2022年安徽省马鞍山市当涂县第二中学高三物理月考试卷含解析

2022年安徽省马鞍山市当涂县第二中学高三物理月考试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.图l为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图。图中A为小车，B为砝码及砝码盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz交流电．小车A的质量为砝码及砝码盘B的质量为①下列说法正确的是A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验应远小于D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作图象②实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图象，可能是第34题图2中的___________（选填“甲”、“乙”、“丙”）③第34题图3为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度大小__________m/s2。（结果保留二位有效数字）

参考答案：①CD（2分，漏选得1分）

②丙（2分）

③0.50（2分）2.在静止的车厢内，用细绳a和b系住一个小球，绳a斜向上拉，绳b水平拉，如图所示．现让车从静止开始向右做匀加速运动，小球相对于车厢的位置不变，与小车静止时相比，绳a、b的拉力Fa、Fb变化情况是（）A．Fa变大，Fb不变 B．Fa变大，Fb变小C．Fa不变，Fb变小 D．Fa不变，Fb变大参考答案：C【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据牛顿第二定律，运用正交分解法分析两根细绳的拉力变化情况．【解答】解：以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据牛顿第二定律得：

水平方向：Fasinα﹣Fb=ma

①

竖直方向：Facosα﹣mg=0

②由题，α不变，由②分析得知Fa不变．由①得知，Fb=Fasinα﹣ma＜Fasinα，即Fb变小．故选：C．3.如图所示，等腰直角三角体OCD由不同材料A、B拼接而成，P为两材料在CD边上的交点，且DP>CP。现OD边水平放置，让小物块从C滑到D；然后将OC边水平放置，再让小物块从D滑到C，小物块两次滑动经过P点的时间相同。下列说法正确的是（

）A．A、B材料的动擦因数相同B．两次滑动中物块到达底端速度相等C．两次滑动中物块到达P点速度相等D．两次滑动中物块到达底端摩擦生热相等参考答案：4.如图，倾斜固定直杆与水平方向成60°角，直杆上套有一个圆环，圆环通过一根细线与一只小球相连接.当圆环沿直杆下滑时，小球与圆环保持相对静止,细线伸直,且与竖直方向成30°角.下列说法中正确的是（

）

（A）圆环不一定加速下滑

（B）圆环可能匀速下滑

（C）圆环与杆之间一定没有摩擦

（D）圆环与杆之间一定存在摩擦参考答案：D5.发射通信卫星的常用方法是：先用火箭将卫星送入一个椭圆轨道（转移轨道），如图所示，当卫星到达远地点P时，启动卫星上的发动机，使之进入与地球自转同步的圆形轨道（同步轨道）。设卫星在轨道改变前后的质量不变，那么，卫星在“同步轨道”与在“转移轨道”的远地点P相比A．速度减小了

B．速度增大了C．加速度增大了

D．机械能增大了参考答案：答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在平面直角中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，已测得坐标原点处的电势为0V，点处的电势为6V,点处的电势为3V,那么电场强度的大小为E=

V/m，方向与X轴正方向的夹角为

。参考答案：200V/m

12007.光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．⑴该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M>>m，这样做的目的是

；⑵为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量

，若上述测量量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=

；⑶某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像．组别1234567M/kg0.580.580.580.580.580.580.58F/N0.100.150.200.250.300.350.40a/m·s-20.130.170.260.340.430.510.59⑷由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是：

．参考答案：⑴小车所受合外力大小等于(或约等于)mg……(1分)⑵两光电门之间的距离（或“小车由光电门1运动至光电门2所用时间”）…(1分)

（或“”）………(2分)⑶如右图…………(2分)⑷木板倾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）……………(2分)8.如图所示，一束β粒子自下而上进入一水平方向的匀强电场后发生偏转，则电场方向向

，进入电场后，β粒子的动能

（填“增加”、“减少”或“不变”）。参考答案：答案：左

增加解析：由图可知，β粒子（带负电）所受电场力方向水平向右，故电场方向向左。由于电场力作正功，根据动能定理可知粒子在电场中动能增加。9.“探究加速度与物体质量，物体受力关系”的实验装置如图所示，（1）本实验的研究对象是

。（2）当作用力一定时（悬挂的小盘和盘内的砝码重力不变），探究加速度与质量的关系时，以下说法中正确的是（

）A．平衡摩擦力时，应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D．小车运动的加速度可用天平测出小车的质量M和小盘及盘内砝码的质量m后，直接用公式求出。（3）若确保小车质量一定时，加速度a与合外力F的关系数据如下表：1.984.065.958.129.951.002.003.004.005.00①根据表中数据在右侧坐标纸中画出a—F图象。②从图象可以判定

