湖南省张家界市中湖中学2022年高三物理月考试题含解析

湖南省张家界市中湖中学2022年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. 如图所示，一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度为h。下列说法中正确的是（设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0） （   ） A．若把斜面CB部分截去，物体冲过C点后上升的最大高度仍为h B．若把斜面AB变成曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到达B点 C．若把斜面弯成圆弧形D，物体仍能沿圆弧升高h D．若把斜面弯成圆弧形D，物体不能沿圆弧升高h 参考答案： BD 2. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1， R1＝20 ，R2＝30 ，C为电容器。已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则(    ) A.交流电的频率为0.02 Hz B.原线圈输入电压的最大值为200 V C.电阻R2的电功率约为6.67 W D.通过R3的电流始终为零 参考答案： C 3. （多选题）如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑．已知这名消防队员的质量为60kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零．如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s，g取10m/s2，那么该消防队员（　　） A．下滑过程中的最大速度为4m/s B．加速与减速过程的时间之比为1：2 C．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1：7 D．加速与减速过程的位移之比为1：4 参考答案： BC 【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系． 【分析】由平均速度公式求解最大速度．根据速度公式研究加速与减速过程的时间之比．根据牛顿第二定律研究摩擦力之比． 【解答】解：A、设下滑过程中的最大速度为v，则消防队员下滑的总位移x=，得到v=m/s=8m/s．故A错误．     B、设加速与减速过程的时间分别为t1、t2，加速度大小分别为a1、a2．       则v=a1t1，v=a2t2，得到t1：t2=a2：a1=1：2．故B正确．     C、D由t1：t2=1：2，又t1+t2=3s，得到t1=1s，t2=2s，a1==8m/s2，a2=4m/s2， 根据牛顿第二定律得   加速过程：mg﹣f1=ma1，f1=mg﹣ma1=2m   减速过程：f2﹣mg=ma2，f2=mg+ma2=14m  所以f1：f2=1：7．故C正确； D、匀加速运动位移为：x1= 匀减速位移为： 所以加速与减速过程的位移之比为1：2，故D错误． 故选BC 4. （多选）已知做匀加速直线运动的物体某段时间内的第5s末速度为10m/s，则物体 A．加速度一定为2m/s2 B．前5s内位移可能是25m C．前10s内位移一定为100m D．前10s内位移不一定为100m 参考答案： BC 5. 在建筑工地为了把地基砸实，经常要几个人用较重的石块或铁块来夯地。现在有一个质量为m的圆柱形铁块放在地面上，A、B、C为铁块上表面边缘平分圆周的三点，如图甲所示。现将三根绳子分别系在A、B、C三点，三个工人分别拉住绳子的另一端，每根绳子拉直时都与地面成30°角，俯视图如图乙所示。每个工人用相同的力拉绳子，要想使铁块离开地面，每根绳子上的拉力至少应为           。 参考答案： 2mg/3 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： ，T1 7. 为“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案： A．实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一质量为m＝0.33 kg的沙桶，用垫块将长木板的有定滑轮的一端垫起．调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动； B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，接好纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示． 请回答下列问题：(1)图乙中纸带的哪端与滑块相连？           （填“左端”或“右端”） (2)图乙中相邻两个计数点之间还有4个打点未画出，打点计时器接频率为50 Hz的交流电源，根据图乙求出滑块的加速度a＝________m/s2.（小数点后取两位数） (3)不计纸带与打点计时器间的阻力，滑块的质量M＝________kg.(g取10m/s2) 参考答案： (1)取下细绳和钩码后，滑块加速下滑，随着速度的增加点间距离逐渐加大，故纸带的右端与滑块相连． (2)由Δx＝aT2，得a＝＝ m/s2＝1.65 m/s2. (3)匀速下滑时滑块所受合外力为零，撤去钩码滑块所受合外力等于mg，由mg＝Ma得M＝2kg.答案：　(1)右端　(2)1.65　(3)2 8. （2分）在α衰变时产生的也具有放射性，它能放出一个     粒子而变为。 参考答案： β 9. 如图所示，某同学在研究摩擦力时，为了“记住”拉力曾经达到的最大值，在弹簧测力计指针的左侧轻塞一个小纸团，它可随指针移动。如需读出此弹簧测力计测得的最大值时，应读纸团  ▲  （填“左”或“右”）边沿所对应的刻度值。 参考答案： 10. 面积为S的矩形线框abcd，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框面成角（见图），当线框以ab为轴顺时针转90°时，穿过abcd面的磁通量变化量_____。 