河南省濮陽(yáng)市新世紀(jì)實(shí)驗(yàn)學(xué)校2021-2022學(xué)年高三物理月考試卷含解析

河南省濮陽(yáng)市新世紀(jì)實(shí)驗(yàn)學(xué)校2021-2022學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.電源的效率定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比.在測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)圖線如圖所示，圖中U為路端電壓，I為干路電流，a、b為圖線上的兩點(diǎn)，相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分別為、.由圖可知、的值分別為A、、

B、、

C、、

D、、參考答案：D電源效率，E為電源的總電壓（即電動(dòng)勢(shì)），根據(jù)圖象可知Ua=Ub=，所以選項(xiàng)D正確。2.如下圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，電壓表和電流表均為理想電表，原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，圖中Rt為熱敏電阻（溫度升高阻值減小），R為定值電阻。下列說(shuō)法正確的是A．副線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為VB．t＝0.02s時(shí)電壓表V2的示數(shù)為12VC．變壓器原、副線圈中的電流之比和輸入、輸出功率之比均為1∶4D．Rt處溫度升高時(shí)，電流表的示數(shù)變大，電壓表V2的示數(shù)不變參考答案：D3.如圖6甲所示，一條電場(chǎng)線與Ox軸重合，取O點(diǎn)電勢(shì)為零，Ox方向上各點(diǎn)的電勢(shì)隨x變化的情況如圖6乙所示，若在O點(diǎn)由靜止釋放一電子，電子僅受電場(chǎng)力的作用，則

A．電子將沿Ox方向運(yùn)動(dòng)

B．電子的電勢(shì)能將增大

C．電子運(yùn)動(dòng)的加速度恒定

D．電子運(yùn)動(dòng)的加速度先減小后增大參考答案：AD4.（單選）解放軍魚雷快艇在南海海域附近執(zhí)行任務(wù)，假設(shè)魚雷快艇的總質(zhì)量為M，以速度υ前進(jìn)，現(xiàn)沿快艇前進(jìn)方向發(fā)射一顆質(zhì)量為m的魚雷后，快艇速度減為原來(lái)的，不計(jì)水的阻力，則魚雷的發(fā)射速度為參考答案：A根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：解得，故A正確。故選A。5.如圖所示，絕緣輕桿兩端固定帶電小球A和B，輕桿處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，不考慮兩球之間的相互作用。初始時(shí)桿與電場(chǎng)線垂直，將桿右移的同時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90°，發(fā)現(xiàn)A、B兩球電勢(shì)能之和不變。根據(jù)如圖給出的位置關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是A．A一定帶正電，B一定帶負(fù)電B．A、B兩球帶電量的絕對(duì)值之比qA:qB＝1:2C．A球電勢(shì)能一定增加D．電場(chǎng)力對(duì)A球和B球都不做功參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一氫原子從能量為E2的能級(jí)躍遷至能量為E1的較低能級(jí)時(shí)釋放的光子的波長(zhǎng)為______（真空中光速c，普朗克常數(shù)h）參考答案：解析：由波爾假設(shè)可得hc/λ=E2-E1,釋放的光子的波長(zhǎng)為λ=.7.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l的等邊三角形ABC導(dǎo)線框，在A處用輕質(zhì)細(xì)線豎直懸掛于質(zhì)量也為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的水平均勻硬桿一端，硬桿另一端通過(guò)輕質(zhì)彈簧連接地面，離桿左端L/3處有一光滑固定轉(zhuǎn)軸O。垂直于ABC平面有一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，當(dāng)在導(dǎo)線框中通以逆時(shí)針方向大小為I的電流時(shí)，AB邊受到的安培力大小為________，此時(shí)彈簧對(duì)硬桿的拉力大小為________。參考答案：BIl；mg/4。 8.一飛船在某星球表面附近，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為，飛船在離該星球表面高度為h處，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為，已知引力常量為G，則該星球的質(zhì)量表達(dá)式為

。參考答案：由萬(wàn)有引力提供向心力可得，，聯(lián)立可解得9.（4分）如圖所示，圖甲為熱敏電阻R的電阻值隨溫度變化的圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個(gè)簡(jiǎn)單恒溫箱溫控電路，繼電器線圈的電阻為=99，當(dāng)線圈的電流大于或等于20mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電動(dòng)勢(shì)E=9.0V，內(nèi)阻r=1。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源．問(wèn)：

