2021-2022學(xué)年湖南省衡陽市祁東縣丁字中學(xué)高三物理月考試卷含解析

2021-2022學(xué)年湖南省衡陽市祁東縣丁字中學(xué)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.如圖所示，作用于O點(diǎn)的三個(gè)力平衡，設(shè)其中一個(gè)力大小為F1，沿-y方向。大小未知的力F2與+x方向夾角θ，下列說法正確的是（

）

A．力F3只可能在第二象限

B．力F3與F2夾角越小，則力F3與F2越小

C．F3的最小值為F1cosθ

D．力F3可能在第三象限的任意區(qū)參考答案：

答案：BD2.一輛質(zhì)量為m的汽車在發(fā)動機(jī)牽引力F的作用下，沿水平方向運(yùn)動。在t0時(shí)刻關(guān)閉發(fā)動機(jī)，其運(yùn)動的v-t圖象如圖所示。已知汽車行駛過程中所受的阻力是汽車重量的k倍，則（

）A.加速過程與減速過程的平均速度比為1：2B.加速過程與減速過程的位移大小之比為1：2C.汽車牽引力F與所受阻力大小比為3：1D.汽車牽引力F做的功為參考答案：BCD由題圖可知，加速過程，位移；減速過程，位移，又，由以上各式解得加速過程與減速過程的位移大小之比為1：2，平均速度比為1：1，汽車牽引力F與所受阻力大小比為3：1，汽車牽引力F做的功為=，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,BCD正確。3.生活中處處用電，而我們需要的電都是通過變壓器進(jìn)行轉(zhuǎn)換的，為了測一個(gè)已知額定電壓為100V的燈泡的額定功率，如圖，理想變壓器的原、副線圈分別接有理想電流表A和燈泡L，滑動變阻器的電阻值范圍時(shí)0－100Ω不考慮溫度對燈泡電阻的影響，原、副線圈的匝數(shù)比為2:1，交流電源的電壓為U0＝440V，適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸片位置，當(dāng)燈泡在額定電壓下正常工作時(shí)，測得電流表A的示數(shù)為1.2A，則A.燈泡的額定功率為40W

B.燈泡的額定電流為2.4AC.滑動變阻器上部分接入的電阻值為50ΩD.滑動變阻器消耗的電功率為240W參考答案：AC解析：依題意，副線圈電流為2.4A，電壓為220V，由于滑動變阻器上部分的并聯(lián)電路電壓為100V，則下部分電阻電壓為120V，由串聯(lián)知識，上、下部分功率分配比為100:120＝5:6，故下部分電阻上電功率P下＝P總，P總＝1.2×440＝528W，則P下＝288W，下部分電阻R下＝288/2.42＝50Ω，則上部分電阻為50Ω，上部分電路消耗功率P下＝P總－P下-＝240W，故容易計(jì)算出燈泡的電流為0.4A，功率為40W.綜上AC正確.4.（2015?邢臺四模）如圖，真空中M、N處放置兩等量異種點(diǎn)電荷，a、b、c表示電場中的三條等勢線，d點(diǎn)和e點(diǎn)位于等勢線a上，f點(diǎn)位于等勢線c上，df平行于M、N．已知一帶正電的試探電荷從d點(diǎn)移動到f點(diǎn)時(shí)，試探電荷的電勢能增加，則以下判斷正確的是（）A．M點(diǎn)處放置的是正電荷B．若將帶正電的試探電荷沿圖中虛線de由d點(diǎn)移動到e點(diǎn)，則電場力先做正功、后做負(fù)功C．d點(diǎn)的電勢高于f點(diǎn)的電勢D．d點(diǎn)的場強(qiáng)與f點(diǎn)的場強(qiáng)完全相同參考答案：B：等勢面．解：A、因正電荷由d到f電場力做正功，電勢能增加，則電勢升高．故f點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)電勢．則N點(diǎn)為正電荷，故A錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤．B、將帶正電的試探電荷沿直線由d點(diǎn)移動到e點(diǎn)，電勢能先減小再增大到原來值，故電場力先做正功、后做負(fù)功．故B正確．D、d點(diǎn)與f點(diǎn)為關(guān)于兩電荷的中垂線對稱，則場強(qiáng)大小相等但方向不同，故D錯(cuò)誤；故選：B．5.如圖是A、B兩物體由同一地點(diǎn)沿相同的方向做直線運(yùn)動的v—t圖，由圖可知（

