山西省长治市李元中学2022年高三物理月考试题含解析

山西省长治市李元中学2022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.边长为a的矩形闭合金属线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中

A．穿过线圈的磁通量只与线圈面积和磁感应强度大小有关

B．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就有感应电流

C．只要线圈在磁场中运动，线圈中就有感应电流

D．只要线圈做切割磁感线运动，线圈中就有感应电流参考答案：B2.如图所示，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能为A．mv＋mgHB．mv＋mghC．mgH－mghD．mv＋mg(H－h)参考答案：B3.如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一电阻为R的定值电阻，电阻为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计．整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中．t=0时对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过定值电阻R的电荷量q随时间的平方t2变化的关系如图乙所示．下列关于穿过回路abPMa的磁通量Φ、金属棒的加速度a、外力F、通过电阻R的电流I随时间t变化的图象中正确的是（）A． B． C． D．参考答案：C【考点】导体切割磁感线时的感应电动势．【分析】（1）根据电路中通过电阻R的电荷量q的计算公式，结合乙图不难发现导体棒沿斜面向上做初速度为零的匀加速直线运动（2）由闭合电路欧姆定律可写出感应电流I与时间t的关系式（3）结合导体棒的受力分析和导体棒的运动特点可写出外力F与时间t的关系【解答】解：设导体棒ab沿斜面向上移动d的过程中，通过定值电阻R的电荷量为q，设导体棒的长度为L，则有：…①由①式可得△Φ=Rq，因q与t2成正比，设比例系数为k，则有：Φ﹣Φ0=kRt2，即：Φ=Φ0+kRt2…②由图乙可知通过定值电阻R的电荷量q与t2成正比，根据①可知导体棒ab沿斜面向上移动的距离d与上移时间t2成正比，结合初速度为零的匀变速直线运动位移时间关系可得导体棒沿斜面向上做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a，则有：v=at…③…④F﹣mgsinθ﹣FA=ma，可得：F=mgsinθ+ma+BId=故选：C4.如图所示，物体A和B的质量分别为2kg和1kg，用跨过定滑轮的细线相连，静止的叠放在倾角为=300的光滑斜面上，A与B间的动摩擦因数为，现有一平行于斜面向下的力F作用在物体B上，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若要使物体运动，则F至少为（）（

）A．20N

B．22N

C．11N

D．17N

参考答案：D5.如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时渡河，河的宽度为，河水流速为，划船速度均为，出发时两船相距，甲、乙船头均与岸边成60°角，且乙船恰好能直达正对岸的点，则下列判断正确的是

A．甲、乙两船到达对岸的时间相等B．两船可能在未到达对岸前相遇C．甲船在点右侧靠岸D．甲船也在点靠岸参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一轻弹簧原长为10cm，把它上端固定，下端悬挂一重为0.5N的钩码，静止时它的长度为12cm，弹簧的劲度系数为

N/m；现有一个带有半径为14cm的光滑圆弧的物块静止放在水平面上，半径OA水平，OB竖直，右图所示；将上述轻弹簧的一端拴在A点，另一端拴着一个小球，发现小球静止在圆弧上的P点，且∠BOP=30°，则小球重为

N。参考答案：（25；）7.如图所示，带电量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为d。若杆上套一带电小环C（图上未画），带电体A、B和C均可视为点电荷。则小环C的平衡位置为

；将小环拉离平衡位置一小位移x(x小于d)后静止释放，则小环C

回到平衡位置。(选填“能”“不能”或“不一定”)参考答案：在AB连线的延长线上距离B为d处，不一定8.如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E的匀强电场中，两小球带电量分别为＋q和－q，轻杆可绕中点O自由转动。在轻杆与电场线夹角为α时，忽略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为___________，两电荷具有的电势能为___________。参考答案：9.潮汐能属于无污染能源，但能量的转化率较低，相比之下，核能是一种高效的能源．（1）在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳（见图甲）．结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是________________（2）核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后______________（将选项前的字母代号填在横线上）

A．沉入海底

B．放至沙漠

C．运到月球

D．深埋海底（3）图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上lmm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图乙分析工作人员受到了_______射线的辐射；当所有照相底片都被感光时，工作人员受到了_________射线的辐射。参考答案：（1）混凝土

（2）D

（3）

10.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．

（1）实验过程中，电火花计时器应接在____（选填“直流”或“交流”）电源上，调整定滑轮高度，使____。

（2）己知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数=

．

（3）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出，

则木块加速度大小a=

m/s2（保留两位有效数字）．参考答案：11.用欧姆表测电阻时，将选择开关置于合适的挡位后，必须先将两表笔短接，调整

▲

旋钮，使指针指在欧姆刻度的“0”处．若选择旋钮在“×100”位置，指针在刻度盘上停留的位置如图所示，所测量电阻的值为

▲

．参考答案：欧姆调零（2分）

320012.如图所示，一辆长L=2m,高h=0.8m,质量为M=12kg的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数μ=0.3。当车速为v0=7m／s时，把一个质量为m=1kg的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。那么，经过t=

s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s=

m。参考答案：0.31

4.16

13.如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙，通有大小均为I且方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，其连线与导线垂直，a、b到两导线中点O的连线长度和甲乙间距离均相等．已知直线电流I产生的磁场中磁感应强度的分布规律是（K为比例系数，为某点到直导线的距离），现测得O点磁感应强度的大小为，则a点的磁感应强度大小为，乙导线单位长度受到的安培力的大小为N．参考答案：;

