2022年山東省臨沂市臨沭縣第二中學高三物理月考試題含解析

2022年山東省臨沂市臨沭縣第二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.如圖所示，實線表示勻強電場的電場線．一個帶正電荷的粒子以某—速度射入勻強電場，只在電場力作用下，運動的軌跡如圖中的虛線所示，a、b為軌跡上的兩點．若a點電勢為φa,動能為Eka,b點電勢為φb，動能為Ekb,則A．場強方向一定向左,且電勢B．場強方向一定向右,且電勢C．若Eka＜Ekb

則粒子一定是從a運動到b。D．無論粒子從a運動到b，還是從b運動到a，都有Eka＞Ekb參考答案：B2.（多選）如圖，三塊質量相同的木塊A、B、C疊放在水平桌面上，水平衡力F作用在木塊B上，三木塊以共同速度v沿水平桌面勻速移動，下列說法正確的是（）A．B作用于A的靜摩擦力為零B．B作用于A的靜摩擦力為C．B作用于C的靜摩擦力為FD．B作用于C的靜摩擦力為F參考答案：解：A、B以A為研究對象，分析得知A相對于B沒有運動趨勢，則B作用于A的靜摩擦力為零，否則A所受合力不為零，不可能做勻速直線運動．故A正確，B錯誤．C、D以AB作為整體為研究對象，根據平衡條件可知，C對B的靜摩擦力大小等于F，方向與F相反，則知B作用于C的靜摩擦力為F．故C錯誤，D正確．故選：AD．3.（單選）蹦床是跳水運動員日常訓練時的重要輔助器材．一個運動員從高處落到蹦床上后又被彈起到原高度，利用儀器測得該運動員從高處開始下落到彈回的整個過程中，運動速度隨時間變化的圖象如圖所示，圖中Oa段和cd段為直線．由圖可知，運動員發(fā)生超重的時間段為（）A．0～t1B．t1～t2C．t2～t4D．t4～t5參考答案：考點：牛頓運動定律的應用-超重和失重．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：根據圖象判斷出正方向的選擇，然后根據加速度向上超重，加速度向下失重判斷．解答：解：由題意知速度方向向下時為正方向，運動員發(fā)生超重時具有向上的加速度，反映在v﹣t圖象中時是斜率為負的時間段，故C正確．故選：C．點評：本題考查了超重和失重的條件，記?。杭铀俣认蛏铣兀铀俣认蛳率е兀?.如圖，一質量為M的不均勻三角板AOB，OA⊥OB且OA＝OB＝L，O點為水平固定轉動軸，現用一水平拉力拉住A點，維持三角板處于OA豎直的靜止狀態(tài)，拉力大小為F，重力加速度為g，則三角板重心到AO的距離為（

）（A）

（B）

（C）

（D）參考答案：A5.（單選）一質量為2kg的物體，受到一個水平方向的恒力作用，在光滑水平面上運動。物體在x方向、y方向的分速度如圖所示，則在第1s內恒力F對物體所做的功為

A．36J

B．－36J

C．27J

D．－27J參考答案：D物體1s末在y方向的分速度大小為3m／s，物體在x方向的分速度不變，在y方向的分速度減小，恒力F對物體做負功，根據動能定理，有W=mvy2一mvy02＝27J，選項D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.①有一內阻未知（約20kΩ～60kΩ）、量程（0～3V）的直流電壓表。甲同學用一個多用電表測量上述電壓表的內阻，如圖A所示：先將選擇開關撥至倍率“×1K”檔，將紅、黑表筆短接調零后進行測量，刻度盤指針偏轉如圖B所示，電壓表的電阻應為___

____Ω。這時乙同學發(fā)現電壓表的讀數為1.6V，認為這是此歐姆表中電池的電動勢，理由是電壓表內阻很大。甲同學對此表示反對，認為歐姆表內阻也很大，這不是電池的路端電壓。請你判斷：

同學的觀點是正確的。參考答案：_40K__

__甲___7.一列簡諧波在t=0.8s時的圖象如圖甲所示，其x=0處質點的振動圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時刻，x=4m處質點的位移是

▲

m．參考答案：負（1分）

5（2分）

-0.058.（6分）物體以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做直線運動，經4s滑回原處時速度的大小仍為5m/s，則物體的速度變化為

m/s，加速度為

m/s2．（規(guī)定初速度方向為正方向）。參考答案：

－10；－2.59.質量m=5㎏的小球系于彈簧的一端,套在光滑豎直圓環(huán)上,彈簧的另一端

固定在環(huán)上的A點,環(huán)半徑R=0.5m,彈簧原長0=R=0.5m.當球從圖中位置C由靜止開始滑動，當小球滑至最低點B時,測得vB=3m/s,重力做功為

