山西省忻州市米洋學(xué)校2021-2022學(xué)年高三物理月考試題含解析

山西省忻州市米洋學(xué)校2021-2022學(xué)年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.如圖所示，一個(gè)小孩從粗糙的滑梯上自由滑下，在下滑過程中（）A．小孩重力勢能的減少量等于動能的增加量B．小孩的機(jī)械能守恒C．小孩的機(jī)械能減少D．小孩的機(jī)械能增加參考答案：C解：小孩從滑梯上加速滑下，速度變大，動能變大；由高度變小，所以重力勢能變?。挥捎谝朔Σ磷龉?，有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以小孩的機(jī)械能減少，則小孩重力勢能的減少量大于動能的增加量，故ABD錯(cuò)誤，C正確．故選：C．2.如圖甲所示，矩形導(dǎo)線框ABCD固定在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線框所在平面向里。規(guī)定垂直于線框所在平面向里為磁場的正方向；線框中沿著ABCDA方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向。要在線框中產(chǎn)生如圖乙所示的感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律可能為（

）參考答案：B由楞次定律可得3.裝修公司進(jìn)行家居裝飾時(shí)，有時(shí)會有這樣的需求：在墻上同一豎直線上從上到下，按照一定的間距要求，噴涂上相應(yīng)的顏色，可以用噴槍染料液噴射出去。噴槍是水平放置且固定的，圖示虛線分別為水平線和豎直線。A、B、C、D四個(gè)液滴可以視為質(zhì)點(diǎn)；不計(jì)空氣阻力，要求AB、BC、CD間距依次為7cm、5cm、3cm，D與水平線的間距為1cm，如圖所示，正確的是A．ABCD四個(gè)液滴的射出速度可以相同，要達(dá)到目的，只需要調(diào)整它們的

出射時(shí)間間隔即可B．ABCD四個(gè)液滴在空中的運(yùn)動時(shí)間是相同的C．ABCD四個(gè)液滴出射速度之比應(yīng)為1：2：3：4D．ABCD四個(gè)液滴出射速度之比應(yīng)為3：4：6：12參考答案：D4.下列說法中正確的是

（

）A．物體在恒力作用下一定做直線運(yùn)動B．物體在恒力作用下不可能做圓周運(yùn)動C．物體在變力作用下不可能做直線運(yùn)動D．物體在變力作用下不可能做圓周運(yùn)動參考答案：

答案：B5.（單選）關(guān)于力和運(yùn)動，下列說法中正確的是A.物體在變力作用下不可能做直線運(yùn)動B.物體在恒力作用下可能做曲線運(yùn)動C.物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動D.物體在變力作用下不可能保持速率不變參考答案：B解析：A、只要是力的方向與速度的方向在一條直線上，物體就做直線運(yùn)動，與力的大小是否變化無關(guān)，所以A錯(cuò)誤．B、物體做曲線運(yùn)動的條件是合力的方向與速度方向不在同一條直線上，但合外力不一定變化，如平拋運(yùn)動．所以B選項(xiàng)正確．C、同A的分析，A選項(xiàng)正確，所以C錯(cuò)誤．D、勻速圓周運(yùn)動受的力的方向始終指向圓心，受的力是變力，但它的速度的大小變化，所以D錯(cuò)誤．故選B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.圖為一小球做平拋運(yùn)動的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的閃光頻率為________Hz..(2)小球做平拋運(yùn)動的初速度的大小為_____m/s參考答案：(1)10

(2)0.757.（00年吉、蘇、浙）（16分）如圖所示，厚度為h，寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A/之間會產(chǎn)生電熱差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場不太強(qiáng)時(shí)，電熱差U、電流I和B的關(guān)系為：，式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)。霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場的洛侖茲力運(yùn)動的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場，橫向電場對電子施加與洛倉茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛侖茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會形成穩(wěn)定的電勢差。設(shè)電流I是由電子和定向流動形成的，電子的平均定向速度為v，電量為e回答下列問題：（1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢_____下側(cè)面A的電勢（填高于、低于或等于）（2）電子所受的洛侖茲力的大小為______。（3）當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電差為U時(shí)，電子所受靜電力的大小為_____。（4）由靜電力和洛侖茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為其中h代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個(gè)數(shù)。參考答案：答案：（1）低于；（2）；（3）（4）電子受到橫向靜電力與洛侖茲力的作用，兩力平衡，有得：U=hvB

