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山东省东营市四扣中学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.如图甲所示,静止在水平地面的物块A,受到水平向右的拉力F作用,F与时间t的关系如图乙所示;设物块与地面的静摩擦力最大值与滑动摩擦力大小相等,则()
A.0~t1时间内F的功率逐渐增大B.t2时刻物块A的加速度最大C.t3时刻物块A的动能最大D.t1~t3时间内F对物块先做正功后做负功参考答案:BC当拉力小于最大静摩擦力时,物体静止不动,静摩擦力与拉力二力平衡,当拉力大于最大静摩擦力时,物体开始加速,当拉力重新小于最大静摩擦力时,物体由于惯性继续减速运动.T1时刻前,拉力小于最大静摩擦力,物体静止不动,静摩擦力与拉力二力平衡,合力为零,力F的功率为零,故A错误;t1到t2时刻,合力向前,物体做加速度增大的加速运动,t2时刻物块A的加速度最大,故B正确;t3之后合力向后,物体由于惯性减速前进,故t3时刻A的速度最大,动能最大,C选项正确,t1~t3时间内物块速度一直增大,动能一直增大,F对物块A始终做正功,D选项错误;故选BC.2.某光电管的阴极是用金属钾制成的,它的逸出功为2.21eV,用波长为2.5×10-7m的紫外线照射阴极,已知真空中光速为3.0×108m/s,元电荷为1.6×10-19C,普朗克常量为6.63×10-34J?s,求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是
(
)A.5.3×1014HZ,2.2J
B.5.3×1014HZ,4.4×10-19JC.3.3×1033HZ,2.2J
D.3.3×1033HZ,4.4×10-19J参考答案:B3.某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2,5s内物体的A.路程为65mB.位移大小为25m,方向向上C.速度改变量的大小为10m/sD.平均速度大小为13m/s,方向向上参考答案:AB4.半径为R的均匀带电圆盘水平放置,圆盘中心有一小孔,P、Q是过圆孔中心的直线,如图所示.一质量为m的带电小球,从P、Q连线上的H点由静止释放,当小球下落到圆盘上方h处的M点时,小球的加速度为零.则以下判断中错误的是A.小球运动到圆盘下方h处的N点时的加速度大小为2g;
B.小球运动到圆盘下方h处的N点时的电势能与在M点时相等;
C.小球从M点运动到N的过程中,小球的机械能保持不变;D.小球从M点运动到N的过程中,小球的机械能与电势能之和保持不变.参考答案:C5.链式反应中,重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是(A)质子(B)中子(C)粒子(D)粒子参考答案:B重核的裂变需要中子的轰击,在链式反应中,不断放出高速的中子使裂变可以不断进行下去,B项正确。【考点】核反应、裂变二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.在探究弹簧振子(如图在一根轻质弹簧下悬挂质量为m的重物,让其在竖直方向上振动)振动周期T与物体质量m间的关系的实验中:(1)如图,某同学尝试用DIS测量周期,把弹簧振子挂在力传感器的挂钩上,图中力传感器的引出端A应接到__________.使重物做竖直方向小幅度振动,当力的测量值最大时重物位于__________.若测得连续N个力最大值之间的时间间隔为t,则重物的周期为__________.
