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山西省吕梁市离石区第一中学2022-2023学年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)从手中竖直向上抛出的小球,与水平天花板碰撞后又落回到手中,设竖直向上的方向为正方向,小球与天花板碰撞时间极短.若不计空气阻力和碰撞过程中动能的损失,则下列图像中能够描述小球从抛出到落回手中整个过程中速度v随时间t变化的关系图象是(
) 参考答案:C小球先减速上升,突然反向后加速下降;设竖直向上的方向为正方向,速度的正负表示方向,不表示大小;故速度v先是正值,不断减小,突然变为负值,且绝对值不断变大。故选C。2.(单选)如图所示,电量为+q和-q的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有A.体中心、各面中心和各边中点B.体中心和各边中点C.各面中心和各边中点D.体中心和各面中心参考答案:D3.如图所示,理想变压器原线圈的匝数n1=1000匝,副线圈的匝数n2=100匝,R0、R1、R2均为定值电阻,原线圈接入u=的交流电,开关S处于断开状态,则(
)A.电压表示数为22VB.闭合开关S,电压表示数将变大C.闭合开关S,电流表示数将变小D.闭合开关S,变压器的输出功率将变大参考答案:D4.如图所示我国国家大剧院外部呈椭球型。假设国家大剧院的屋顶为半球形,一警卫人员为执行任务,必须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬行,他在向上爬的过程中
(
)A.屋顶对他的支持力变大B.屋顶对他的支持力变小C.屋顶对他的摩擦力变大D.屋顶对他的摩擦力变小参考答案:AD对警卫在某点受力分析:将F支、Ff进行力的合成,由三角函数关系可得:F支=Gcos,Ff=Gsin,当缓慢向上爬行时,渐渐变小,则F支变大,Ff变小.故选AD。5.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论,其中的两个核反应方程为,方程中Q1、Q2表示释放的能量,相关的原子核质量见下表:原子核质量/u1.00783.01604.002612.000013.005715.0001以下推断正确的是(
)A、X是
B、X是C、X是D、X是参考答案:B二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示.在由状态A变化到状态B的过程中,理想气体的温度
(填“升高”、“降低”或“不变”).在由状态A变化到状态C的过程中,理想气体吸收的热量
它对外界做的功(填“大于”、“小于”或“等于”)参考答案:升高,等于7.用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到的拉力会伸长,17世纪英国物理学家胡克发现,金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比,这就是著名的胡克定律.这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础.现有一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积为0.8cm2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/100,由于这一拉力很大,杆又较长,直接测试有困难,就选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如右图:(1)根据测试结果,推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为x=
(用所给字母表示,比例系数用k表示)。(2)在寻找上述关系中,运用
科学研究方法。
参考答案:(其中k为比例系数);
(2)控制变量法8.如图所示,由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦,活塞上方存有少量液体,将一细管插入液体,利用虹吸现象,使活塞上方液体缓慢流出,在此过程中,大气压强与外界的温度均保持不变,下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是
图,该过程为
过程(选填“吸热”、“放热”或“绝热”)参考答案:D,吸热
9.某星球密度与地球相同,又知其表面重力加速度为地球表面重力加速度的2倍,则该星球的质量是地球质量的
倍。参考答案:
810.如图所示,某种自动洗衣机进水时,洗衣机缸内水位升高,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量.将细管中密闭的空气视为理想气体,当洗衣缸内水位缓慢升高时,外界对空气做了0.5J的功,则空气________(填“吸收”或“放出”)了__________的热量.参考答案:放出0.511.(1)某同学在研究“对不同物体做相同功情况下,物体质量与速度的关系”时,提出了以下四种猜想:A.
B.C.