通過導(dǎo)體的電流密度I=nev·d·h

由

，有

得

8.如圖所示，實(shí)線是一列簡諧橫波在t1時(shí)刻的波形圖，虛線是在t2=(t1＋0.2)s時(shí)刻的波形圖．若波速為35m/s，則質(zhì)點(diǎn)M在t1時(shí)刻的振動方向?yàn)?/p>

；若在t1到t2的時(shí)間內(nèi)，M通過的路程為1m，則波速為

m/s．參考答案：向下259.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是__________，該反應(yīng)釋放出的能量為_________MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：10.如圖所示，質(zhì)量相等的物體a和b，置于水平地面上，它們與

地面問的動摩擦因數(shù)相等，a、b間接觸面光滑，在水平力F

作用下，一起沿水平地面勻速運(yùn)動時(shí)，a、b間的作用力=_________,如果地面的動摩擦因數(shù)變小，兩者一起沿水平地面作勻加速運(yùn)動，則____（填“變大”或“變小”或“不變”）。參考答案：F/2（2分），不變（2分）11.某興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖甲所示安裝；③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(其打點(diǎn)周期為0.02s)；④使電動小車以額定功率加速運(yùn)動，達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(設(shè)在整個(gè)過程中小車所受的阻力恒定)．在上述過程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的點(diǎn)跡如圖乙、圖丙所示，圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的第一個(gè)點(diǎn)．請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：(1)該電動小車運(yùn)動的最大速度為________m/s.

(2)該電動小車運(yùn)動過程中所受的阻力為________N.(3)該電動小車的額定功率為________W.參考答案：(1)1.5(或1.50)(2)1.6(或1.60)(3)2.4(或2.40)12.如右圖所示，質(zhì)點(diǎn)A從某一時(shí)刻開始在豎直平面內(nèi)沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動，出發(fā)點(diǎn)是與圓心O等高的點(diǎn)a，與此同時(shí)，位于圓心的質(zhì)點(diǎn)B自由下落。已知圓的半徑為R=19.6m，則質(zhì)點(diǎn)A的角速度至少

，才能使A、B相遇。參考答案：13.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運(yùn)動時(shí)跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運(yùn)動，則B的質(zhì)量mB=_______；碰撞過程中，B對A做功為

。參考答案：4.5m

；

3mv02/8

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個(gè)木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時(shí)A、B以共同速度v0運(yùn)動，C靜止。某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為?？键c(diǎn)：動量守恒定律15.（2013?黃岡模擬）某種材料的三棱鏡截面ABC如圖所示，底邊BC水平且鍍銀，其中∠A=90°，∠B=60°，一束豎直向下的光束從AB邊上的M點(diǎn)入射，經(jīng)過BC面反射后，從AC邊上的N點(diǎn)平行于BC邊射出，且MN連線平行于BC．求：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角；（Ⅱ）三棱鏡的折射率．（可用根式表示）參考答案：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．考點(diǎn)： 光的折射定律．專題： 光的折射專題．分析： （Ⅰ）由幾何知識求出光線在M點(diǎn)的入射角和折射角．（Ⅱ）運(yùn)用折射定律求解三棱鏡的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如圖，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由題意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根據(jù)折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根據(jù)反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即為：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．點(diǎn)評： 本題是幾何光學(xué)問題，作出光路圖，運(yùn)用幾何知識求出入射角和折射角是解題的關(guān)鍵之處，即能很容易解決此類問題．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖a所示，豎直光滑桿固定不動，上面套有下端接觸地面的輕彈簧和一個(gè)小物體。將小物體在一定高度靜止釋放，通過傳感器測量到小物體的速度和離地高度h并做出其動能-高度圖b。其中高度從0.35m下降到0.3m范圍內(nèi)圖像為直線，其余部分為曲線。以地面為零勢能面，根據(jù)圖像求：（1）小物體的質(zhì)量m為多少？（2）輕彈簧彈性勢能最大時(shí)，小物體的動能與重力勢能之和為多大？（3）把小物體和輕彈簧作為一個(gè)系統(tǒng)研究，系統(tǒng)具有的最小勢能為多少？參考答案：（1）根據(jù)機(jī)械能守恒或動能定理，由0.35m出下落至0.3m處的過程中為自由下落，由圖中讀出：在下落0.05m后，Ek=0.5JmgΔh=Ek

m=1kg…………4分（2）輕彈簧彈性勢能最大時(shí)，小物體位于最低處h1=0.185m處僅有重力勢能…………2分E=EP=mgh1=100.185=1.85J…………2分（3）由圖中讀出：小物體動能最大EK=

