北京黄土岗中学2021-2022学年高三物理月考试题含解析

北京黄土岗中学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.如图所示，足够长金属导轨竖直放置，金属棒ab、cd均通过棒两端的环套在金属导轨上．嘘线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，虚线下方有竖直向下的匀强磁场．ab、cd棒与导轨间动摩擦因数均为，两棒总电阻为R，导轨电阻不计．开始两棒均静止在图示位置，当cd棒无初速释放时，对ab棒施加竖直向上的力F，沿导轨向上做匀加速运动．则A．ab棒中的电流方向由b到aB．cd棒先加速运动后匀速运动C．cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力D．力F做的功等于两金属棒产生的电热与增加的机械能之和参考答案：A根据右手定则可判断出ab棒中电流方向由b到a，A正确；由左手定则可判断出cd棒受到的安培力垂直导轨平面向里，由于ab棒做匀加速运动，回路中的感应电流逐渐增大，cd棒受到的安培力逐渐增大，故cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当cd棒所受重力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大；然后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动，cd棒所受摩擦力的最大值大于cd棒的重力，故B、C错误；对金属棒b分析，由动能定理可知，故力F做的功等于金属棒b产生的电热与增加的机械能之和，D错误。2.下列说法中正确的是（）A．放射性元素的半衰期随温度和压强的变化而变化B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生的C．原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒D．比结合能越大表示原子核中核子结合得越松散，原子核越不稳定参考答案：B【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度．【分析】A、半衰期的大小由原子核内部因素决定，与所处的物理环境和化学状态无关，B、β衰变所释放的电子，不是核外电子，是原子核中的中子转化为质子和电子产生的．C、核反应方程中，质量数与质子数均守恒．D、比结合能越大，原子核越稳定．【解答】解：A、半衰期与压强无关，由原子核内部因素决定，故A错误．B、β衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子和电子产生的，不是核外电子．故B正确．C、核反应方程质量数和电荷数是守恒的．故C错误．D、比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定．故D错误．故选：B．3.（2013秋?宁波期末）如图所示是研究自感实验的实物电路，L1、L2是两个规格相同的小灯泡，L为自感线圈，闭合电键S，调节滑动变阻器R，使两个灯泡的亮度相同，然后断开电键S．则（） A． 闭合电键S，L1、L2都逐渐变亮 B． 闭合电键S，L2立刻变亮，L1逐渐变亮 C． 闭合电键S稳定后，L仍有自感电动势 D． 闭合电键S稳定后，打开S，L没有自感电动势参考答案：B研究电磁感应现象解：A、闭合电键S，自感线圈产生自感电动势，阻碍通过L1的电流增大，灯L1逐渐变亮，闭合开关，通过L2的电流立即稳定，L2立刻变亮，故A错误，B正确；C、闭合电键S稳定后，流过线圈的电流不变，线圈L没有自感电动势，故C错误；D、闭合电键S稳定后，打开S，穿过线圈L的电流发生变化，L产生自感电动势，故D错误．故选：B．4.用发电机和理想变压器给一个灯泡供电，电路如图，当线圈以角速度ω匀速转动时，电流表示数是I，额定电压为U的灯泡正常发光，灯泡正常发光时电功率为P，发电机的线圈电阻是r，则有（）A．电压表的示数是UB．变压器的原、副线圈的匝数比是U：C．从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值u=sinωtD．发电机的线圈中产生的电动势最大值是Em=参考答案：C【考点】变压器的构造和原理；交流发电机及其产生正弦式电流的原理．【分析】理想变压器的输入功率和输出功率相等，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比．并利用灯泡正常发光的电压与电流的值来构建原副线圈的电压与电流的关系．【解答】解：A、根据输入功率等于输出功率，，原线圈的电压，故A错误；B、变压器原副线圈的匝数比，故B错误；C、图示位置，线圈处于中性面，变压器输入电压的最大值为：，变压器输入电压的瞬时值表达式为：，故C正确；D、根据闭合电路的欧姆定律E=U+Ir，发电机线圈中产生的电动势最大值为：，故D错误；故选：C5.如图所示，图甲为某一列简谐横波在t=0.5s时的波形图，图乙为介质中P处质点的振动图象，则关于该波的说法正确的是（）A．传播方向沿+x方向传播B．波速为16m/sC．P处质点振动频率为1HzD．P处质点在5s内路程为10mE．P处质点在5s末内位移为0.5m参考答案：ACD【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】振动图像与波动图像专题．【分析】由振动图象乙读出t=0.5s时刻P点的振动方向，判断波的传播方向．由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速．质点做简谐运动时，在一个周期内通过的路程是四个振幅，根据时间与周期的关系，确定质点P在5s内的路程，确定位置，得到位移．【解答】解：A、由乙图读出，t=0.5s时刻质点P的速度向上，则由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播．故A正确．B、由图知：λ=8m，T=1.0s，则波速v=m/s=8m/s，故B错误．C、P处质点振动频率f=，故C正确；D、因为n==5，即t=5s=5T，质点P的位移为0．质点P做简谐运动时，在一个周期内通过的路程是四个振幅，所以P处质点在5秒内通过的路程是S=5×4A=20×0.5m=10m．故D正确，E错误．故选：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.小车以某一初速沿水平长木板向左作减速运动，长木板左端外有一传感器，通过数据采集器和计算机相连，开始计时时小车距离传感器的距离为x0，可测得以后小车每隔0.1s离传感器的距离，测得的数据如下表，（距离单位为cm，计算结果保留3位有效数字）x0x1x2x3x429.9420.8013.227.242.84（1）小车离传感器为时x2小车的瞬时速度v2=_____m/s；

