2021年湖北省襄陽市襄樊第二十四中學高三物理月考試題含解析

2021年湖北省襄陽市襄樊第二十四中學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.（多選）如圖，光滑水平面上放著質量為M的木板，木板左端有一個質量為m的木塊?，F對木塊施加一個水平向右的恒力F，木塊與木板由靜止開始運動，經過時間t分離。下列說法正確的是A．若僅增大木板的質量M，則時間t增大B．若僅增大木塊的質量m，則時間t增大C．若僅增大恒力F，則時間t增大D．若僅增大木塊與木板間的動摩擦因數，則時間t增大參考答案：BD

解析：根據牛頓第二定律得，m的加速度a1＝，M的加速度a2＝根據L=a1t2?a2t2．

t=A、若僅增大木板的質量M，m的加速度不變，M的加速度減小，則時間t減?。蔄錯誤．B、若僅增大小木塊的質量m，則m的加速度減小，M的加速度增大，則t變大．故B正確．C、若僅增大恒力F，則m的加速度變大，M的加速度不變，則t變?。蔆錯誤．

D、若僅增大木塊與木板間的動摩擦因數，則小明的加速度減小，M的加速度增大，則t變大．故D正確．故選：BD．2.如圖所示，獵人非法獵猴，用兩根輕繩將猴子懸于空中，猴子處于靜止狀態(tài)。以下相關說法正確的是：（

）A．猴子受到三個力的作用B．繩拉猴子的力和猴子拉繩的力相互平衡C．地球對猴子的引力與猴子對地球的引力是一對作用力和反作用力D．人將繩子拉得越緊，猴子受到的合力越大參考答案：AC3.（單選）質量為m的汽車，啟動后沿平直路面行駛，如果發(fā)動機的功率恒為P，且行駛過程中受到的摩擦阻力大小一定，汽車速度能夠達到的最大值為v，那么當汽車的車速為v／4時。汽車的瞬時加速度的大小為

（A）

3P／mv

（B）2P／mv

（C）

P／mv

（D）

4P／mv參考答案：A4.如圖所示，質量為m0＝20kg、長為L＝5m的木板放在水平面上，木板與水平面的動摩擦因數為μ1＝0.15。將質量m＝10kg的小木塊（可視為質點），以v0＝4m/s的速度從木板的左端滑上木板，小木塊與木板面的動摩擦因數為μ2＝0.4，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g＝10m/s2。則以下判斷中正確的是（

）A．木板一定靜止不動，小木塊不能滑出木板B．木板一定靜止不動，小木塊能滑出木板C．木板一定向右滑動，小木塊不能滑出木板D．木板一定向右滑動，小木塊能滑出木板參考答案：A5.傳感器的輸出量通常為（

）A．非電量信號

B．電量信號

C．位移信號

D．光信號參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功?，F潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過程中，瓶中空氣的質量保持不變，且放出了5kJ的熱量。在上述兩個過程中，空氣的內能共減小________kJ，空氣________(選填“吸收”或“放出”)的總熱量為________kJ。參考答案：(1)交流(2)(3)1.37.在光電效應試驗中，某金屬的截止頻率相應的波長為，該金屬的逸出功為______。若用波長為（<0）單色光做實驗，則其截止電壓為______。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e、c和h。參考答案：8.如圖所示是一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則x=1.5m處質點的振動函數表達式y=

▲

cm，x=2.0m處質點在0-1.5s內通過的路程為

▲

cm。參考答案：、309.如圖，傾角為37°，質量不計的支架ABCD的D端有一大小與質量均可忽略的光滑定滑輪，A點處有一固定轉軸，CA⊥AB，DC＝CA＝0.3m。質量m＝lkg的物體置于支架的B端，并與跨過定滑輪的輕繩相連，繩另一端作用一豎直向下的拉力F，物體在拉力作用下沿BD做勻速直線運動，己知物體與BD間的動摩擦因數μ＝0.3。為保證支架不繞A點轉動，物體向上滑行的最大距離s＝＿＿＿＿m。若增大F后，支架仍不繞A點轉動，物體能向上滑行的最大距離s′＿＿＿＿s(填：“大于”、“等于”或“小于”。)(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)參考答案：0.248

等于拉力F=mgsin37°+μmgcos37°=8.4N。BC=CA/sin37°＝0.5m.設m對支架BC的壓力mgcos37°對A點的力臂為x，由力矩平衡條件，F·DCcos37°+μmgcos37°·CAcos37°=F·CAcos37°+mgcos37°·x，解得x=0.072m。由x+s=BC-ACsin37°解得s=0.248m。由上述方程可知，F·DCcos37°=F·CAcos37°，x值與F無關，所以若增大F后，支架仍不繞A點轉動，物體能向上滑行的最大距離s′=s。10.一個同學在研究小球自由落體運動時，用頻閃照相連續(xù)記錄下小球的位置如圖所示。已知閃光周期為s，測得x1=7.68cm，x3=12.00cm，用上述數據通過計算可得小球運動的加速度約為_______m/s2，圖中x2約為________cm。（結果保留3位有效數字）參考答案：9.72,

9.84(填對1個空3分,2個空5分)由，可得答案。

11.如圖8-13所示，質量為0.1g的小球，帶有5×10－4C的正電荷，套在一根與水平成37o的細長絕緣桿上，球與桿間的動摩擦因數為0.5，桿所在空間有磁感應強度為0.4T的勻強磁場，小球由靜止開始下滑的最大加速度為

m/s2，最大速率為______多少？（g=10m/s2）參考答案：6m/s2

=10m/s12.（6分）一個電子和一個正電子對撞發(fā)生湮滅而轉化為一對光子，設正、負電子對撞前的質量均為m，動能均為EK，光速為C，普朗克常為h，則對撞過程中的質量虧損為________轉化為光子波長為_____________。參考答案：2m；13.一小球從水平臺面邊緣以速度v水平飛出，落到水平地面上需要時間為t，落地點距臺面邊緣的水平距離為s。若使小球以速度2v仍從同一位置水平飛出，落到水平地面上需要時間為 ；落地點距臺面邊緣的水平距離為

