2021-2022学年湖南省湘潭市马家堰中学高三物理月考试题含解析

1、2021-2022学年湖南省湘潭市马家堰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. 如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点，固定一电荷量为Q的点电荷。一质量为m、带电荷量为q的物块（可视为质点的检验电荷），从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方的B点时速度为v。已知点电荷产生的电场在A点的电势为（取无穷远处电势为零），P到物块的重心竖直距离为h，P、A连线与水平轨道的夹角为60，k为静电常数，下列说法正确的是A. 点电荷Q产生的电场在B点的电场强度大小B. 物块在A点时受到轨道的支持力大小为C.

2、物块在A点的电势能D. 点电荷Q产生的电场在B点的电势参考答案：ABD试题分析：点电荷+Q产生的电场在B点的电场强度大小为：，选项A正确；物体受到点电荷的库仑力为：，由几何关系可知：设物体在A点时受到轨道的支持力大小为N，由平衡条件有：N-mg-Fsin60=0，解得：B正确；物块在A点的电势能EPA=+q，则C错误；; 设点电荷产生的电场在B点的电势为B，动能定理有：q+mv02mv2+qB，解得：故D正确；故选ABD考点：电场强度与电势差的关系；电势及电势能；库仑定律【名师点睛】解决本题的关键知道电场力做功W=qU，U等于两点间的电势差以及掌握库仑定律和动能定理的运用。2. 如图所示，两根

3、平行放置的长直导线a和b中通有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1；当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为()AF2 BF1F2CF1F2 D2F1F2参考答案：A3. 如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球、分别放在转盘A、B上，它们到所在转盘转轴的距离之比为2:1。a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮。a、b的轮半径之比为1：2，用皮带连接a、b两轮转动时，钢球、所受的向心力之比为（ ）（A）8：1 （B）4：1 （C）2：1 （D）1：2参考答案：A4. （多选）如图所示，光滑的水平面上，质量为m1的小球以速

4、度v与质量为m2的静止小球正碰，碰后两小球的速度大小都为，方向相反，则两小球质量之比m1：m2和碰撞前后动能变化量之比Ek1：Ek2为（）Am1：m2=1：3Bm1：m2=1：1CEk1：Ek2=1：3DEk1：Ek2=1：1参考答案：解：A、B：以原来m1的速度v方向为正方向，根据动量守恒定律所以故A正确、B错误C、D：两球碰撞前后动能变化量分别为：=所以故C错误、D正确故选AD5. （多选）图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示发电机线圈内阻为10，外接一只电阻为90的灯泡，不计电路的其他电阻，

5、则（） A t=0时刻线圈平面处于中性面 B 每秒钟内电流方向改变100次 C 灯泡两端的电压为22V D 00.01s时间内通过灯泡的电量为0参考答案：解：A、由图象乙可知t=0时感应电动势为零，处于中性面上，故A正确；B、由题图乙可知周期T=0.02s，线框每转一周，电流方向改变两次，每秒电流方向改变100次，故B正确；C、由题图乙可知交流电电动势的最大值是Em=31.1v，有效值为：E=22V，根据闭合电路的分压特点得电压表的示数为：U=22V=19.8V，故C错误；D、根据q=得：00.01s时间内通过灯泡的电量为q=Em=Bs=Bs=100Bs 代入数据 联立得：q=0.00198c

6、，故D错误；故选：AB二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，带电量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为d。若杆上套一带电小环C（图上未画），带电体A、B和C均可视为点电荷。则小环C的平衡位置为 ；将小环拉离平衡位置一小位移x(x小于d)后静止释放，则小环C 回到平衡位置。(选填“能” “不能” 或“不一定”)参考答案：在AB连线的延长线上距离B为d处，不一定7. (5分)如图所示为AB两质点运动的v-t图像。由图像可知，B追上A之前，两质点相距的最大距离smax= m。参考答案： 答案：38. 汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，

7、在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为4.8A，电动机启动时电流表读数为80A，若电源电动势为12V，内阻为0.05，电流表内阻不计，则车灯的电阻为_，因电动机启动，车灯的电功率的减少量为_W。 参考答案：2.45，30.3W9. 如图所示的传动机构中，截面为三角形的楔块A底角为，圆盘B的半径为r，与楔块A间无滑动，当楔块A以速度vA匀速向右前进时，圆盘的角速度为_，滑块C向上的速度为_。参考答案：，10. 静电除尘器示意如右图所示，其由金属管A和悬在管中的金属丝B组成。A和B分别接到高压电源正极和负极，A、B之间有很强的电场，B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸

8、附到_（填A或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附n mol电子，每昼夜能除m kg煤粉，设电子电量为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜时间为t，则高压电源的电流强度为_。参考答案：A 2emnNA/t 11. 如图所示是探究气体的压强与温度关系的DIS实验装置图。（1）在图中为_传感器；为_传感器。（2）（单选题）与初状态相比，试管内气体的压强变化量p与温度变化量t之间的关系是图（ ）参考答案：（1）（1分） 压强 （1分） 温度 （2）（3分）（ B ）12. 如图，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成=37放置，在斜面上虚线aa和bb与斜面底边平

9、行，在aabb围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为B=1T；现有一质量为m=10g、总电阻为R=1、边长d=0.1m的正方形金属线圈MNPQ，让PQ边与斜面底边平行，从斜面上端静止释放，线圈刚好匀速穿过磁场已知线圈与斜面间的动摩擦因数为=0.5，则线圈释放时，PQ边到bb的距离为1m；整个线圈穿过磁场的过程中，线圈上产生的焦耳热为4103J参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律专题：电磁感应与电路结合分析：线圈匀速穿过磁场，受力平衡，根据平衡条件列式求解；根据安培力公式F安=BId、E=Bvd、I=得到安培力与速度的关系式，即可求得速度，从而得出距离，线圈上产生

