2021-2022学年湖北省荆州市观音垱中学高三物理月考试题含解析

2021-2022学年湖北省荆州市观音垱中学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.如图所示，设地球半径为R，假设某地球卫星在距地球表面高度为h的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，运行周期为T，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近地点B时，再次点火进入近地轨道Ⅲ绕地做匀速圆周运动，引力常量为G，不考虑其他星球的影响，则下列说法正确的是A.该卫星在轨道Ⅲ上B点的速率大于在轨道Ⅱ上A点的速率B.卫星在圆轨道Ⅰ和圆轨道Ⅲ上做圆周运动时，轨道Ⅰ上动能小，引力势能大，机械能小C.卫星从远地点A向近地点B运动的过程中，加速度变小D.地球的质量可表示为参考答案：AD【详解】A、在轨道Ⅰ上A点时点火减速变轨进入椭圆轨道Ⅱ，所以在轨道Ⅰ上A点速率大于在轨道Ⅱ上A点的速率，在轨道Ⅲ上B的速率大于在轨道Ⅰ上A点的速率，即在轨道Ⅲ上B点的速率大于在轨道Ⅱ上A点的速率，故A正确；B、从轨道Ⅰ到轨道Ⅲ，引力做正功，动能增加，引力势能减小，在A点和B点变轨过程中，发动机点火减速运动，则机械能减小，即在轨道Ⅰ上动能小，引力势能大，机械能大，故B错误；C、根据公式可得，所以距离地球越近，向心加速度越大，故从远地点到近地点运动过程中，加速度变大，故C错误；D、在轨道Ⅰ上运动过程中，万有引力充当向心力，故有解得，故D正确。2.如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上。小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块Q都保持在桌面上静止。则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（

）A．Q受到桌面的支持力变大

B．Q受到桌面的静摩擦力变大C．小球P运动的角速度变大D．小球P运动的周期变大参考答案：C3.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J．韩晓鹏在此过程中（）A．动能增加了1900J B．动能增加了2000JC．重力势能减小了1900J D．重力势能减小了2000J参考答案：C解：AB、外力对物体所做的总功为1900J﹣100J=1800J，是正功，则根据动能定理得：动能增加1800J．故AB错误；CD、重力对物体做功为1900J，是正功，则物体重力势能减小1900J．故C正确，D错误；故选：C．4.某进行军事演习的炮艇总质量为，以速度匀速行驶，从船上以相对海岸的水平速度向正后方射出一质量为的炮弹，发射炮弹后艇的速度为，不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是

。A、

B、

C、

D、参考答案：B5.（单选）两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（

）①．在r＞r0阶段，分子动能增大，势能减小

②．在r＜r0阶段，斥力增大，引力减小③．在r＝r0时，分子力合力为零 ④．在r＝r0时，分子势能为零⑤．分子动能和分子势能之和在整个过程中不变A．①③⑤

B．②④

C．①②④

D．③⑤参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a，b两点，相距14.0m，b点在a点的右方，当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动。经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则这简谐波的波速可能等于________。A.4.67m/sB.6m/s

C.10m/sD.4m/s

E.6.36m/s参考答案：ACE由题，当简谐横波沿长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动，则ab间距离xab=（n+）λ，n=0，1，2，…，得到波长．

又据题意，经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则

时间t=1.00s=（k+）T，得到周期T=s，k=0，1，2…，则波速

当k=0，n=0时，v=4.67m/s；当k=1，n=1时，v=10m/s；当k=1，n=2时，v=6.36m/s；由于n、k是整数，v不可能等于6m/s和4m/s．故选ACE．点睛：此题是波的多解题，首先判断波的传播方向，其次，根据波形及传播方向，列出波沿不同方向传播时可能传播距离和周期的通式，再次，看质点间隐含的不同波长的关系，列出波长的通式，再分别将n=0，1，2…代入通式可求得所有可能的答案，要防止漏解或用特解代通解．7.如图所示，质量m＝0.10kg的小物块，在粗糙水平桌面上做匀减速直线运动，经距离l＝1.4m后，以速度v＝3.0m/s飞离桌面，最终落在水平地面上。已知小物块与桌面间的动摩擦因数m＝0.25，桌面高h＝0.45m，g取10m/s2．则小物块落地点距飞出点的水平距离s＝

m，物块的初速度v0＝

m/s。参考答案：0.904.08.由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为_____（选填“引力”或“斥力”）．分子势能Ep和分子间距离r的关系图象如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中______（选填“A”“B”或“C”）的位置．参考答案：

(1).引力

(2).C【详解】由于在小水滴表面层中，水分子间的距离大于，所以水分子之间的相互作用总体上表现为引力，由于当分子间距离为时，分子间作用力为0，分子势能最小即图中的B点，由于表面层中分子间距大于，所以能总体反映小水滴表面层中水分子势能的是C位置。9.一物体在水平面上运动，以它运动的起点作为坐标原点，表中记录了物体在x轴、y轴方向的速度变化的情况。物体的质量为m＝4kg，由表格中提供的数据可知物体所受合外力的大小为__________N，该物体所做运动的性质为__________。参考答案：

答案：4（14.4)

匀加速曲线10.一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得7.68cm，12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2，图中x2约为________cm。（结果保留3位有效数字）参考答案：4.5,9.611.如图所示，一列简谐横波沿+x方向传播．已知在t=0时，波传播到x轴上的B质点，在它左边的A质点位于负最大位移处；在t=0.6s时，质点A第二次出现在正的最大位移处．

