湖北省十堰市白桑中學高三物理月考試題含解析

湖北省十堰市白桑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）作勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來的2倍后仍作勻速圓周運動，則A．根據(jù)公式v=可知，衛(wèi)星運動的線速度將減小到原來的B．根據(jù)公式可知，衛(wèi)星所需的向心力將減小到原來的C．根據(jù)公式可知，衛(wèi)星的向心加速度將增大到原來的2倍D．根據(jù)公式可知，地球提供的向心力將減小到原來的參考答案：AD2.如圖，動物園的水平地面上放著一只質(zhì)量為M的籠子，籠內(nèi)有一只質(zhì)量為m的猴子，當猴以某一加速度沿豎直柱子加速向上爬時，籠子對地面的壓力為F1；當猴以同樣大小的加速度沿豎直柱子加速下滑時，籠子對地面的壓力為F2，關(guān)于F1和F2的大小，下列判斷中正確的是（

）A．F1=F2

B．F1>(M+m)g，F(xiàn)2<(M+m)gC．F1+F2=2(M+m)g

D．F1－F2=2(M+m)g參考答案：BC3.（單選）在力學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻。關(guān)于科學家和他們的貢獻，下列說法正確的是

A．伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律

B．卡文迪許通過實驗測出了引力常量C．牛頓最早指出力不是維持物體運動的原因

D．亞里士多德對牛頓第一定律的建立做出了貢獻參考答案：B4.物理關(guān)系式不僅反映了物理量之間的關(guān)系，也確定了單位間的關(guān)系．現(xiàn)有物理量單位：m（米）、s（秒）、N（牛）、W（瓦）、C（庫）、A（安）、Ω（歐）和T（特），由它們組合成的單位與電壓單位V（伏）等效的是（）A．N/C B．C?T?m/s C．T?A?m D．參考答案：D【考點】力學單位制．【分析】單位制包括基本單位和導出單位，規(guī)定的基本量的單位叫基本單位，由物理公式推導出的但為叫做導出單位．【解答】解：A、由電場力做功的公式W=qU，知U=，所以單位J/C與電壓單位V等效，故A錯誤；B、由F=qvB知，C?T?m/s是力的單位，是與牛頓N等效的，故B錯誤；C、由F=BIL可知，T?A?m是和力的單位牛頓等效的．故C錯誤；D、由P=可得U=，所以和電壓的單位等效的，故D正確；故選：D．5.宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)，設(shè)某雙星系統(tǒng)繞其連線上的O點做勻速圓周運動，如圖所示。若AO＜OB，則（

）A．星球A的向心力一定大于B的向心力B．星球A的線速度一定大于B的線速度C．星球A的角速度一定小于B的角速度D．星球A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某種單色光在真空中的波長為，速度為c，普朗克恒量為h，現(xiàn)將此單色光以入射角i由真空射入水中，折射角為r，則此光在水中的波長為_______，每個光子在水中的能量為______。參考答案：；光由真空射入水中，頻率f=保持不變，每個光子在水中的能量為;光在水中的波長為.7.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2s，t＝0時刻的波形如圖所示．該列波的波速是_____m/s；質(zhì)點a平衡位置的坐標xa＝2.5m，再經(jīng)______s它第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動．參考答案：2m/s

0.25s8.（4分）在靜電場中有a．b．c三點，有一個電荷q1=3×10-8C，自a移到b，電場力做功3×10-6J．另有一個電荷q2=-1×10-8C，自a移到c，電場力做功3×10-６J，則a．b．c三點的電勢由高到低的順序是

,b．c兩點間的電勢差Ubc為

V。參考答案：

cab

-400v9.11參考答案：11110.如圖所示為“風光互補路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風時通過風力發(fā)電機發(fā)電，二者皆備時同時發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲存起來，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90％左右即停止，放電余留20％左右即停止電能輸出。下表為某型號風光互補路燈系統(tǒng)配置方案：風力發(fā)電機太陽能電池組件最小啟動風速1.0m/s太陽能電池36W最小充電風速2.0m/s太陽能轉(zhuǎn)化效率15%最大限制風速12.0m/s蓄電池500Ah-12V最大輸出功率400W大功率LED路燈80W-12V當風速為6m／s時，風力發(fā)電機的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電量由20％充至90％所需時間為

h；如果當?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲姸燃s為240W／m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達到36W，太陽能電池板的面積至少要＿＿＿＿＿m2。參考答案：84111.一個中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng),生成一個氘核,其核反應(yīng)方程式為_________________.該反應(yīng)放出的能量為Q,則氘核的比結(jié)合能為_____________________參考答案：；12.（4分）一根電阻絲接入100V的恒定電流電路中，在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，同樣的電阻絲接入正弦交變電流的電路中，在2min內(nèi)產(chǎn)生的熱量也為Q，則該交流電壓的峰值是

。

參考答案：

答案：100V13.小球每隔0.2s從同一高度拋出，做初速為6m/s的豎直上拋運動，設(shè)它們在空中不相碰，第1個小球在拋出點以上能遇到的小球個數(shù)為

。（g取10m/s2）參考答案：5三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）現(xiàn)用“與”門、“或”門和“非”門構(gòu)成如圖所示電路，請將右側(cè)的相關(guān)真值表補充完整。(填入答卷紙上的表格)參考答案：

