河北省秦皇岛市深河乡中学2022-2023学年高三物理月考试卷含解析

河北省秦皇岛市深河乡中学2022-2023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. （多选）如图所示，竖直轻质弹簧，下端固定在地面，上端固定一质量为M的木板，木板上方放一质量为m的物块，木板和物块间不粘连，一竖直向下的力F作用在物块上，整个系统处于静止状态．在撤去F，木板和物块向上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） 　 A． 物块先处于超重状态，再处于失重状态 　 B． 木板对物块做正功，物块的机械能增加 　 C． 木板和物块组成的系统机械能守恒 　 D． 当弹簧处于自然状态时，物块克服重力做功的功率最大 参考答案： 解： A、在撤去F，木板和物块向上运动的过程中，弹簧的弹力先大于木板和物块的总重力，后小于总重力，所以木板和物块先向上加速运动，后向上减速运动，加速度先向上后向下，则物块先处于超重状态，再处于失重状态，故A正确． B、由于木板对物块的支持力一直做正功，由功能原理可知物块的机械能不断增加，故B正确． C、由于弹簧对木板做正功，所以木板和物块组成的系统机械能增加，故C错误． D、对于木板和物块组成的系统，当总重力与弹簧的弹力大小相等时速度最大，此时弹簧处于压缩状态，物块克服重力做功的功率最大，故D错误． 故选：AB． 2. （单选）蹦床运动可简化为一个落到竖直放置的轻弹簧的小球运动，如图甲所示。质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动。以小球刚下落开始计时，以竖直向下为正方向，小球的速度v随时间t变化的图线如图乙所示。图线中的OA段为直线，与曲线ABCD相切于A点。不考虑空气阻力，则关于小球的运动过程，下列说法正确的是 A. B.下落h高度时小球速度最大 C.小球在时刻所受弹簧弹力大于2mg D.小球在时刻重力势能和弹簧的弹性势能之和最大 参考答案： C 本题主要考查牛顿第二定律以及机械能守恒；       OA段自由落体，AB段加速度减小的加速，BC段加速度增大的减速，CD段加速度增大的减速，AB段与BC段由对称性知时间等，故选项A错误；       下落至B时刻速度最大，故下落高度为h时，小球速度不是最大，故选项B错误；       A点加速度为g，向下，C点加速度也为g，向上，故，则D点弹力必定大于故选项C正确；       因时刻速度最大，即动能最大，由机械能守恒可知重力势能和弹簧的弹性势能之和最小，故选项D错误；       本题正确选项为C。 3. 如图所示，真空中有一半径为R的均匀玻璃球，频率为的细激光束在真空中沿直线BC传播，并由玻璃球表面上的C点经折射进入小球，在玻璃球的D点又经过折射进入真空中，已知∠COD=120°，玻璃球对该激光的折射率为，已知光在真空中传播速度为c，则下列说法中正确的是(    ) A．激光束在玻璃中传播时光子的能量略小于 B．激光束在C点的入射角为60° C．激光束在玻璃中穿越的时间为 D．改变激光束在C点时的入射角，可以使得激光束在球的内表面产生全反射 参考答案： B 4. 测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动。当B接收到反射回来的超声波信号时，A、B相距355m，已知声速为340m/s，则汽车的加速度大小为（    ） A.20            B.10          C.5             D.无法确定 参考答案： B 5. （多选）将一电荷量为+Q 的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。 a、b 为电场中的两点，则（   ） A．a 点的场强与b 点的场强无法比较强弱 B．a 点的电势比b 点的高 C．检验电荷 - q 在a 点的电势能比在b 点的大 D．将检验电荷 - q 从a 点移到b 点的过程中，电场力做负功 参考答案： BD A、电场线的疏密表示场强的大小，由图象知a点的电场强度比b点大，故A错误； B、a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势，即a点的电势比b点的高．故B正确； C、电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小，即负电荷在a点的电势能较b点小，故C错误； D、由上知，-q在a点的电势能较b点小，则把-q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点，电势能增大，电场力做负功．故D正确。 故选：BD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （4分）弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t＝0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动，在t＝0.25s时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为___________cm/s，t＝___________时，位于x2＝45cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。 参考答案： 20，2.75 解析：由图可知，这列简谐波的波长为20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以该波的波速；从t=0时刻开始到N质点开始振动需要时间,在振动到沿y轴正向通过平衡位置需要再经过，所以当t=（2.25+0.5）s=2.75s，质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。 7. 一质子束入射到能静止      靶核上，产生如下核反应:                       P+   →X+n 式中P代表质子，n代表中子，X代表核反应产生的新核。