2022年黑龙江省哈尔滨市文华中学高三物理月考试卷含解析

2022年黑龙江省哈尔滨市文华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.（多选）两个圆管道的半径均为R，通过直管道将它们无缝连接在一起．让一直径略小于管径的小球从入口A处无初速度放入，B、C、D是轨道上的三点，E为出口，其高度略低于入口A．已知BC连线经过右侧圆管道的圆心，D点与圆管道的圆心等高，以下判断正确的有（）A．如果小球与管道间无摩擦，在D点处，管道的右侧会受到小球的压力B．如果小球与管道间无摩擦，小球一定能从E点射出C．如果小球与管道间有摩擦，且小球能运动到C点，此处管道对小球的作用力可能为零D．如果小球与管道间有摩擦，小球不可能从E点射出参考答案：解：A、由于光滑小球则从A到D过程中机械能守恒，由守恒定律可得：2mgR=﹣0…①小球在D点受力【分析】：小球受到管道的支持力F=…②由①②联式可得：F=4mg则小球对塑料管的左侧压力为4mg

故A错误；B、若小球光滑，则A到E过程中机械能守恒，由守恒定律可得：mghAE=…③

所以小球能从E点射出．故B正确；C、若小球光滑则小球到达C点的速度由机械能守恒定律求出：mghAC=…④小球在C点受力分析与运动分析得：4mg+F=…⑤可得小球受到管道向下的弹力F=mg但本选项是不光滑的，则小球的受到的力要小于mg．即使当小球到达C点速度变小，也不会等于0．所以小球能通过C点时此处塑料管对小球的作用力小于mg，也可能等于0．故C正确；D、小球不光滑，在下滑过程中受到阻力，虽重力做正功但阻力做负功．若阻力做的总功小于A、E之间重力势能的差，则小球不可能从E点射出．故D错误；故选：BC2.（多选）卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，其核反应方程为：，下列说法正确的是

A．卢瑟福通过该实验提出了原子的核式结构模型B．实验中是用粒子轰击氮核的C．卢瑟福通过该实验发现了质子 D．原子核在人工转变的过程中，电荷数一定守恒E.原子核在人工转变的过程中，产生质量亏损，能量不守恒参考答案：BCD3.(多选题)如图所示，a、b间接入正弦交流电，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，所有电表均为理想电表，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻。当传感器R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是

A．A1的示数增大，A2的示数增大

B．A1的示数增大，A2的示数减小C．V1的示数减小，V2的示数减小

D．V1的示数不变，V2的示数减小参考答案：BD4.如图物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上，则关于A受力的个数，下列说法中正确的是（

）

A．物体A一定是受两个力作用

B．物体A一定是受四个力作用

C．物体A可能受三个力作用

D．物体A不是受两个力作用就是受四个力作用

参考答案：D5.（单选）如图所示，a、b两种单色光，平行地射到平板玻璃上，经平板玻璃后射出的光线分别为a′、b′。下列说法正确的是A．两光在同一单缝衍射装置上形成的衍射条纹，a光的中央亮条纹宽度比b光的小 B．光线a进入玻璃后的传播速度小于光线b进入玻璃后的传播速度C．若光线a能使某金属产生光电效应，光线b也一定能使该金属产生光电效应D．光线a的频率比光线b的频率高，光线a光子能量比光线b光子能量大参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有__________（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_______________（填变大、变小、不变）。参考答案：收缩，变小解析：由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。7.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关．为了研究某一砂轮的转动动能EK与角速度ω的关系，可采用下述方法：先让砂轮由动力带动匀速转动，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于轮与轴之间存在摩擦，砂轮最后停下，测出脱离动力到停止转动砂轮转过的圈数n．测得几组不同的ω和n如下表所示ω（rad/s）