(2)为了探究周期T与质量m间的关系,某同学改变重物质量,多次测量,得到了下表中所示的实验数据。为了得到T与m的明确关系,该同学建立了右下图的坐标系,并将横轴用来表示质量m,请在图中标出纵轴表示的物理量,然后在坐标系中画出图线。(3)周期T与质量m间的关系是
参考答案:(1)数据采集器(1分),最低点(1分),(2分)(2)如右图(2分)(3)振动周期T的平方与重物的质量m成正比。(或者:T2∝m,T2=0.20m,T2=km)(2分)7.某天体存在一颗绕其做匀速圆周运动的卫星,已知天体半径为R,卫星离天体表面的高度为h,卫星的线速度大小为v,则卫星的周期为,天体的质量为(万有引力恒量为G).参考答案:解:卫星的周期T=.根据得,天体的质量M=.故答案为:,.8.如图所示,一列周期为T的横波在绳上向左传播,t=0时刻正好传到P点,则P点将向______开始运动。请在图上画出t=
T时刻该段绳上的波形图。参考答案:答案:上,9.物质是由大量分子组成的,分子直径的数量级一般是________m.能说明分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有________(举一例即可).在两分子间的距离由v0(此时分子间的引力和斥力相互平衡,分子作用力为零)逐渐增大的过程中,分子力的变化情况是________(填“逐渐增大”“逐渐减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”).参考答案:(1)10-10布朗运动(或扩散现象)先增大后减小10.日本福岛核电站核泄漏事故中的污染物中含有碘131,它通过一系列的衰变产生对人体有危害的辐射,碘131不稳定,发生衰变,其半衰期为8天.碘131的衰变方程:(衰变后的新元素用Y表示),经过
天有的碘131发生了衰变.参考答案:,,2411.如图所示,在高为h的平台边缘以初速度υ0水平抛出小球A,同时在水平地面上距台面边缘水平距离为s处竖直上抛小球B,两球运动轨迹在同一竖直平面内,不计空气阻力,重力加速度为g.为使两球能在空中相遇,水平距离s应<v0;若水平距离为s0,则υB=.参考答案:考点:平抛运动;竖直上抛运动.分析:A做平抛运动,B球竖直上抛运动,要使两球在空中相遇,运动的时间必然小于A球运动时间,且A球的水平距离要等于s,两球同时运动,运动的时间相同,根据平抛运动和竖直上抛运动的公式,抓住时间,位移的关系联立方程即可求解.解答:解:由于A做平抛运动有:x=v0t,h=,可得:x=v0所以为使两球能在空中相遇,水平距离应有:s<x,即:s<v0.由:s0=v0t,h=+(vBt﹣)得:vB=故答案为:,.点评:本题主要考查了平抛运动和竖直上抛运动的基本规律,关键要正确分析两个物体运动之间的关系.12.特种兵过山谷的一种方法可化简为如右图所示的模型:将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处,悬绳上有小滑轮P,战士们相互配合,可沿着细绳滑到对面。开始时,战士甲拉住滑轮,质量为m的战士乙吊在滑轮上,处于静止状态,AP竖直,则此时甲对滑轮的水平拉力为____________;若甲将滑轮由静止释放,则乙在滑动中速度的最大值为____________。(不计滑轮与绳的质量,不计滑轮的大小及摩擦)
参考答案:13.如图所示,一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化,状态A与状态B的体积关系为VA
VB(选填“大于”、“小于”或“等于”);若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功,则此过程中_______(选填“吸热”或“放热”)参考答案:<
(2分)
吸热三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.如图,一竖直放置的气缸上端开口,气缸壁内有卡口a和b,a、b间距为h,a距缸底的高度为H;活塞只能在a、b间移动,其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m,面积为S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均绝热,不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为p0,温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体,直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。参考答案:试题分析:由于活塞处于平衡状态所以可以利用活塞处于平衡状态,求封闭气体的压强,然后找到不同状态下气体参量,计算温度或者体积。