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2022年河北省衡水市冀州门庄乡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. 如图所示,a、b的质量均为m,a从倾角为45°的光滑固定斜面顶端无初速地下滑,b从斜面顶端以初速度v0平抛,对二者的运动过程以下说法正确的是
A.都做匀变速运动
B.落地前的瞬间速率相同
C.整个运动过程重力对二者做功的平均功率相同
D.整个运动过程重力势能的变化相同
参考答案:
AD
物体a受重力和支持力,F合=mgsin45°,根据牛顿第二定律,a= g.物体b做平抛运动,加速度为g,知两物体的加速度不变,所以两物体都做匀变速运动,A对。对a运用动能定理,mgh= mva2-0,对b运用动能定理,有mgh=mvb2-mv02,知落地瞬间b球的速率大于a球的速率.故B错。对于a、b,整个运动过程重力做的功相等,重力势能的变化相同,但是a球做匀加速直线运动,则运动的时间.b球做平抛运动,根据得,.知两个时间不等,故C错D对。
2. (单选)在一小型交流发电机中,矩形金属线圈abdc的面积为S,匝数为n,线圈总电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动(如图甲所示),产生的感应电动势e随时间t的变化关系如图乙所示,矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路,下列说法中正确的是( )
A.
从t1到t3这段时间穿过线圈磁通量的变化量为零
B.
从t4到t3这段时间通过电阻R的电荷量为
C.
t4时刻穿过线圈的磁通量变化率大小为E0
D.
t2时刻电阻R的发热功率为
参考答案:
考点:
交流发电机及其产生正弦式电流的原理;电功、电功率;焦耳定律;正弦式电流的图象和三角函数表达式.
专题:
交流电专题.
分析:
首先知道正选交流电产生的条件,瞬时值、峰值与有效值之间的关系即各量的应用;利用法拉第电磁感应定律求通过电阻的电量;知道磁通量的斜率最大时,产生的感应电动势最大即可求解.
解答:
解:A、由于磁通量是双向标量,在t1到t3这段时间穿过线圈磁通量的变化量不为零,所以为△Φ=2Bs,故A错误;
B、通过电阻的电荷量Q=,所以t4到t3这段时间通过电阻R的电荷量Q=,故B错误;
C、由于最大值面产生的电动势最大,所以磁通量时间图象中,在最大值面上磁通量的斜率最大,
即E0=nK,所以K=,故C错误;
D、求功率时需用有效值,所以E=,所以电流I=,R的发热功率为P=,故D正确.
故选:D.
点评:
明确正选交流电产生的条件,瞬时值、峰值与有效值之间的关系即各量的应用;利用法拉第电磁感应定律求通过电阻的电量;注意三值间的关系及选取,题目难度较大.
3. (多选题)如图甲所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置的,下端固定在水平地面上,一质量为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。若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建立一坐标轴Ox,小球的速度v随x变化的图象如图乙所示,其中OA段为直线,AB段是与OA相切于A点的曲线,BC是平滑的曲线,则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小,以下关系正确的是:( )
A. B.
C. D.
参考答案:
BD
考点:牛顿第二定律、物体的弹性和弹力
4. 如图6所示,一根绷紧的水平绳上挂5个摆,其中A、E摆长均为,先让A摆振动起来,其他各摆随后也跟着振动起来(不计空气阻力),则
A. 其他各摆振动周期与A摆相同
B. 其他各摆振动的振幅不相等,其中E摆振幅最大
C. A摆振动的回复力是小球所受重力与绳子拉力的合力
D. A球摆动到平衡位置时,处于平衡状态
参考答案:
AB
5. 如图所示,在水平光滑桌面上有两辆静止的小车A和B,质量之比mA:mB=3:1.
将两车用细线拴在一起,中间有一被压缩的弹簧,烧断细线后至弹簧恢复原长前的某一时刻,两辆小车的
A.加速度大小之比aA:aB=1:l
B.速度大小之比如vA:vB=l:3
C.动能之比EkA:EkB=1:1
D.动量大小之比PA:PB=l:3
参考答案:
B
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6.
参考答案:
(1)小车与滑轮之间的细线与小车平面平行(或与轨道平行)(2分)
(2)远小于(3分)
(3)根据知,与成正比(3分)
7. 如图所示,A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A、B、C三点的电势分别为UA=15V,UB=3V,UC=-3V,由此可知D点电势UD=_________V;若该正方形的边长为a=2cm,且电场方向与正方形所在平面平行,则场强为E=_________V/m。
参考答案:
9V
8. 氢原子第n能级的能量为En=,其中E1为基态能量.当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时,发出光子的频率为;若氢原子由第3能级跃迁到基态,发出光子的频率为,则= 。
参考答案:
9. (6分)物体以 5m/s 的初速度沿光滑斜槽向上做直线运动,经 4s 滑回原处时速度的大小仍为5m/s,则物体的速度变化为 m/s,加速度为 m/s2.(规定初速度方向为正方向)。
参考答案:
-10; -2.5
10. 一定质量的理想气体状态变化如图所示,其中AB段与t轴平行,已知在状态A时气体的体积为10L,那么变到状态B时气体的体积为__________L,变到状态C时气体的压强为____________Pa。
参考答案:
30,3.20×105Pa
11. 某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量关系的实验,图中(甲)为实验装置简图。钩码的总质量为,小车和砝码的总质量为
(1)他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为下列说法中正确的是________(选填字母代号).