0.7J時(shí)，系統(tǒng)勢能最小…………2分由機(jī)械能守恒mgh0=EP+EK

…………2分EP=2.8J…………2分17.如圖甲所示，兩塊相同的平行金屬板M、N正對著放置，相距為，板M、N上的小孔s1、s2與O三點(diǎn)共線，s2O=R，連線s1O垂直于板M、N。以O(shè)為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。收集屏PQ上各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離都為2R，兩端點(diǎn)P、Q關(guān)于連線s1O對稱，屏PQ所對的圓心角θ=120°。質(zhì)量為m、電荷量為e的質(zhì)子連續(xù)不斷地經(jīng)s1進(jìn)入M、N間的電場，接著通過s2進(jìn)入磁場。質(zhì)子重力及質(zhì)子間的相互作用均不計(jì)，質(zhì)子在s1處的速度看作零。⑴若M、N間的電壓UMN=+U時(shí)，求質(zhì)子進(jìn)入磁場時(shí)速度的大小。⑵若M、N間接入如圖乙所示的隨時(shí)間t變化的電壓（式中，周期T已知），且在質(zhì)子通過板間電場區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)板間電場視為恒定，則質(zhì)子在哪些時(shí)刻自s1處進(jìn)入板間，穿出磁場后均能打到收集屏PQ上？⑶在上述⑵問的情形下，當(dāng)M、N間的電壓不同時(shí)，質(zhì)子從s1處到打在收集屏PQ上經(jīng)歷的時(shí)間t會不同，求t的最大值。參考答案：（1）根據(jù)動能定理，有

（2分）

（1分）

（2）質(zhì)子在板間運(yùn)動，根據(jù)動能定理，有（1分）

質(zhì)子在磁場中運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律，有（2分）

若質(zhì)子能打在收集屏上，軌道半徑與半徑應(yīng)滿足的關(guān)系：

（2分）

解得板間電壓

（1分）

結(jié)合圖象可知：質(zhì)子在…（,1,2,…）之間任一時(shí)刻從s1處進(jìn)入電場，均能打到收集屏上（2分）（3）M、N間的電壓越小，質(zhì)子穿出電場進(jìn)入磁場時(shí)的速度越小，質(zhì)子在極板間經(jīng)歷的時(shí)間越長，同時(shí)在磁場中運(yùn)動軌跡的半徑越小，在磁場中運(yùn)動的時(shí)間也會越長，出磁場后打到收集屏前作勻速運(yùn)動的時(shí)間也越長，所以當(dāng)質(zhì)子打在收集屏的P端時(shí)，對應(yīng)時(shí)間t最長，兩板間的電壓此時(shí)為（1分）在板間電場中運(yùn)動時(shí)間

（1分）在磁場中運(yùn)動時(shí)間（1分）出磁場后打到收集屏前作勻速運(yùn)動的時(shí)間

（1分）所以，運(yùn)動總時(shí)間

或t

（1分）18.（12分）如圖所示，用半徑為0.4m的電動滾輪在長薄鐵板上表面壓軋一道淺槽。薄鐵板的長為2.8m、質(zhì)量為10kg。已知滾輪與鐵板、鐵板與工作臺面間的動摩擦因數(shù)分別為0.3和0.1。鐵板從一端放入工作臺的滾輪下，工作時(shí)滾輪對鐵板產(chǎn)生恒定的豎直向下的壓力為100N，在滾輪的摩擦作用下鐵板由靜止向前運(yùn)動并被壓軋出一淺槽。已知滾輪轉(zhuǎn)動的角速度恒為5rad/s，g取10m/s2。

（1）通過分析計(jì)算，說明鐵板將如何運(yùn)動？

（2）加工一塊鐵板需要多少時(shí)間？

（3）加工一塊鐵板電動機(jī)要消耗多少電能？（不考慮電動機(jī)自身的能耗）

參考答案：解析：（1）開始滾輪給鐵板向前的滑動摩擦力F1＝μ1FN＝0.3×100N＝30N

工作臺給鐵板的摩擦阻力F2＝μ2FN＝0.1×(100+10×10)N＝20N

鐵板先向右做勻加速運(yùn)動：a＝m/s2＝1m/s2

加速過程鐵板達(dá)到的最大速度vm＝ωR＝5×0.4m/s＝2m/s

這一過程鐵板的位移s1＝m＝2m<2.8m，

此后砂輪給鐵板的摩擦力將變?yōu)殪o摩擦力，F(xiàn)1′＝F2，鐵板將做勻速運(yùn)動。

即整個(gè)過程中鐵板將先做加速度a＝1m/s2勻加速運(yùn)動，然后做vm＝2m/s的勻速運(yùn)動（只要上面已求出，不說數(shù)據(jù)也得分）