陕西省汉中市武学2021-2022学年高三物理月考试题含解析

陕西省汉中市武学2021-2022学年高三物理月考试题含解析一、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.动物园的水平地面上放着一个质量为M的笼子，笼内有一只质量为m的猴子。当猴子以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，笼子对地面的压力为F1；当猴子以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时，笼子对地面的压力为F2，如图所示。关于F1和F2的大小，下列关系中正确的是

（

）（A）F1＞(M+m)g，F2＜(M+m)g

（B）F1=F2＞(M+m)g（C）F1＞F2＞(M+m)g

（D）F1＜(M+m)g，F2＞(M+m)g

参考答案：A2.7在光滑的水平面上作匀加速直线运动的物体，在它所受的合力逐渐减小而方向不变的过程中，物体的（A）加速度越来越大，速度越来越大 （B）加速度越来越小，速度越来越小

（C）加速度越来越大，速度越来越小

（D）加速度越来越小，速度越来越大参考答案：D3.如图（a）所示，两段等长绝缘细线将质量分别为2m、m的小球A、B悬挂在O点，小球A、B分别带有+4q和-q电量，当系统处于水平向右的匀强电场中并静止时，可能出现的状态应是(

)参考答案：D4.物体静止于粗糙斜面上，斜面对物体的作用力的方向是（）A．垂直斜面向上 B．可能沿斜面向下C．可能沿斜面向上 D．竖直向上参考答案：D【考点】共点力平衡的条件及其应用．【分析】物体受重力、支持力和摩擦力处于平衡，根据共点力平衡确定斜面对物体的作用力方向．【解答】解：因为物体受重力、支持力和摩擦力处于平衡，知支持力和摩擦力的合力与重力等值反向，所以斜面对物体作用力的方向竖直向上．故D正确．故选：D．5.（单选）在国际单位制中，功率的单位“瓦”是导出单位，用基本单位表示，正确的是A．J/s

B．N·m/s

C．kg·m2/s2

D．kg·m2／s3ks5u参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（5分）某学生在做“研究平抛运动的实验”中，忘记小球做平抛运动的起点位置，他只得到如图所示的一段轨迹，建立如图所示坐标系，则该物体做平抛运动的初速度为

。()

参考答案：解析：从点开始，物体沿竖直方向依在连续相等的时间内的位移分别为，，则由公差公式计算出,再根据水平方向的位移，解得。7.某同学“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验装置如图甲所示。小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连。开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离。启动打点计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动；重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。某次实验打出的纸带如图乙所示，图中a、b、c是纸带上的三段，纸带运动方向如图中箭头所示。（1）根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为_______m/s2（结果保留两位有效数字）。（2）判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的__________两点之间。参考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根据匀变速直线运动的推论得：a==5.0m/s2．

（2）从纸带b上可发现：相邻的点距离先增大后减小，由于打点计时器打点的时间间隔是相等的，所以b段纸带先加速后减速，所以最大速度可能出现在b段纸带中长度为2.98cm的一段.8.在光滑的水平面上有一静止的物体。现以水平恒力F1作用一段时间后，立即换成相反方向的水平恒力F2推这一物体。当恒力F2作用时间等于恒力F1作用时间的2倍时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为45J。则在整个过程中，恒力F1做的功等于

J，恒力F2做的功等于

J。参考答案：9.如图所示，质量为M，半径为R的均匀圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心。现在薄板上挖去一个直径为R的圆，则圆板的重心将从O点向左移动__________R的距离，在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，则F=_________________。

参考答案：

；

10.一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为_________________.该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为_____________________参考答案：；11.在磁感应强度B的匀强磁场中，垂直于磁场放入一段通电导线。若任意时刻该导线中有N个以速度v做定向移动的电荷，每个电荷的电量为q。则每个电荷所受的洛伦兹力f＝

，该段导线所受的安培力为F＝

。参考答案：答案：qvB，NqvB解析：带电粒子垂直磁场中运动时，受到磁场的洛伦兹力作用，有每个粒子受力。该段导线中有N个以速度做定向动的电荷，则导线所受的力等于每个电荷所受力的合力。所以有。12.如图，活塞将一定质量的理想气体封闭于导热汽缸中，活塞可沿气缸内壁无摩擦滑动。通过加热使气体温度从T1升高到T2，此过程中气体吸热12J，气体膨胀对外做功8J，则气体的内能增加了

J；若将活塞固定，仍使气体温度从T1升高到T2，则气体吸收的热量为

J．参考答案：13.一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3h，待机时间100h”，则该手机通话时消耗的功率约为

W，待机时消耗的功率为

W

参考答案：0.6W，1.8×102W

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用如图甲所示装置探究“加速度与力、物体质量的关系”，图中装有砝码的小车放在长木板上，左端栓有一不可伸长的细绳，跨过固定在木板边缘的滑轮与一砝码盘相连．在砝码盘的牵引下，小车在长木板上做匀加速直线运动，图乙是该同学做实验时打点计时器在纸带上打出的一些连续的点，该同学测得相邻点之间的距离分别是S1、S2、S3、S4、S5、S6，打点计时器所接交流电的周期为T．小车及车中砝码的总质量为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，当地重力加速度为g．（1）根据以上数据可得小车运动的加速度表达式为a=