0.5

1

2

3

4n5

20

80

180

320Ek（J）

另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/πN．（1）试计算出每次脱离动力时砂轮的转动动能，并填入上表中；（2）试由上述数据推导出该砂轮转动动能Ek与角速度ω的关系式Ek=2ω2；（3）若脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后角速度ω=2rad/s．参考答案：考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：（1）砂轮克服转轴间摩擦力做功公式W=f?n?πD，f是转轴间的摩擦力大小，n是砂轮脱离动力到停止转动的圈数，D是砂轮转轴的直径．根据动能定理得知，砂轮克服转轴间摩擦力做功等于砂轮动能的减小，求解砂轮每次脱离动力的转动动能．（2）采用数学归纳法研究砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式：当砂轮的角速度增大为原来2倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的4倍；当砂轮的角速度增大为原来4倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的16倍，得到Ek与ω2成正比，则有关系式Ek=kω2．将任一组数据代入求出比例系数k，得到砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式．（3）根据动能与角速度的关系式，用砂轮的角速度表示动能，根据动能定理求出转过45圈后的角速度．解答：解：（1）根据动能定理得：Ek=f?n?πD，代入计算得到数据如下表所示．ω/rad?s﹣10.51234n5.02080180320Ek/J0.5281832（2）由表格中数据分析可知，当砂轮的角速度增大为原来2倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的4倍，得到关系Ek=kω2．当砂轮的角速度增大为原来4倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的16倍，得到Ek与ω2成正比，则有关系式Ek=kω2．k是比例系数．将任一组数据比如：ω=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式是Ek=2ω2（3）根据动能定理得﹣f?n?πD=2ω22﹣2ω12代入解得ω2=2rad/s故答案为：（1）如表格所示；（2）2ω2；（3）2．点评：本题考查应用动能定理解决实际问题的能力和应用数学知识处理物理问题的能力；注意摩擦力做功与路程有关．8.某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡块做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4，6），此时R速度大小为______cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是_______。参考答案：5；D9.（4分）用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了900J的功，同时汽缸向外散热210J，汽缸里空气的内能

（填“增加”或“减少”）了

J。参考答案：

增加

690J10.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）参考答案：ΔE=17.6MeV.11.一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程式为________。该反应放出的能量为Q，则氘核的比结合能为________。参考答案：01n＋11H→12H(12.

(4分)已知地球半径为6.4×106m，又知月球绕地球的运动可近似看作为匀速圆周运动，则可估算出月球到地球的距离为________m。（结果只保留一位有效数字）参考答案：

答案：4.0×108m13.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g＝10m/s2，那么：（1）闪光频率是

Hz．（2）小球运动中水平分速度的大小

__m/s．（3）小球经过B点时的速度大小是

__m/s．参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（11分）用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有：电流表A1（量程0～30mA）；电流表A2（量程0～100mA）；电压表V（量程0～6V）；滑动变阻器R1（阻值0～5Ω）；滑动变阻器R2（阻值0～300Ω）；开关S一个，导线若干条。某同学的实验过程如下：Ⅰ．设计如图3所示的电路图，正确连接电路。

Ⅱ．将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录。以U为纵轴，I为横轴，得到如图4所示的图线。Ⅲ．断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变。重复Ⅱ的步骤，得到另一条U-I图线，图线与横轴I的交点坐标为（I0，0），与纵轴U的交点坐标为（0，U0）。回答下列问题：①电流表应选用

