2021-2022學(xué)年湖南省岳陽市濟南鐵路局職工子弟中學(xué)高三物理月考試題含解析

2021-2022學(xué)年湖南省岳陽市濟南鐵路局職工子弟中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，一個質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上，環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0，如果在運動過程中還受到一個方向始終豎直向上的力F的作用，已知力F的大小F＝kv(k為常數(shù)，v為環(huán)的運動速度)，則環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功(假設(shè)桿足夠長)可能為()A．mv

B．mv＋

C．0

D．mv－參考答案：ACD2.（單選）如圖，在傾角為的固定光滑斜面上，有一用繩子拴著的長木板，木板上站著一只貓。已知木板的質(zhì)量是貓的質(zhì)量的2倍。當(dāng)繩子突然斷開時，貓立即沿著板向上跑，以保持其相對斜面的位置不變。則此時木板沿斜面下滑的加速度為() A． B． C． D．2參考答案：C木板沿斜面加速下滑時，貓保持相對斜面的位置不變，即相對斜面靜止，加速度為零．將木板和貓作為整體，根據(jù)牛頓第二定律F合=F貓+F木板=0+2ma（a為木板的加速度），整體受到的合力的大小為貓和木板沿斜面方向的分力的大小，即F合=3mgsinα，解得，所以C正確。3.如圖所示是由“與門”、“或門”和“非門”三個基本邏輯電路組成的一個組合邏輯電路，A、B、C為輸入端，Z為輸出端，在完成真值表時，輸出端Z空格中從上到下依次填寫都正確的是：

A．00000010

B．00101010C．00010101

D．以上答案都不正確

參考答案：C4.如圖所示，將完全相同的兩小球A、B，用長為L＝0.8m的細(xì)繩懸于以v＝4m/s向右勻速運動的小車頂部，兩球與小車前后壁接觸．由于某種原因，小車突然停止運動，此時懸線的拉力之比FA∶FB為(g取10m/s2)A．3∶1

B．2∶1

C．1∶1

D．4∶1參考答案：A5.一電阻接到方波交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方；若該電阻接到正弦交變電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正。該電阻上電壓的峰值為u0，周期為T，如圖所示。則Q方:Q正等于A.B.C.1:2D.2:1參考答案：D試題分析

本題考查交變電流的圖線、正弦交變電流的有效值、焦耳定律及其相關(guān)的知識點。解析

根據(jù)題述，正弦交變電流的電壓有效值為，而方波交流電的有效值為u0，根據(jù)焦耳定律和歐姆定律，Q=I2RT=T，可知在一個周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量與電壓有效值的二次方成正比，Q方∶Q正=u02∶（）2=2∶1，選項D正確。點睛

此題將正弦交變電流和方波交變電流、有效值、焦耳定律有機融合。解答此題常見錯誤是：一是把方波交變電流視為正弦交變電流；二是認(rèn)為在一個周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量與電壓有效值，導(dǎo)致錯選B；三是比值顛倒，導(dǎo)致錯選C。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（實驗）在研究勻變速直線運動的實驗中，小明正常進行操作，打出的一條紙帶只有三個連續(xù)的清晰點，標(biāo)記為0、1、2，已知打點頻率為50Hz，則紙帶的加速度為

；而P點是紙帶上一個污點，小明想算出P點的速度，你認(rèn)為小明的想法能否實現(xiàn)？若你認(rèn)為小能實現(xiàn)，請說明理南；若實現(xiàn)請算出P點的速度：

．（如圖是小明用刻度尺測量紙帶時的示意圖）參考答案：5m/s2；0.95m/s解析：根據(jù)刻度尺可知：0-1的距離x1=8cm，1-2的距離x2=18-8=10cm，物體做勻變速直線運動，因此有：△x=aT2，得：a==5m/s2

