2022-2023学年河南省驻马店市杨家集乡教管站中学高三物理月考试卷含解析

2022-2023学年河南省驻马店市杨家集乡教管站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.（单选）一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时质点M向下运动，则该波的振幅和传播方向分别为（）A．4cm，x轴正方向B．2cm，x轴正方向C．4cm，x轴负方向D．2cm，x轴负方向参考答案：考点：简谐运动的振动图象．版权所有分析：简谐波横波在x轴上传播，此时质点F的运动方向向下，可运用波形平移法判断出波x轴负方向传播．质点B此时的运动方向与F的运动方向相反，向上运动，而质点C向下运动，则C先回到平衡位置解答：解：A、简谐波横波在x轴上传播，此时质点M的运动方向向下，由波形平移法可知，该波沿x轴向左传播．由图象可得，振幅为2cm，故A错误．B、由A分析得，B错误．C、由A分析得，C错误．D、由A分析得，D正确故选：D点评：本题是波动图象中基本题，由质点的振动方向判断波的传播方向是基本功，要熟练掌握2.小陈在地面上从玩具枪中竖直向上射出初速度为v0的塑料小球，若小球运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，小球运动的速率随时间变化的规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地速率为v1，下列说法中正确的是（）A．小球上升过程中的平均速度大于B．小球下降过程中的平均速度大于C．小球射出时的加速度值最大，到达最高点的加速度值为0D．小球的加速度在上升过程中逐渐减小，在下降过程中也逐渐减小参考答案：BD解：A、上升过程若是匀减速直线运动，其平均速度为，而从图中可以看出其面积小于匀减速直线运动的面积，即小球实际上升的位移小于做匀减速上升的位移，而平均速度等于位移与时间之比，故其平均速度小于匀减速运动的平均速度，即小于．故A错误．B、同理，可知小球下降过程中的平均速度大于匀加速下降的平均速度，即大于．故B正确．C、小球抛出时，根据牛顿第二定律得：mg+kv=ma，此时速率最大，可知此时的加速度最大，到最高点时，v=0，加速度a=g，不是0．故C错误．D、上升过程有：mg+kv=ma，v减小，a减小．下降过程有：mg﹣kv=ma，v增大，a减小，故D正确．故选：BD3.质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。如图所示为质谱仪的原理示意图．现利用这种质谱议对氢元素进行测量．氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场。加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中。氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a，b，c三条“质谱线”。关于三种同位素进入磁场时速度的排列顺序以及a，b，c三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚B．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕C．a,b,c三条质谱线依次排列的顺序是氕，氘、氚、D．a,b,c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕参考答案：AD4.（多选题）如图所示，在x＜0与x＞0的区域中，存在磁反应轻度大小分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面向里，且B1：B2=3：2．在原点O处发射两个质量分别为m1和m2的带电粒子，已知粒子a以速度va沿x轴正方向运动，粒子b以速率vb沿x轴负方向运动，已知粒子a带正电，粒子b带负电，电荷量相等，且两粒子的速率满足m2va=m1vb，若在此后的运动中，当粒子a第4次经过y轴（出发时经过y轴不算在内）时，恰与粒子b相遇，粒子重力不计，下列说法正确的是（）A．粒子a、b在磁场B1中的偏转半径之比为3：2B．两粒子在y正半轴相遇C．粒子a、b相遇时的速度方向相同D．粒子a、b的质量之比为1：5参考答案：BCD【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】本题涉及到两个粒子分别在两个不同磁场中做匀速圆周运动问题，相遇问题既考虑到位移问题，又考虑到时间等时，比较复杂，所以要从简单情况出发，由题意a粒子逆时针旋转，b粒子顺时针旋转，由于两粒子的动量（m2va=m1vb）和电量相同，则半径之比就是磁感应强度的反比，所以在B1磁场中的半径小，则两粒子在两磁场旋转两个半周时，a粒子相对坐标原点上移，b粒子相对坐标原点下移，若b粒子在最初不相遇，则以后就不能相遇了．所以只考虑b粒子旋转半周就与a粒子相遇的情况．【解答】解：A、由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式知道：，所以选项A错误．B、由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式知道，a粒子从O点出发沿x轴正方向射出向上顺时针转半周在y轴上上移2ra2，穿过y轴后顺时针向下转半周后下移2ra1，由于B2＜B1，则第二次经过y轴时在从标原点的上方（2ra2﹣2ra1）处，同理第四次经过y轴时在坐标原点上方2（2ra2﹣2ra1）处，所以由题意知选项B正确．C、从最短时间的情况进行考虑，显然是b粒子向上转半周后相遇的，a粒子第四次经过y轴时是向右方向，而b粒子转半周也是向右的方向，所以两者方向相同，所以选项C正确．D、根据周期公式及题意，当两粒子在y轴上相遇时，时间上有：

