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云南省昆明市禄劝彝族苗族自治县秀屏中学2021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.下列说法正确的是a.两个接触在一起的固体间不可能发生扩散现象b.布朗运动指的是悬浮在液体里的花粉中的分子运动c.温度相同的物体的分子平均速率相同d.无论今后科技发展到什么程度,都不可能达到绝对零度参考答案:D2.(多选)如图所示,三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是2m,且与水平方向的夹角均为37°.现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑,两物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.下列判断正确的是()A.物块A先到达传送带底端B.物块A、B同时到达传送带底端C.传送带对物块A、B的摩擦力都沿传送带向上D.物块A下滑过程中相对传送带的路程小于物块B下滑过程中相对传送带的路程参考答案:解:A、AB都以1m/s的初速度沿传送带下滑,故传送带对两物体的滑动摩擦力均沿斜面向上,大小也相等,故两物体沿斜面向下的加速度大小相同,滑到底端时位移大小相同,故时间相同,故A错误,BC正确;D、划痕长度由相对位移决定,A物体与传送带运动方向相同,划痕较少,故D正确;故选:BCD3.如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上。现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态。释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是A.斜面倾角α=60°B.A获得最大速度为C.C刚离开地面时,B的加速度最大
D.从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B两小球组成的系统机械能守恒参考答案:B4.做匀速圆周运动的质点是处于(
)A、平衡状态
B、不平衡状态C、速度不变的状态
D、加速度不变的状态参考答案:B5.(双选)下列说法正确的是A.放射性元素的半衰期随着温度的升高而变短B.某金属的逸出功为2.3eV,这意味着这种金属表面的电子克服原子核引力做2.3eV的功即可脱离表面C.现已建成的核电站发电的能量来自于人工放射性同位素放出的能量D.是核裂变反应方程E.根据玻尔理论,在氢原子中量子数n越大,核外电子速度越小参考答案:BE二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.(5分)在离地面200m高处,以初速度v0竖直上抛一个小球,9s后小球的速率为2v0,g=10m/s2,则可知v0=
m/s;再经过时间
s后小球落回地面。参考答案:
答案:30、17.质量为20kg的小孩,平推一质量为4kg的物体使它得到对地4m/s的速度,若小孩靠着墙,则小孩做功为___________,若小孩站在光滑的冰面上,则小孩做的功将是_________。参考答案:32J,38.4J8.测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为C’。重力加速度为g。实验步骤如下:①用天平称出物块Q的质量m;②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC’的长度h;③将物块Q在A点从静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D;
④重复步骤③,共做10次;⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到C’的距离s。(1)、用实验中的测量量表示:(I)物块Q到达B点时的动能EKB=
;(II)物块Q到达C点时的动能Ekc=
;(III)在物块Q从B运动到C的过程中,物块Q克服摩擦力做的功Wf=
;(IV)物块Q与平板P之间的动摩擦因数u=
。(2)、回答下列问题:(I)实验步骤④⑤的目的是
。(II)已知实验测得的u值比实际值偏大,其原因除了实验中测量的误差之外,其它的可能是
。(写出一个可能的原因即可)。参考答案:9.某同学用如图所示装置做“探究功和物体速度变化的关系”实验时,先调整木板的倾角使小车不能连接橡皮筋时恰能在木板上匀速下滑,探后第一、三次分别用一条、三条相同的橡皮筋做实验,且两次橡皮筋的伸长量相同,若第一次实验中合外力对小车所做的功为W,则第三次实验中合外力对小车所做的功为
.由本实验可得出的结论是:
.参考答案:3W;合外力对物体做的功等于物体动能的变化.【考点】探究功与速度变化的关系.【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚.【解答】解:小车受重力,支持力,摩擦力和橡皮筋的拉力,正确平衡好摩擦力进行实验后,合外力的功就等于橡皮筋拉力所做的功;因为是相同橡皮筋做实验,且两次橡皮筋的伸长相同,故三条时橡皮筋做得功应试一条时的三倍;由本实验可得出的结论是:合外力对物体做的功等于物体动能的变化.故答案为:3W;合外力对物体做的功等于物体动能的变化.10.一辆赛车在半径为50m的水平圆形赛道参加比赛,已知该赛车匀速率跑完最后一圈所用时间为15s。则该赛车完成这一圈的角速度大小为________rad/s,向心加速度大小为________m/s2(结果均保留2位小数)。参考答案:0.42rad/s;8.77m/s2。【(8.76~8.82)m/s2】11.