J,則在B點時彈簧的彈性勢能EP=___

_J.(g取10m/s2)參考答案：37.5

，

1510.有一游標卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標上有20個小的等分刻度。用它測量一小工件的長度，如圖甲所示的讀數是

mm。用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖乙所示的讀數是

mm。用歐姆表測同一定值電阻的阻值時，分別用×1；×10；×100三個擋測量三次，指針所指位置分別如圖丙中的①、②、③所示，被測電阻的阻值約為

Ω。參考答案：104.05

0.520

200為提高測量的精確度，應該用擋，被測電阻阻值約為；11.兩個勁度系數分別為k1和k2的輕質彈簧a、b串接在一起，a彈簧的一端固定在墻上，如圖所示，開始時彈簧均處于原長狀態(tài)，現用水平力作用在b彈簧的p端向右拉動彈簧，已知a彈簧的伸長量為L，則b彈簧的伸長量為________________.參考答案：【知識點】胡克定律．B5【答案解析】解析：兩根輕彈簧串聯，彈力大小相等，根據胡克定律F=kx得x與k成反比，則得b彈簧的伸長量為．【思路點撥】兩根輕彈簧串聯，彈力大小相等，根據胡克定律分析伸長量的大?。甈端向右移動的距離等于兩根彈簧伸長量之和．本題關鍵要知道兩彈簧的彈力大小相等，掌握胡克定律，并能求出彈簧的伸長量．

12.已知繞中心天體做勻速圓周運動的星體的軌道半徑r，運動周期為T。

(1)若中心天體的半徑為R，則其平均密度ρ=_______(2)若星體是在中心天體的表面附近做勻速圓周運動，則其平均密度的表達式ρ=_______。參考答案：答案：13.某同學從冰箱冷凍室中取出經較長時間冷凍的空燒瓶后，迅速把一個氣球緊密地套在瓶口上，并將燒瓶放進盛有熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示．燒瓶和氣球里的氣體內能＿＿＿(選填“增大”、“不變”或“減小”)，外界對氣體＿＿＿(選填“做正功”、“做負功”或“不做功”)參考答案：增大

做負功三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學用游標卡尺測量一金屬圓筒的外徑，讀出圖中的示數為d=

cm。參考答案：2.01015.為了測定滑塊與桌面之間的動摩擦因數，某同學設計了如圖所示的實驗裝置．其中，a是質量為m的滑塊（可視為質點），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端與桌面相切）．第一次實驗時，將滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端與桌面的右端M對齊，讓滑塊a從滑槽上最高點由靜止釋放滑下，落在水平地面上的P點；第二次實驗時，將滑槽固定于水平桌面的左端，測出滑槽的末端N與桌面的右端M的距離為L，讓滑塊a再次從滑槽上最高點由靜止釋放滑下，落在水平地面上的P′點．已知當地重力加速度為g，不計空氣阻力．（1）實驗還需要測量的物理量（用文字和字母示）：MO的高度h，OP距離x1，OP′距離x2．（2）寫出滑塊a與桌面間的動摩擦因數的表達式是（用測得的物理量的字母表示）：μ=．參考答案：考點：探究影響摩擦力的大小的因素．專題：實驗題．分析：（1）利用平拋運動的規(guī)律測出滑塊從桌面邊緣飛出的速度大小，因此需要測量兩次滑塊平拋的水平方向位移和桌面高度．（2）從N到M過程中利用動能定理或者運動學公式即可求出動摩擦因數的表達式．解答：解：（1）該實驗實驗原理為：測出滑塊在N點M點速度大小，然后根據動能定理或者運動學公式列方程，進一步測出滑塊與桌面間的動摩擦因數，因此需要測量N、M兩點速度的大小，N點速度即為滑塊滑到滑槽底端的速度，可以通過第一次實驗測得，根據平拋規(guī)律，測量出MO的高度h以及OP距離x1即可，M點速度通過第二次實驗測得，只需測量出OP′距離x2即可．故答案為：MO的高度h，OP距離x1，OP′距離x2．（2）設滑塊滑到底端的速度為v0，通過第一次實驗測量有：