（2）小车运动的加速度大小a=______m/s2．参考答案：⑴0.678m/s,（2）1.60m/s2～1.57m/s2均可7.某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为

；太阳的质量可表示为

。参考答案：答案：，

解析：该行星的线速度V=；由万有引力定律G=，解得太阳的质量M=

。8.固定在水平地面上的光滑半球形曲面，半径为R，已知重力加速度为g。一小滑块从顶端静止开始沿曲面滑下，滑块脱离球面时的向心加速度大小为＿＿＿＿，角速度大小为＿＿＿＿＿。参考答案：，9.如图所示，内径均匀的U形管竖直放置，内部装有水银，温度为27°C时在封闭端内的空气柱长为12cm，开口端水银面比封闭端水银面高2cm，已知大气压强为p0＝75cmHg，则当温度变为___________°C时，两侧水银面高度相等，若不改变温度而在开口管内加入25cm长的水银柱，则管内空气柱长度为___________cm。参考答案：-5.14；9.52

10.已知氮气的摩尔质量为M，在某状态下氮气的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，在该状态下体积为V1的氮气分子数为

▲

，该氮气变为液体后的体积为V2，则一个氮分子的体积约为

▲

．参考答案：

气的质量为：氮气的物质的量为：；故质量为m的水所含的分子数为：；该氮气变为液体后的体积为，则一个氮分子的体积约为：。11.一个高能γ光子，经过重核附近时与原子核场作用，能产生一对正负电子，请完成相应的反应方程：_______________．已知电子质量，光在真空中的传播速度为速为，则γ光子的能量至少为___________J．参考答案：

(1).

(2).1.64×10-13J.解：一个高能γ光子，经过重核附近时与原子核场作用，能产生一对正负电子，．

根据质能关系得，γ光子的能量至少为△mc2=2mec2=1.64×10-13J.

12.（5分）一辆电动自行车铭牌上的技术参数如表中所示：质量为M＝70kg的人骑此电动车沿平直公路行驶，所受阻力为车和人总重的0.03倍，不计自行车自身的机械损耗。（1）仅在电动机提供动力的情况下，此车行驶的最大速度为________m/s；（2）仅在电动机提供动力的情况下，以额定输出功率行驶，速度为3m/s时，加速度大小为_____m/s2。参考答案：6m/s，0.3m/s213.摩托车手在水平地面转弯时为了保证安全，将身体及车身倾斜，车轮与地面间的动摩擦因数为μ，车手与车身总质量为M，转弯半径为R。为不产生侧滑，转弯时速度应不大于

；设转弯、不侧滑时的车速为v，则地面受到摩托车的作用力大小为

。参考答案：

；。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.现用伏安法研究某电子器件R1（6V，2.5W）的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些），备有下列器材：A、直流电源（6V，内阻不计）；B、电流表G（满偏电流Ig=3mA，内阻

Rg=10Ω）；C、电流表A（0～0.6A，内阻未知）；D、滑动变阻器（0～20Ω，5A）；E、滑动变阻器（0～200Ω，1A）；F、定值电阻R0（阻值1990Ω）；G、开关与导线若干；①根据题目提供的实验器材，请你在方框中设计出测量电子器件R1伏安特性曲线的电路原理图（R1可用“