参考答案： 11. 一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得7.68cm，12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2，图中x2约为________cm。（结果保留3位有效数字） 参考答案： 12. 高三年级的一同学在科技创新大赛中根据所学物理知识设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图（a）所示，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景。它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化达到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机就工作，拍摄违规车辆。光控开关未受到该种光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光。 （1）（2分）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到________光（选填“红”、“绿”或“黄”）时自动闭合； （2）（4分）已知控制电路电源电动势为6V，内阻为1Ω，继电器电阻为9Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁会被吸引。则只有质量超过___________kg的车辆违规时才会被记录。（重力加速度取10m/s2） 参考答案： 1）红（2）400kg 13. 某放射性元素经过6天后，只剩下1/8没有衰变，它的半衰期是      天。为估算某水库的库容，可取一瓶无毒的该放射性元素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变 8×107次。现将这瓶溶液倒入水库，8 天后在水库中取水样1.0m3（可认为溶液己均匀分布），测得水样每分钟衰变20次。由此可知水库中水的体积约为            m3。 参考答案： 2   2.5×105 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 利用图示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动．当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示． 完成下列填空和作图： 参考答案： 15. (8分)一家电器修理师想测出一个直流电机转子绕组铜线的长度，已知该电机额定电流0.5A。为了不破坏绕组，他首先把转子从电机中拆下并找来以下一些器材；一个电流表，一只电阻箱R（0.01），一个单刀双掷开关，一个电键，一只滑动变阻器R（0-15），一个电动势与内阻均未知的直流电源及导线若干，一个螺旋测微器，并从电工手册上查出铜的电阻率为，切用螺旋测微器测出该绕组铜线的直径d,如图所示。请你要帮他设计实验电路并求出铜线的长度。 (1)铜线的直径d=________________ (2)画出测量绕组电阻的电路图(转子用电阻表示) (3)用物理量的符号表示该绕组铜线的总长度L=_______________ 参考答案： 答案：(1)  0．572.-0．577mm(2分)(2)画出测量绕组的电路图(转子用电阻表示)(4分) (3)πRd/4(2分) 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转周期为T=s。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定，不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G=6.6710m/kg.s) 参考答案： 设想中子星赤道处一小块物质，只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体所需的向心力时，中子星才不会瓦解。 设中子星的密度为，质量为M ，半径为R，自转角速度为，位于赤道处的小物块质量为m， 则由万有引力定律有   而     得 由以上各式得， 代入数据解得： 17. 两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量4kg的物块C静止在前方，如图所示．B与C碰撞后二者会粘在一起运动．求在以后的运动中： （1）当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为多大？ （2）系统中弹性势能的最大值是多少？ 参考答案： 解：（1）当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大，设共同速度为．由A、B、C三者组成的系统动量守恒得： 解得：　　  （2）B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒，设碰后瞬间B、C两者速度为，则 mBv=（mB+mC） ==2 m/s 设物ABC速度相同时弹簧的弹性势能最大为Ep， 根据能量守恒有： Ep=（mB+mC）+mAv2﹣（mA+mB+mC） =×（2+4）×22+×2×62﹣×（2+2+4）×32=12 J　　 答：（1）当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为3m/s （2）系统中弹性势能的最大值是12J 18. 如图所示，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m。用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经t0=2S拉至B处。(取g=10m／s2) (1)求物体与地面间的动摩擦因数μ； (2)该外力作用一段时间后撤去，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t。 参考答案： 见解析