(1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在

（填“A、B端”或“C、D端”)；

(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50℃，可變電阻的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為

。參考答案：

答案：(1)A、B；(2)26010.參考答案：200遠(yuǎn)距離輸電電壓，輸電線上損失的電壓，11.如圖所示水平軌道BC，左端與半徑為R的四分之一圓周AB光滑連接，右端與四分之三圓周CDEF光滑連接，圓心分別為O1和O2。質(zhì)量為m的過(guò)山車從距離環(huán)底高為R的A點(diǎn)處，由靜止開始下滑，且正好能夠通過(guò)環(huán)頂E點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦阻力。則過(guò)山車在通過(guò)C點(diǎn)后的瞬間對(duì)環(huán)的壓力大小為___________，在過(guò)環(huán)中D點(diǎn)時(shí)的加速度大小為___________。參考答案：6mg，g12.某研究性實(shí)驗(yàn)小組為探索航天器球形返回艙穿過(guò)大氣層時(shí)所受空氣阻力(風(fēng)力)的影響因素，進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)研究。如圖為測(cè)定風(fēng)力的實(shí)驗(yàn)裝置圖。其中CD是一段水平放置的長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑均勻電阻絲，電阻絲阻值較大；一質(zhì)量和電阻均不計(jì)的細(xì)長(zhǎng)裸金屬絲一端固定于O點(diǎn)，另一端懸掛小球P，無(wú)風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點(diǎn)接觸，OC=H；有風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點(diǎn)(如圖中虛線所示，細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸)。(1)已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，理想電壓表兩接線柱分別與O點(diǎn)和C點(diǎn)相連，球P的質(zhì)童為m，重力加速度為g，由此可推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為F=_______。(2)研究小組的同學(xué)猜想:風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個(gè)因數(shù)有關(guān)，于是他們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)后獲得了如下數(shù)據(jù)：(下表中風(fēng)速v的單位為m/s，電壓U的單位為V，球半徑r的單位為m)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，風(fēng)力大小F與風(fēng)速大小v和球半徑r的關(guān)系是_______(比例系數(shù)用k表示)。參考答案：

(1).

(2).【詳解】(1)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)小球受力分析，設(shè)金屬絲與豎直方向的夾角為，由平衡條件可得，風(fēng)力。金屬絲與電阻絲交點(diǎn)與C點(diǎn)間長(zhǎng)度為，電阻；由串聯(lián)分壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)。聯(lián)立解得：。(2)由表中數(shù)據(jù)可得，在球半徑一定的情況下，電壓表示數(shù)與風(fēng)速成正式，則風(fēng)力大小與風(fēng)速成正比，即與成正比。由球的體積公式、密度公式和可得，；在風(fēng)速一定的情況下，球半徑增大到原來(lái)的兩倍，電壓表示數(shù)減小為原來(lái)的，可得風(fēng)速一定的條件下，風(fēng)力與半徑的關(guān)系為與成正比。綜上，風(fēng)力大小與風(fēng)速大小和球半徑的關(guān)系是。13.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s。①寫出x=2.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程式y(tǒng)=

▲

㎝；②求出x=0.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～4.5s內(nèi)通過(guò)的路程s=▲㎝。參考答案：①y=-5sin(2πt)②90三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖甲所示的裝置可用于“探究功與速度變化的關(guān)系”．實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：第一步：用螺旋測(cè)微器測(cè)擋光片的寬度d．把擋光片放入AF之間后，他應(yīng)先轉(zhuǎn)動(dòng)

，到F靠近擋光片，再轉(zhuǎn)動(dòng)

到F夾住擋光片，直至聽到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動(dòng)

