河北省沧州市苗庄中学2021-2022学年高三物理月考试题含解析

河北省沧州市苗庄中学2021-2022学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1.两列振幅、波长和波速都相同的简谐波1和2分别沿x轴的正、负方向传播,波速v=200m/s,在t=0时刻的部分波形如图所示,那么在x轴上x=450m的质点P,经最短时间t1出现位移最大值,经最短时间t2出现位移最小值,则t1、t2分别是

A.1.50s

0.25s

B.0.25s

0.75s

C.0.50s

0.75s D.0.75s

0.25s参考答案：B2.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中，与事实相符的是(

)A．奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象

B．密立根最早通过实验，比较准确的测定了电子的电量C．库仑发现了磁场产生电流的条件和规律

D．哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律参考答案：AB3.（单选）如图所示，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑，则（

） A．A，B间没有静摩擦力 B．A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上 C．A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsinθ D．A与B间的动摩擦因数μ＝tanθ参考答案：C4.如图所示，三颗人造地球卫星的质量满足Ma=Mb＜Mc，b与c半径相同，则（

）

A．线速度vb=vc＜va

B．周期Tb=Tc＞Ta

C．b与c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度

D．b所需的向心力最小参考答案：ABD5.(多选)下列说法中正确的是A.用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法B.牛顿在对自由落体运动的研究中，首次采用以实验检验猜想和假设的科学方法C.法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场D.哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，并发现行星沿椭圆轨道运行的规律参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，线圈中有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆一端，轻杆另一端通过竖直的弹簧固定于地面，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动。在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为

；弹簧受到的拉力为______。参考答案：

答案：、

7.如图所示装置中，木块B与水平桌面间是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块中，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中动量

，机械能

（填“守恒”或“不守恒”）。

参考答案：8.一位同学受到“研究平抛运动”昀实验启示，他想用如图所示的装置来验证动量守恒定律：一光滑水平台上，等大的甲、乙两小球间有一根被压缩的轻质弹簧，弹簧的原长较短。当弹簧突然释放后，两个小球被弹簧弹射，分别落在水平地面上的P、Q两点，然后该同学进行了下列物理量的测量：A．用天平测出甲、乙两个小球的质量分别是m1、m2B．用米尺测出甲、乙两个小球的落地点与平台边缘的水平距离分别为s1、s2C．用米尺测出平台离地面的高度h(1)上面的三个步骤中，你认为不必要的步骤有____（填序号）。(2)根据需要选用上面A、B、C三个步骤中的物理量来表示，只要满足关系式_________,则说明弹簧弹射小球的过程中动量守恒。参考答案：

(1).C

(2).m1s1?m2s2【详解】（1）两球均做平抛运动，因高度相同，则时间相同；要验证的表达式：m1v1-m2v2=0，即，即m1s1?m2s2，故不需要测量平台离地面的高度h，即不必要的步骤有C；（2）只要满足关系式m1s1?m2s2，则说明弹簧弹射小球的过程中动量守恒。9.如图所示，一弹簧振子在M、N间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN＝8cm.从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为________s，振动方程的表达式为x＝________cm。参考答案：0.8

（1）从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，故有：T=4×0.2s=0.8s（2）简谐运动，从正向最大位移处开始计时，其位移时间关系公式为：x=Acosωt；A=4cm；所以，位移时间关系公式为：10.将一弹性绳一端固定在天花板上O点，另一端系在一个物体上，现将物体从O点处由静止释放，测出物体在不同时刻的速度v和到O点的距离s，得到的v－s图像如图所示。已知物体及位移传感器的总质量为5kg，弹性绳的自然长度为12m，则物体下落过程中弹性绳的平均拉力大小为_________N，当弹性绳上的拉力为100N时物体的速度大小为________m/s。（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）参考答案：75，15.5（15.48～16）11.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关．为了研究某一砂轮的转动动能EK与角速度ω的关系，可采用下述方法：先让砂轮由动力带动匀速转动，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于轮与轴之间存在摩擦，砂轮最后停下，测出脱离动力到停止转动砂轮转过的圈数n．测得几组不同的ω和n如下表所示ω（rad/s）