D.为验证猜想的正确性,该同学用如图所示的装置进行实验:将长木板平放在水平桌面上,木块固定在长木板一端,打点计时器固定在木块上,木块右侧固定一轻弹簧,用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放,打点计时器在纸带上打下一系列点,选取点迹均匀的一部分纸带,计算出小车匀速运动的速度v1,测出小车的质量m1,然后在小车上加砝码,再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车,计算出小车和砝码匀速运动的速度v2,测出小车和砝码的总质量m2,再在小车上加砝码,重复以上操作,分别测出v2、m3……vn、mn。①每次实验中,都将小车“压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放”,目的是
;若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响,应进行的实验操作是
。②实验采集的五组数据如下表:由表格数据直观判断,明显不正确的两个猜想是A、B、C、D中的
;若对某个猜想进行数据处理并作图,画出了如图所示的图象,则图中的横坐标应是
;③通过实验,你能得到的结论是
.(2)欧姆表的内电路可以等效为一个电源,等效电源的电动势为欧姆表内电池的电动势,等效电源的内阻等于欧姆表表盘的中间刻度值乘以欧姆挡的倍率.现用一表盘中间刻度值为“15”的欧姆表,一个内阻约几十千欧、量程为10V的电压表,来测量该电压表的内阻和欧姆表内电池的电动势.①将以下实验步骤补充完整:a.将欧姆挡的选择开关拨至倍率
挡;b.将红、黑表笔短接凋零;c.选用甲、乙两图中的
图方式连成电路并测量读数.②实验中欧姆表和电压表指针偏转情况如图所示,则电压表内阻为
kΩ,欧姆表内电池的电动势为
V.参考答案:12.(4分)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,电阻阻值为R,线圈的直流电阻为零,自感系数为L,电容器的电容为C。开关S先是闭合的,现断开S,则LC振荡电路中的最大电流为
,此LC振荡电路辐射的电磁波在真空中的波长是
(设真空中的光速为c)参考答案:
答案:13.如图所示,一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动,经实践t力F做功为60J,此后撤去力F,物体又经过时间t回到出发点,若以地面为零势能面,物体回到出发点的动能为
▲
;撤去力F时物体的重力势能为
▲
。参考答案:三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.(简答)如图13所示,滑块A套在光滑的坚直杆上,滑块A通过细绳绕过光滑滑轮连接物块B,B又与一轻质弹贊连接在一起,轻质弹簧另一端固定在地面上,’开始用手托住物块.使绳子刚好伸直处于水平位位置但无张力。现将A由静止释放.当A下滑到C点时(C点图中未标出)A的速度刚好为零,此时B还没有到达滑轮位置,已知弹簧的劲度系数k=100N/m,滑轮质量和大小及摩擦可忽略不计,滑轮与杆的水平距离L=0.3m,AC距离为0.4m,mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。试求:(1)滑'块A的质量mA(2)若滑块A质量增加一倍,其他条件不变,仍让滑块A从静止滑到C点,则滑块A到达C点时A、B的速度大小分别是多少?参考答案:(1)
(2)
(3),功能关系.解析:(1)开始绳子无张力,对B分析有kx1=mBg,解得:弹簧的压缩量x1=0.1m(1分)当物块A滑到C点时,根据勾股定理绳伸出滑轮的长度为0.5m,则B上升了0.2m,所以弹簧又伸长了0.1m。(1分)由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒,又弹簧伸长量与压缩量相等则弹性势能变化量为零所以mAgh1=mBgh2(2分)其中h1=0.4m,h2=0.2m所以mA=0.5kg(1分)(2)滑块A质量增加一倍,则mA=1kg,令滑块到达C点时A、B的速度分别为v1和v2
由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒得(2分)又有几何关系可得AB的速度关系有vAcosθ=vB(1分)其中θ为绳与杆的夹角且cosθ=0.8解得:(1分)(1分)(1)首先由物体静止条件求出弹簧压缩的长度,再根据几何知识求出物体B上升的距离,从而可求出弹簧伸长的长度,然后再根据能量守恒定律即可求解物体A的质量;题(2)的关键是根据速度合成与分解规律求出物体B与A的速度关系,然后再根据能量守恒定律列式求解即可.15.如图为一块直角三棱镜,顶角A为30°.一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB,并从AC边射出,出射光线与AC边夹角也为30°.则该激光在棱镜中的传播速度为多少?(结果保留两位有效数字)参考答案:1.7×108m/s解:光路图如图:
由几何关系得:α=∠A=30°,β=90°-30°=60°
折射率
激光在棱镜中传播速【点睛】几何光学要正确作出光路图,由几何知识找出入射角和折射角是关键.知道光速和折射率的关系.四、计算题:本题共3小题,共计47分16.在如图所示的空间区域里,y轴左方有一匀强电场,场强方向跟y轴负方向成30°角,大小为E=4.0×105N/C,y轴右方有一垂直纸面的匀强磁场,有一质子以速度υ0=2.0×106m/s由x轴上A点(OA=10cm)第一次沿轴正方向射入磁场,第二次沿x轴负方向射入磁场,回旋后都垂直射入电场,最后又进入磁场,已知质子质量m为1.6×10-27kg,求:(1)匀强磁场的磁感应强度;(2)质子两次在磁场中运动的时间之比;(3)质子两次在电场中运动的时间各为多少.
参考答案:(1)如图所示,设质子第一、第二次由B、C两点分别进入电场,轨迹圆心分别为O1和O2.所以:sin30°=,R=2×OA,由B==0.1T,(2)从图中可知,第一、第二次质子在磁场中转过的角度分别为210°和30°,则==(3)两次质子以相同的速度和夹角进入电场,所以在电场中运动的时间相同.由x=υ0t和y=××t2以及tan30°=由以上解得t==×10-7s.17.为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系,小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼”,如图所示.在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B鱼”,“A鱼”竖直下潜hA后速度减为零,“B鱼”竖直下潜hB后速度减为零.“鱼”在水中运动时,除受重力外,还受浮力和水的阻力.已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的倍,重力加速度为g,“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度.假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定,空气阻力不计.求:(1)“A鱼”入水瞬间的速度vA1;(2)“A鱼”在水中运动时所受阻力fA.(3)“A鱼”与“B鱼”在水中运动时所受阻力之比fA∶fB.参考答案:(1)“A鱼”在入水前做自由落体运动,有vA12-0=2gH(3分)解得:vA1=(3分)(2)“A鱼”在水中运动时受重力、浮力和阻力的作用,做匀减速运动,设加速度为aA,有F浮+fA-mg=m
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