A.实验时要平衡摩擦力 B.实验时不需要平衡摩擦力
C.钩码的重力要远小于小车和砝码的总重力 D.实验进行时应先释放小车再接通电源
(2)如图(乙)所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点),已知打点计时器采用的是频率为50HZ的交流电,其中L1=3.07cm, L2=12.38cm, L3=27.87cm, L4=49.62cm。则打C点时小车的速度为 m/s,小车的加速度是 m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)
(3)由于他操作不当得到的a-F关系图象如图所示,
其原因是:_______________________________________
(4)实验中要进行质量和的选取,以下最合理的一组是( )
A. =200, =10、15、20、25、30、40
B. =200, =20、40、60、80、100、120
C. =400, =10、15、20、25、30、40
D. =400, =20 40、60、80、100、120
参考答案:
(1)AC (2分,选对一个给1分) (2) 1.24 (2分) 6.22 (2分)
(3)没有平衡摩擦力或木板的倾角过小(2分) (4)C(2分)
12. 在如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r。滑动变阻器R3的滑片P从上端向下移动过程中,电压表的示数________;电流表的示数________(以上均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
参考答案:
答案:变大;变大
13. (3分)一单色光在某种液体中传播速度是2.0×108m/s,波长为3×10-7m,这种光子的频率是___________,已知锌的逸出功是5.35×10-19焦,用这种单色光照射锌时__________(填“能”或“不能”)发生光电效应。
参考答案:
6.67×1014Hz,不能
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 利用打点计时器测定匀加速直线运动的小车的加速度的实验中,如图所示,给出了该次实验中,从O点开始,每隔一个计时点取一个计数点的纸带。其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点,测得
.打点计时器的周期T=0.02s.
①在计时器打出点l、2、3、4、5时,小车的速度分别为:____________cm/s,=_____________cm/s,=90.8cm/s.(计算结果保留一位小数)
②请根据题干中所给的数据,用较为科学的方法尽可能的准确得到小车的加速度a=__________m/s2.(计算结果保留一位小数)
参考答案:
(1)65.8;78.4;(2)3.1 解析::(1)每隔一个计时点取一个计数点,所以相邻计数点间的时间间隔T=0.04s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得:
v3=,v4=(2)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4-x1=3a1T2 x5-x2=3a2T2 x6-x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=(a1+a2+a3)= =3.1m/s2
15. 某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E和内电阻r。
(1)先直接用多用表测定该电池电动势,在操作无误的情况下,多用表表盘示数如图a所示,其示数为__________V。
(2)然后,用电压表V、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路,测定该电池电动势。
I.在图b中,根据电路图,用笔画线代替导线,将左侧实物图连接成完整电路。
R(W)
166
71.4
50.0
33.3
25.0
20.0
U(V)
8.3
5.9
4.8
4.2
3.2
2.9
1/R
(′10-2
W-1)
0.60
1.40
2.00
3.00
4.00
5.00
1/U
(V-1)
0.12
0.17
0.21
0.24
0.31
0.35
II.闭合开关S,调整电阻箱阻值R,读出电压表V相应示数U。该学习小组测出大量数据,分析筛选出下表所示的R、U数据,并计算出相应的1/R与1/U的值。请用表
中数据在图c坐标纸上描点,并作出1/R -1/U图线。
III.从图线中可求得待测电池电动势E=_______V。
参考答案:
(1)0.1s , (2) ABD 28.(1)8.9或9.0,(2)(I)图略,(II)图像略(要有描点痕迹,点在所画直线上、下均有分布)
(III)10(9.5—11.0均得分)
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图3-2-11所示,在竖直平面内,有一半径为R的绝缘的光滑圆环,圆环处于场强大小为E,方向水平向右的匀强电场中,圆环上的A、C两点处于同一水平面上,B、D分别为圆环的最高点和最低点.M为圆环上的一点,∠MOA=45°.环上穿着一个质量为m,带电量为+q的小球,它正在圆环上做圆周运动,已知电场力大小qE等于重力的大小mg,且小球经过M点时球与环之间的相互作用力为零.试求:小球经过B时的动能多大?
参考答案:
1.6mgR
17. 如图,三棱镜的顶角为60°,在三棱镜两侧对称位置上放置焦距均为 的两个完全相同的凸透镜L1和 L2.若在L1的前焦面上距主光轴下方处放一单色点光源,已知其像与对该光学系统是左右对称的.试求该三棱镜的折射率.
参考答案:
解:由于光学系统是左右对称的,物、像又是左右对称的,光路一定是左右对称的。该光线在
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