即：，结合B1：B2=3：2，得到：，所以选项D正确．故选：BCD5.（单选）如图所示，倾斜轨道AC与有缺口的圆管轨道BCD相切于C，圆管轨道半径为R，两轨道在同一竖直平面内，D是圆管轨道的最高点，DB所对的圆心为90°．把一个小球从倾斜轨道上某点由静止释放，它下滑到C点缺口处后便进入圆管轨道，若要使它此后能够一直在管道中上升到D点并且恰可再落到B点，沿管道一直运动，不计摩擦，则下列说法正确的是（）A．释放点须与D点等高B．释放点须比D点高上C．释放点须比D点高上D．无论释放点在哪里，都不可能使小球上升到D点再落到B点参考答案：考点：牛顿第二定律；向心力；机械能守恒定律．专题：圆周运动中的临界问题；牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：物体运动过程中只有重力做功，机械能守恒，物体离开D点做平抛运动，恰好落入B点缺口，根据平抛运动的知识求出经过D点的速度，再结合机械能守恒定律求出释放点的高度．解答：解：物体离开D点做平抛运动，恰好落入B点缺口，有R=vDtR=gt2解得vD=物体运动过程中只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有mg△h=mvD2解得△h=故选B．点评：本题关键根据平抛运动的条件求得小球经过D点的速度，然后根据机械能守恒定律求解释放点的高度．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一探测飞船，在以X星球中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，则X星球的质量为M＝__________；当飞船进入到离X星球表面更近的、半径为r2的圆轨道上运动时的周期为T2＝___________。（已知引力常量为G）参考答案：，T17.如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块的速度是

m/s，木板和物块最终的共同速度为

m/s．参考答案：0.8，2解析：由动量守恒定律，Mv-mv=Mv1-mv2，解得v2=0.8m/s；由动量守恒定律，Mv-mv=(M+m)V，解得木板和物块最终的共同速度为V=2m/s。8.一物体从A点由静止开始作加速度大小为a1的匀加速直线运动，经过时间t后，到达B点，此时物体的加速度大小变为a2，方向与a1的方向相反，经过时间t后，物体又回到A点。则a1：a2=

；参考答案：1：39.一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：由万有引力提供向心力可得，，联立可解得10.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v大小为；太阳的质量M可表示为．参考答案：考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：根据圆周运动知识求出行星的线速度大小．研究行星绕太阳运动作匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出中心体的质量．解答：解：根据圆周运动知识得：v=研究行星绕太阳运动作匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：解得：故答案为：；点评：向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．11.

