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山西省忻州市槐阴中学2022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.结合图片中交代的情景及数据,以下判断正确的是
利比亚战场机枪开火
100km/h紧急刹车
高速行驶的磁悬浮列车13秒07!刘翔力压奥利弗获得冠军A.位于点燃火药的枪膛中的子弹的速度、加速度可能均为零B.轿车时速为100km/h,紧急刹车距离为31米(可视为匀减速至静止),由此可得轿车刹车阶段的加速度为a=12.5m/s2C.高速行驶的磁悬浮列车的加速度可能为零D.根据图中数据可求出刘翔在110m栏比赛中通过全程的平均速率为v=8.42m/s参考答案:BCD当火药点燃瞬间,炮弹速度为零,但其加速度一定不为零故A错误;由v2=2ax可求得轿车紧急刹车的加速度a=12.5m/s2则B正确;若高速行驶的磁悬浮列车匀速行驶时,则其加速度为零,则C正确,由于110米栏场地都是直道,所以由可求得刘翔全程平均速率为v=8.42m/s,则D正确。2.如图所示,在倾角为θ的光滑斜劈P的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B,C为一垂直固定在斜面上的挡板。A、B质量均为m,弹簧的劲度系数为k,系统静止于光滑水平面。现开始用一水平力F从零开始缓慢增大作用于P,(物块A一直没离开斜面,重力加速度g)下列说法正确的是(
)A.力F较小时A相对于斜面静止,F增加到某一值,A相对于斜面向上滑行B.力F从零开始增加时,A相对斜面就开始向上滑行C.B离开挡板C时,弹簧伸长量为D.B离开挡板C时,弹簧原长
参考答案:BD3.如图所示,水平地面上一物体在F1=10N,F2=2N的水平外力作用下做匀速直线运动,则(
)A.物体运动方向向左B.物体所受滑动摩擦力大小为6NC.撤去F1后物体最终会停下D.撤去F2后物体最终会停下参考答案:C由题意可知物体处于平衡状态,所受合外力为0,由共点力的平衡知识可知物体运动方向向右,所受滑动摩擦力大小为6N、方向向左,故A、B错误。撤去F1后物体做匀减速直线运动,最终会停下;撤去F2后物体做匀加速直线运动,不会停下,故C正确、D错误。4.如图所示,在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动,在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧.在物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中,下列说法正确的是A.物块接触弹簧后立即做减速运动B.物块接触弹簧后先加速后减速C.当弹簧压缩量最大时,物块的加速度等于零D.当物块的速度为零时,它所受的合力不为零参考答案:BD5.两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图所示,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,则
A.在两波相遇的区域中会产生干涉
B.在两波相遇的区域中不会产生干涉
C.a点的振动始终加强
D.a点的振动始终减弱参考答案:B二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.(4分)如图所示,直角玻璃棱镜中∠A=70°,入射光线垂直于AB面。已知玻璃的折射率为,光在AC面上反射后经BC面反射从AC面第一次射出,则光线在BC面_______(填“发生”或“不发生”)全反射,光线从棱镜AC边第一次射入空气时的折射角为_______。参考答案:发生;4507.(4分)如图是一个单摆的共振曲线.此单摆的固有周期T是
S,若将此单摆的摆长增大,共振曲线的最大值将
(填“向左”或“向右”)移动.
参考答案:2.5(2分);左(2分)8.某同学用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律,请回答下列有关此实验的问题:(1)该同学在实验前准备了图甲中所示的实验装置及下列辅助器材:其中不必要的器材是_______(填代号).A
交流电源、导线
B.
天平(含配套砝码)
C.
秒表
D.
刻度尺
E.
细线、砂和小砂桶(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况.其中一部分纸带上的点迹情况如图2所示,已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s,测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.69cm,小车做匀加速直线运动的加速度a=______m/s2.(结果保留三位有效数字)(3)在验证“质量一定,加速度a与合外力F的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图3所示的a-F图象,其中图线不过原点的原因是_______,图线在末端弯曲的原因是_____________.参考答案:
(1).C
(2).1.71
(3).木板角度太大,平衡摩擦力过度
(4).砂和砂桶的质量太大【详解】(1)[1]在实验中,打点计时器可以测量时间,所以不需要秒表.上述器材中不必要的为C.(2)[2]因为计数点间时间间隔T=0.1s;根据△x=aT2得:(3)[3]由图象可知小车的拉力为0时,小车的加速度大于0,说明合外力大于0,说明平衡摩擦力过度,即木板与水平面的夹角太大.
