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文档简介
2022年湖南省邵阳市军田中学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.(多选)如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平地面上,小物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,已知A、B、C都处于静止状态。则A.B受到C的摩擦力可能不为零B.斜面体C有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向右的摩擦力C.将细绳剪断,若B物体依然静止在斜面上,此时水平面对C的摩擦力为零D.将细绳剪断,若B加速下滑,此时C一定受到地面向左的摩擦力参考答案:ACD2.如图所示,质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点,在外力F的作用下,小球A、B处于静止状态.若要使两小球处于静止状态,且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变,则外力F的大小不可能为()A.0.5mg B.mg C.2mg D.5mg参考答案:A【考点】力的合成.【分析】对AB两球整体受力分析,受重力G,OA绳子的拉力T以及拉力F,其中重力大小和方向都不变,绳子的拉力方向不变大小变,拉力的大小和方向都变,根据共点力平衡条件,利用平行四边形定则作图可以得出拉力的最小值和最大值.【解答】解:对AB两球整体受力分析,受重力G=2mg,OA绳子的拉力T以及拉力F,三力平衡,将绳子的拉力T和拉力F合成,其合力与重力平衡,如图:当拉力F与绳子的拉力T垂直时,拉力F最小,最小值为Fmin=(2m)gsin30°,即mg;由于拉力F的方向具有不确定性,因而从理论上讲,拉力F最大值可以取到任意值,故A错误,BCD正确.本题选择错误的,故选:A.3.汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为5m/s2,则自驾驶员急踩刹车开始计时,2s与5s内汽车的位移之比为A.5∶4
B.4∶5
C.3∶4
D.4∶3参考答案:4.关于功和能,下列说法正确的是A.因功有正负,所以功是矢量B.功和能是两个不同的物理量,所以他们的单位也不同C.做功的过程就是将功转化成能的过程D.做功的过程是能量转化过程参考答案:D5.如图所示,在拉力作用下,小球A沿光滑的斜面缓慢地向上移动,在此过程中,小球受到的拉力F和支持力FN的大小变化是
A.F增大,FN减小
B.F和FN均减小
C.F和FN均增大
D.F减小,FN不变参考答案:二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.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:1.01057.(3分)一个质量为m0静止的ω介子衰变为三个静止质量都是m的π介子,它们在同一平面内运动,彼此运动方向的夹角为120°,光在真空中的传播速度为c,则每个π介子的动能为
。参考答案:(3分)8.如图所示,已知电源电动势E=3V,内电阻r=1Ω,电阻R=5Ω,电路中的电表均为理想电表.则当开关S闭合时,电流表的读数为
A,电压表的读数为
V.参考答案:0.5,2.5.【考点】闭合电路的欧姆定律.【分析】根据闭合电路欧姆定律求解电流,根据U=IR求解路段电压.【解答】解:根据闭合电路欧姆定律,有:I=;路端电压为:U=IR=0.5A×5Ω=2.5V;故答案为:0.5,2.5.9.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震,并引发了福岛核电站产生大量的核辐射,经研究,其中核辐射的影响最大的是铯137(),可广泛散布到几百公里之外,且半衰期大约是30年左右.请写出铯137发生β衰变的核反应方程:____________________.如果在该反应过程中释放的核能为,则该反应过程中质量亏损为_______.(已知碘(I)为53号元素,钡()为56号元素)参考答案:
(1).
(2).解:根据核反应中电荷数守恒、质量数守恒得到:;
根据质能方程E=△mc2,解得:△m=10.(4分)如图所示,有一水平轨道AB,在B点处与半径为300m的光滑弧形轨道BC相切,一质量为0.99kg的木块静止于B处,现有一质量为10g的子弹以500m/s的水平速度从左边射入木块且未穿出。已知木块与该水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2,求:子弹射入木块后,木块需经
s才能停下来。参考答案:
11.若测得某一物体质量m一定时,a与F的有关数据资料如表所示:a/m·s-21.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00(1)根据表中数据,画出a-F图象.(3分)(2)根据图象判定:当m一定时,a与F的关系为_______.(3分)(3)若甲、乙两同学在实验过程中,由于没有按照正确步骤进行实验,处理数据后得出如图所示的a-F图象.试分析甲、乙两同学可能存在的问题:甲:___________________________________________;(3分)乙:___________________________________________。(3分)参考答案:(1)若a与F成正比,则图象是一条过原点的直线.同时,因实验中不可避免地出现误差,研究误差产生的原因,从而减小误差,增大实验的准确性,则在误差允许范围内图象是一条过原点的直线即可.连线时应使直线过尽可能多的点,不在直线上的点应大致对称地分布在直线两侧,离直线较远的点应视为错误数据,不予考虑.描点画图如图所示.(2)由图可知a与F的关系是正比例关系.(3)图中甲在纵轴上有截距,说明绳对小车拉力为零时小车就有加速度a0,可能是平衡摩擦力过度所致.乙在横轴上有截距,可能是实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.答案:(1)见解析(2)正比例关系(3)平衡摩擦力时木板抬得过高
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够12.电容器作为储能器件,在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C的电容器充电,无论采用何种充电方式,其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。(1)请在图1中画出上述u–q图像。类比直线运动中由v–t图像求位移方法,求两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep。(
)______(2)在如图2所示的充电电路中,R表示电阻,E表示电源(忽略内阻)。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电,对应的q–t曲线如图3中①②所示。a.①②两条曲线不同是______(选填E或R)的改变造成的;b.电容器有时需要快速充电,有时需要均匀充电。依据a中的结论,说明实现这两种充电方式的途径。__________________(3)设想使用理想的“恒流源”替换(2)中电源对电容器充电,可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和(2)中电源对电容器的充电过程,填写下表(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
“恒流源”(2)中电源电源两端电压________通过电源的电流________
参考答案:
(1).
