2022年度湖南省邵阳市金石桥镇中学高三物理月考试卷含解析

2022年度湖南省邵阳市金石桥镇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.（单选）用一根细线一端系一小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥顶上，如下图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，细线的张力为FT，则FT随ω2变化的图象是右图中的

（

）

参考答案：C2.（单选）如图，物体静止于倾角为θ的斜面上，当斜面倾角θ变小些时，物体受力的变化情况是A．可能不受静摩擦力作用B．重力、支持力、静摩擦力均增大C．重力不变，支持力增大，静摩擦力减小D．重力不变，支持力、静摩擦力减小参考答案：答案：C：物体受到重力、支持力和摩擦力，重力不变，支持力大小，角度增加，弹力变大；摩擦力大小，摩擦力减少，C正确。3.水平面上静止放置一质量为M的木箱，箱顶部和底部用细线分别拴住质量均为m的两个小球，两球间有一根处于拉伸状态的轻弹簧，使两根细线均处于拉紧状态，如图所示．现在突然剪断下端的细线，则从剪断细线开始到弹簧恢复原长以前，箱对地面的压力变化情况，下列判断正确的是（）

A．刚剪断细线瞬间，压力突然变大，以后箱对地面压力逐渐减小

B．刚剪断细线瞬间，压力突然变大，以后箱对地面压力逐渐增大

C．刚剪断细线瞬间，压力突然变小，以后箱对地面压力逐渐减小

D．刚剪断细线瞬间，压力突然变小，以后箱对地面压力逐渐增大参考答案：A4.一个直流电动机内阻为R，所加电压为U，电流为I，当它工作时，下述说法中正确的是A．电动机的输出功率为U2／R

B．电动机的发热功率为I2RC．电动机的输出功率为IU-I2R

D．电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R参考答案：BC5.如图所示，木块A在光滑水平面上做简谐运动，O为其平衡位置，C、D为振动中最大位移处，则下述说法中正确的是：（

）A．木块A在振动中通过OD之间的任一位置P点时，其加速度与位移都是相同的B．振动中通过OD之间的任一位置P点时，其动量与动能都是相同的C．当木块在C点时，有一个物体B由静止放在A上并与A粘在一起，则振动到右侧可以到D点D．当木块在O点时，有一个物体B由静止放在A上并与A粘在一起，则振动到右侧可以到D点参考答案：

答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.写出钠核(Na)俘获一个粒子后放出一个质子的核反应方程{

}参考答案：由质量数守恒和电荷数守恒可得结果。7.正方形导线框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为k。导体框质量为m、边长为L，总电阻为R，在恒定外力F作用下由静止开始运动。导体框在磁场中的加速度大小为

，导体框中感应电流做功的功率为

。参考答案：，8.如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，车上装有半径为R的半圆形光滑轨道。现将质量为m的小球放于半圆形轨道的边缘上，并由静止开始释放，当小球滑至半圆形轨道的最低点位置时，小车移动的距离为______________，小球的速度为_________参考答案：9.氢原子能级如图所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢离子需要吸收的能量至少是

eV；一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射

种不同频率的光子。参考答案：13.6eV（3分）

3（3分）解析：要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少等于氢原子的电离能13.6eV。一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射2+1=3种不同频率的光子。10.某同学想设计一个调光电路，现在已有下列器材：一只标有“6V，3W”的灯泡L，一只标有“12Ω，1A”的滑动变阻器，一电源电动势为12V，电源内阻不计，开关一只，导线若干．要想使调光电路的开关闭合后，改变滑动变阻器的滑片P的位置，可使灯泡由正常发光到逐渐变暗，直至熄灭．

（1）为了满足实验设计的要求还需要_________________________（填写实验器材），理由_____________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

___________________________________________

（2）请在右边的方框内画出符合设计要求的电路图．参考答案：（1）一个分压电阻R0；

若仅用现有器材设计电路其电路图如图所示，通过计算可知，当滑动触片P使灯泡正确发光时，滑动电阻器左边部分电阻为R1=7.42Ω，通过部分的电流将大于1A，所以滑动变阻器将破坏，因此不能满足灯泡正常发光的情况．

