2022年湖北省黄冈市禹王中学高三物理月考试题含解析

2022年湖北省黄冈市禹王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.（单选）如图所示，一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态，球的半径为R、质量为m的蚂蚁只有在离桌面高度大于或等于时，才能停在碗上。那么蚂蚁和碗面间的最大静摩擦力为（）A．

B．

C．

D．参考答案：C2.如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体

A．重力势能增加了3/4mgh

B．克服摩擦力做功1/4mgh

C．动能损失了3/2mgh

D．机械能损失了1/2mgh参考答案：CD3.某公交车沿水平公路做匀变速直线运动，车顶上用一轻杆和一细线各悬挂一小球，轻杆与竖直方向成θ角固定于车顶，细线与竖直方向成α角，如图所示，若θ＜a，不考虑一切阻力，则下列说法中正确的是（）A．小车可能以加速度gtanα向右做匀加速运动B．小车可能以加速度gtanθ向左做匀减速运动C．轻杆对小球的弹力方向沿轻杆向上D．轻杆对小球的弹力方向与细线平行向上参考答案：AD考点：牛顿第二定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：先对细线吊的小球分析进行受力，根据牛顿第二定律求出加速度．再对轻杆固定的小球应用牛顿第二定律研究，得出轻杆对球的作用力方向．加速度方向求出，但速度可能有两种，运动方向有两种．解答：解：A、对左边的小球研究，根据牛顿第二定律，设其质量为m，得：mgtanα=ma得到：a=gtanα小车可能以加速度gtanα向右做匀加速运动或者向左做减速运动，故A正确，B错误；C、对右边的小铁球研究．设其质量为m′，轻杆对小球的弹力方向与竖直方向夹角为θ由牛顿第二定律，得：m′gtanθ=m′a′因为a=a′，得到θ=α＞θ则轻杆对小球的弹力方向与细线平行，即轻杆对小球的弹力方向一定沿着细绳方向向上，故C错误，D正确；故选：AD．点评：绳子的模型与轻杆的模型不同：绳子的拉力一定沿绳子方向，而轻杆的弹力不一定沿轻杆方向，与物体的运动状态有关，可根据牛顿定律确定4.（单选）如图(a)所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图(b)所示，若重力加速度g取10m/s2.根据图(b)中所提供的信息可以计算出A．物体的质量

B．斜面的倾角C．斜面的长度

D．加速度为6m/s2时物体的速度参考答案：D5.一宇航员在一星球表面高度为h处以水平速度为v0抛出一物体，经时间t落到地面，已知该星球半径为R，忽略星球的自转.下列说法正确的是

A.该星球的质量为

B.该星球的质量为

C.该星球的第一宇宙速度为

D.该星球的第一宇宙速度为参考答案：答案：AC

解析：分解平抛运动，竖直方向上h=，可得星球表面的重力加速度g′=，在星球表面重力等于万有引力=mg′，该星球的质量为，星球的第一宇宙速度。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如右图所示，有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱，其中第3、4块固定在地面上，每块石块的两个面间所夹的圆心角为37°。假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为：

参考答案：

7.如图所示，质量分别为mA、mB的两物块A、B，叠放在一起，共同沿倾角为的斜面匀速下滑，斜面体放在水平地面上，且处于静止状态。则B与斜面间动摩擦因数为

，A所受滑动摩擦力大小为

。参考答案：；以整体为研究对象有：（mA+mB）gsinθ=（mA+mB）gμcosθ，即有gsinθ=μgcosθ，解得μ=；隔离出A来，A所受的静摩擦力与其重力沿斜面的分力大小相等，即f=mAgsinθ。8.在“研究匀变速直线运动”的实验中，电磁打点计时器使用

（选填“直流”或“交流”）电源，若电源频率为50Hz，则它每隔

秒打一次点．如果每隔5个点取一个计数点，那么相邻计数点间的时间间隔是

．参考答案：交流，0.02，0.12s【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．【解答】解：电磁打点计时器是使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点．如果每隔5个点取一个计数点，相邻两个计数点时间间隔为6×0.02s=0.12s故答案为：交流，0.02，0.12s9.若以M表示水的摩尔质量，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，则在标准状态下体积为V的水蒸气中分子数为N=NA．参考答案：在标准状态下体积为V的水蒸气质量m=ρV，物质的量为，分子数为N=NA；10.相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。参考答案：相等

后11.如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置．现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动．则此过程中，圆环对杆摩擦力F1___