①这列简谐波的波速是

m/s．②t=0.6s时，质点D已运动的路程是

m．参考答案：（1）①

5；

②

0.112.一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，已知引力常量为G，则该星球的质量表达式为

。参考答案：13.（4分）冬天到了，很多同学用热水袋取暖。现有某一热水袋内水的体积约为400cm3，它所包含的水分子数目约为

个。（计算结果保留1位有效数字，已知1mol水的质量约为18g，阿伏伽德罗常数取6.0×1023mol－1）参考答案：答案：1×1025（4分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用如图1实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题．①图2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点．分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3…．已知打点计时器的打点周期为T，重锤质量为m，重力加速度为g，可得重锤下落到B点时的速度大小为．②取打下O点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep．建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据以上数据在图3中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ．已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94J/m，请计算图线Ⅱ的斜率k2=/m（保留3位有效数字）．重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为（用k1和k2表示）．参考答案：（1）；（2）2.80，．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，（2）若机械能守恒，因为初位置的机械能为零，则每个位置动能和重力势能的绝对值应该相等，图线不重合的原因是重物和纸带下落过程中需克服阻力做功．根据动能定理，结合图线的斜率求出阻力与重物重力的比值．【解答】解：（1）某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，那么B点的瞬时速度vB=，（2）取打下O点时重物的重力势能为零，因为初位置的动能为零，则机械能为零，每个位置对应的重力势能和动能互为相反数，即重力势能的绝对值与动能相等，而图线的斜率不同，原因是重物和纸带下落过程中需要克服阻力做功．根据图中的数据可以计算计算图线Ⅱ的斜率k2=2.80J/m．根据动能定理得，mgh﹣fh=mv2，则mg﹣f=，图线斜率k1==mg，图线斜率k2==，知k1﹣f=k2，则阻力f=k1﹣k2．所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为．故答案为：（1）；（2）2.80，．15.探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。

（1）实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的是

A．将橡皮条拉伸相同长度即可

B．将弹簧秤与水平木板成450角度进行拉动橡皮条

C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度

D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置

（2）同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差正确的说法是

A.两细绳必须等长

B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行

C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大

D.拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些参考答案：(1)D，（2）BD四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平细管与U型玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同．U型管左管上端封有长20cm的理想气体B，右管上端开口并与大气相通，此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距U型玻璃管底部为25cm．水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A．已知外界大气压强为75cmHg，忽略环境温度的变化．现将活塞缓慢向左拉，使气体B的气柱长度为25cm，求：①左右管中水银面的高度差是多大？②理想气体A的气柱长度为多少？参考答案：①15cm；②12.5cm．【分析】①利用平衡求出初状态封闭气体的压强，B中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律即可求出末态B中气体的压强，再根据平衡，即可求出末状态左右管中水银面的高度差△h；

②选择A中气体作为研究对象，根据平衡求出初末状态封闭气体的压强，对A中封闭气体运用玻意耳定律即可求出理想气体A的气柱长度。【详解】①设玻璃管横截面为S，活塞缓慢左拉的过程中，气体B做等温变化

初态：压强pB1=75cmHg，体积VB1=20S，

末态：压强pB2，体积VB2=25S，

根据玻意耳定律可得：pB1VB1=pB2VB2

解得：pB2=60cmHg

可得左右管中水银面的高度差△h=（75-60）cm=15cm

②活塞被缓慢的左拉的过程中，气体A做等温变化

初态：压强pA1=（75+25）cmHg=100cmHg，体积VA1=10S，

末态：压强pA2=（75+5）cmHg=80cmHg，体积VA2=LA2S

根据玻意耳定律可得：pA1VA1=pA2VA2

解得理想气体A的气柱长度：LA2=12.5cm17.如图所示，粗糙水平轨道AB与竖直光滑半圆弧轨道BC相切于B点，圆弧轨道半径R=0.4m．一质量m=0.1kg的物块（可看成为质点）在水平力F作用下自水平轨道上的P点由静止开始做匀加速运动，到达B点时撤去F物块在圆弧轨道上运动时对轨道压力的最大值为6.0N，P点离B点的距离s=0.4m．（已知物块与地面间动摩擦因数弘=0.5，取g=10m/s2）求：（1）物块到达C点时的速度大小；（2）水平力F的大小．参考答案：（1）物块到达C点时的速度大小6m/s；（2）水平力F的大小3N．考点：动能定理；向心力．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）在B点受力可根据合力提供向心力来列方程；物体从B到C的过程机械能守恒，可求解物体在C的速度；（2）物体从P到B由动能定理可求F．解答：解：（1）根据向心力公式，在B点：解得B点速度：V=从B到C：解得：VC=6m/s（2）物体在水平段：a=由牛顿第二定律：F﹣μmg=ma联立得：F=3N答：（1）物块到达C点时的速度大小6m/s；（2）水平力F的大小3N．点评：本题为曲线运动与动能定理的综合应用典型题，解题的关键在于对过程和点的把握；运动过程的选择、受力分板的位置，会影响解题的难易程度．18.如图所示，两物块A、B并排静置于高h=0.80m的光滑水平桌面上，物块的质量均为M=0.