2022年湖南省长沙市煤炭坝中学高三物理月考试卷含解析

2022年湖南省长沙市煤炭坝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.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则说法不正确的（

）A．平行板电容器的电容值将变小

B．静电计指针张角变小

C．带电油滴的电势能将减少D．若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变参考答案：B2.一学生用100N的力，将质量为0.5kg的球以8m/s的初速度，沿水平方向踢出20m远，则该学生对球做的功是A．200J

B．16J

C．1000J

D．无法确定参考答案：B3.（多选）一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动．其v﹣t图象如图所示．已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则以下说法正确的是（）A．汽车在前5s内的牵引力为4×103NB．汽车在前5s内的牵引力为6×103NC．汽车的额定功率为40kWD．汽车的最大速度为30m/s参考答案：解：汽车受到的阻力f=0.1×2×103×10=2×103N；AB、前5s内，由图a=2m/s2，由牛顿第二定律：F﹣f=ma，求得：F=f+ma=（0.1×2×103×10+2×103×2）N=6×103N

故A错误．B正确．C、t=5s末功率达到额定功率，P=Fv=6×103×10W=6×104W=60kw；故C错误；D、当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度vm===30m/s．故D正确．故选：BD．4.(单选)如图，质量为M、倾角为θ＝37°的斜面B上放置一质量为m的物块A，在力F的作用下使AB两物块一起向左做匀加速直线运动，当作用在B上的外力F增大时，物块A仍保持与斜面相对静止，下列情况中可能正确的是A.斜面对A的支持力大小不变、斜面对A的摩擦力增大B.斜面对A的支持力大小不变、斜面对A的摩擦力不变C.斜面对A的支持力增大、斜面对A的摩擦力大小不变D.斜面对A的支持力减小、斜面对A的摩擦力大小不变参考答案：C5.（多选）如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子重力．下列说法正确的是（

）A．粒子一定带正电B．加速电场的电压C．直径D．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷参考答案：ABD质谱仪和回旋加速器的工作原理L4L5解析：A、由左手定则可知，粒子带正电，而粒子在MN间被加速，故A正确；B、根据电场力提供向心力，则有qE=，又有电场力加速运动，则有qU=mv2，从而解得：U=，故B正确；C、根据洛伦兹力提供向心力，则有：qvB=，结合上式可知，PQ=，若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点说明运动的直径相同，由于磁场，电场与静电分析器的半径不变，则该群离子具有相同的比荷，故C错误，D正确；故选：ABD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法，如图所示是我们学习过的四个实验。其中研究物理问题的思想方法按顺序依次是

、

、

、

。参考答案：放大、等效、控制变量、放大7.如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的顶部有一定长度的水银．两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中．开启顶部连通左右水银的阀门，右侧空气柱长为L0，右侧空气柱底部水银面比槽中水银面高出h，右侧空气柱顶部水银面比左侧空气柱顶部水银面低h．（i）试根据上述条件推测左侧空气柱的长度为

，左侧空气柱底部水银面与槽中水银面的高度差为

：（ii）若初始状态温度为T0，大气压强为P0，关闭阀门A，则当温度升至

时，右侧气柱底部水银面与水银槽中的水银面相平？（不考虑水银柱下降对大水银槽中液面高度的影响，大气压强保持不变）．参考答案：（1）L0，2h；（2）【考点】理想气体的状态方程．【分析】（1）分别以两部分气体为研究对象，求出两部分气体压强，然后由几何关系求出右管内气柱的长度．（2）以左管内气体为研究对象，列出初末的状态，由理想气体状态方程可以求出空气柱的长度．【解答】解：（1）根据连通器的原理以及液体产生的压强可知，右侧的气体的压强：P1=P0﹣h则左侧气体的压强：P2=P1﹣h=P0﹣2h所以左侧空气柱底部水银面与槽中水银面的高度差为是2h．左侧空气柱的长度：L2=L0+h+h﹣2h=L0（2）关闭阀门A，温度升高的过程中，右侧的空气柱的压强增大，体积增大，由图可知，右侧气柱底部水银面与水银槽中的水银面相平时的空气柱的长度：L1=L0+h压强：P1′=P0设空气柱的横截面积是S，由理想气体的状态方程得：得：T1=故答案为：（1）L0，2h；（2）8.在如图所示的四张图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链相连接。图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有__________；图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有__________。参考答案：

答案：A、C、D，C

9.

（选修3-3）（6分）蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质．某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1，对外做功W，又对低温热源放热Q2，工质完全回复初始状态，内能没有变化．根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W三者之间满足的关系是

．热机的效率不可能达到100%，从能量转换的角度，说明

能不能完全转化为

能．参考答案：答案：（2分）

内（2分）

机械（2分）10.匀强磁场中有一半径为0.2m的圆形闭合线圈，线圈平面与磁场垂直．已知线圈共50匝，其阻值为2Ω．匀强磁场磁感应强度B在0～1s内从零均匀变化到0.2T，在1～5s内从0.2T均匀变化到﹣0.2T．则0.5s时该线圈内感应电动势的大小E=1.256V；在1～5s内通过线圈的电荷量q=1.256C．参考答案：解：（1）在0～1s内，磁感应强度B的变化率=T/s=0.2T/s，由于磁通量均匀变化，在0～1s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得：0.5s时线圈内感应电动势的大小E1=N=N?πr2=50×0.2×3.14×0.22=1.256V根据楞次定律判断得知，线圈中感应方向为逆时针方向．（2）在1～5s内，磁感应强度B的变化率大小为′=T/s=0.1T/s，由于磁通量均匀变化，在1～5s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得：1～5s时线圈内感应电动势的大小E2=N=N′?πr2=50×0.1×3.14×0.22=0.628V通过线圈的电荷量为q=I2t2==C=1.256C；故答案为：1.256