_____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2___

_____(填增大、不变、减小)。参考答案：不变

，

增大

12.一根柔软的弹性绳，a、b、c、d…为绳上的一系列等间隔的质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图所示．现用手拉着绳子的端点a使其上下做简谐运动，在绳上形成向右传播的简谐横波，振幅为2cm．若a质点开始时先向上运动，经过0.2sd质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置，（ad距离小于一个波长）．则绳子形成的简谐横波波速可能值为3或2m/s，此时j质点的位移为0cm．参考答案：考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象．版权所有专题：振动图像与波动图像专题．分析：由题，a质点开始时先向上运动，经过0.2sd质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置，速度方向可能向下，也可能向上，结合波形得到波长，由时间得到周期，由v=求出波速．解答：解：若a质点开始时先向上运动，经过0.2sa正好在平衡位置，速度方向向下时，则有，得T=0.4s，=xad，得λ=4xad=1.2m，波速v==3m/s．波长从d向右传播时间为，传播距离为，而j与d间距离大于，则说明振动还没有传到j点，则此时j质点的位移为0cm．若a质点开始时先向上运动，经过0.2sa正好在平衡位置，速度方向向上时，则得T=0.2s，λ=xad，得λ=xad=0.4m，波速v==2m/s，波长从d向右传播时间为，传播距离为，而j与d间距离大于，则说明振动还没有传到j点，则此时j质点的位移为0cm．故答案为：3或2，0．点评：本题中a的速度方向未知，有两种情况，可能向上，也可能向下，是多解问题，结合波形得到波长和周期，即可求出波速．13.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图甲所示为实验装置的简图。(交流电的频率为50Hz)（1）如图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为__

______m/s2。(保留两位有效数字)（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60请在如图12所示的坐标纸中画出图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是______________________。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验．（1）实验中不能用手握住注射器的气体部分，这是为了保持气体温度不变．（2）（多选）实验中获得了多组（pV）值，然后以V为纵坐标，为横坐标，画出了V﹣图线是近似一条直线，将之延长，其延长线不通过坐标原点，而交于横轴上，如图所示，则不可能的原因是ABC（A）注射器漏气（B）各组（V，）取值范围太小（C）实验时用手握住注射器而未能保持温度不变（D）注射器和压强传感器的连接部分的管中的气体体积未计入气体体积．参考答案：考点：气体的等容变化和等压变化．分析：（1）保证温度不变，做实验时要注意缓慢推活塞，手不要握针管等．为保证质量不变，要密封好气体．（2）根据理想气体状态方程知PV=CT，常数C由气体的质量决定，根据温度不变的情况下，出现乘积变大，则可能是气体的质量增加，即注射器和压强传感器的连接部分的管中的气体体积未计入气体体积．解答：解：（1）本实验条件是温度不变，用手握住注射器含有气体的部分，会使气体温度升高，故手不能握住注射器；（2）根据理想气体状态方程知PV=CT，常数C由气体的质量决定，根据温度不变的情况下，出现乘积变大，则可能是气体的质量增加，即注射器和压强传感器的连接部分的管中的气体体积未计入气体体积．不可能的原因为ABC．故答案为：（1）保持气体温度不变（2）ABC．点评：本题关键明确实验原理，知道实验误差的来源，会减小实验误差，一些实际问题要通过实验去体会．15.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示的读数是

mm.参考答案：0.680mm

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）P是固定的竖直挡板，A是置于光滑水平面上平板小车（小车表面略低于挡板下端），B是放在小车最左端表面上的一个可视为质点的小物体。开始时，物体随小车一起以相同的水平速度向左运动，接着物体与挡板发生了第一次碰撞，碰后物体相对于车静止的位置离小车最左端的距离等于车长的3/4，此后物体又与挡板发生了多次碰撞，最后物体恰未从小车上滑落。若物体与小车表面之间的动摩擦因数是个定值，物体与挡板发生碰撞时无机械能损失且碰撞时间极短，求小车与物体的质量关系。参考答案：解析：对M、m系统

MV0—mV0=（M+m）V

①

根据

Q=fS相对

第一次碰有：μmgL1=（M+m）V02/2—（M+m）V2/2

②

L1=3/4L

多次碰撞，最后物体恰未从小车上滑落，两者最终停下

有：μmgL=（M+m）V02/2

③

由①②③

M=3m17.（13分）（1）如图1，在光滑水平长直轨道上，放着一个静止的弹簧振子，它由一轻弹簧两端各联结一个小球构成，两小球质量相等。现突然给左端小球一个向右的速度u0，求弹簧第一次恢复到自然长度时，每个小球的速度。（2）如图2，将N个这样的振子放在该轨道上。最左边的振子1被压缩至弹簧为某一长度后锁定，静止在适当位置上，这时它的弹性势能为E0。其余各振子间都有一定的距离。现解除对振子1的锁定，任其自由运动，当它第一次恢复到自然长度时，刚好与振子2碰撞，此后，继续发生一系列碰撞，每个振子被碰后刚好都是在弹簧第一次恢复到自然长度时与下一个振子相碰。求所有可能的碰撞都发生后，每个振子弹性势能的最大值。已知本题中两球发生碰撞时，速度交换，即一球碰后的速度等于另一球碰前的速度。参考答案：

解析：（1）设小球质量为m，以u1、u2分别表示弹簧恢复到自然长度时左右两端小球的速度。由动量守恒和能量守恒定律有

mu1+mu2=mu0

（以向右为速度正方向）

解得u1=u0，u2=0或u1=0，u2=u0

由于振子从初始状态到弹簧恢复到自然长度的过程中，弹簧一直是压缩状态，弹性力使左端持续减速，使右端小球持续加速，因此应该取：u1=0，u2=u0

（2）以v1、分别表示振子1解除锁定后弹簧恢复到自然长度时左右两小球的速度，规定向右为速度的正方向。由动量守恒和能量守恒定律有

mv1+m=0

解得v1=，＝－或v1＝－，=

在这一过程中，弹簧一直压缩状