开始时活塞位于a处,加热后,汽缸中的气体先经历等容过程,直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1,压强为p1,根据查理定律有①根据力的平衡条件有②联立①②式可得③此后,汽缸中的气体经历等压过程,直至活塞刚好到达b处,设此时汽缸中气体的温度为T2;活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖—吕萨克定律有④式中V1=SH⑤V2=S(H+h)⑥联立③④⑤⑥式解得⑦从开始加热到活塞到达b处的过程中,汽缸中的气体对外做的功为⑧故本题答案是:点睛:本题的关键是找到不同状态下的气体参量,再利用气态方程求解即可。15.如图所示,在滑雪运动中一滑雪运动员,从倾角θ为37°的斜坡顶端平台上以某一水平初速度垂直于平台边飞出平台,从飞出到落至斜坡上的时间为1.5s,斜坡足够长,不计空气阻力,若g取10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)运动员在斜坡上的落点到斜坡顶点(即飞出点)间的距离;(2)运动员从斜坡顶端水平飞出时的初速度v0大小.参考答案:18.75m
试题分析:(1)根据位移时间公式求出下落的高度,结合平行四边形定则求出落点和斜坡顶点间的距离。(2)根据水平位移和时间求出初速度的大小。(1)平抛运动下落的高度为:则落点与斜坡顶点间的距离为:(2)平抛运动的初速度为:【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式和数学公式进行求解,并且要知道斜面的倾角是与位移有关,还是与速度有关。四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,在水平桌面上叠放着一质量为mA=2.0kg的薄木板A和质量为mB=3.0kg的金属块B,A的长度l=2.0m.B上有轻线绕过定滑轮与质量为mC=1.0kg的物块C相连,A与B以及桌面与A之间的滑动摩擦因数均=0.2,最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力.忽略滑轮质量及与轴间的摩擦.起始时令各物体都处于静止状态,绳被拉直,B位于A的左端(如图),然后放手,求经过多长时间t后B从A的右端脱离(设A的右端距滑轮足够远)(取g=10m/s2).参考答案:由17.底面积S=40cm2、高l0=15cm的圆柱形气缸开口向上放置在水平地面上,开口处两侧有挡板,如图所示。缸内有一可自由移动的质量为2kg活塞封闭了一定质量的理想气体,不可伸长的细线一端系在活塞上,另一端跨过两个定滑轮提着质量为10kg的物体A。开始时,气体温度t1=7℃,活塞到缸底的距离l1=10cm,物体A的底部离地h1=4cm,对气缸内的气体缓慢加热使活塞缓慢上升。已知大气压p0=1.0×105Pa,试求:(1)物体A刚触地时,气体的温度;(2)活塞恰好到达气缸顶部时,气体的温度。参考答案:解:(1)初始活塞受力平衡:P0S+mg=P1S+T,T=mAg被封闭气体压强P1=P0+=…=0.8×105Pa
(2分)初状态:V1=l1S,T1=280KA触地时:P1=P2,V2=(l1+h1)S,T2=?等压变化,=
(2分)代入数据,得T2=392K,即t2=119℃
(1分)(2)活塞恰好到顶部时,P3=P0+=…=1.05×105Pa
(2分)V3=l0S,T3=?
根据理想气体状态方程,=
(2分)代入数据,得T3=551.25K,即t2=278.25℃
18.在动摩擦因数m=0.2的粗糙绝缘足够长的水平滑漕中,长为2L的绝缘轻质细杆两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B,如图为俯视图(槽两侧光滑)。A球的电荷量为+2q,B球的电荷量为-3q(均可视为质点,也不考虑两者间相互作用的库仑力)。现让A处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内,已知虚线MP恰位于细杆的中垂线,MP和NQ的距离为3L,匀强电场的场强大小为E=1.2mg/q,方向水平向右。释放带电系统,让A、B从静止开始运动(忽略小球运动中所产生的磁场造成的影响)。求:(1)小球B第一次到达电场边界MP所用的时间;(2)小球A第一次离开电场边界NQ时的速度大小(3)带电系统运动过程中,B球电势能增加量的最大值。参考答案:(1)带电系统开始运动后,先向右加速运动;当B进入电场区时,开始做减速运动。设B进入电场前的过程中,系统的加速度为a1,由牛顿第二定律:2Eq-m2mg=2ma1
即
a1=g
B刚进入电场时,由L=a1t12
可得
4分(2)当A刚滑到右边界时,电场力对系统做功为W1=2Eq′2L+(—3Eq′L)=EqL
摩擦力对系统做功为W2=—=—0.8mmgLW总=EqL—0.8mgL=0.4mgL
故A球从右端滑出。
设B从静止到刚进入电场的速度为v1,
由=2a1L
可得v1=
设B进入电场后,系统的加速度为a2,由牛顿第二定律2Eq-3Eq-2mg=
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