江苏省无锡市江阴第二高级中学2021-2022学年高三物理月考试卷含解析

江苏省无锡市江阴第二高级中学2021-2022学年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.平面上的光滑平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd，两棒用细线系住，开始时匀强磁场的方向如图甲所示，而磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，不计ab、cd间电流的相互作用则细线中张力

（

）（A）由0到t0时间内细线中的张力逐渐增大（B）由0到t0时间内两杆靠近，细线中的张力消失（C）由0到t0时间内细线中张力不变（D）由t0到t时间内两杆靠近，细线中的张力消失参考答案：D2.（多选）如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2（θ1、θ2均为锐角），则由此条件可求得 （

）A．水星和金星绕太阳运动的周期之比B．水星和金星的密度之比C．水星和金星到太阳的距离之比D．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比参考答案：ACD3.工业生产中需要物料配比的地方，常用“吊斗式”电子秤，图甲所示的是“吊斗式”电子秤的结构图，其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器。拉力传感器的内部电路如图所示，R1、R2、R3是定值电阻，R1=20k，R2=10k，R0是对拉力敏感的应变片电阻，其电阻值随拉力变化的图象如图乙所示，已知料斗重1×103N，没装料时Uba=0，g取10m/s2。下列说法中正确的是

A．R3阻值为40kB．装料时，R0的阻值逐渐变大，Uba的值逐渐变小C．应变片电阻是用半导体材料制成的D．应变片作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量参考答案：AD4.一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流e=(V)，那么A．该交变电流的频率是l00HzB．当t=0时，线圈平面恰好与中性面垂直C．当t=s时，e有最大值D．该交变电流电动势的有效值为V参考答案：C5.一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图10—47中虚线abc所示。图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，可以判断（

）

A.此粒子一定受到静电斥力作用

B.粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能

C.粒子在b点的速度一定大于在a点的速度

D.粒子在a点和c点的速度大小一定相等参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.静电除尘器示意如右图所示，其由金属管A和悬在管中的金属丝B组成。A和B分别接到高压电源正极和负极，A、B之间有很强的电场，B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到_______（填A或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附nmol电子，每昼夜能除mkg煤粉，设电子电量为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜时间为t，则高压电源的电流强度为_______。参考答案：A

2emnNA/t

7.质量为30㎏的小孩推着质量为10㎏的冰车，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不计冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(对地)将冰车推出后，小孩的速度变为_______m/s，这一过程中小孩对冰车所做的功为______J．参考答案：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.密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大.从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的_________增大了.该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如题12A-1图所示,则T1_________(选填“大于冶或“小于冶)T2.参考答案：10.人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天

平称量物体的质量。为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设卫星中具有弹簧秤、刻度尺、秒表等基本测量工具。实验时物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是

；②实验时需要测量的物理量有

；③待测质量的表达式为m=

。（用上小题中的物理量表示）参考答案：（1）物体对支持面几乎没有压力

（2分）（2）弹簧秤读数F、小球运动周期T、小球运动圆周半径r（3分）（3）m=（2分）11.按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量__________(选填“越大”或“越小”)。已知氢原子的基态能量为E1(E1<0)，电子质量为m，基态氢原子中的电子吸收一频率为γ的光子被电离后，电子速度大小为___________(普朗克常量为h).参考答案：解析：频率为ν的光子的能量E=hν．氢原子中的电子离原子核越远，则能级越高，氢原子能量越大．基态中的电子吸收一频率为γ的光子后，原子的能量增大为E=E1+hν电子发生电离时其电势能为0，动能为mv2；故有E=0+mv2；

所以有E1+hν=mv2；则v=12.公交车在平直公路上匀速行驶，前方黄灯亮起后，司机立即采取制动措施，使汽车开始做匀减速运动直到汽车停下。已知开始制动后的第1s内和第2s内汽车的位移大小依次为8m和4m。则汽车的加速度大小为_______m/s2；开始制动时汽车的速度大小为_______m/s；开始制动后的3s内，汽车的位移大小为________m。参考答案：4，10，12.5（提示：汽车匀减速运动只经历了2.5s。）13.某同学利用验证牛顿第二定律的实验装置来验证动能定理。在一端带滑轮的长木板上固定放置两个光电门，其中光电门乙固定在靠近滑轮处，光电门甲的位置可移动。与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使小车上的遮光片从紧靠光电门甲处由静止开始运动，用米尺测量甲、乙之间的距离s，并记下相应的时间t。测得小车的质量为M，钩码的质量为m，并满足M远远大于m。则：外力对小车做功为W=