）A．A出發(fā)時(shí)間比B早5sB．第10s末A、B速度相等

C．第15s末A、B位移相等D．第20s末A、B位移之差為25m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.如圖所示，質(zhì)量為M，半徑為R的均勻圓形薄板可以繞光滑的水平軸A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，AB是它的直徑，O是它的圓心，重力加速度為g?，F(xiàn)在薄板上挖去一個(gè)直徑為R的圓，則圓板的重心將從O點(diǎn)向左移動________R的距離，在B點(diǎn)作用一個(gè)垂直于AB的力F使薄板平衡，此時(shí)AB恰處于水平位置，則F=________。

參考答案：

；

7.如圖所示，A、B兩點(diǎn)間電壓為U，所有電阻阻值均為R，當(dāng)K閉合時(shí)，UCD=______，當(dāng)K斷開時(shí)，UCD=__________。參考答案：0

U/38.氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級躍遷到第3能級時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：9.（2008?上海模擬）已知某物質(zhì)摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該物質(zhì)的分子質(zhì)量為

，單位體積的分子數(shù)為

．參考答案：；NA解：每個(gè)分子的質(zhì)量m=．單位體積的質(zhì)量等于單位體積乘以密度，質(zhì)量除以摩爾質(zhì)量等于摩爾數(shù)，所以單位體積所含的分子數(shù)n=NA；10.在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，按實(shí)驗(yàn)裝置要求安裝好器材后，應(yīng)按一定步驟進(jìn)行，下述操作步驟安排不盡合理，請將合理順序以字母代號填寫在下面的橫線上

（A）保持砂桶里的砂子質(zhì)量不變，在小車?yán)锛禹来a，測出加速度，重復(fù)幾次；

（B）保持小車質(zhì)量不變，改變砂桶里砂子質(zhì)量，測出加速度，重復(fù)幾次；

（C）用天平分別測出小車和小桶的質(zhì)量；

（D）平衡摩擦力，使小車近似做勻速直線運(yùn)動；（E）掛上小桶，放進(jìn)砂子，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，放開小車，在紙帶上打下一系列的點(diǎn)；（F）根據(jù)測量數(shù)據(jù)，分別畫出的圖線。在實(shí)驗(yàn)中，作出了如圖所示的A．B兩圖象，圖A中三線表示實(shí)驗(yàn)中

不同。圖B中圖線不過原點(diǎn)的原因是

。

參考答案：C、D、E、A、B、F或C、D、E、B、A、F小車和砝碼的總質(zhì)量；由于長木板的傾角過大。11.一個(gè)質(zhì)量為M=3kg的木板與一個(gè)輕彈簧相連，在木板的上方有一質(zhì)量m為2kg的物塊，若在物塊上施加一豎直向下的外力F，此時(shí)木板和物塊一起處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。突然撤去外力，木板和物塊一起向上運(yùn)動0.2m時(shí)，物塊恰好與木板分離，此時(shí)木板的速度為4m/s，則物塊和木板分離時(shí)彈簧的彈力為________N，木板和物塊一起向上運(yùn)動，直至分離的過程中，彈簧彈力做的功為________J。參考答案：０

N；

５０

J。12.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在進(jìn)行“研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材有木塊、木板、毛巾和砝碼，在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)表格和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表所示。實(shí)驗(yàn)序數(shù)接觸面的材料正壓力（N）滑動摩擦力（N）1木塊與木板20.42木塊與木板40.83木塊與木板61.24木塊與木板81.65木塊與毛巾82.5（1）根據(jù)上面設(shè)計(jì)的表格可以知道該實(shí)驗(yàn)用的實(shí)驗(yàn)方法為________________.（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為1、2、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為_________的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大.參考答案：13.（多選）一個(gè)質(zhì)量為m的物體以某一速度從固定斜面底端沖上傾角的斜面，其加速度為g，如圖此物體在斜面上上升的最大高度為h，則此過程中正確的是

A．物體動能增加了B．物體克服重力做功mghC．物體機(jī)械能損失了mghD.物體克服摩擦力做功參考答案：BC解析：A、物體在斜面上加速度為，方向沿斜面向下，物體的合力F合=ma=，方向沿斜面向下，斜面傾角a=30°，物體從斜面底端到最大高度處位移為2h，