[4]该实验中当小车的质量远大于砂和小砂桶质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砂和小砂桶的总重力大小;随着砂和小砂桶质量增大,细线对小车的拉力大小小于砂和小砂桶的总重力大小,因此会出现较大误差,图象会产生偏折现象.9.如右图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下,从桌边缘水平抛出,当它恰好离开桌[边缘时,小球B也同时下落,用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像,相邻两像间实际下落距离已在图中标出,单位cm,如图所示。两球恰在位置4相碰。则两球经过
s时间相碰,A球离开桌面时的速度为
m/s。(g取10m/s2)参考答案:
0.4
s;
1.5
m/s10.汽车发动机的功率为60kW,若汽车总质量为5×103kg,在水平路面上行驶时,所受阻力大小恒为5×103N,则汽车所能达到的最大速度为12m/s;若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动,这一过程能维持的时间为16s.参考答案:考点:功率、平均功率和瞬时功率;牛顿第二定律.专题:功率的计算专题.分析:当汽车在速度变大时,根据F=,牵引力减小,根据牛顿第二定律,a=,加速度减小,当加速度为0时,速度达到最大.以恒定加速度开始运动,速度逐渐增大,根据P=Fv,发动机的功率逐渐增大,当达到额定功率,速度增大,牵引力就会变小,所以求出达到额定功率时的速度,即可求出匀加速运动的时间.解答:解:当a=0时,即F=f时,速度最大.所以汽车的最大速度=12m/s.以恒定加速度运动,当功率达到额定功率,匀加速运动结束.根据牛顿第二定律,F=f+ma匀加速运动的末速度===8m/s.所以匀加速运动的时间t=.故本题答案为:12,16.点评:解决本题的关键理解汽车的起动问题,知道加速度为0时,速度最大.11.如图所示,注射器连接着装有一定水的容器.初始时注射器内气体体积V1,玻璃管内外液面等高.将注射器内气体全部压入容器中后,有体积V2的水被排出流入量筒中,此时水充满了细玻璃管左侧竖直部分和水平部分.拉动活塞,使管内的水回流到容器内且管内外液面仍等高,最后注射器内气体体积V3,从管内回流的水体积为V4.整个过程温度不变,则V3>V4;V1=V2+V3.(填>,<或=)参考答案:考点:理想气体的状态方程.专题:理想气体状态方程专题.分析:气体在等温变化过程中,气体压强与体积成反比,压强变大体积变小,压强变小体积变大;根据题意分析,找出各体积间的关系.解答:解:把注射器内的气体压入容器时,气体压强变大,总体积变小,流出水的体积小于注射器内气体的体积,V1>V2,拉动活塞,使管内的水回流到容器内时,容器(包括注射器)内气体压强变小,体积变大,注射器内气体体积大于回流的水的体积,V3>V4,管内的水回流到容器内且管内外液面仍等高,压强不变,气体总体积不变,则V1=V2+V3,故答案为:>=点评:在整个过程中气体温度不变,气体发生的是等温变化;应用玻意耳定律根据题意即可正确解题.12.某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码,在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。实验序数接触面的材料正压力(N)滑动摩擦力(N)1木块与木板20.42木块与木板40.83木块与木板61.24木块与木板81.65木块与毛巾82.5(1)根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________.(2)分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据,可得出的实验结论为_____________________________________________________________________________________________.(3)分析比较实验序数为_________的两组实验数据,可得出的实验结论是:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.参考答案:(1)控制变量法(2)接触面相同时,滑动摩擦力大小与正压力大小成正比(3)4、5解析:根据上面设计的表格可以知道实验序数为1、2、3是保持接触面材料相同,研究滑动摩擦力大小与正压力大小关系;实验序数为4、5是保持压力相同,研究滑动摩擦力与接触面材料之间的关系。该实验用的实验方法为控制变量法;分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据,可得出的实验结论为接触面相同时,滑动摩擦力大小与正压力大小成正比。分析比较实验序数为4、5的两组实验数据,可得出的实验结论是:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。13.某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动,已知行星运动的轨道半径为R,周期为T,万有引力恒量为G,则该行星的线速度大小为___________,太阳的质量可表示为__________。参考答案:三、实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。如图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地,给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看作电源(图中虚线框内部分)。于是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写出电源的输出功率P跟E、r、R的关系式
。(电流表与电压表都看作理想电表)②下表中给出了6组实验数据,根据这些数据.在图中的方格纸中画出P—R关系图线。根据图线可知,电源输出功率的最大值是
W,当时对应的外电阻是
。③由表中所给出的数据,若已知跟电源串联的定值电阻的阻值为R0=4.5,还可以求得该电源的电动势E=
V,内电阻r0=
.参考答案:(1)由万有引力提供向心力可得,,联立可解得。(2)①三条橡皮筯遵守胡克定律,要测量拉力可以通过测量橡皮筋的长度和原长,得到橡皮筋的伸长量,研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示.为了使两次实验效果相同,必须记下O点的位置来作参照.故选bcd.②在其他条件不变的情况下,要改变实验效果,只有改变重物的质量.故可采用的方法更换不同的重物.故本题答案是①bcd;②更换质量不同的小重物。(3)①由闭合电路欧姆定律可得解得;②、③描点作图略。由闭合电路欧姆定律可得,选取表格中两点代入可得E、r的值,当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,利用这个结论求解即可.15.(12分)为了“探究加速度与力、质量的关系”,请思考探究思路并回答下列问题:
(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是___________ A.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 B.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动 C.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动(2)在“探究加速度与力、质量关系”的实验中,得到一条打点的纸带,如图所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则小车加速度的表达式为a=____
_____;实验中使用的电火花计时器使用电源(填“直流”或“交流”),工作电压V.(3)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码m与小车总质量M之间应满足的关系为______;(4)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.参考答案:四、计算题:本题共3小题,共计47分16.(9分)如图所示,直角三角形ABC为一三棱镜的横截面,∠A=30°.一束单色光从空气射向BC上的E点,并偏折到AB上的F点,光线EF平行于底边AC.已知入射方向与BC的夹角为θ=30°.试通过计算判断光在F点能否发生全反射.
参考答案:17.随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显。分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命。一大货车严重超载,,以54km/h的速率匀速行驶。发现红灯时司机刹车,大货车即做匀减速直线运动,加速度的大小为2.5m/s2(不超载时则为5m/s2)。(1)若前方无阻挡,问从刹车到停下来此大货车在超载及不超载时分别前进多远?(2)突然发现前方20m处有一小狗以5m/s的速度同向匀速奔跑,司机立即制动(司机的反应时间为0.5s,问货车能否撞上小狗?参考答案:(1)设货车刹车时速度大小为v0、加速度大小为a,末速度为vt,刹车距离为s
2分
代入数据,得
超载时
s1=45m
1分
若不超载
s2=22.5m
1分
(2)当大货车减为与小货
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