，小车动能的增量为△EK=

。（用题中的字母表示）为减小实验误差，你认为实验操作之前必须进行的操作是：

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．（1）在研究实验前，让小车不挂沙桶，在P端适当垫一小木块，让小车自由滑下，如果发现 ，即可判断小车近似做匀速直线运动，即平衡了摩擦力，也就是后面进行验证实验时，小车所受的合外力F就等于

；（2）该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M>>m，这样做的目的是

；（3）为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量

，若上述测量的物理量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=

。参考答案：（1）t1和t2在误差的范围内近似相等（2分）

绳的拉力（2分）（2）绳的拉力近似等于沙桶的总重力mg（2分）（3）两光电门之间的距离（2分）

15.某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中，先、后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过光电门A、B的时间分别为。用钢球通过光电门的平均速率表示钢球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g。①用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D=___▲__cm。②要验证机械能守恒，只要比较___▲__。A.是否相等 B.是否相等 C.是否相等 D.是否相等 ③钢球通过光电门的平均速度___▲__（选填“＞”或“＜”）钢球球心通过光电门的瞬时速度。参考答案：该题利用自由落体运动来验证机械能守恒，因此需要测量物体自由下落的高度hAB以及物体通过A、B点的速度大小，在测量速度时我们利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，因此明白了实验原理即可解答此题．游标卡尺的主尺读数为9mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.05×10mm=0.50mm，所以最终读数为：主尺读数+游标尺读数=9mm+0.50mm=9.50mm=0.950cm；物体做自由落体运动，加速度为g，由可知选项D正确。由匀变速运动中间时刻的速度小于中点位置的瞬时速度可知钢球通过光电门的平均速度小于钢球球心通过光电门的瞬时速度。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（20分）如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz（x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上）。匀强磁场方向与Oxy平面平行，且与x轴的夹角为，重力加速度为g。一质量为m、电荷量为的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0做匀速直线运动。（1）求电场强度的最小值及对应的磁感应强度；（2）若电场强度为最小值，当带电质点通过y轴上的点时，撤去匀强磁场，求带电质点落在Oxz平面内的位置。参考答案：（1）如图答1所示，带电质点受到重力mg（大小及方向均已知）、洛伦兹力qv0B（方向已知）、电场力qE（大小及方向均未知）的作用做匀速直线运动。根据力三角形知识分析可知：当电场力方向与磁场方向相同时，场强有最小值。根据物体的平衡规律有

①2分

②2分

由①②得

4分

（2）如图答2所示，撤去磁场后，带电质点受到重力mg和电场力qEmin作用，其合力沿PM方向并与v0方向垂直，大小等于qv0B，故带电质点在与Oxz平面成角的平面内作类平抛运动。由牛顿第二定律

③2分

解得

a=g/2

设经时间t到达Oxz平面内的点N（x,y,z），由运动的分解可得沿v0方向

④2分

沿PM方向

⑤2分

又

⑥2分

⑦2分

联立③～⑦解得

2分

所以，带电质点落在N（，0，2）点（或带电质点落在Oxz平面内，的位置）17.(10分)如图所示，在倾角θ=37°的足够长的固定斜面底端有一质量m=1.0kg的物体，物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25.现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动，拉力F=10.0N，方向平行斜面向上.经时间t=4.0s绳子突然断了，求：(1)绳断时物体的速度大小；(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间.(sin37°=0.60，cos37°=0.80，g=10m/s2)

参考答案：解析：(1)物体受拉力F向上运动过程中，重力mg，摩擦力f，设物体向上运动的加速度为a1，根据牛顿第二定律有F-mgsinθ-f=ma1

因f=μN，N=mgcosθ

解得：a1=2.0m/s2

所以t=4.0s时物体的速度大小为v1=a1t=8.0m/s

(2)绳断时物体距斜面底端的位移s1=a1t2=16m绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设运动的加速度大小为a2，则根据牛顿第二定律，物体沿斜面向上运动的过程中有mgsinθ+μmgcosθ=ma2

解得a2=8.0m/s2

物体做减速运动的时间t2=v1/a2=1.0s，减速运动的位移s2=v1t2/2=4.0m

此后物体将沿斜面匀加速下滑，设物体下滑的加速度为a3，根据牛顿第二定律对物体加速下滑的过程有mgsinθ-mgcosθ=ma3

解得a3=4.0m/s2

设物体由最高点到斜面底端的时间为t3，所以物体向下匀加速运动的位移s1+s2=

解得t3=

s=3.2s

所以物体返回到斜面底端的时间为t总=t2+t3=4.2s18.吴菊萍徒手勇救小妞妞，被誉为“最美妈妈”。设妞妞的质量m=10kg,从离地面h1=28.5m高的阳台掉下，下落过程中空气阻力恒为本身重力的0.4倍；在妞妞开始掉下时，吴菊萍立刻从静止开始匀加速直线奔跑水平距离S=9m到达楼下，张开