根據(jù)勻加速直線運動相鄰的相等時間內(nèi)的位移之差是一個定值△x=0.2cm，則打第3個點的位置為x3=1.8+1.2=3cm，

打第4個點的位置為x4=3+1.4=4.4cm，

打第5個點的位置為x5=4.4+1.6=6cm，

打第6個點的位置為x5=6+1.8=7.8cm，

由圖可知，P點的位置為7.8cm，所以P點就是打的第6個點．

物體做勻變速直線運動，根據(jù)時間中點的瞬時速度等于該過程的平均速度有：v1==0.45m/s；則vP=v1+5Ta=0.45+5×0.02×5=0.95m/s7.如圖所示，一無限長通電直導(dǎo)線固定在光滑水平面上，金屬環(huán)質(zhì)量為0.02kg，在該平面上以、與導(dǎo)線成60°角的初速度運動，其最終的運動狀態(tài)是__________，環(huán)中最多能產(chǎn)生__________J的電能。參考答案：勻速直線運動；0.03金屬環(huán)最終會沿與通電直導(dǎo)線平行的直線，做勻速直線運動；最終速度v=v0cos60°由能量守恒定律，得環(huán)中最多能產(chǎn)生電能E=ΔEk=0.03J【考點定位】電磁感應(yīng)；能量守恒定律8.在“用DIS研究小車加速度與所受合外力的關(guān)系”實驗中時，甲、乙兩組分別用如圖（a）、（b）所示的實驗裝置實驗，重物通過細(xì)線跨過滑輪拉相同質(zhì)量小車，位移傳感器（B）隨小車一起沿水平軌道運動，位移傳感器（A）固定在軌道一端．甲組實驗中把重物的重力作為拉力F，乙組直接用力傳感器測得拉力F，改變重物的重力重復(fù)實驗多次，記錄多組數(shù)據(jù)，并畫出a-F圖像。（1）位移傳感器（B）屬于

。（填“發(fā)射器”或“接收器”）（2）甲組實驗把重物的重力作為拉力F的條件是

。（3）圖（c）中符合甲組同學(xué)做出的實驗圖像的是

；符合乙組同學(xué)做出的實驗圖像的是

。參考答案：（1）發(fā)射器（2分）（2）小車的質(zhì)量遠大于重物的質(zhì)量（2分）（3）②（1分）；①（1分）9.如圖所示電路，R1∶R3＝3∶1，安培表1的示數(shù)為1A。在外電路中每移動1C電量電場力做功為6J，在電源內(nèi)部，把1C電荷從某一極移到另一極，非靜電力做功8J，該電路的電源電動勢是

V，內(nèi)電阻是

W．參考答案：8V，0.5Ω10.P、Q是一列簡諧橫波中的質(zhì)點，相距30m，各自的振動圖象如圖所示．①此列波的頻率f＝________Hz.②如果P比Q離波源近，且P與Q間距離小于1個波長，那么波長λ＝________m.③如果P比Q離波源遠，那么波長λ＝________m.參考答案：（6分）(1)0.25(2)40(3)m(n＝0,1,2,3…)11.某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實驗如圖，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條……，完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次……實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致。每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出。（1）除了圖中已有的實驗器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、

（填測量工具）和

電源（填“交流”或“直流”）；（2）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是（

）A.放開小車，能夠自由下滑即可

B．放開小車，能夠勻速下滑即可C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可

D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可（3）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當(dāng)小車速度最大時，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是（

）A．橡皮筋處于原長狀態(tài)

B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)C．小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處

D．小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線參考答案：12.如圖所示，在傾角為37°的固定光滑斜面上放著一塊質(zhì)量不計的薄板，水平放置的棒OA，A端擱在薄板上，O端裝有水平轉(zhuǎn)軸，將薄板沿斜面向上和向下勻速拉動時所需拉力大小之比為3：4，則棒對板的壓力大小之比為__________，棒和薄板間的動摩擦因數(shù)為_____________。（cos37o=0.8，sin37o=0.6）參考答案：3:4；13.如下左圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠ABC=α．AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力．現(xiàn)物塊靜止不動，則摩擦力的大小為