①x1=v0t

②設滑塊滑到M點速度為vM，通過第二次實驗測量有：x2=vMt

③從N到M過程中，根據功能關系有：

④聯立①②③④解得：．故答案為：．點評：該實驗有一定的創(chuàng)新性，其實很多復雜的實驗其實驗原理都是來自我們所學的基本規(guī)律，這點要在平時訓練中去體會．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.據報道，北京首條磁懸浮列車運營線路已經完成前期準備工作，正待命開工。磁懸浮列車它的驅動系統(tǒng)可簡化為如圖12模型：固定在列車下端的動力繞組可視為一個矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于xOy平面內，長邊MN長為l，平行于y軸，寬為d的NP邊平行于x軸，如圖甲所示。列車軌道沿Ox方向，軌道區(qū)域內存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應強度B沿Ox方向按正弦規(guī)律分布，其空間周期為λ，最大值為B0，即B=B0sin（2π），如圖乙所示。金屬框同一長邊上各處的磁感應強度相同，整個磁場以速度v0沿Ox方向勻速平移。列車在驅動系統(tǒng)作用下沿Ox方向勻速行駛，速度為v(v<v0)。列車所受總阻力雖然很小但不能忽略。設在短暫時間內，MN、PQ邊所在位置的磁感應強度隨時間的變化可以忽略。（1）可以證明，當線框寬度d=λ/2時，列車可以獲得最大驅動力，求驅動力的最大值；（2）由于列車與磁場的相對運動，驅動力大小在隨時間變化。寫出驅動力大小隨時間的變化關系式；（3）為了列車平穩(wěn)運行，設計方案是在此線框前方合適位置再加一組與線框MNPQ同樣的線框M'N'P'Q'，兩線框間距離滿足一定條件時，列車可以獲得恒定的驅動力。求恒定驅動力大小及在兩線框不重疊的情況下兩組線框的MN與M'N'邊的最小距離。參考答案：（1）為使列車獲得最大驅動力，MN、PQ應位于磁場中磁感應強度同為最大值且反向的位置，這會使得金屬框中感應電動勢最大，電流最強，也會使得金屬框長邊受到的安培力最大。此時線框中總的感應電動勢為Em=2B0l（v0-v）相應的，根據閉合電路歐姆定律Im=

設此時現況MN邊受到的安培力為Fm，根據安培力公式F=BIl

最大驅動力Fm=2B0ImlFm=（2）從MN邊在x=0處開始計時，MN邊到達x坐標處，磁場向右移動了v0t設此時線框中總的感應電動勢為e，則e=2B0l（v0-v）sin（2π）相應的，感應電流為i=（v0-v）sin（2π）

驅動力：F=（v0-v）sin2（2π）（3）為了使驅動力不隨時間變化，即需要消除牽引力表達式中隨時間變化部分，此時只需線框M'N'P'Q'所受力滿足F'=（v0-v）cos2（2π）從而使得F總=（v0-v）sin2（2π）+（v0-v）cos2（2π）F總=（v0-v）不隨時間變化

即MN邊受力最大時，M'N'受力最小，而MN邊受力最小時，M'N'受力最大，即M'N'邊與MN邊最少相距3λ/4

17.(20分)如圖所示，輕彈簧一端連于固定點O，可在豎直平面內自由轉動，另一端連接一帶電小球P,其質量m=2×10-2kg,電荷量q=0.2C.將彈簧拉至水平后，以初速度V0=20m/s豎直向下射出小球P,小球P到達O點的正下方O1點時速度恰好水平，其大小V=15m/s.若O、O1相距R=1.5m,小球P在O1點與另一由細繩懸掛的、不帶電的、質量M=1.6×10-1kg的靜止絕緣小球N相碰。碰后瞬間，小球P脫離彈簧，小球N脫離細繩，同時在空間加上豎直向上的勻強電場E和垂直于紙面的磁感應強度B=1T的弱強磁場。此后，小球P在豎直平面內做半徑r=0.5m的圓周運動。小球P、N均可視為質點，小球P的電荷量保持不變，不計空氣阻力，取g=10m/s2。那么，（1）彈簧從水平擺至豎直位置的過程中，其彈力做功為多少？（2）請通過計算并比較相關物理量，判斷小球P、N碰撞后能否在某一時刻具有相同的速度。

(3)若題中各量為變量，在保證小球P、N碰撞后某一時刻具有相同速度的前提下，請推導出r的表達式(要求用B、q、m、θ表示，其中θ為小球N的運動速度與水平方向的夾角)。參考答案：解析：（1）設彈簧的彈力做功為W，有：①代入數據，得：W＝J②（2）由題給條件知，N碰后作平拋運動，P所受電場力和重力平衡，P帶正電荷。設P、N碰后的速度大小分別為v1和V，并令水平向右為正方向，有:

③而：

④若P、N碰后速度同向時，計算可得V，這種碰撞不能實現。P、N碰后瞬時必為反向運動。有：

⑤P、N速度相同時，N經過的時間為，P經過的時間為。設此時N的速度V1的方向與水平方向的夾角為，有：

⑥

⑦代入數據，得：

⑧對小球P，其圓周運動的周期為T，有：

⑨經計算得：＜T，P經過時，對應的圓心角為，有：

⑩當B的方向垂直紙面朝外時，P、N的速度相同，如圖可知，有：聯立相關方程得：比較得，，在此情況