(2).
(3).R
(4).要快速度充电时,只要减小图2中的电阻R;要均匀充电时,只要适当增大图2中的电阻R即可
(5).增大
(6).不变
(7).不变
(8).减小【详解】由电容器电容定义式得到图象,类比图象求位移求解电量,由图3斜率解决两种充电方式不同的原因和方法;根据电容器充电过程中电容器两极板相当于电源解答(1)由电容器电容定义式可得:,整理得:,所以图象应为过原点的倾斜直线,如图:由题可知,两极间电压为U时电容器所储存的电能即为图线与横轴所围面积,即,当两极间电压为U时,电荷量为,所以;(2)a.由于电源内阻不计,当电容器充满电后电容器两端电压即电源的电动势,电容器最终的电量为:,由图可知,两种充电方式最终的电量相同,只是时间不同,所以①②曲线不同是R造成的;b.由图3可知,要快速度充电时,只要减小图2中的电阻R,要均匀充电时,只要适当增大图2中的电阻R即可;(3)在电容器充电过程中在电容器的左极板带正电,右极板带负电,相当于另一电源,且充电过程中电量越来越大,回路中的总电动势减小,当电容器两端电压与电源电动势相等时,充电结束,所以换成“恒流源”时,为了保证电流不变,所以“恒流源两端电压要增大,通过电源的电流不变,在(2)电源的电压不变,通过电源的电流减小。13.一电池外电路断开时的路端电压为3V,接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V,则可以判定电池的电动势E为
??
V;内电阻r为
??
Ω。参考答案:答案:3,2三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.如图甲所示,斜面倾角为θ=37°,一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框,线框沿斜面下滑,下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面,从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中,线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示,图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg,电阻为R=0.06Ω.(取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,
cos37°=0.8)求:(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ;(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t:(3)线框穿越磁场的过程中,线框中的最大电功率Pm。参考答案:0.5;1/6s;0.54W【详解】(1)由能量守恒定律,线框减小的机械能等于克服摩擦力做功,则其中x1=0.36m;解得μ=0.5(2)金属线框进入磁场的过程中,减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功,机械能均匀减小,因此安培力也是恒力,线框做匀速运动,速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中
x2为线框的侧边长,即线框进入磁场过程中运动的距离,可求出x2=0.2m,则(3)线框刚出磁场时速度最大,线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时:可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得:15.如图为一块直角三棱镜,顶角A为30°.一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB,并从AC边射出,出射光线与AC边夹角也为30°.则该激光在棱镜中的传播速度为多少?(结果保留两位有效数字)参考答案:1.7×108m/s解:光路图如图:
由几何关系得:α=∠A=30°,β=90°-30°=60°
折射率
激光在棱镜中传播速【点睛】几何光学要正确作出光路图,由几何知识找出入射角和折射角是关键.知道光速和折射率的关系.四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,一质量m1=0.45kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上。车顶右端放一质量m2=0.4kg的小物体,小物体可视为质点。现有一质量m0=0.05kg的子弹以水平速度v0=100m/s射中小车左端,并留在车中,已知子弹与车相互作用时间极短,小物体与车间的动摩擦因数为μ=0.5,最终小物体以5m/s的速度离开小车。g取10m/s2。求:
(i)子弹相对小车静止时,小车的速度大小;
(ii)小车的长度参考答案:解析:(i)子弹进入小车的过程中,子弹与小车组成的系统动量守恒,有:
----------------------------------------------------------------------------2分可解得
------------------------------------------------------------------------------2分(ii)三物体组成的系统动量守恒,由动量守恒定律有:
---------------------------------------------------------2分设小车长为L,由能量守恒有:
----------------------------------2分联立并代入数值得L=5.5m
-------------------------------------------------------------------1分17.一半圆柱形透明体横截面积如图所示,O为截面的圆心,半径R=cm,折射率n=;一束光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角射入透明体,求该光线在透明体中传播的时间;(已知真空中的光速c=3.0×108m/s)参考答案:解:设此透明体的临界角为C,依题意sinC==当入射角为i=60°时,由n=,得:sinr===0.5,得折射角r=30°此时光
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