（6分）地球上的海水的总质量达1.4×1021kg。如果把这些海水的温度减低10C，放出的热量就达9×1018KW·h，足够全世界使用4000年。这个设想不违背

，但是不能实现，所以叫

永动机，它违背了

。参考答案：答案：能量守恒定律

第二类

热力学第二定律

（各2分）12.（6分）某地强风的风速为20m/s，设空气密度为ρ=1.3Kg/m3。如果把通过横截面为S=20m2的风的动能的50％转化为电能，则电功率为_______。参考答案：52000W13.如图所示，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经实践t力F做功为60J，此后撤去力F，物体又经过时间t回到出发点，若以地面为零势能面，物体回到出发点的动能为

▲

；撤去力F时物体的重力势能为

▲

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系．（1）做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为△t1、△t2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d．则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=；经过光电门2时的速度表达式v2=，滑块加速度的表达式a=．（以上表达式均用已知字母表示）．如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为8.15mm．（2）为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）．关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是BCA．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小．参考答案：考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．.专题：实验题．分析：知道光电门测量滑块瞬时速度的原理．根据运动学公式求出加速度．了解不同的测量工具的精确度和读数方法．解答：解：（1）滑块经过光电门1时的速度表达式v1=经过光电门2时的速度表达式v2=a==游标卡尺的读数由主尺和游标尺两部分组成．读数为8.15mm．（2）滑块的合力F合=Mg，为了保持滑块所受的合力不变，所以M和h不能同时增大或减小．故选BC．故答案为：（1）、、、8.15（2）BC点评：知道20分度的游标卡尺的精确度．能够用力学知识找出M和h的关系．15.某物理兴趣小组的同学想用如图甲所示的电路探究一种热敏电阻的温度特性．

①请按电路原理图将图乙中所缺的导线补接完整．为了保证实验的安全，滑动变阻器的滑动触头P在开关闭合前应置于

端．（选填“a”或“b”）②正确连接电路后，在保温容器中注入适量冷水．接通电源，调节R记下电压表和电流表的示数，计算出该温度下的电阻值，将它与此时的水温一起记入表中．改变水的温度，测量出不同温度下的电阻值．该组同学的测量数据如下表所示，请你在图中的坐标纸中画出该热敏电阻的R－t关系图．温度（摄氏度）30405060708090100阻值（千欧）8.05.23.52.41.71.21.00.8③对比实验结果与理论曲线（图中已画出）可以看出二者有一定的差异．在相同的温度下，热敏电阻的测量值总比理论值

（填“偏大”或“偏小”），引起这种误差的原因是（不包含读数等偶然误差）

④已知电阻的散热功率可表示为，其中k是比例系数，t是电阻的温度，t0是周围环境温度．现将本实验所用的热敏电阻接到一个恒流电源中，该电源可以使流过它的电流在任何温度下恒为40mA，t0=20℃，k=0.16W/℃，由理论曲线可知，该电阻的温度大约稳定在

℃参考答案：、①

图见下方a端

②

图像见下方）③

偏大）

电流表内接法造成的系统误差（2分）

④

51±3℃（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，长L=1.5m，高h=0.45m，质量M=10kg的长方体木箱，在水平面上向右做直线运动．当木箱的速度v0=3.6m/s时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50N，并同时将一个质量m=lkg的小球轻放在距木箱右端的P点(小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零)，经过一段时间，小球脱离木箱落到地面．木箱与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计．取g=10m/s2．求：⑴小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间；⑵小球放到P点后，木箱向右运动的最大位移；⑶小球离开木箱时木箱的速度．

参考答案：⑴设小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间为t，由于，

则s．

⑵小球放到木箱后相对地面静止，木箱的加速度为m/s2．

木箱向右运动的最大位移为m

⑶x1<1m，故小球不会从木箱的左端掉下．

木箱向左运动的加速度为m/s2

设木箱向左运动的距离为x2时，小球脱离木箱m

设木箱向左运动的时间为t2，由，得s

小球刚离开木箱瞬间，木箱的速度方向向左，

大小为m/s

17.杂技中的“顶竿”由两个演员共同表演，站在地面上的演员肩部顶住一根长竹竿，另一演员爬至竹竿顶端完成各种动作后下滑．若竿上演员自竿顶由静止开始下滑，滑到竿底时速度正好为零．已知竹竿底部与下面顶竿人肩部之间有一传感器，传感器显示竿上演员自竿顶