
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山西省運(yùn)城市永濟(jì)逸夫中學(xué)高三物理月考試題含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(單選)如圖所示,電源內(nèi)阻不可忽略,電路中接有一小燈泡和一電動(dòng)機(jī)。小燈泡L上標(biāo)有“6V12W”字樣,電動(dòng)機(jī)的線圈電阻RM=0.50Ω。若燈泡正常發(fā)光時(shí),電源的輸出電壓為12V,此時(shí)A.整個(gè)電路消耗的電功率為24WB.電動(dòng)機(jī)的熱功率為12WC.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為12WD.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為12W參考答案:D2.光滑水平面上有一質(zhì)量為M的木板,在木板的最左端有一質(zhì)量為m的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)).小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.開始時(shí)它們都處于靜止?fàn)顟B(tài),某時(shí)刻給小滑塊一瞬時(shí)沖量,使小滑塊以初速度v0向右運(yùn)動(dòng).經(jīng)過一段時(shí)間小滑塊與木板達(dá)到共同速度v,此時(shí)小滑塊與木板最左端的距離為d,木板的位移為x,如圖所示.下列關(guān)系式正確的是()A. B.C. D.參考答案:C【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律;能量守恒定律.【分析】系統(tǒng)不受外力,則整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)量守恒;再分別對M和m進(jìn)行受力分析,由動(dòng)能定理可得出摩擦力做功與動(dòng)能之間的關(guān)系;再由功能關(guān)系求得摩擦力做功與動(dòng)能變化間的關(guān)系.【解答】解:由動(dòng)量守恒可知:mv0=(M+m)v可知:v=﹣﹣﹣(1)對m分析可知,m只有M的摩擦力做功,則由動(dòng)能定理可知,﹣μmg(x+d)=mv2﹣mv02(2)對M分析可知,M受m的摩擦力做功,由動(dòng)能定理可知:μmgx=Mv2;(3)聯(lián)立可知:μmgd=;故只有C正確;故選C.3.如圖所示,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(qiáng)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。取沿順時(shí)針的感應(yīng)電逋方向?yàn)檎?,由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:D由楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向可得D是正確的4.(多選)如圖所示,MPQO為有界的豎直向下的勻強(qiáng)電場(邊界上有電場),電場強(qiáng)度為E=mg/q,ACB為光滑固定的半圓形軌道,軌道半徑為R,A、B為圓水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn),AC為圓弧。一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電小球,從A點(diǎn)正上方高為H=R處由靜止釋放,并從A點(diǎn)沿切線進(jìn)入半圓軌道,不計(jì)空氣阻力及一切能量損失,關(guān)于帶電小球的受力及運(yùn)動(dòng)情況,下列說法正確的是(
)A.小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對軌道壓力為2mg
B.小球在AC部分運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度不變C.適當(dāng)增大E,小球到達(dá)C點(diǎn)的速度可能為零D.若E=2mg/q,要使小球沿軌道運(yùn)動(dòng)到C,則應(yīng)將H至少調(diào)整為3R/2參考答案:AD解析:A、小球進(jìn)入半圓軌道,電場力和重力平衡,小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理知,mgH=mvA2-0,解得:vA=.根據(jù)牛頓第二定律得:N=m,則小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力為2mg.故A正確.B、小球在AC部分做勻速圓周運(yùn)動(dòng),加速度大小不變,方向始終指向圓心.故B錯(cuò)誤.C、若電場力小于重力,根據(jù)動(dòng)能定理知,小球到達(dá)C點(diǎn)的速度不可能為零.若小球所受的電場力大于重力,根據(jù)徑向的合力通過向心力,在最低點(diǎn)的速度不可能為零.故C錯(cuò)誤.D、若E=,在最低點(diǎn)軌道的作用力為零,根據(jù)牛頓第二定律得,qE-mg=m,解得:vC=,根據(jù)動(dòng)能定理得:mg(H+R)-qER=mvC2-0,解得:H=R.所以H至少為R.故D正確.故選:AD.5.如圖所示,木塊m和M疊放在一固定在地面不動(dòng)的斜面上,它們一起沿斜面勻速下滑,則m、M
間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1和M、斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2可能正確的有(
)A.μ1=0,μ2=0B.μ1=0,μ2≠0C.μ1≠0,μ2=0
D.μ1≠0,μ2≠0參考答案:BD二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.如圖,一列簡諧橫波沿x軸傳播,實(shí)線為tl=0時(shí)刻的波形圖,虛線為t2=0.05s時(shí)的波形圖。(1)若波沿x軸正方向傳播且2T<t2-t1<3T(T為波的周期),求波速.(2)若波速v=260m·s-1,則從tl=0時(shí)刻起x=2m處的質(zhì)點(diǎn)第三次運(yùn)動(dòng)到波谷所需的時(shí)間。參考答案:(1)220m/s;(2)【詳解】(1)波沿x軸正向傳播,由圖像可知:λ=4m;在?t時(shí)間內(nèi):因?yàn)?T<t2-t1<3T,則n=2,此時(shí),解得,(2)若波速v=260m/s,則在?t=0.05s內(nèi)傳播的距離為則波沿x軸負(fù)向傳播,此時(shí)周期為,則從tl=0時(shí)刻起x=2m處的質(zhì)點(diǎn)第三次運(yùn)動(dòng)到波谷所需的時(shí)間
7.(5分)重力勢能實(shí)際上是萬有引力勢能在地面附近的近似表達(dá)式,其更精確的表達(dá)式為,式中G為萬有引力恒量,M為地球質(zhì)量,m為物體質(zhì)量,r為物體到地心的距離,并以無窮遠(yuǎn)處引力勢能為零?,F(xiàn)有一質(zhì)量為m的地球衛(wèi)星,在離地面高度為H處繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知地球半徑為R,地球表面處的重力加速度為g,地球質(zhì)量未知,則衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為
,衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能為
。參考答案:;8.氫原子的能級圖如圖所示,一群氫原子處于量子數(shù)n=4能量狀態(tài),則氫原子最多輻射
種頻率的光子。輻射光子的最大能量為
。參考答案:9.一個(gè)物體從斜面上高h(yuǎn)處由靜止滑下并緊接著在水平面上滑行一段距離后停止,測得停止處相對開始運(yùn)動(dòng)處的水平距離為S,如圖,不考慮物體滑至斜面底端的碰撞作用,并設(shè)斜面與水平面對物體的動(dòng)摩擦因數(shù)相同.則動(dòng)摩擦因數(shù)μ為.參考答案:
h/μ
10.如圖所示,導(dǎo)熱性能良好的氣缸開口向下,缸內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞在氣缸內(nèi)可以自由滑動(dòng)且不漏氣,其下方用細(xì)繩吊著砂桶,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)砂桶中的細(xì)沙不斷流出,這一過程可視為一緩慢過程,且環(huán)境溫度不變,則在此過程中氣缸內(nèi)氣體分子的平均速率
(選填“減小”、“不變”、“增大”),單位時(shí)間單位面積缸壁上受到氣體分子撞擊的次數(shù)
(選填“減少”、“不變”、“增加”).參考答案:不變,增加【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程;封閉氣體壓強(qiáng).【分析】分析活塞可知內(nèi)部壓強(qiáng)的變化;由溫度的變化及壓強(qiáng)變化可知體積變化,根據(jù)溫度的微觀含義:溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度越高,平均動(dòng)能越大,分析氣體分子平均動(dòng)能的變化,即可知道平均速率的變化.根據(jù)壓強(qiáng)的計(jì)算可求出壓強(qiáng)的變化,再根據(jù)壓強(qiáng)的意義,分析單位時(shí)間單位面積器壁上受到氣體分子撞擊的次數(shù)如何變化.【解答】解:因溫度不變,分子的平均動(dòng)能不變,則氣體的平均速率不變;以活塞和沙桶整體為研究對象,設(shè)總質(zhì)量為m,受力分析,根據(jù)平衡條件有:PS+mg=P0S得:P=P0﹣細(xì)沙流出后,mg減小,則P增大,由于平均速率不變,根據(jù)壓強(qiáng)的微觀含義可知,單位時(shí)間單位面積器壁上受到氣體分子撞擊的次數(shù)增加;故答案為:不變,增加11.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究“探究做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系”,圖中桌
面水平放置,小車可放置砝碼,實(shí)驗(yàn)中小車碰到制動(dòng)裝置時(shí),鉤碼尚未到達(dá)地面。①實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下:
a.在小車放入砝碼,把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,連在小車后端,用細(xì)繩連接小車和鉤碼;
b.將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,_________,_________,小車拖動(dòng)紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)斷開開關(guān);
c.改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量,更換紙帶,重復(fù)第二步的操作。②如圖a所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T則打c點(diǎn)時(shí)小車的速度為___________。要驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化的關(guān)系,除鉤碼和砝碼的質(zhì)量、位移、速度外,還要測出的物理量有:_______________________。
③某同學(xué)用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差,你認(rèn)
為在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是:
a._________________________________;
b._________________________________;
④實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖b中的圖線(其中△v2=v2-v02),根據(jù)圖線可獲得的
結(jié)論是_____________________________________________。
參考答案:.①接通電源(1分)
釋放小車(1分)②(2分)
小車的質(zhì)量(1分)③a.平衡摩擦力(1分)
b.重物的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力(1分)④小車初末速度的平方差與位移成正比(或合外力做功等于物體動(dòng)能的變化)。12.某同學(xué)用如圖所示裝置“研究物體的加速度與外力關(guān)系”,他將光電門固定在氣墊軌道上的某點(diǎn)B處,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平后,用重力為F的鉤碼,經(jīng)繞過滑輪的細(xì)線拉滑塊,每次滑塊從同一位置A由靜止釋放,測出遮光條通過光電門的時(shí)間t。改變鉤碼個(gè)數(shù),重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計(jì)算如下表。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345F/N0.490.981.471.962.45t/(ms)40.428.623.320.218.1t2/(ms)21632.2818.0542.9408.0327.66.112.218.424.530.6(1)為便于分析與的關(guān)系,應(yīng)作出
的關(guān)系圖象,并在如圖坐標(biāo)紙上作出該圖線(2)由圖線得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:
(3)設(shè)AB間的距離為s,遮光條的寬度為d,請你由實(shí)驗(yàn)結(jié)論推導(dǎo)出物體的加速度與時(shí)間的關(guān)系:
。(4)由以上得出的結(jié)論是:
。參考答案:(1)
圖略(2)與成正比(3)推導(dǎo)過程:(4)在誤差允許范圍內(nèi),物體質(zhì)量一定時(shí),加速度與外力成正比13.A、B兩物體在光滑水平地面上沿一直線相向而行,A質(zhì)量為5kg,速度大小為10m/s,B質(zhì)量為2kg,速度大小為5m/s,它們的總動(dòng)量大小為_________kgm/s;兩者相碰后,A沿原方向運(yùn)動(dòng),速度大小為4m/s,則B的速度大小為_________m/s。