10、的焦耳热等于克服安培力做功解答：解：对线圈受力分析，根据平衡条件得：F安+mgcos=mgsin代入数据解得：F安=mgsinmgcos=（0.01100.60.50.01100.8）N=2102N； F安=BId、E=Bvd、I=解得：F安=代入数据解得：v=m/s=2m/s线圈进入磁场前做匀加速运动，根据牛顿第二定律得： a=gsingcos=（100.60.5100.80）m/s2=2m/s2线圈释放时，PQ边到bb的距离L=m=1m；由于线圈刚好匀速穿过磁场，则磁场宽度等于d=0.1m， Q=W安=F安?2d代入数据解得：Q=210220.1J=4103J；故答案：1 4103点评：解

11、决本题的关键是推导安培力与速度的关系式，求热量时，要注意线框进入和穿出磁场两个过程都要产生焦耳热13. 某同学做“探究功与速度变化的关系”的实验，如图所示，小车在一条橡皮筋的作用下弹出沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功为W当用2条、3条实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致，每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出。除了图中已有的器材外，还需要导线、开关、交流电源和 (填测量工具)。 (2)实验中小车会受到摩擦阻力，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，需要在 (填“左”或“右”)侧垫高木板。参考答案：三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 甲同学设计了如图甲

12、所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表(量程为1.5 V，内阻很大)，电阻箱R(099.99 )，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2及导线若干(1)先测电阻R1的阻值请将甲同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，读出电压表的示数U2，则电阻R1的表达式为：R1.(2)甲同学已经测得电阻R14.8 ，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，

13、绘出了如图乙所示的图象，则电源电动势E_V，电阻R2_.参考答案：(1)将S2切换到b r (2) 1.215. （6分）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20 个小的等分刻度。这种游标卡尺测量长度可以精确到 mm，现用它测量一工件的长度，如图所示，图示的读数是mm，若某次读数为14.75mm，则是主尺上第格与游标尺上第 格对准。参考答案： 答案：0.05104.05 29 15四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 相距L1.5 m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m11 kg的金属棒ab和质量为m20.27 kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图(甲)所

14、示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为0.75，两棒总电阻为1.8 ，导轨电阻不计ab棒在方向竖直向上、大小按图(乙)所示规律变化的外力F作用下，从静止开始沿导轨匀加速运动，同时cd棒也由静止释放(g10 m/s2)(1)求磁感应强度B的大小和ab棒加速度的大小；(2)已知在2 s内外力F做功40 J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；(3)判断cd棒将做怎样的运动，求出cd棒达到最大速度所需的时间t0，并在图(丙)中定性画出cd棒所受摩擦力Ffcd随时间变化的图象参考答案： 17. 在如图甲所示的平面坐标

15、系内，有三个不同的静电场：第一象限内有电荷量为Q的点电荷在O点产生的电场E1，第二象限内有水平向右的匀强电场E2，第四象限内有方向水平、大小按图乙变化的电场E3，E3以水平向右为正方向，变化周期T=一质量为m，电荷量为+q的离子从（x0，x0）点由静止释放，进入第一象限后恰能绕O点做圆周运动以离子经过x轴时为计时起点，已知静电力常量为k，不计离子重力求：（1）离子刚进入第四象限时的速度；（2）E2的大小；（3）当t=时，离子的速度；（4）当t=nT时，离子的坐标参考答案：考点：带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用专题：带电粒子在电场中的运动专题分析：（1）根据粒子在第一象限内做匀速圆周运

16、动电场力提供圆周运动向心力由圆周运动半径和库仑定律求得粒子刚进入第四象限的速度；（2）在第二象限粒子做初速度为零的匀加速直线运动，由动能定理据粒子获得的速度和位移求得第二象限的电场强度；（3）粒子进入第四象限在竖直方向做匀速直线运动，水平方向在电场力作用下先匀加速直线运动后匀减速直线运动，根据时间由运动的合成求得离子的速度；（4）根据粒子水平方向运动的周期性求得粒子的横坐标，再根据竖直方向的运动规律求得粒子的纵坐标解答：解：（1）设刚进入第四象限的速度为v0在第一象限内，有库仑力提供离子圆周运动的向心力有：得：（2）在第二象限内，只有电场力对离子做功，由动能定理得：解得：（3）离子进入第四象限

17、后，在水平方向上，有：得：=所以此时离子的合速度：方向与水平方向成450角斜向下 （4）由（3）分析知离子在第四象限中运动时，y方向上做匀速直线运动，x方向上前半个周期向右匀加速运动，后半个周期向右匀减速运动直到速度为0；每个周期向右运动的平均速度为，每个周期前进，因为开始计时时离子坐标为x0所以nT时，离子的横坐标为x=x0+nx0=（n+1）x0纵坐标：y=v0nT=2nx0 故，在nT时离子的坐标为：（n+1）x0，2nx0答：（1）离子刚进入第四象限时的速度为；（2）E2的大小为；（3）当t=时，离子的速度为；（4）当t=nT时，离子的坐标为：（n+1）x0，2nx0点评：本题中质点在复合场运动，分析受力情况，确定质点的运动情况是解题的基础结合粒子运动的周期性，运用数学几何知识综合求解18. 两端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内，如图所示，质量均为m10 kg的活塞A、B在外力作用下静止于左右管中同一高度h处，将管内空气封闭，此时管内外空气的压强均为p01.0105