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—3（含2—2））（7分）如图所示是一定质量的气体从状态A经状态B到状态C的p－T图象，已知气体在状态B时的体积是8L，求气体在状态A和状态C的体积分别是多大？并判断气体从状态B到状态C过程是吸热还是放热？参考答案：解析：由图可知：从A到B是一个等温过程，根据玻意耳定律可得：……(2分)

代入数据解得：……………(1分)

从B到C是一个等容过程，

……………(1分)

【或由，代入数据解得：】

由图可知气体从B到C过程为等容变化、温度升高，……(1分)故气体内能增大，……(1分)由热力学第一定律可得该过程气体吸热。……………(1分)15.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：自S作球的切线S?，并画出S经管壁反射形成的虚像点，及由画出球面的切线N，如图1所示，由图可看出，只要和之间有一夹角，则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收．由图可看出，如果r的大小恰能使与重合，如图2，则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值．这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r．由图2可得??????????

（1）由几何关系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段平直倾斜且粗糙，BC段是光滑圆弧，对应的圆心角，半径为r，CD段水平粗糙，各段轨道均平滑连接，在D点右侧固定了一个圆弧挡板MN，圆弧半径为R，圆弧的圆心也在D点。倾斜轨道所在区域有场强大小为、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。一个质量为m、电荷量为q的带正电小物块(视为质点)在倾斜轨道上的A点由静止释放，最终从D点水平抛出并击中挡板。已知A，B之间距离为2r，斜轨与小物块之的动摩擦因数为，设小物块的电荷量保持不变，重力加速度为g，，。求：(1)小物块运动至圆轨道的C点时对轨道的压力大小；(2)改变AB之间的距离和场强E的大小，使小物块每次都能从D点以不同的速度水平抛出并击中挡板的不同位置，求击中挡板时小物块动能的最小值。参考答案：（1）在C点小物块对圆轨道的压力大小为；（2）小物块动能的最小值为【详解】(1)小物块由A到B过程由动能定理，得：解得：小物块由B到C过程由机械能守恒定律得：解得：在C点由牛顿第二定律，得：解得：由牛顿第三定律可得，在C点小物块对圆轨道的压力大小为(2)小物块离开D点后做平抛运动，水平方向：竖直方向：而：小物块平抛过程机械能守恒，得：由以上式子得：由数学中均值不等式可知：则小物块动能的最小值为17.如图所示，质量为m的小物块A在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后与质量为m的小物块B发生碰撞，并粘在一起以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上．已知l＝3.0m，v＝2.0m/s，m＝0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数μ＝0.15，桌面高h＝0.45m．不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.求(1)落地点距飞出点的水平距离s；(2)落地时的动能Ek；(3)小物块A的初速度大小v0.参考答案：见解析(1)飞离桌面时物体做平抛运动竖直方向做自由落体由………………2分代入数据解得t=0.3s……………1分水平方向做匀速直线运动…………2分代入数据s=0.6m…………………1分(2)由动能定理得………3分代入数据=1.3J

…………1分(3)AB相碰时动量守恒

…………1分得到碰前速度=4m/s

…………1分物体A受到的摩擦力………………1分对于A由动能定理得………………2分代入数据解得v0=5m/s……………1分18.（计算)真空中有如图所示的矩形区域，该区域总高度为2h、总宽度为4h，其中上半部分有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的水平匀强磁场，下半部分有方向竖直向下的匀强电场。以水平分界线为x轴，正中心为坐标原点O，在处有一与x轴垂直的足够大的光屏(图中未画出)。质量为m、电荷量为q的带负电粒子不断地从下边界中点P处由静止开始经过匀强电场加速，通过坐标原点后射入匀强磁场中。粒子间的相互作用和粒子重力均不计。(1)若粒子从P点开始到第二次通过x轴时，恰好过x=h的点A，求加速电场的场强。(2)若要求粒子从磁场的右侧边界射出，求符合条件的加速电场场强的范围。(3)若将光屏向x轴正方向平移，粒子打在屏上的位置始终不改变，则加速电场的场强多大?粒子在电场和磁场中运动的总时间多长?参考答案：(1)；(2)；(3)、本题旨在考查带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在匀强电场中的运动。（1）粒子在电场中加速，有：

（1）粒子在磁场中旋转，有：

（2）由几何关系得粒子做圆周运动的半径:

（3）三式联立可得:[

（4）（2）粒子能从磁场的右侧边界射出时，须满足:

（5）粒子在电场中加速,有：

（6）粒子在磁场中旋转，有：