”表示）。②在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用

。（填写器材序号）③将上述电子器件R1和另一电子器件R2接入如图（甲）所示的电路中，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Ob、Oa所示．电源的电动势E=6.0V，内阻忽略不计．调节滑动变阻器R3，使电阻

R1和R2消耗的电功率恰好相等，则此时R3接入电路的阻值为

Ω．

参考答案：①如右图所示②D（3分）③415.某学校的学生为了测定物块与桌面之间的动摩擦因数，想出了很多方法。①其中甲同学采用了如图4所示的装置进行实验，他使物块在重物的牵引下开始运动，当重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上。实验中甲同学用打点计时器记录了物块的运动，图5为他截取的一段纸带，记录了物块做匀减速运动过程的信息，1、2、3、4、5是他选取的计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未画出。已知打点计时器电源的频率为50Hz。根据纸带可求出物块做减速运动过程中的加速度大小a=_____m/s2（保留两位有效数字）。若当地的重力加速度大小为9.8m/s2，则物块与桌面的动摩擦因数μ1=_____（保留两位有效数字），该测量结果比动摩擦因数的真实值_____（填“偏大”或“偏小”）。图5②乙同学采用了如图6所示的另一套装置进行实验，使物块A位于水平桌面的O点时，重物B刚好接触地面。将A拉到P点，待B稳定后由静止释放，A最终滑到Q点。分别测量OP、OQ的长度h和s。改变h，重复以上的操作，分别测出以下几组实验数据。

123456h/cm10.020.030.040.050.060.0s/cm9.512.528.539.048.056.5

乙同学在图7中已标出第1、2、3、5、6组数据对应的坐标点，请你在图中标出第4组数据对应的坐标点，并画出s-h关系图线。实验中测得A、B的质量之比mA:mB=4:5，则根据s-h图线计算出物块A与桌面间的动摩擦因数μ2=___________。参考答案：① 2.0（2分）0.2（2分）偏大（2分）

② 如图所示（3分）

0.40（3分）

① 由匀变速直线运动的推论可得，由于纸带与计时器之间的摩擦和空气阻力的影响，测量结果比真实值偏大。

②用平滑曲线将数据点连接，使尽可能多的点在曲线上，不在曲线上的点均匀分布在曲线两侧，误差较大的舍掉。由功能关系可知，即。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，遥控赛车比赛中一个规定项目是“飞跃壕沟”，比赛要求：赛车从起点出发，沿水平直轨道运动，在B点飞出后越过“壕沟”，落在平台EF段。已知赛车的额定功率=10.0W，赛车的质量m=1.0kg，在水平直轨道上受到的阻力f=2.0N，AB段长L=10.0m，BE的高度差h=1.25m，BE的水平距离x=1.5m。若赛车车长不计，忽略空气阻力，g取10m/s2．

（1）若赛车在水平直轨道上能达到最大速度，求最大速度vm的大小；

（2）要越过壕沟，求赛车在B点最小速度v的大小；

（3）若在比赛中赛车通过A点时速度vA=1m/s，且赛车达到额定功率。要使赛车完成比赛，求赛车在AB段通电的最短时间t．参考答案：（1）赛车在水平轨道上达到最大速度时，设其牵引力为F牵，根据牛顿第二定律有：

①（1分）

又 ②（1分）

解得m/s

（2分）

（2）赛车通过B点后做平抛运动，设在空中运动时间为t1，则有：

③（1分）

④（1分）

解得：m/s

（2分）

（3）若赛车恰好能越过壕沟，且赛车通电时间最短，从A运动到B过程，根据动能定理有：

⑤（2分）

解得：s 17.如图所示，在xOy平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外，磁感应强度为B的匀强磁场，在第四象限内存在方向沿－y方向、电场强度为E

的匀强电场．从y轴上坐标为（0，a）的P点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子，速度方向范围是与+y方向成30o－150o角，且在xOy平面内。结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x轴上，然后进入第四象限内的正交电磁场区．已知带电粒子电量为+q，质量为m，粒子重力不计．（1）所有通过第一象限磁场区的粒子中，求粒子经历的最短时间与最长时间的比值；（2）求粒子打到x轴上的范围；（3）从x轴上x=a点射入第四象限的粒子穿过正交电磁场后从y轴上y=－b的Q点射出电磁场，求该粒子射出电磁场时的速度大小．参考答案