。

參考答案：t；2s三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（1）某同學利用圖甲的實驗裝置來進行“探究加速度與物體所受合力F的關系”的實驗。實驗時，為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，應滿足的實驗條件是：沙和沙桶的總質量

（填“遠小于”、“遠大于”或“近似等于”）滑塊的質量。該同學保持滑塊的質量不變，改變沙的質量，再根據實驗數據作出了加速度a與合力F關系圖線（如圖乙所示），說明此圖線不通過坐標原點的原因是：

。（2）該同學又利用了這個實驗裝置進行“合外力做功與速度變化的關系”的實驗。在滿足上述條件的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質量M。往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m。讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，已知紙帶上相鄰兩點間的時間間隔為T，在打點計時器打出的紙帶上取兩點p、q（如下圖）。圖中的L和xp、xq的長度已經測出。則本實驗最終要驗證的數學表達式為：

。（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）。參考答案：（1）遠小于；（2分）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。（2分）（2）mgL=(-x)或mgL=(-x)（2分）15.小明同學為測某一遙控電動小車的有關數據，進行了如下實驗：①用天平測出電動小車的質量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖所示安裝；③接通打點計時器（其打點周期為0.02s）；④使電動小車以額定功率加速運動，達到最大速度一段時間后關閉電動小車的電源，待電動小車靜止時再關閉打點計時器（設電動小車在整個過程中所受的阻力恒定）。在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡記錄了小車停止之前的運動情況，如圖所示。請分析紙帶數據，回答下列問題：①該電動小車運動的最大速度為

▲

m/s；②該電動小車關閉電源后的加速度大小為

▲

m/s2；

(以上各空均保留兩位有效數字)參考答案：①

1.5

m/s；

②

2.1

m/s2；

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.1932年，勞倫斯和利文斯設計出了回旋加速器?；匦铀倨鞯墓ぷ髟砣鐖D所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直。A處粒子源產生的粒子，質量為m、電荷量為+q，在加速器中被加速，加速電壓為U。加速過程中不考慮相對論效應和重力作用。（1）

求粒子第2次和第1次經過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比；（2）

求粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間t；（3）實際使用中，磁感應強度和加速電場頻率都有最大值的限制。若某一加速器磁感應強度和加速電場頻率的最大值分別為Bm、fm，試討論粒子能獲得的最大動能E㎞。參考答案：見解析試題分析：（1）狹縫中加速時根據動能定理，可求出加速后的速度，然后根據洛倫茲力提供向心力，推出半徑表達式；（2）假設粒子運動n圈后到達出口，則加速了2n次，整體運用動能定理，再與洛倫茲力提供向心力，粒子運動的固有周期公式聯立求解；（3）Bm對應粒子在磁場中運動可提供的最大頻率，fm對應加速電場可提供的最大頻率，選兩者較小者，作為其共同頻率，然后求此頻率下的最大動能．解：（1）設粒子第1次經過狹縫后的半徑為r1，速度為v1qU=mv12qv1B=m解得同理，粒子第2次經過狹縫后的半徑則．（2）設粒子到出口處被加速了n圈解得．（3）加速電場的頻率應等于粒子在磁場中做圓周運動的頻率，即當磁場感應強度為Bm時，加速電場的頻率應為粒子的動能當fBm≤fm時，粒子的最大動能由Bm決定解得當fBm≥fm時，粒子的最大動能由fm決定vm=2πfmR解得答：（1）r2：r1=：1（2）t=（3）當fBm≤fm時，EKm=；當fBm≥fm時，EKm=．【點評】此題是帶電粒子在復合場中運動與動能定理的靈活應用，本題每一問都比較新穎，需要學生反復琢磨解答過程．17.如圖所示，半徑R=2m的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內，軌道的B端切線水平，且距水平地面高度為h=1．25m，現將一質量m=0．2kg的小滑塊從A點由靜止釋放，滑塊沿圓弧軌道運動至B點以v=5m/s的速度水平飛出（g取10m／s2）求：

（1）小滑塊沿圓弧軌道運動過程中克服摩擦力做的功；

（2）小滑塊經過B點時對圓軌道的壓力大??；

（3）小滑塊著地時的速度大小和方向（用與水平方向的夾角表示）。參考答案：（1）1.5J

（2）4.5N

（3）5m/s

與水平方向成45018.如圖甲所示，物塊A、B的質量分別是mA=4.0kg和mB=3.0kg．用輕彈簧拴接，放在光滑的水平地面上，物塊B右側與豎直墻相接觸．另有一物塊C從t=0時以一定速度向右運動，在t=4s時與物塊A相碰，并立即與A粘在一起不再分開，物塊C的v﹣t圖象如圖乙所示．求：①物塊C的質量？②B離開墻后的運動過程中彈簧具有的最大彈性勢能EP？參考答案：解：①由圖知，C與A碰前速度為v1=9m/s，碰后速度為v2=3m/s，C與A碰撞過程動量守恒，以C的初速度為正方向，由動量守恒定律得：mCv1=（mA+mC）v2，解得：mC=2kg；②12s末B離開墻壁，之后A、B、C及彈簧組成的系統動量和機械能