（2）该同学先探究合外力不变的情况下，加速度与质量的关系，以下说法正确的是

A．平衡摩擦力时，要把装有砝码的砝码盘用细线通过定滑轮系在小车上，把木板不带滑轮的一端缓慢抬起，反复调节直到纸带上打出的点迹均匀为止B．由于小车受到的摩擦力与自身重力有关，所以每次改变小车质量时，都要重新平衡摩擦力C．用天平测出M和m后，小车运动的加速度可以直接用公式a=求出D．在改变小车质量M时，会发现M的值越大，实验的误差就越小（3）该同学接下来探究在质量不变的情况下，加速度与合外力的关系．他平衡摩擦力后，每次都将小车中的砝码取出一个放在砝码盘中，用天平测得砝码盘及盘中砝码的总质量m，并通过打点计时器打出的纸带求出加速度．得到多组数据后，绘出如图丙a﹣F图象，发现图象是一条过坐标原点的倾斜直线．图象中直线的斜率表示

（用本实验中可测量的量表示）．（4）该同学在这个探究实验中采用的物理学思想方法为

A．理想化模型法

B．控制变量法

C．极限法

D．比值法．参考答案：（1）

（2）D

（3）

（4）B【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】（1）注意为了减小实验误差，应采用逐差法求木块的加速度．（2）探究加速度与拉力的关系实验时，要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西．小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出；平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力；小车的加速度应由纸带求出．（3）对M、m分别由牛顿第二定律列式，结合合力F等于mg，导出a与F的函数关系式，分析图线的斜率；（4）该实验采用控制变量法，先控制小车的质量不变，研究加速度与力的关系，再控制砝码盘和砝码的总重力不变，研究加速度与质量的关系．【解答】解：（1）为了减小偶然误差，采用逐差法处理数据，有：S6﹣S3=3a1T2，S5﹣S2=3a2T2，S4﹣S1=3a3T2，为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：a=（a1+a2+a3）解得：a=．（2）A、在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡摩擦力时，细绳的另一端不能悬挂装砝码的砝码盘，故A错误；B、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故B错误；C、小车运动的加速度通过纸带求出，不能通过a=求出．故错误；D、本实验中，只有满足盘和砝码的总质量远小于小车质量M时，近似认为细线拉力等于细线的拉力，所以在改变小车质量M时，会发现M的值越大，实验的误差就越小，故D正确；故选：D（3）对盘和砝码：mg﹣F=ma①对小车：F=Ma②联立①②得：mg=（M+m）a认为合力F=mg所以F=（M+m）a即，a﹣F图象是过坐标原点的倾斜直线，直线的斜率表示（4）该实验采用控制变量法，先控制小车的质量不变，研究加速度与力的关系，再控制砝码盘和砝码的总重力不变，研究加速度与质量的关系．故选：B故答案安为：（1）（2）D

（3）

（4）B15.（1）小明和小帆同学利用如图所示的装置探究功与速度的变化关系，对于橡皮筋和小车连接的问题，小明和小帆同学分别有两种接法，你认为正确的是_____（填“甲”或者“乙”）（2）以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是___________。A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……。所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W……。B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离进行计算。参考答案：（1）甲

（2）D

解析：(1)为了方便增加橡皮筯，橡皮筋从车顶的钉子上跨过,而不系上，同时，这样可以保证两边橡皮筯的两边的拉力相等；（2）当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，变力功一时无法确切测算．因此我们要设法回避求变力做功的具体数值，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W…，从而回避了直接求功的困难；小车阻力补偿的方法是平衡摩擦力；如果没有平衡摩擦力或没有使木板倾斜或倾角太小，则在小车获得的最大速度后，由于过一段距离后又被橡皮筋反拉着，导致速度减小，出现“两端密、中间疏”现象，故A、B、以C正确；本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系．这个速度是指橡皮绳做功完毕时的速度，而不整个过程的平均速度，所以D选项是错误的．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC，∠A=30°，D点在AC边上，AD间距为L．一条光线以60°的入射角从D点射入棱镜，光线垂直BC射出，求：（1）玻璃的折射率；（2）BC边上出射点的位置到C点的距离d．参考答案：解：（1）如图，因为光线垂直BC射出，则有∠β=30°．在E点发生反射，则有∠α=30°．可知∠r=30°．由折射定律得：n===（2）ADE为等腰三角形，DE=AD=L，BC边上出射点的位置到C点的距离d=Lcosr=Lcos30°=L

答：（1）玻璃的折射率为；（2）BC边上出射点的位置到C点的距离d为L．【考点】光的折射定律．【分析】（1）画出光路图．由几何关系求出光线在AC面的折射角和AB面的入射角，根据折射定律求出折射率．（2）根据几何知识求解BC边上出射点的位置到C点的距离d．17.如图（a）所示，“

”型木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB粗糙，光滑表面BC且与水平面夹角为θ=37°．木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图（b）所示．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2．求：(1)斜面BC的长度；(2)滑块的质量；(3)AB的长度．参考答案：（1）分析滑块受力，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma1…2分通过图像可知滑块在斜面上运动时间为：t1=1s……2分由运动学公式得：……2分（2）滑块对斜面的压力为：N1/=mgcosθ……2分木板对传感器的压力为：F1=N1/sinθ……2分由图像可知：F1=12N……1分解得：m=2.5kg……1分(说明：如果从系统考虑，F1=ma1cosθ，答案正确得满分)（3）滑块滑