0.5

1

2

3

4n5

20

80

180

320Ek（J）

另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/πN．（1）试计算出每次脱离动力时砂轮的转动动能，并填入上表中；（2）试由上述数据推导出该砂轮转动动能Ek与角速度ω的关系式Ek=2ω2；（3）若脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后角速度ω=2rad/s．参考答案：考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：（1）砂轮克服转轴间摩擦力做功公式W=f?n?πD，f是转轴间的摩擦力大小，n是砂轮脱离动力到停止转动的圈数，D是砂轮转轴的直径．根据动能定理得知，砂轮克服转轴间摩擦力做功等于砂轮动能的减小，求解砂轮每次脱离动力的转动动能．（2）采用数学归纳法研究砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式：当砂轮的角速度增大为原来2倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的4倍；当砂轮的角速度增大为原来4倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的16倍，得到Ek与ω2成正比，则有关系式Ek=kω2．将任一组数据代入求出比例系数k，得到砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式．（3）根据动能与角速度的关系式，用砂轮的角速度表示动能，根据动能定理求出转过45圈后的角速度．解答：解：（1）根据动能定理得：Ek=f?n?πD，代入计算得到数据如下表所示．ω/rad?s﹣10.51234n5.02080180320Ek/J0.5281832（2）由表格中数据分析可知，当砂轮的角速度增大为原来2倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的4倍，得到关系Ek=kω2．当砂轮的角速度增大为原来4倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的16倍，得到Ek与ω2成正比，则有关系式Ek=kω2．k是比例系数．将任一组数据比如：ω=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式是Ek=2ω2（3）根据动能定理得﹣f?n?πD=2ω22﹣2ω12代入解得ω2=2rad/s故答案为：（1）如表格所示；（2）2ω2；（3）2．点评：本题考查应用动能定理解决实际问题的能力和应用数学知识处理物理问题的能力；注意摩擦力做功与路程有关．12.(6分)如图所示，一储油圆桶，底面直径与高均为d，当桶内无油时，从某点A恰好能看到桶底边缘上得点B，当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点沿A、B方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距，由此可得油的折射率__________，光在油中的传播速度=_________m/s。参考答案：

13.11参考答案：111三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某兴趣小组利用如图（a）所示的实验装置探究“小球的平均速度和下落高度的关系”．通过电磁铁控制的小球从A点自由下落，下落开始时自动触发计时装置开始计时，下落经过B时计时结束，从而记录下小球从A运动到B的时间t，测出A、B之间的距离h．（1）用游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）测量小球的直径，示数如图（b）所示，其读数为

cm．（2）小球在空中下落的平均速度的表达式=

．（用测得物理量的符号表示）（3）改变B的位置，测得多组数据，经研究发现，小球下落的平均速度的平方（）2和下落的高度h的关系如图c所示，若图线的斜率为k，则当地的重力加速度g=

．参考答案：（1）0.960；（2）；（3）2k．【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；根据平均速度等于位移与所需要时间比值，根据动能定理及图线斜率可求解g．【解答】解：（1）游标卡尺的主尺读数为9mm，游标尺上第12个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为12×0.05mm=0.60mm，所以最终读数为：9mm+0.60mm=9.60mm=0.960cm．（2）根据平均速度公式=，（3）根据动能定理：mgh=mv2，则v2=2gh=，图中斜率K=，故g==2k故答案为：（1）0.960；（2）；（3）2k．【点评】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量，掌握图线的斜率含义，注意平均速度与瞬时速度关系．15.在“验证力的平行四边形定则”实验中，将橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点，以下操作中正确的是A.实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置B.在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度C.实验中，要先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点D.实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，两弹簧之间的夹角必须取90°，便于算出合力的大小参考答案：【知识点】验证力的平行四边形定则．B6【答案解析】B解析：

A、本实验是在水平面作力的图示，要记录弹簧测力计的读数和方向及0点的位置．故A错误；B、为了防止出现分力的情况，应让各力尽量贴近木板，且与木板平行，同时，读数时视线要正对弹簧秤刻度，故B正确；C、本实验，弹簧称的拉力应不超过量程，两个弹簧称拉力的大小没有要求，只要使两次效果相同就行．故C错误；D、本实验只要使两次效果相同就行，两个弹簧称拉力的方向没有限制，故D错误；故选B【思路点拨】本实验的目的是验证力的平行四边形定则，研究合力与分力的关系，而合力与分力是等效的．本实验采用作合力与分力图示的方法验证，根据实验原理和方法选择．本实验采用是等效替代的思维方法．实验中要保证一个合力与两个分力效果相同，结点O的位置必须相同．因此平时同学们应该加强实验实践，而不是空洞的记忆实验．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.长为的不计形变的轻绳，一端固定在O点，另一端系一质量为小球，在O下方处，将小球水平向右抛出，忽略空气阻力的影响，经过一段时间绳拉直（绳刚拉直时与竖直线夹角）；最后又摆动经过最低点。求：（1）球水平抛出的速度；（2）球摆到最低点时，绳所受拉力。参考答案：（1）（6分）

（2）（10分）绳伸直时

即此时速度，恰沿绳方向

（4分）从绳伸直后到运动到最低点17.用力拉活塞，使封闭在气缸内的气体的体积迅速增大为原来的两倍，若气缸不漏气，那么此时气缸内气体压强和原来的压强相比较有：A．

B．

C．