2022年湖北省宜昌市当阳玉泉办事处干溪中学高三物理月考试卷含解析

2022年湖北省宜昌市当阳玉泉办事处干溪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，在竖直平面内有一半圆形轨道，圆心为O。一小球（可视为质点）从与圆心等高的圆形轨道上的A点以速度v0水平向右抛出，落于圆轨道上的C点。已知OC的连线与OA的夹角为θ，重力加速度为g，则小球从A运动到C的时间为(

)A．cot

B．tan

C．cot

D．tan参考答案：D2.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN。现从t=0时刻起，给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．下列关于棒的速度、加速度随时间t变化的关系图象，可能正确的是(

)参考答案：BD由于I=，故安培力，由牛顿第二定律可知，一开始电流较小，金属棒受到的安培力小于最大静摩擦力，棒的加速度为0，随着电流的增大，安培力逐渐增大，当安培力大于最大静摩擦力时，金属棒开始做加速运动，且加速度随时间线性增加，选项A错误B正确。金属棒在安培力的作用下一开始静止，速度为零，而后做加速度增大的加速运动，故速度时间图线的斜率逐渐增大，选项C错误D正确。3.（多选）2007年10月24日，我国发射了第一颗探月卫星“嫦娥一号”使“嫦娥奔月”的神话变为现实．嫦娥一号发射后先绕地球做圆周运动，经多次变轨，最终进入距月球表面h=200km的圆形工作轨道，进行科学探测，已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（）A．由题目条件可知月球密度为B．在嫦娥一号工作轨道处的重力加速度为（）2gC．嫦娥一号绕月球运行的周期为2πD．嫦娥一号在工作轨道上的绕行速度为参考答案：解：CD、根据万有引力提供向心力，即：，解得；，嫦娥一号的轨道半径为r=R+h，结合黄金代换公式：GM=gR2，代入线速度和周期公式得：，，故CD错误；A、由黄金代换公式得中心天体的质量，月球的体积，则月球的密度，故A正确；B、月球表面万有引力等于重力，则，得：，故B正确；故选：AB4.2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星（同步卫星）。该卫星A.入轨后可以位于北京正上方B.入轨后的速度大于第一宇宙速度C.发射速度大于第二宇宙速度D.若发射到近地圆轨道所需能量较少参考答案：D【详解】由同步卫星的特点和卫星发射到越高的轨道所需的能量越大解答。由于卫星为同步卫星，所以入轨后一定只能与赤道在同一平面内，故A错误；由于第一宇宙速度为卫星绕地球运行的最大速度，所以卫星入轨后的速度一定小于第一宇宙速度，故B错误；由于第二宇宙速度为卫星脱离地球引力的最小发射速度，所以卫星的发射速度一定小于第二宇宙速度，故C错误；将卫星发射到越高的轨道克服引力所作的功越大，所以发射到近地圆轨道所需能量较小，故D正确。5.从地面以初速度大小v1，竖直向上抛出一个小球，小球经一段时间t落回地面，落地速度大小为v2。已知小球运动中所受空气阻力的大小与速率成正比，重力加速度为g，则关于时间t的表达式中，你认为哪个表达式是合理的?（

）

A．

B．

C．

D．

参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）核能是一种高效的能源。①在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳，压力壳和安全壳（见图甲）。结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是

。②图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，分析工作人员受到了

射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员受到了

射线的辐射。参考答案：混凝土、β、γ7.（4分）爱因斯坦曾高度评价伽利略的工作：“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。”将相应的选项序号填写入空格完成伽利略研究问题的科学研究方法：

→

→数学推理→

→

。

①提出假设、②结论推广、③发现问题、④实验验证参考答案：

答案：③、①、④、②8.如图13所示的是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5cm的小方格，取g＝10m/s2。由此可知：闪光频率为________Hz；小球抛出时的初速度大小为________m/s；从抛出点到C点，小球经过B点时的速度大小是________m/s.参考答案：10；

1.5；

2.59.从地面竖直上抛的小球，空气阻力不计，在抛出后的时刻t1和时刻t2的位移相同，则它抛出时的初速度大小为，在时刻t1时离地面的高度为．参考答案：解：根据竖直上抛运动的对称性，时刻到最高点的时间从抛出点到最高点的时间抛出时的初速度时刻离地面的高度=故答案为：10.用电磁打点计时器、水平木板（包括定滑轮）、小车等器材做“研究小车加速度与质量的关系”的实验。下图是某学生做该实验时小车即将释放之前的实验装置图，该图中有4处错误，它们分别是：①___________________________；②___________________________；③___________________________；④___________________________。（2）某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m=

kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=

（重力加速度g取10m/s2）。参考答案：11.用细绳系一小球，在竖直平面内做圆周运动，已知小球的质量为1kg，圆周运动半径为1m，到达最高点时，细绳拉力恰为零，取g=10m/s2，则从最高点到最低点的过程中，小球受到合外力的冲量的大小为