，滑动变阻器应选用

；②由图4的图线，得电源内阻r＝

Ω；

③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx＝

，代入数值可得Rx；④若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围

，电压表示数变化范围

。（选填“相同”或“不同”）参考答案：①A2

R2

②25

③－r

④相同

不同②根据图3电路结构可知，电压表测量了电路的路端电压，电流表测量了电路的总电流，因此图4中，图线斜率绝对值即为电源的内阻，有：r＝|k|＝||Ω＝25Ω。③当改接电路后，将待测电阻与电源视为整体，即为一“等效电源”，此时图线的斜率为等效电源的内阻，因此有：r′＝r＋Rx＝|k′|＝，解得：Rx＝－r④若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，电路的总电阻可变范围不变，因此电流表的示数变化范围相同，Rx接在B、C之间时，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，而Rx接在A、B之间时，电压表测量的是滑动变阻器与Rx两端电压的和，由于对应某一滑动变阻器阻值时，电路的电流相同，因此电压表的读数不同，所以电压表示数变化范围也不同。考点：测定电源电动势和内阻、伏安法测电阻的实验15.（实验）某同学做“探究加速度与力的关系”的实验，实验的探究对象是铝块（质量小于砂桶的），在静止释放轻绳前，装置如图甲所示，①该同学在实验操作中有两处明显错误，分别是

和

。

②纠错后开始实验：保持铝块的质量m不变，通过在砂桶中添加砂来改变对铝块的拉力；每次释放轻绳，由力传感器可测得拉力的大小F，由纸带上打出的点可算出对应加速度的大小a；已知重力加速度为g。该同学根据多组实验数据画出如图乙所示的一条过坐标原点的直线，他标注纵轴为加速度a，但忘记标注横轴，你认为横轴代表的物理量是

（用所给的字母表示）。

③若把力传感器装在右侧轻绳上则实验的误差会更

（选填“大”或“小”）

④本装置还可利用来做

的实验．（只填一个）参考答案：①打点计时器错接在直流电源上（或打点计时器应该接在交流电源上）；要进行打点的纸带留得太短（或铁块的位置太高，或砂桶的位置太低）．②F-mg．③大．④探究动能定理（或验证机械能守恒定律，或探究加速度与质量的关系）

探究加速度与物体质量、物体受力的关系C4【答案解析】解析：：（1）该同学在实验操作中有两处明显错误，分别是打点计时器错接在直流电源上和要进行打点的纸带留得太短．

（2）铝块受重力mg和拉力F，所以铝块的合力F合=F-mg，

所以横轴代表的物理量是F-mg，

（3）由于滑轮的摩擦，若把力传感器装在右侧轻绳上则实验的误差会更大．

（4）本装置还可利用来做验证机械能守恒定律的实验．解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动加速度．只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，某种透明液体的折射率为n，在液面下深为h处有一点光源S，现用一不透光的圆形薄板置于液面，其圆心O在S的正上方。要使观察者从液面上任一位置都不能看到点光源S，则该圆形薄板的半径R至少为多大？参考答案：由图中几何关系得sinθ＝sinC＝，sinC＝，解得R＝。17.如图所示，静止在水平地面上的平板车，质量M=10kg，其上表面离水平地面的高度h=1.25m．在离平板车左端B点L=2.7m的P点放置一个质量m=1kg的小物块（小物块可视为质点）．某时刻对平板车施加一水平向右的恒力F=50N，一段时间后小物块脱离平板车落到地面上．（车与地面及小物块间的动摩擦因数均为μ=0.2，取g=10m/s2）求：（1）小物块从离开平板车至落到地面上所需时间；（2）小物块离开平板车时的速度大小；（3）小物块落地时，平板车的位移太小．参考答案：（1）小物块从离开平板车至落到地面上所需时间为0.5s；（2）小物块离开平板车时的速度大小为6m/s；（3）小物块落地时，平板车的位移太小为15.975m．

考点：牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．.专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）物体从离开平板车做平抛运动即可求的下落时间（2）分别利用牛顿第二定率求的加速度，在利用运动学公式即可求的速度（3）物块滑落后做平抛运动，小车继续做匀加速运动，由平抛运动知识、牛顿第二定律、匀变速运动的位移公式可以求出物块落地点到车尾的水平距离s．解答： 解：（1）小物块从离开平板车至落到地面为平抛运动t=（2）小物体在平板车上向右做加速直线运动的加速度为小物体向有运动位移为小物体离开平板车的速度为v1=a1t1平板车的加速