參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時的折射角也相同。請你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個不同的光學(xué)物理量，并比較每個光學(xué)物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對紅光的折射率等于介質(zhì)２對紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）15.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長，即線框進入磁場過程中運動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進入磁場時：可得FA=0.2N又因為可得將v2、B2L2帶入可得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某學(xué)校有一臺應(yīng)急備用發(fā)電機，內(nèi)阻為r＝1Ω，升壓變壓器的匝數(shù)比為1∶4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4∶1，輸電線的總電阻R＝4Ω，全校共22個教室，每個教室有“220V，40W”的燈泡6盞并聯(lián)，要求保證所有燈泡都正常發(fā)光，則：發(fā)電機的輸出功率多大？發(fā)電機的電動勢多大？輸電效率是多少？若每個教室使用燈數(shù)減半且正常發(fā)光，發(fā)電機輸出功率變?yōu)槎啻?？參考答案：?）根據(jù)題意，畫出從發(fā)電機到教室燈泡之間的傳輸過程，如圖所示．所有燈都正常工作的總功率為P2′＝22×6×40W＝5280W用電器都正常工作時的總電流為I2′＝＝A＝24A兩個變壓器之間輸電線上的電流為IR＝I2＝＝6A故輸電線上損耗的電功率PR＝IR2R＝144W.升壓變壓器的輸出功率為P1′＝PR＋P2′＝5424W而發(fā)電機輸出功率即為升壓變壓器的輸入功率P出＝P1＝P1′＝5424W.

3分（2）降壓變壓器上的輸入電壓U2＝4U2′＝880V輸電線上的電壓損失為UR＝IRR＝24V因此升壓變壓器的輸出電壓為U1′＝UR＋U2＝904Vks5u升壓變壓器的輸入電壓為U1＝＝226V升壓變壓器的輸入電流為I1＝4IR＝24A發(fā)電機的電動勢E＝U1＋I1r＝226V＋24×1V＝250V

3分

（3）η=×100%=×100%=97%

2分

（4）燈泡減少一半時：

P有用/=2640w此時輸電線上的電流IR/==A=3A

故此時P出/=P有用/+IR/R=2676W

17.探月衛(wèi)星的發(fā)射過程可簡化如下：首先進入繞地球運行的“停泊軌道”，在該軌道的P處通過變速在進入地月“轉(zhuǎn)移軌道”，在快要到達月球時，對衛(wèi)星再次變速，衛(wèi)星被月球引力“俘獲”后，成為環(huán)月衛(wèi)星，最終在環(huán)繞月球的“工作軌道”上繞月飛行（視為圓周運動），對月球進行探測．已知“工作軌道”周期為T，距月球表面的高度為h，月球半徑為R，引力常量為G，忽略其它天體對探月衛(wèi)星在“工作軌道”上環(huán)繞運動的影響．（1）要使探月衛(wèi)星從“轉(zhuǎn)移軌道”進入“工作軌道”，應(yīng)增大速度還是減小速度？（2）求探月衛(wèi)星在“工作軌道”上環(huán)繞的線速度大??；（3）求月球的第一宇宙速度．參考答案：：解：（1）要使探月衛(wèi)星從“轉(zhuǎn)移軌道”進入“工作軌道”，應(yīng)減小速度做近心運動．（2）根據(jù)線速度與軌道半徑和周期的關(guān)系可知探月衛(wèi)星線速度的大小為（3）設(shè)月球的質(zhì)量為M，探月衛(wèi)星的質(zhì)量為m，月球?qū)μ皆滦l(wèi)星的萬有引力提供其做勻速圓周運動的向心力，所以有：月球的第一宇宙速度v1等于“近月衛(wèi)星”的環(huán)繞速度，設(shè)“近月衛(wèi)星”的質(zhì)量為m′，則有：由以上兩式解得：答：（1）要使探月衛(wèi)星從“轉(zhuǎn)移軌道”進入“工作軌道”，應(yīng)減小速度．（2）探月衛(wèi)星在“工作軌道”上環(huán)繞的線速度大小為．（3）月球的第一宇宙速度為．18.一物體作