。参考答案：（1）小车

（2分）

（2）B

（2分）

（3）①如图：

（3分）

②当小车质量一定时，加速度与合外力成正比

（2分）10.如图所示，弹簧S1的上端固定在天花板上，下端连一小球A，球A与球B之间用轻绳相连，球B与球C之间用弹簧S2相连。A、B、C的质量分别为mA、mB、mC，弹簧的质量均不计。已知重力加速度为g。开始时系统处于静止状态。现将A、B间的绳突然剪断，线刚剪断时A的加速度大小为___________，C的加速度大小为_________。参考答案：，011.某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力砝码和砝码盘的总质量，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离为s。①该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？

（填“需要”或“不需要”）

①实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图所示d=

mm。

②某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的当光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则该实验要验证的表达式是

。参考答案：12.（5分）从足够高处先后让两个钢球自由下落，两球间用长为10米的细绳连结。第一个球下落1秒钟后第二个球开始下落。不计空气阻力及绳的质量，则在第二个球开始下落后

s，连结两球的细绳刚好被拉直。（g=10m/s2）参考答案：

0.513.物体从180m高处自由落下，如果把物体下落的时间分成相等的三段，则每段时间下落位移自上而下依次为

，

，

。（取g=10m/s2）参考答案：20m,60m,100m三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA=l.0kg，mB=4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek=10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？参考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可。【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有0=mAvA-mBvB①②联立①②式并代入题给数据得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB。，则有④⑤⑥在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程SA都可表示为sA=vAt–⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA=1.75m，sB=0.25m⑧这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处。B位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为vA′，由动能定理有⑩联立③⑧⑩式并代入题给数据得

故A与B将发生碰撞。设碰撞后A、B的速度分别为vA′′以和vB′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有

联立式并代入题给数据得

这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式

由④式及题给数据得sA′小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离15.（2014?宿迁三模）学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O，半径R=0.2m；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示．已知BC段长L=1.2m，EO间的距离s=0.8m．计算时g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．压缩弹簧释放弹珠P后，求：（1）弹珠P通过D点时的最小速度vD；（2）弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度vc；（3）当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N，释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩量x0．参考答案：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m．考点： 动能定理的应用；机械能守恒定律．专题： 动能定理的应用专题．分析： （1）根据D点所受弹力为零，通过牛顿第二定律求出D点的最小速度；（2）根据平抛运动的规律求出D点的速度，通过机械能守恒定律求出通过C点的速度．（3）当外力为0.1N时，压缩量为零，知摩擦力大小为0.1N，对B的压缩位置到C点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量．解答： 解：（1）当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）弹珠从D点到E点做平抛运动，设此时它通过D点的速度为v，则s=vtR=gt从C点到D点，弹珠机械能守恒，有：联立解得v=代入数据得，V=2m/s（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1N，根据动能定理得，且F1=0.1N，F2=8.3N．得x=代入数据解得x0=0.18m．答：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m．点评： 本题考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到圆周运动和平抛运动，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是解决本题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）有一倾角为θ的斜面，其底端固定一档板，另有三个木块A、B、C，它们的质量分别为mA=mB=m，mC=3m，它们与斜面间的动摩擦因数都相同．其中木块A和一轻弹簧连接，放于斜面上，并通过轻弹簧与档板M相连，如图所示．开始时，木块A静止在P点弹簧处于原长，木块B在Q点以初速度U0沿斜面向下运动，P、Q间的距离为l，已知木块B在下滑过程中做匀速直线运动，与木块A碰撞后立刻一起沿斜面向下运动，但不粘连，它们到达一个最低点后向上运动，木块B向上运动恰好能回到Q点．现将木块C从Q点以初速度沿斜面向下运动，木块A仍静止于P点，经历同样的过程，最后木块C停在斜面上的R点（图中未画出）．求：（1）A、B一起开始压缩弹簧时速度v1；

（2）A、B压缩弹簧的最大长度；

（3）P、R间的距离l’的大小．参考答案：解析：（1）木块B下滑做匀速运动，有

1分

B和A碰撞后，设速度为，根据动量守恒定律得

1分

解得

1分

（2）设两木块向下压缩弹簧的最大长度为x，两木块被弹簧弹回到P点时的速度为，根据动能定理得

2分

两木块在P点处分开后，木块B上滑到Q点的过程中，根据动能定理得

1分

解得

1分

（3）木块C与A碰撞前后速度为,根据动量守恒定律得

解得

1分

设木块C与A压缩的最大长度为，两木块被弹簧弹回到P点时的速度为，根据动能定理得

1分