物體從斜面底端到最大高度處，物體合力做功W合=-F合?2h=-mgh根據(jù)動能定理研究物體從斜面底端到最大高度處得W合=△Ek所以物體動能減小mgh，故A錯(cuò)誤．B、根據(jù)功的定義式得：重力做功WG=-mgh，故B正確．C、重力做功量度重力勢能的變化，所以物體重力勢能增加了mgh，而物體動能減小mgh，所以物體機(jī)械能損失了mgh，故C正確．D、除了重力之外的力做功量度機(jī)械能的變化．物體除了重力之外的力做功還有摩擦力做功，物體機(jī)械能減小了mgh，所以摩擦力做功為-mgh，故D錯(cuò)誤．故選：BC．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖，光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b，間距略大于L，板間電場強(qiáng)度大小為E，方向由a指向b，整個(gè)裝置質(zhì)量為m。現(xiàn)在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力，運(yùn)動一段距離L后，在靠近b板處放置一個(gè)無初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質(zhì)量為m，不計(jì)一切摩擦及滑塊的大小，則(1)試通過計(jì)算分析滑塊能否與a板相撞(2)若滑塊與a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做了多少功?參考答案：（1）恰好不發(fā)生碰撞（2）【詳解】(1)剛釋放小滑塊時(shí)，設(shè)底座及其裝置的速度為v由動能定理：放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運(yùn)動，小滑塊向右做勻加速直線運(yùn)動當(dāng)兩者速度相等時(shí)，小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對絕緣底座向后運(yùn)動的位移，剛好不相碰(2)整個(gè)過程絕緣底座位移為3L則答：(1)通過計(jì)算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做功為3qEL。15.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷A→B的等壓過程，B→C的絕熱過程（氣體與外界無熱量交換），其中B→C過程中內(nèi)能減少900J．求A→B→C過程中氣體對外界做的總功．參考答案：W=1500J【詳解】由題意可知，過程為等壓膨脹，所以氣體對外做功為：過程：由熱力學(xué)第一定律得：

則氣體對外界做的總功為：

代入數(shù)據(jù)解得：。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.山地滑雪是人們喜愛的一項(xiàng)運(yùn)動，一滑雪道ABC的底部是一半徑為R的圓，圓與雪道相切于C點(diǎn)，C點(diǎn)的切線水平，C點(diǎn)與水平雪地間距離為H，如圖所示，D是圓的最高點(diǎn)，一運(yùn)動員從A點(diǎn)由靜止下滑，剛好能經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)D旋轉(zhuǎn)一周，再經(jīng)C后被水平拋出，當(dāng)拋出時(shí)間為t時(shí)，迎面水平刮來一股強(qiáng)風(fēng)，最終運(yùn)動員以速度v落到了雪地上，已知運(yùn)動員連同滑雪裝備的總質(zhì)量為m，重力加速度為g，不計(jì)遭遇強(qiáng)風(fēng)前的空氣阻力和雪道及圓軌道的摩擦阻力，求：（1）A、C的高度差為多少時(shí)，運(yùn)動員剛好能過D點(diǎn)？（2）運(yùn)動員剛遭遇強(qiáng)風(fēng)時(shí)的速度大小及距地面的高度．參考答案：解：（1）剛好能經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)D，則根據(jù)向心力有：mg=求出D點(diǎn)速度為：v=從A到D的過程中根據(jù)動能定理得：=mghADAC間高度為：h=hAD+2R解得：h=（2）運(yùn)動員做平拋運(yùn)動時(shí)，在豎直方向的速度為：v⊥=gt水平方向速度為v0，有：﹣=mg?2R速度為：v==下落為高度為：h1=距地面的高度為：h2=H﹣h﹣h1=H﹣﹣答：（1）AC高度h為；（2）運(yùn)動員剛遭遇強(qiáng)風(fēng)時(shí)的速度大小為，距地面的高度為H﹣﹣．17.如圖所示，用兩根金屬絲彎成一光滑半圓形軌道，豎直固定在地面上，其圓心為O、半徑為0.3m。軌道正上方離地0.4m處固定一水平長直光滑桿，桿與軌道在同一豎直平面內(nèi)，桿上P點(diǎn)處固定一定滑輪，P點(diǎn)位于O點(diǎn)正上方。A、B是質(zhì)量均為2kg的小環(huán)，A套在桿上，B套在軌道上，一條不可伸長的細(xì)繩繞過定滑輪連接兩環(huán)。兩環(huán)均可看作質(zhì)點(diǎn)，且不計(jì)滑輪大小與質(zhì)量?，F(xiàn)在A環(huán)上施加一個(gè)大小為55N的水平向右恒力F，使B環(huán)從地面由靜止沿軌道上升。（g取10m/s2），求：（1）在B環(huán)上升到最高點(diǎn)D的過程中恒力F做功為多少？（2）當(dāng)被拉到最高點(diǎn)D時(shí)，B環(huán)的速度大小為多少？（3）當(dāng)B、P間細(xì)繩恰與圓形軌道相切時(shí)，B環(huán)的速度大小為多少？（4）若恒力F作用足夠長的時(shí)間，請描述B環(huán)經(jīng)過D點(diǎn)之后的運(yùn)動情況。參考答案：（1）A環(huán)運(yùn)動的位移為s=（0.5–0.1）m=0.4m