答案：

ABY001010100111

15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱悖?，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的光滑半圓形導軌在B點相接，導軌半徑為R.一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，之后向上運動恰能完成半個圓周運動到達C點．試求：

(1)物體運動到B后一瞬間對導軌的壓力；(2)彈簧開始時的彈性勢能；(3)若使物體帶上q的正電荷，同時在BC半圓形導軌區(qū)間內(nèi)加上一水平向左的勻強電場，仍要使物體恰能完成BC導軌上的圓周運動，則彈簧開始時的彈性勢能至少為多少。參考答案：解：（1）在C點：由得

從B到C由機械能守恒得------①

在B點由向心力得

------------------②

由①②得

（2）從開始到C由機械能守恒得

(3)等效最高點D點在半徑與水平方向成45°右上方

在D點由向心力公式有

--------------①

從開始到D點由能量守恒有-------②由①②得

17.如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)兩正對著的相同半圓光滑軌道，相隔一定的距離，虛線沿豎直方向，一小球能在其間運動。今在最低點與最高點各放一個壓力傳感器，測試小球?qū)壍赖膲毫?，并通過計算機顯示出來。當軌道距離變化時，測得兩點壓力差與距離x的圖像如圖所示。（不計空氣阻力，g取10m/s2）求：（1）小球的質(zhì)量；（2）光滑圓軌道的半徑；（3）若小球在最低點B的速度為20m/s，為使小球能沿光滑軌道運動，x的最大值。參考答案：解：（1）設(shè)軌道半徑為R，由機械能守恒定律：

對B點：

（2）

（1分）ks5u對A點：

（3）

（1分）ks5u由（1）、（2）、（3）式得：兩點的壓力差：

（4）

由圖象得：截距

6mg=6，得m=0.1kg

（5）

（1分）（2）因為圖線的斜率

所以R=2m

（6）

（2分）在A點不脫離的條件為：

（7）

（2分）由（1）、（6）、（7）式得：x=15m

（1分）18.（15分）如圖所示，在以O(shè)為圓心，半徑為R=10cm的圓形區(qū)域內(nèi)，有一個水平方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B=0.1T，方向垂直紙面向外。豎直平行放置的兩金屬板A、K相距為d=20mm，連在如圖所示的電路中，電源電動勢E=91V，內(nèi)阻r=1Ω定值電阻R-1=10Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為80Ω，S1、S2為A、K板上的兩上小孔，且S1、S2跟O點在垂直極板的同一直線上，OS2=2R，另有一水平放置的足夠長的熒光屏D，O點跟熒光屏D之間的距離為H=2R。比荷為2×105C/kg的正離子流由S1進入電場后，通過S2向磁場中心射去，通過磁場后落到熒光屏D上。離子進入電場的初速度、重力、離子之間的作用力均可忽略不計。問：（1）請分段描述正離子自S1到熒光屏D的運動情況。（2）如果正離子垂直打在熒光屏上，電壓表的示數(shù)多大？（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，正離子到達熒光屏的最大范圍多大？參考答案：解析：（1）正離子在兩金屬板間做勻加速直線運動，離開電場后做勻速直線運動，進入磁場后做勻速圓周運動，離開磁場后，離子又做勻速直線運動，直到打在熒光屏上。（2分）（2）設(shè)離子由電場射出后進入磁場時的速度為v。因離子是沿圓心O的方向射入磁場，由對稱性可知，離子射出磁場時的速度方向的反向延長線也必過圓心O。離開磁場后，離子垂直打在熒光屏上（圖中的O′點），則離子在磁場中速度方向偏轉(zhuǎn)了90°，離子在磁場中做圓周運動的徑跡如圖答1所示。由幾何知識可知，離子在磁場中做圓周運動的圓半徑cm

①

設(shè)離子的電荷量為q、質(zhì)量為m，進入磁場時的速度為v有

由，得

②

設(shè)兩金屬板間的電壓為U，離子在電場中加速，由動能定理有：

③

而

④

由②③兩式可得

⑤

代入有關(guān)數(shù)值可得U=30V，也就是電壓表示數(shù)為30V。（6分）

（3）因兩金屬板間的電壓越小，離子經(jīng)電場后獲得的速度也越小，離子在磁場中作圓周運動的半徑越小，射出電場時的偏轉(zhuǎn)角越大，也就越可能射向熒光屏的左側(cè)。

由閉合電路歐姆定律有，1A

當滑動片P處于最右端時，兩金屬板間電壓的最大，為=90V；

當滑動片P處于最左端時，兩金屬板間電壓最小，為=10V；

兩板間電壓為10V時，離子射在熒光屏上的位置為所求范圍的最左端點，

由②③可解得離子射出電場后的速度大小為v1=2×103m/s，離子在磁場中做圓運動的半徑為r1=0.1m，或直接根據(jù)⑤式求得r1=0.1m，此時粒子進入磁場后的徑跡如圖答2所示，O1為徑跡圓的圓心，A點為離子能射到熒光屏的最左端點。由幾何知識可得：

，所以

所以cm=20cm

而兩板間電壓為V時，離子射在熒光屏上的位置為所求范圍的最右端點，此時粒子進入磁場后的徑跡如圖答3所示。同理由②③可解得離子射出電場后的速度大小為v2=6×103m/s，離子在磁場中做圓運動的半徑為r2=0.3m，或直接由⑤式求得r2=