（2）电路图如图所示．11.（6分）如果乘客在地铁列车中能忍受的最大加速度是1.4m/s2，两相邻车站相距560m，则地铁列车在这两站行驶时间最少为_________s，这种情况下最大行驶速度为_________m/s。参考答案：40s，28m/s12.如右图所示，在真空中有一水平放置的不带电平行板电容器，板间距离为d，电容为C，上板B接地，现有大量质量均为m，带电荷量为q的小油滴，以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点．如果能落到A板的油滴仅有N滴，且第N＋1滴油滴刚好能飞离电场，假设落到A板的油滴的电荷量能被板全部吸收，不考虑油滴间的相互作用，重力加速度为g，则落到A板的油滴数N=________第N＋1滴油滴经过电场的整个过程中所增加的动能_____参考答案：13.传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。右图是一种测定位移的电容式传感器电路。在该电路中，闭合开关S一小段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中，通过电流表G的电流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始终为零”）参考答案：．方向由a至b三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示,甲为某一列简谐波t=t0时刻的图象,乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论:①波的传播方向和传播速度.②求0~2.3s内P质点通过的路程.参考答案：①x轴正方向传播，5.0m/s②2.3m解：(1)根据振动图象可知判断P点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，则波沿x轴正方向传播，由甲图可知，波长λ=2m，由乙图可知，周期T=0.4s，则波速(2)由于T=0.4s，则,则路程【点睛】本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法，知道波速、波长、周期的关系.15.（4分）历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子H轰击静止的X，生成两个动能均为8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反应方程为___________。②质量亏损为_______________kg。参考答案：解析：或，。考点：原子核四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，将带电量Q=0.5C、质量m’=0.3kg的滑块放在小车绝缘板的右端，小车的质量M=0.5kg，滑块与绝缘板间的动摩擦因数μ=0.4，小车的绝缘板足够长，它们所在的空间存在着磁感应强度B=20T的水平方向的匀强磁场，磁场方向如图所示．开始时小车静止在光滑水平面上，一摆长L=1.25m、摆球质量m=0.15kg的摆从水平位置由静止释放，摆到最低点时与小车相撞，如图所示，碰撞后摆球恰好静止(g取10m／s2)．求：

(1)摆球与小车的碰撞过程中系统损失的机械能△E；(2)碰撞后小车的最终速度．参考答案：解：（1）小球下摆过程,机械能守恒

mgL=（3分）

小球与小车相撞过程,动量守恒

mv0=Mv1（3分）

碰撞过程中系统损失的机械能

△E=－=1.3J（2分）（2）设滑块与小车的最终相同速度V，动量守恒

Mv1=（M＋m’）V=mv0（2分）

此时对滑块,洛仑兹力f=BQV

而有

f>mg

滑块已离开小车（2分）滑块离开小车时速度v2，则BQv2=mg（2分）小车此时速度v3，滑块与小车动量守恒

Mv1=Mv3＋m’v2=mv0（4分）

v3==1.3m/s（2分）小车此后保持1.3m/s速度匀速运动17.2008年12月，天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座A”的质量与太阳质量的倍数关系．研究发现，有一星体S2绕“人马座A”做椭圆运动，其轨道半长轴为9.50×102天文单位（地球公转轨道的半径为一个天文单位），“人马座A”就处在该椭圆的一个焦点上．观测得到S2星的运行周期为15.2年．

（1）若将S2星的运行轨道视为半径r=9.50×102天文单位的圆轨道，试估算“人马座A”的质量MA是太阳质量Ms的多少倍（结果保留一位有效数字）；

（2）黑洞的第二宇宙速度极大，处于黑洞表面的粒子即使以光速运动，其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚．由于引力的作用，黑洞表面处质量为m的粒子具有势能为（设粒子在离黑洞无限远处的势能为零），式中M、R分别表示黑洞的质量和半径．已知引力常量G=6.7×10-11N?m2/kg2，光速c=3.0×108m/s，太阳质量Ms=2.0×1030kg，太阳半径Rs=7.0×108m，不考虑相对论效应，利用上问结果，在经典力学范围内求“人马座A”的半径RA与太阳半径Rg之比应小于多少（结果按四舍五入保留整数）．参考答案：（1）S2星绕人马座A做圆周运动的向心力由人马座A对S2星的万有引力提供，设S2星的质量为mS2，角速度为ω，周期为T，则①ω=②设地球质量为mE，公转轨道半径为rE，周期为TE，研究地球绕太阳做圆周运动，根据万有引力提供向心力则=mEω2rE③

综合上述三式得=式中

TE=1年，rE=1天文单位，代入数据可得=4×106（2）引力对粒子作用不到的地方即为无限远，此时粒子的势能为零．“处于黑洞表面的粒子即使以光速运动，其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚”，说明了黑洞表面处以光速运动的粒子在远离黑洞的过程中克服引力做功，粒子在到达无限远之前，其动能便减小为零，此时势能仍为负值，则其能量总和小于零，则有mc2﹣＜0

④依题意可知R=RA，M=MA

可得RA＜

⑤代入数据得RA＜1.2×1010m

所以：＜1718.宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，设每个星体的质量均为m