，使F固定后讀數(shù)（填圖乙中所給儀器部件字母）．此時(shí)，螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖丙所示，則擋光片的寬度是

mm．第二步：把擋光片固定在小車上，測(cè)得小車和擋光片的總質(zhì)量為M，把小車放到軌道上，用細(xì)線一端與小車連接，另一端跨過(guò)定滑輪掛上砝碼盤．第二步：保持軌道水平，通過(guò)調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m0．第三步：增加砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量到m，釋放后，小車經(jīng)過(guò)光電門1和2，記錄光電門1和2的擋光時(shí)間分別為t1、t2（小車通過(guò)光電門2后，砝碼盤才落地）．測(cè)出光電門1和2的中心距離s．第四步：保持其它條件不變，僅移動(dòng)光電門2，改變兩光電門的距離s（小車通過(guò)光電門2后，砝碼盤才落地），多次實(shí)驗(yàn)后作出如圖丁所示的圖線，其中數(shù)據(jù)均取國(guó)際單位，且圖線斜率為1.01．若圖線中橫坐標(biāo)為（M+m）（）2，則縱坐標(biāo)為

（用題目中所給的符號(hào)表示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間）．參考答案：D，H，G，5.695，m0gs．【考點(diǎn)】探究功與速度變化的關(guān)系．【分析】使用螺旋測(cè)微器時(shí)，選旋動(dòng)粗調(diào)旋鈕，再轉(zhuǎn)到微調(diào)旋鈕，最后撥動(dòng)止動(dòng)旋鈕固定后讀數(shù)．螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．根據(jù)功能關(guān)系可以求出需要驗(yàn)證的關(guān)系式，即可知道縱坐標(biāo)．【解答】解：用螺旋測(cè)微器測(cè)電阻絲的直徑時(shí)，先轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)旋鈕D使測(cè)微螺桿F接近被測(cè)電阻絲，再轉(zhuǎn)到微調(diào)旋鈕H夾住被測(cè)物，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動(dòng)止動(dòng)旋鈕G使F固定后讀數(shù)．螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為：D=5.5mm+19.5×0.01mm=5.695mm；當(dāng)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m0時(shí)，小車做勻速運(yùn)動(dòng)，則f=m0g，根據(jù)動(dòng)能定理可知：m0gs=（M+m）（）2﹣（M+m）（）2，若圖線中橫坐標(biāo)為（M+m）（）2，則縱坐標(biāo)為m0gs．故答案為：D，H，G，5.695，m0gs．15.在探究閉合電路規(guī)律的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，某同學(xué)用如圖甲所示電路探究某一型號(hào)電池的輸出電壓U與輸出電流I的關(guān)系如圖丙所示。已知R0為阻值等于5.0Ω的定值電阻，電壓表視為理想電壓表。（1）請(qǐng)將圖乙所示的實(shí)驗(yàn)器材連成實(shí)驗(yàn)電路。甲