参考答案：12.要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ，某同学设计了如图甲所示的装置，滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m.轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出)．实验中，重力加速度g取10m/s2.图甲图乙(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d，如图乙所示，则d＝__________mm，用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x，滑块在水平轨道上做匀加速直线运动，挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB，根据运动学公式，可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a＝____________；(2)该同学通过改变托盘中的砝码数量，进行了多次实验，得到的多组数据如下：实验次数托盘和盘中砝码的总质量m/(kg)滑块的加速度a/(m/s2)10.100020.150030.2000.3940.2500.9150.3001.4060.3501.9270.4002.38图丙请根据表中数据在图丙中作出am图象．从数据或图象可知，a是m的一次函数，这是由于采取了下列哪一项措施________．A.每次实验的M＋m′都相等

B.每次实验都保证M＋m′远大于mC.每次实验都保证M＋m′远小于m

D.每次实验的m′＋m都相等(3)根据am图象，可知μ＝________(请保留两位有效数字)．参考答案：(1)2.20或2.25(2分)(2分)(2)注意：应为直线，标度的选取要合适(2分)D(2分)(3)0.16(2分)13.科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动（1）上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列应为

（2）在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论，其中

是事实，

是推论参考答案：_②③①④

，

②

，

③①④

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示。供选择的仪器如下：①待测电流表G1（0～5mA，内阻约300Ω）；②电流表G2（0～10mA，内阻约100Ω）；③定值电阻R1（300Ω）；④定值电阻R2（10Ω）；⑤滑动变阻器R3（0～1000Ω）；⑥滑动变阻器R4（0～20Ω）；⑦干电池（1.5V）；⑧电键S及导线若干。（1）定值电阻应选______，滑动变阻器应选______。（在空格内填写序号）（2）用连线连接实物图。（3）补全实验步骤：①按电路图连接电路，将滑动触头移至最______端（填“左”或“右”）；②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；③多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2；④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示。（4）根据I2?I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式_____________。参考答案：(1)③，⑥

(2)见图

(3)①将滑动触头移至最左端(4)

15.某同学在做“研究弹簧的形变与外力的关系”实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示．(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为________cm；该弹簧的劲度系数为________N/m，当Ｆ＝15Ｎ（弹簧在弹性限度内）时，弹簧的长度为________cm。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.参考答案：⑴5mg/3

⑵

a=4g/3

方向水平向左17.如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道，BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道，二者相切与B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点．一可视为质点的物块，其质量m=0.2kg，与BC间的动摩擦因数μ1=0.4．工件质量M=0.8kg，与地面间的动摩擦因数μ2=0.1．（取g=10m/s2）（1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h．（2）若将一水平恒力F作用于工件，使物体在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动①求F的大小②当速度v=5m/s时，使工件立刻停止运动（即不考虑减速的时间和位移），物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离．参考答案：

考点： 动能定理；牛顿第二定律．专题： 动能定理的应用专题．分析： （1）由动能定理可以求出动摩擦因数．（2））对物体、工件和物体整体分析，根据牛顿第二定律求解；根据平抛运动的规律和几何关系求解．解答： 解：（1）物块从P点下滑经B点至C点的整个过程，由动能定理得：mgh﹣μ1mgL=0﹣0，代入数据解得：h=0.2m；（2）①设物块的加速度大小为，P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为，由几何关系可得：cosθ=对物体，由牛顿第二定律得：mgtanθ=ma，对工件和物体整体，由牛顿第二定律得：F﹣μ2（M+m）g=（M+m）a，代入数据解得：F=8.5N；②物体做平抛运动，在竖直方向上：h=gt2，水平方向：x1=vt，x2=x1﹣Rsinθ，联立并代入数据解得：x2=0.4m；答：（1）P、C两点间的高度差是0.2m；（2）①F的大小是8.5N；②物块的落点与B点间的距离是0.4m．点评： 本题考查了求高度差、求力与距离问题，物体运动过程较复杂，分析清楚物体运动过程是正确解题的前提与关键，应用动能定理、牛顿第二定律、平抛运动的规律等即可正确解题，解题时要注意受力分析．18.如图9所示，有一个可视为质点的