某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作,将一个长方体木块放在水平桌面上,然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F,并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测,表中是她记录的实验数据.木块的重力为10.00N,重力加速度g=9.80m/s2,根据表格中的数据回答下列问题(答案保留3位有效数字):实验次数运动状态水平拉力F/N1静止3.622静止4.003匀速4.014匀加速5.015匀加速5.49(1)木块与桌面间的最大静摩擦力Ffm>________N;(2)木块与桌面间的动摩擦因数μ=________;(3)木块匀加速运动时受到的摩擦力Ff=________N.参考答案:(1)4.01(2)0.401(3)4.0112.(选修3—4)(5分)某种媒质的折射率为,有一束光从该媒质射向真空,要使真空中有折射光,入射角应满足的条件是____________。
参考答案:答案:i<45°
13.摩托车手在水平地面转弯时为了保证安全,将身体及车身倾斜,车轮与地面间的动摩擦因数为μ,车手与车身总质量为M,转弯半径为R。为不产生侧滑,转弯时速度应不大于
;设转弯、不侧滑时的车速为v,则地面受到摩托车的作用力大小为
。参考答案:
由静摩擦力提供向心力可得,解得v=,地面受到摩托车的作用力为摩托车的重力与摩擦力的合力。三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.2004年1月25日,继“勇气”号之后,“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星.人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球,也发射了一种类似四轮小车的月球探测器.它能够在自动导航系统的控制下行走,且每隔10s向地球发射一次信号,探测器上还装着两个相同的减速器(其中一只是备用的),这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2,某次探测器的自动导航系统出现故障,从而使探测器只能匀速前进而不再避开障碍物.此时地球上的科学家只能对探测器进行人工遥控操作.下表为控制中心的显示屏上的数据:
已知控制中心的信号发射和接收设备工作速度极快.科学家每次分析数据并输入命令至少需要3s.问:(1)经过数据分析,你认为减速器是否执行了命令?(2)假如你是控制中心的工作人员,采取怎样的措施?加速度满足什么条件?请计算说明.
参考答案:(1)未执行命令(2)立即输入命令,启动另一个备用减速器,加速度a>1m/s2,便可使探测器不与障碍物相碰.
15.(16分)如图所示,物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止与水平地面上,B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m(未触及滑轮)然后由静止释放。一段时间后细绳绷直,A、B以大小相等的速度一起运动,之后B恰好可以和地面接触。取g=10m/s2。(1)B从释放到细绳绷直时的运动时间t;(2)A的最大速度v的大小;(3)初始时B离地面的高度H。参考答案:(1);(2);(3)。试题分析:(1)B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动,有:解得:(2)设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB,有细绳绷直瞬间,细绳张力远大于A、B的重力,A、B相互作用,总动量守恒:绳子绷直瞬间,A、B系统获得的速度:之后A做匀减速运动,所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度,A的最大速度为2m/s。四、计算题:本题共3小题,共计47分16.在原子核物理中,研究核子与核关联的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似。两个小球A和B用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一小球C沿轨道以速度v0。射向B球,如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变。然后,A球与挡板P发生碰撞,碰后A、D都静止不动,A与P接触而不粘连。过一段时间,突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失)。已知A、B、C三球的质量均为m。
(i)求弹簧长度刚被锁定后A球的速度。
(ii)求在A球离开挡板P之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能。参考答案:17.一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜,以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。已知该玻璃的折射率为,求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。参考答案:18.如图所示,在空间存在水平向里、磁感强度为B的匀强磁场和竖直向上、场强为E的匀强电场。在某点由静止释放一个带负电的液滴a,它运动到最低点处,恰与一个原来处于静止的带正电的液滴b相撞,撞后两液滴合为一体,沿水平
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