參考答案:.40;10三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.如圖,一豎直放置的氣缸上端開口,氣缸壁內(nèi)有卡口a和b,a、b間距為h,a距缸底的高度為H;活塞只能在a、b間移動(dòng),其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m,面積為S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均絕熱,不計(jì)他們之間的摩擦。開始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài),上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0,溫度均為T0?,F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體,直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案:試題分析:由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài),求封閉氣體的壓強(qiáng),然后找到不同狀態(tài)下氣體參量,計(jì)算溫度或者體積。開始時(shí)活塞位于a處,加熱后,汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程,直至活塞開始運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T1,壓強(qiáng)為p1,根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后,汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程,直至活塞剛好到達(dá)b處,設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T2;活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S(H+h)⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開始加熱到活塞到達(dá)b處的過程中,汽缸中的氣體對外做的功為⑧故本題答案是:點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量,再利用氣態(tài)方程求解即可。15.為了測量木塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),某同學(xué)用鐵架臺(tái)將長板傾斜支在水平桌面上,組成如圖甲所示的裝置,所提供的器材有:長木板、木塊(其前端固定有用于擋光的窄片K)、光電計(jì)時(shí)器、米尺、鐵架臺(tái)等,在長木板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn),B點(diǎn)處放置光電門(圖中未畫出),用于記錄窄片通過光電門時(shí)的擋光時(shí)間,該同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):(1)用游標(biāo)尺測量窄片K的寬度d如圖乙所示,則d=______mm,測量長木板上A、B兩點(diǎn)間的距離L和豎直高度差h。(2)從A點(diǎn)由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑,測得木塊經(jīng)過光電門時(shí)的檔光時(shí)間為△t=2.50×10-3s,算出木塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度v=_____m/s,由L和v得出滑塊的加速度a。(3)由以上測量和算出的物理量可以得出木塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為μ=_______(用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示)參考答案:
(1).(1)2.50;
(2).(2)1.0;
(3).(3)試題分析:(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù);(2)擋光片通過光電門的時(shí)間很短,因此可以用其通過的平均速度來代替瞬時(shí)速度;(3)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律寫出表達(dá)式,求動(dòng)摩擦因數(shù)的大小。解:(1)主尺讀數(shù)是2mm,游標(biāo)讀數(shù)是,則窄片K的寬度;(2)木塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度(3)對木塊受力分析,根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有:據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有其中、聯(lián)立解得:四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖所示,一小球從A點(diǎn)以某一水平向右的初速度出發(fā),沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后,進(jìn)入半徑R=10cm的光滑豎直圓形軌道,圓形軌道間不相互重疊,即小球離開圓形軌道后可繼續(xù)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng),C點(diǎn)右側(cè)有一壕溝,C、D兩點(diǎn)的豎直高度h=0.8m,水平距離s=1.2m,水平軌道AB長為L1=1m,BC長為L2=3m,.小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,則:(1)若小球恰能通過圓形軌道的最高點(diǎn),求小球在A點(diǎn)的初速度?(2)若小球既能通過圓形軌道的最高點(diǎn),又不掉進(jìn)壕溝,求小球在A點(diǎn)的初速度的范圍是多少?
參考答案:解:(1)小球恰能通過最高點(diǎn)
①.........1分由B到最高點(diǎn)
mvB2=mv2+mg(2R)
②.........2分由A→B
?μmgL1=mvB2?mvA2
③.........2分解得:在A點(diǎn)的初速度vA=3m/s
④.........1分(2)若小球恰好停在C處,對全程進(jìn)行研究,則有:-μmg(L+L′)=0-mv′2,解得v′=4m/s.........2分所以當(dāng)3m/s≤vA≤4m/s時(shí),小球停在BC間.........1分
若小球恰能越過壕溝時(shí),則有h=gt2,
s=vt.........2分又-μmg(L+L′)=mv2-mv″2.........
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