乙

丙（2）若電壓表V2的讀數(shù)為1.0V，則電源的輸出電流I＝____________A；（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，通過(guò)測(cè)量得到電壓表V1的示數(shù)U1隨電壓表V2的示數(shù)U2變化的U1-U2曲線如圖丙所示，由此可知電池內(nèi)阻________（填“是”或“不是”）常數(shù)，短路電流為____________A，電源的最大輸出功率為____________W。參考答案：（1）如圖所示（3分）（2）0.20（1分）（3）是（2分）1.5（2分）0.3125（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，U形管內(nèi)盛有水銀，一端開口，另一端封閉一定質(zhì)量的理想氣體，被封閉氣柱的長(zhǎng)度為10cm，左右兩管液面高度差為1.7cm，大氣壓強(qiáng)p=75.0cmHg。現(xiàn)逐漸從U形管中取走一部分水銀，使得左右兩管液面高度差變?yōu)?0cm。求：①兩管液面高度差變?yōu)?0cm后，被封閉氣柱的長(zhǎng)度是多少；②需要向U形管內(nèi)注入多少厘米的水銀，才能讓高度差從10cm變?yōu)閮晒芤好纨R平。參考答案：(1)11.8cm(2)13.2cm【詳解】解：(1)設(shè)空氣柱長(zhǎng)度時(shí)壓強(qiáng)為；當(dāng)高度差為時(shí)，空氣柱的長(zhǎng)度為，壓強(qiáng)為則有：由玻意耳定律得：逐漸從U形管中取走一部分水銀右側(cè)水銀面低于左側(cè)水銀面則有：聯(lián)立解得：(2)當(dāng)兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度時(shí)，設(shè)空氣柱的長(zhǎng)度為，壓強(qiáng)為，則有：由玻意耳定律得：聯(lián)立解得：設(shè)注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度為，依題意得：聯(lián)立解得：17.（計(jì)算）（2014秋?湖北期末）如圖所示，在矩形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=5.0×10﹣2T，矩形區(qū)域長(zhǎng)為m，寬為0.2m，在AD邊中點(diǎn)O處有一放射源，某時(shí)刻，放射源沿紙面向磁場(chǎng)中各方向均勻地輻射出速率均為v=2×l06m/S的某種帶正電粒子，帶電粒子質(zhì)量m=1.6×10﹣27kg．電荷量為q=+3.2×l0﹣19C（不計(jì)粒子重力），求：（1）帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為多大？（2）從BC邊界射出的粒子中，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為多少？（3）若放射源向磁場(chǎng)內(nèi)共輻射出了N個(gè)粒子，求從CD邊界射出的粒子有多少個(gè)？參考答案：（1）帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為0.2m；（2）從BC邊界射出的粒子中，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為×10﹣7s；（3）若放射源向磁場(chǎng)內(nèi)共輻射出了N個(gè)粒子，從CD邊界射出的粒子有個(gè)．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)解：（1）洛倫茲力提供向心力：qvB=m得：R==0.2m（2）因?yàn)樗辛Ｗ拥能壽E半徑相同，所以弦最短的圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角最小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短．作EO⊥AD，EO弦最短，因?yàn)?0.2m，且R=0.2m所以對(duì)應(yīng)的圓心角為θ=又qvB=mR（）2得：T=則最短時(shí)間為：t===×10﹣7s（3）判斷從O點(diǎn)哪些方向射入磁場(chǎng)的粒子將會(huì)從CD邊射出，如圖為兩個(gè)邊界，當(dāng)速度方向滿足一定條件時(shí)，粒子將從D點(diǎn)射出磁場(chǎng)，=m，且R=0.2m由三角函數(shù)知識(shí)可知∠OO2D=此時(shí)射入磁場(chǎng)的粒子速度方向與OD夾角為，當(dāng)軌跡圓與BC邊相切時(shí)，因?yàn)镽=0.2m，=0.2m，可知圓心O1在AD邊上，因?yàn)椋妓詭щ娏Ｗ硬豢赡芡ㄟ^(guò)C點(diǎn)，與BC相切的即為從CD邊射出磁場(chǎng)的最上邊緣的粒子，該粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度方向垂直AD向上，與OD之間的夾角為，所以從CD邊射出的粒子，射入磁場(chǎng)時(shí)速度方向應(yīng)與OD邊夾角在到之間△θ=的范圍內(nèi)，因?yàn)榉派湓聪虼艌?chǎng)內(nèi)各方向均勻地輻射粒子，所以能從CD邊射出的粒子數(shù)目為：n=N即：n=答：（1）帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為0.2m；（2）從BC邊界射出的粒子中，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為×10﹣7s；（3）若放射源向磁場(chǎng)內(nèi)共輻射出了N個(gè)粒子，從CD邊界射出的粒子有個(gè)．18.如圖甲所示，光滑絕緣斜面的傾角θ=30°，矩形區(qū)域GHIJ（GH與IJ相距為d）內(nèi)存在著方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為d的正方形閉合金屬線框abcd平放在斜面上，開始時(shí)ab邊與GH相距也為d，現(xiàn)用一平行于斜面的恒力拉動(dòng)線框，使其由靜止開始（t=0）沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框完全通過(guò)磁場(chǎng)后運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間再撤去外力．已知線框運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電流I隨時(shí)間t變化的I一t圖象如圖乙所示（規(guī)定電流沿abcd方向?yàn)檎阎蛏洗┻^(guò)磁場(chǎng)時(shí)線框中電流大小為I0，前后兩次通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的時(shí)間之比為2：1，重力加速度為g，斜足夠長(zhǎng)，線框ab邊始終與GH平行，求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向；（2）線框的電阻阻值；（3）撤去外力之前線框位移的大?。畢⒖即鸢福航猓海?）由I﹣t圖象知