1.25611.某学校物理兴趣小组，利用光控实验板“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”，如图甲所示。将数据记录在Excel工作薄中，利用Excel处理数据，如图乙所示，小组进行探究，得出结论。在数据分析过程中，小组先得出了vB—h图像，继而又得出vB2—h图像，如图丙、丁所示：请根据图象回答下列问题：①小组同学在得出vB—h图像后，为什么还要作出vB2－h图像？

．②若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，求得丁图图像的斜率为k，则重力加速度g=

．参考答案：：①先作出的vB-h图像，不是一条直线，根据形状无法判断vB、h关系，进而考虑vB2-h图像，从而找出vB2、h之间的线性关系．

②（2分）k/2．12.在“用单摆测定重力加速度”的实验中,当单摆做简谐运动时,用秒表测出单摆做n次(一般为30次~50次)全振动所用的时间t,算出周期;用米尺量出悬线的长度l,用游标卡尺测量摆球的直径d,则重力加速度g=

(用题中所给的字母表达).参考答案：13.某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表1是其记录的实验数据．木块的重力为10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根据表格中的数据回答下列问题（答案保留3位有效数字）：（1）木块与桌面间的动摩擦因数

；（2）实验次数5中监测到的加速度

m/s2．

实验次数运动状态拉力F/N1静止3.622静止4.003匀速4.014匀加速5.015匀加速5.49

参考答案：(1)0.401

(2)1.45三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示。O点不是抛出点，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是

m/s，抛出点的坐标x=

m，y=

m(g取10m/s2)参考答案：

4.0

—0.8000

，—0.2000

（各3分）15.①下列各实验操作中，说法正确的是（

）A、在验证机械能守恒定律的实验中，将电场打点计时器接在学生电源的“直流输出0---6V”档位上，释放纸带瞬间，立即启动秒表计时B、在“利用单摆测重力加速度”中，测量摆长时，让摆球自然下垂，用米尺测出悬点到球心的距离C、在验证动量守恒定律实验中，入射小球每次必须从同一高度静止释放，释放点应稍高些D、在用插针法测玻璃砖折射率的实验中，入射角太大，折射光会在玻璃砖内表面发生全反射，使实验无法进行，所以入射角应适当大些E、在做双缝干涉实验时，将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽。②射洪中学学生在某次实验中要测量一个水管的外经，在实验室找到一游标卡尺，除游标卡尺的前面有部分刻度模糊不清，其余均完好无损，于是先后进行了两次测量，其中一次测量如图所示，则其读数为

cm。为了更准确的测量，他们又找了一螺旋测微器，进行了再次测量，读数为

cm.参考答案：①C

②1.050

0.910四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图9所示，用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量理想气体，活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距汽缸底高度h1＝0.50m，气体的温度t1＝27℃.给汽缸加热，活塞缓慢上升到距离汽缸底h2＝0.80m处，同时缸内气体吸收Q＝450J的热量．已知活塞横截面积S＝5.0×10－3m2，大气压强p0＝1.0×105Pa.求：①活塞距离汽缸底h2时的温度t2；②此过程中缸内气体增加的内能ΔU.参考答案：解析(2)①气体做等压变化，活塞距离汽缸底h2时温度为t2，则根据气态方程可得解得t2＝207°C②在气体膨胀的过程中，气体对外做功为W0＝pΔV＝1.0×105×(0.80－0.50)×5.0×10－3J＝150J根据热力学第一定律可得气体内能的变化为ΔU＝W＋Q＝－W0＋Q＝－150J＋450J＝300J17.如图，将质量m＝2kg的圆环套在与水平面成37°角的直杆上，直杆固定不动，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆间动摩擦因数m＝0.5，对环施加一个竖直向上的拉力F，使环由静止开始运动，已知t=1s内环通过的位移为0.5m。（1）若环沿杆向下运动，求F的大小；（2）若环沿杆向上运动，且t=1s时撤去拉力，求环沿杆向上运动过程中克服摩擦力做功的大小。

参考答案：解：（1）环做匀加速运动，a＝＝1m/s2

（2分）向下运动时，F＜mg，据牛二：（mg－F）sin37°－m（mg－F）cos37°＝ma

（2分）代入数据得，F＝10N

（1分）（2）向上运动时，F＞mg，据牛二：（F－mg）sin37°－m（F－mg）cos37°＝ma代入数据得，F＝30N

（2分）即若环沿杆向上运动，f1＝m（Fcos37°－mgcos37°）＝…＝4N1s内克服摩擦力做功W1＝f1s1＝…＝2J

（2分）撤去力F后，f2＝mmgcos37°＝…＝8N环减速上升，a2＝gsin37°＋mgcos37°＝…＝10m/s2s2＝＝…＝0.05m，W2＝f2s2＝…＝0.4J

（2分）

向上运动中克服摩擦力做功为W＝W1＋W2＝2.4J

（1分）18.某电视台闯关竞技节目的第一关是雪滑梯，其结构可以简化为下图模型，雪滑梯顶点距地面高h=15m，滑梯斜面部分长l=25m，在水平部分距离斜道底端为x0=20