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山西省晋中市宁固综合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. 水平面上两物体A、B通过一根跨过定滑轮的轻绳相连,现物体A以的速度向右匀速运动,当绳被拉成与水平面夹角分别是、时(如图所示),物体B的运动速度为(物体B不离开地面,绳始终有拉力)
A. B.
C. D.
参考答案:
D
2. (多选)如图所示,电源电动势,内电阻,变阻器 的最大电阻,平行板电容器C的两金属板水平放置.在开关S与a接触且当电路稳定时,电源恰好有最大的输出功率,在平行板电容器中间引入一带电微粒恰能静止.那么( )
A.在题设条件下,接入电路的阻值应为3Ω,电源的输出功率应为
B.引入的微粒带负电,当开关接向(未接触)的过程中,微粒将向下运动
C.在题设条件下,当的阻值增大时,两端的电压增大
D.在题设条件下,当开关接向后,流过的电流方向为→
参考答案:
AD
3. 在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图1所示.产生的交变电动势的图象如图2所示,则( )
A.t=0.005 s时线框的磁通量变化率为零
B.t=0.01 s时线框平面与中性面重合
C. 线框产生的交变电动势有效值为311 V
D. 线框产生的交变电动势频率为100 Hz
参考答案:
B
4. (单选)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物 质生产的繁荣与人类文明的进步。下列表述正确的是( )
A.麦克斯韦有关电磁场的理论指出,变化的磁场一定产生变化的电场
B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应
C.射线、射线和射线都属于电磁波
D.狭义相对论认为运动物体的质量与速度无关
参考答案:
B
5. 用长度相同的两根细线把A、B两小球悬挂在水平天花板上的同一点O,并用长度相同的细线连接A、B。两小球,然后用力F作用在小球A上,如图所示,此时三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好处于竖直方向,两小球均处于静止状态。不考虑小球的大小,则力F不可能的方向为( )
A.水平向右
B.竖直向上
C.沿O→A方向
D.沿B→A方向
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. (19分)
(1)同学们利用如题6图1所示方法估测反应时间。
首先,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度读数为,则乙同学的反应时间为 (重力加速度为)。
基于上述原理,某同学用直尺制作测量反应时间的工具,若测量范围为0~0.4s,则所用直尺的长度至少为 cm(取10m/s2);若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则每个时间间隔在直尺上对应的长度是 的(选填“相等”或“不相等”).
参考答案:
, 80, 不相等
试题分析:①在人的反应时间内直尺做自由落体运动,有,解得;
②反应时间最长为,需要直尺的长度为;
③自由落体运动从计时开始连续相等时间的位移为1:4:9:16,而相等时间内的位移为1:3:5:7,故长度不相等。
考点:本题考查研究自由落体运动的规律。
7. 电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。如图所示,是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池,给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看作新电源(图中虚线框内部分)。新电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和,用r表示,电源的电动势用E表示。
①写出新电源的输出功率P跟E、r 、R的关系式: 。
(安培表、伏特表看作理想电表)。
②在实物图中按电路图画出连线,组成实验电路。
③表中给出了6组实验数据,根据这些数据,在方格纸中画出P-R关系图线。根据图线可知,新电源输出功率的最大值约是 W,当时对应的外电阻约是 .