（1分）恒力F做功：由WF=Fs，可解得WF=22J

（2分）（2）B環(huán)被拉到最高點(diǎn)D時(shí)A環(huán)的速度為零，

（1分）由mvA2+mvB2–0=WF–WG

（2分）可解得vB=4m/s

（1分）（3）當(dāng)B、P間細(xì)繩恰與圓形軌道相切時(shí)位置如右圖所示，其中sinα=0.75由mvA2+mvB2–0=WF–WG

（2分）其中vA=vB

（1分）WF=55×(0.5–)J=12.95J

WG=（2×10×0.3×sinα）J=4.5J可解得vB=2.06m/s

（2分）（4）B環(huán)經(jīng)過D點(diǎn)之后將會沿半圓形軌道運(yùn)動至右側(cè)最低點(diǎn)，然后沿軌道返回左側(cè)最低點(diǎn)，之后將重復(fù)運(yùn)動。

（2分）18.如圖13所示，光滑、足夠長、不計(jì)電阻、軌道間距為l的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，水平放在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度不同的兩個(gè)相鄰的勻強(qiáng)磁場中，左半部分為Ι勻強(qiáng)磁場區(qū)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1；右半部分為Ⅱ勻強(qiáng)磁場區(qū)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，且B1=2B2。在Ι勻強(qiáng)磁場區(qū)的左邊界垂直于導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻為R1的金屬棒a，在Ι勻強(qiáng)磁場區(qū)的某一位置，垂直于導(dǎo)軌放置另一質(zhì)量也為m、電阻為R2的金屬棒b。開始時(shí)b靜止，給a一個(gè)向右沖量I后a、b開始運(yùn)動。設(shè)運(yùn)動過程中，兩金屬棒總是與導(dǎo)軌垂直。（1）求金屬棒a受到?jīng)_量后的瞬間通過金屬導(dǎo)軌的感應(yīng)電流；（2）設(shè)金屬棒b在運(yùn)動到Ι勻強(qiáng)磁場區(qū)的右邊界前已經(jīng)達(dá)到最大速度，求金屬棒b在Ι勻強(qiáng)磁場區(qū)中的最大速度值；（3）金屬棒b進(jìn)入Ⅱ勻強(qiáng)磁場區(qū)后，金屬棒b再次達(dá)到勻速運(yùn)動狀態(tài)，設(shè)這時(shí)金屬棒a仍然在Ι勻強(qiáng)磁場區(qū)中。求金屬棒b進(jìn)入Ⅱ勻強(qiáng)磁場區(qū)后的運(yùn)動過程中金屬棒a、b中產(chǎn)生的總焦耳熱。參考答案：見解析（1）設(shè)金屬棒a受到?jīng)_量I時(shí)的速度為v0，金屬棒a產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，金屬軌道中的電流為i，則

I=mv0………………1分

E=B1lv0………………1分

i=………………1分

i=………………1分（2）金屬棒a和金屬棒b在左部分磁場中運(yùn)動過程中所受安培力大小相等、方向相反，合