由反应式可知，新核X的质子数为         ，中子数为          。 参考答案： 8. （9分）探究能力是物理学研究的重要能力之一。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。某同学采用了下述实验方法进行探索：如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论。经实验测得的几组ω和n如下表所示：     ω/rad·s－1 0.5 1 2 3 4 n 5.0 20 80 180 320 Ek/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）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中。 （2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为       。 （3）若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后的角速度为      rad/s。 参考答案： （1）（全对得3分） Ek/J 0.5 2 8 18 32 （2）2ω2 （3分）；（3）2（3分） 9. 氢原子的能级图如图所示，普朗克常量h=6.6X10- 34 J?s。处于n=6能级的氢原子,其能量为_____eV；大量处于n = 4能级的氢原子，发出光的最大波长为______m。(计算结果保留两位有效数字。） 参考答案：     (1).     (2). 解：由公式：，即； 波长最长即光子的能量最小，所以氢原子从n=4跃迁到n=3，由公式： 即 所以。 10. （1）完成核反应方程：Th→Pa+　　． （2）Th衰变为Pa的半衰期是1.2min，则64gTh经过6min还有　2　g尚未衰变． 参考答案： 解：根据质量数和电荷数守恒可知90234Th衰变为91234Pa时，放出的是电子； 剩余质量为：M剩=M×（ ）n，经过6分钟，即经过了5个半衰期，即n=5，代入数据得：还有2克没有发生衰变． 故答案为：，2 11. 设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若某质量为m的地球同步通讯卫星，离开地面的高度为H ，则它绕地球运行时所受的向心力大小为________，运行时的线速度大小为________。 参考答案：   12. 为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出．(g＝9.8 m/s2) (1)作出m－L的关系图线； (2)弹簧的劲度系数为__________ N/m(结果保留三位有效数字)． 参考答案： (1)如图所示 (2)根据图象的斜率可以求得弹簧的劲度系数：Δmg＝kΔl，则k＝g＝×9.8 N/m＝0.261 N/m(在0.248 N/m～0.262 N/m之间均正确) 13. 如图，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m，离地高H=2m的质点与障碍物相距x．在障碍物以v0=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落．为使质点能穿过该孔，L的最大值为　0.8　m；若L=0.6m，x的取值范围是　0.8≤x≤1m．　m．（取g=10m/s2） 参考答案： 考点： 平抛运动． 专题： 平抛运动专题． 分析： 根据自由落体运动的公式求出小球通过矩形孔的时间，从而通过等时性求出L的最大值．结合小球运动到矩形孔上沿的时间和下沿的时间，结合障碍物的速度求出x的最小值和最大值． 解答： 解：小球做自由落体运动到矩形孔的上沿的时间s=0.2s； 小球做自由落体运动到矩形孔下沿的时间， 则小球通过矩形孔的时间△t=t2﹣t1=0.2s， 根据等时性知，L的最大值为Lm=v0△t=4×0.2m=0.8m． x的最小值xmin=v0t1=4×0.2m=0.8m x的最大值xmax=v0t2﹣L=4×0.4﹣0.6m=1m． 所以0.8m≤x≤1m． 故答案为：0.8，0.8m≤x≤1m． 点评： 解决本题的关键抓住临界状态，运用运动学公式进行求解．知道小球通过矩形孔的时间和障碍物移动L的最大值时间相等． 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （选修3-5）（4分）已知氘核质量2.0136u，中子质量为1.0087u，核质量为3.0150u。 A、写出两个氘核聚变成的核反应方程___________________________________。 B、计算上述核反应中释放的核能。（结果保留2位有效数字）（1u=931.5Mev） C、若两氘以相等的动能0.35MeV作对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？（结果保留2位有效数字） 参考答案：  答案：a、      b、在核反应中质量的亏损为Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u= 0.0035u 所以释放的核能为0.0035×931.5Mev=3.26Mev      c、反应前总动量为0，反应后总动量仍为0，       所以氦核与中子的动量相等。             由EK=P2/2m得             EHe:En=1:3   所以En=3E/4=2.97Mev  EHe=E/4=0.99Mev 15. 如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°．求： （1）匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）电子在磁场中运动的时间t． 参考答案： 答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为 ； （2）电子在磁场中运动的时间t为