U(V)
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
I(A)
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
参考答案:
①;②如图所示;③(1.0—1.1)W;R=5欧;
8. (选修3—3(含2—2)模块)(6分)某压力锅结构如图所示,盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热,当锅内气体压强达到一定值时,气体就把压力阀顶起.已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P = P0 (1–aH),其中常数a>0,随海拔高度H的增大,大气压强P (填“增大”、“减小”或“不变”),阀门被顶起时锅内气体压强 (填“增大”、“减小”或“不变”),结合查理定律分析可知,在不同海拔高度使用压力锅,阀门被顶起时锅内气体的温度随着海拔高度的增加而 .(填“升高”、“降低”或“不变”)
参考答案:
答案:减小(2分);减小(2分);降低.(2分)
9. 在真空的赢角坐标系中,有两条互相绝缘且垂直的长直导线分别与x、y轴重合,电流方向如图所示。已知真空中距无限长通电直导线距离为r处的磁感应强度B=kI/r (r≠0),k=2×l0-7Tm/A,若,I1= 400A,I2=3.0A。则:在xOz平面内距原点,r= 0.lm的各点中x、z坐标为 处磁感应强度最小,最小值为___T。
参考答案:
10. 放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时,往往会同时伴随 辐射。已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2,经过t=T1·T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等,那么它们原来的质量之比mA:mB= 。
参考答案:
答案:γ,2T2 : 2T1
解析:放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时,往往以γ光子的形式释放能量,即伴随γ辐射;根据半衰期的定义,经过t=T1·T2时间后剩下的放射性元素的质量相同,则= ,故mA:mB=2T2 : 2T1 。
11. 一个细口瓶,开口向上放置,容积为2.0升,在温度0oC、一个标准大气压的环境里,瓶内气体的分子数为 个;当环境温度高20oC时,热力学温度升高 K。(只要求2位有效数字,阿伏伽德罗常数N=6.0×1023mol-1)
参考答案:
答案:5.4×1022、20
12. 已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,摩尔质量M=1.8×10-2kg,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1。一滴露水的体积大约是9.0×10-5cm3,它含有 个水分子,如果一只极小的虫子来喝水,每分钟喝进6.0×107个水分子,那么它每分钟喝进水的质量是 kg(结果保留两位有效数字)
参考答案:
(1)(每空3分,共6分)3.0×1018 1.8×10-18
水分子个数为N=·NA=×9.0×1023=3.0×1018个,喝进水的质量为m=·M=1.8×10-18kg。
13. 坐标原点O处有一波源,能产生沿轴正向传播的简谐波,时刻的波形图如图所示。已知这列波在P点出现两次波峰的最短时间是,则这列波的波速为
,从时开始计时处的质点R第一次到达波谷所用的时间为
。
参考答案:
1O(3分) 0.8
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 如图(a)为“用DIS研究加速度和力、质量的关系”的实验装置。某同学用此装置验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比的关系。
(1)(单选题)改变所挂钩码的数量,多次重复测量,得到a-F关系图线,如图(b)所示。此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是 ( )
A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态
C.所用小车的质量太大 D.所挂钩码的总质量太大
(2)该同学分析误差后,对实验进行了如下改进:把钩码换成沙桶,小车内也装载部分沙子,车的总质量M(包括车、车上传感器及车内沙子质量),如图(c)所示。从车上取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,多次重复测量,得到a-F关系图线。图象是一条过原点的直线。
①改进实验后的a-F关系图线斜率的物理意义是: 。
②改进实验后,a-F关系图线不再发生偏离直线现象,请简要说明理由。
。
参考答案:
(1)D (2)①
②研究对象是整个系统,沙桶总质量m(包括桶以及桶内沙子质量)和车总质量M(包括车、车上传感器及车内沙子质量)不变,,系统的合外力就等于所悬挂沙桶的重力mg,不必满足M>>m这样的条件。
15. 在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出)打点计时器接的是220V.50Hz的交变电流。他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐。
⑴按照有效数字的读数规则读出相邻计数点AB、BC、CD、DE、EF间的距离s1、s2、s3、s4、s5,它们依次为1.00cm、1.40cm、1.80cm、2.21cm、2.61cm。
⑵根据⑴中读得的数据,计算出各点的速度,并在右边所给的坐标系中,用做v-t图象的方法,从图象中求物体的加速度a= m/s2。(要标明坐标及其单位,单位大小要取得合适,
使作图和读数方便,并尽量充分利用坐标纸)
⑶从图象上求纸带上的A点所对应的物体的即时速度vA=______m/s,并由此计算:当打点计时器打下A点的时刻,物体已经从静止开始做匀加速运动了 s。
⑷如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的
系统误差将使加速度的测量值比实际值偏_______。(填:偏大或偏小)
参考答案:
0.4m/s2; 0.076m/s; 0.19s; 大
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 质量为M=10kg的B板上表面上方,存在一定厚度的P与B的相互作用区域,如图中划虚线的部分,当质量为m=1kg的物块P进入相互作用区时,B板便有竖直向上的恒力f= kmg(k=51)作用于物块P,使其刚好不与B板的上表面接触;在水平方向,物块P与B板间没有相互作用力。已知物块P开始自由下落的时刻,B板向右运动的速度为vBo=10m/s。物块P从开始下落到刚到达相互作用区所经历的时间为t0=2.0s。设B板足够长,B板与水平面间的动摩擦因数μ=0.02,设物块P总能落入B板上方的相互作用区。(取g=10m/s2)问:
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