束平行光垂直于玻璃棒水平端面射入，并使之全部從水平端面射出，則與的最小比值為________________。

參考答案：8.內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R（比細(xì)管的半徑大得多）．在細(xì)圓管中有兩個直徑略小于細(xì)圓管管徑的小球（可視為質(zhì)點）A和B，質(zhì)量分別為m1和m2，它們沿環(huán)形圓管（在豎直平面內(nèi)）順時針方向運動，經(jīng)過最低點時的速度都是v0；設(shè)A球通過最低點時B球恰好通過最高點，此時兩球作用于環(huán)形圓管的合力為零，那么m1、m2、R和v0應(yīng)滿足的關(guān)系式是____________．參考答案：（1）在飛機沿著拋物線運動時被訓(xùn)人員處于完全失重狀態(tài)，加速度為g，拋物線的后一半是平拋運動，在拋物線的末端飛機速度最大，為v=250m/s.豎直方向的分量vy=250cos30o=216.5m/s．水平方向的分量vx=250sin30o=125m/s．平拋運動的時間t=vy/g=22.2s．水平方向的位移是s=vxt=2775m．被訓(xùn)航天員處于完全失重狀態(tài)的總時間是t總=10×2t=444s．（2）T-mg=mv2/r

由題意得T=8mg，r=v2/7g=915.7m（3）每飛過一個120o的圓弧所用時間t‘=（2πr/v）/3=7.67s，t總=10t‘+t總=76.7+444=520.7s（4）s總=20s+10×2rsin30o=55500+15859=71359m．．9.如圖所示，將粗細(xì)相同的兩段均勻棒A和B粘合在一起，并在粘合處用繩懸掛起來，棒恰好處于水平位置并保持平衡．如果B的密度是A的密度的2倍，則A與B的長度之比為，A與B的重力之比為．參考答案：：1

,

1：

10.如圖所示，放在水平圓盤上質(zhì)量為0.5kg的小物塊，離轉(zhuǎn)軸距離0.2m。當(dāng)小物塊隨圓盤一起以2rad/s的角速度做勻速圓周運動時，其受到靜摩擦力的大小為

▲

N．參考答案：11.一只標(biāo)有“18V，10W”的燈泡，正常工作時的電阻為Ω；若用多用電表的歐姆檔來測量這只燈泡的電阻，則測出的阻值應(yīng)（填“大于”、“等于”或“小于”）正常工作時的電阻。參考答案：32.4Ω，小于12.有一列簡諧橫波在彈性介質(zhì)中沿x軸正方向以速率v=10m/s傳播，某時刻的波形如圖所示，把此時刻作為零時刻，質(zhì)點A的振動方程為y=

m.參考答案：13.某同學(xué)用DIS系統(tǒng)在實驗室做“單擺的周期T與擺長L的關(guān)系”實驗，通過計算機描繪出兩次實驗中的單擺的振動圖像，由圖可知，兩次實驗中單擺的頻率之比=

▲

；兩單擺擺長之比▲

．參考答案：4:3

（2分）；

9:16三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時，兩環(huán)速度大?。唬?）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對系統(tǒng)，由機械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運動過程中A環(huán)距軌道最低點的最大高度為h1，如圖所示，整體機械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號，探測器上還裝著兩個相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測器的自動導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進(jìn)而不再避開障礙物．此時地球上的科學(xué)家只能對探測器進(jìn)行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請計算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動另一個備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測器不與障礙物相碰．

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(16分)如圖所示，間距為L的兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌光滑且電阻忽略不計。場強為B的條形勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁場區(qū)域的寬度為d1，間距為d2。兩根質(zhì)量均為m、有效電阻均為R的導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。(設(shè)重力加速度為g)（1）若a進(jìn)入第2個磁場區(qū)域時，b以與a同樣的速度進(jìn)入第1個磁場區(qū)域，求b穿過第1個磁場區(qū)域過程中增加的動能△Ek。（2）若a進(jìn)入第2個磁場區(qū)域時，b恰好離開第1個磁場區(qū)域；此后a離開第2個磁場區(qū)域時，b又恰好進(jìn)入第2個磁場區(qū)域，且a、b在任意一個磁場區(qū)域或無磁場區(qū)域的運動時間均相。求b穿過第2個磁場區(qū)域過程中，兩導(dǎo)體棒產(chǎn)生的總焦耳熱Q。（3）對于第(2)問所述的運動情況，求a穿出第k個磁場區(qū)域時的速率。參考答案：解析：(1)a和b不受安培力作用，由機械能守恒定律知，

①

（2）設(shè)導(dǎo)體棒剛進(jìn)入無磁場區(qū)域時的速度為v1剛離開無磁場區(qū)域時的速度為v2，由能量守恒知：在磁場區(qū)域中，

②

在無磁場區(qū)域中，

③

解得

④

（3）在無磁場區(qū)域：根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律

⑤

且平均速度

⑥

有磁場區(qū)域：棒a受到的合力

⑦

感應(yīng)電動勢

⑧

感應(yīng)電流

⑨

解得

⑩

根據(jù)牛頓第二定律，在t到t+△t時間內(nèi)

則有

解得

聯(lián)列⑤⑥式，解得

由題意知，

17.（12分）如圖所示，光滑的足夠長的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l(xiāng)，在M、P點和N、Q點間各連接一個額定電壓為U、阻值恒為R的燈泡，在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B0，且磁場區(qū)域可以移動。一電阻也為R、長度也剛好為l的導(dǎo)體棒ab垂直固定在磁場左邊的導(dǎo)軌上，離燈L1足夠遠(yuǎn)?，F(xiàn)讓勻強磁場在導(dǎo)軌間以某一恒定速度向左移動，當(dāng)棒ab處在磁場中時兩燈恰好正常工作。棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計。（1）求磁場移動的速度；（2）求磁場區(qū)域經(jīng)過棒ab的過程中燈L1所消耗的電能；（3）撤掉導(dǎo)體棒ab，并保持磁場不移動（仍在cdfe矩形區(qū)域），而是均勻改變磁感應(yīng)強度，為使兩燈正常發(fā)光，試求磁感應(yīng)強度Bt隨時間t的變化規(guī)律。參考答案：解析：（1）當(dāng)燈正常發(fā)光時Iab=2I1ε=U+IabR=3UV=(2)ab棒在磁場中的時間：燈1所消耗的能量為W＝（3）要使二燈都正常發(fā)光，則ε＝2Uε＝Bt隨時間t的變化規(guī)律：Bt＝B0±＝B0±t18.如圖所示，有一質(zhì)量為M=2kg的平板小車靜止在光滑的水平地面上，現(xiàn)有質(zhì)量均為m=1kg的小物塊A和B（均可視為質(zhì)點），由車上P處分別以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右運動，最終A、B兩物塊恰好停在小車兩端沒有脫離小車。已知兩物塊與小車間的動摩擦因數(shù)都為μ=0.1，取g=10m/s2。求：（1）小車的長度L；（2）A在小車上滑動的過程中產(chǎn)生的熱量；（3）從A、B開始運動計時，經(jīng)5s小車離原位置的距離。參考答案：（1）由于開始時物塊A、B給小車的摩擦力大小相等，方向相反，小車不動，物塊A、B做減速運動，加速度a大小一樣，A的速度先減為零。

設(shè)A在小車上滑行的時間為t1，位移為s1，由牛頓定律

μmg=ma

A做勻減速運動，由運動學(xué)公式

v1=at1

由以上三式可得

a=1m/s2，t1=2s

，s1=2m

A在小車上滑動過程中，B也做勻減速運動，B的位移為s