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福建省福州市朝阳中学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.(单选)某月球探测卫星先贴近地球表面绕地球做匀速圆周运动,此时其动能为,周期为;再控制它进行一系列变轨,最终进入贴近月球表面的圆轨道做匀速圆周运动,此时其动能为,周期为,已知地球的质量为,月球的质量为,则为参考答案:C2.(多选)在一水平向右匀速运动的传送带的左端A点,每隔相同的时间T,轻放上一个相同的工件.已知工件与传送带间动摩擦因数为μ,工件质量为m.经测量,发现后面那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离均为L.已知重力加速度为g,下列判断正确的有()A.传送带的速度大小为B.工件在传送带上加速时间为C.每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为D.传送带因传送每一个工件而多消耗的能量为参考答案::解:A、工件在传送带上先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,每个工件滑上传送带后运动的规律相同,可知x=vT,解得传送带的速度v=.故A正确.B、设每个工件匀加速运动的时间为t,根据牛顿第二定律得,工件的加速度为μg,根据v=v0+at,解得:t=.故B错误.C、工件与传送带相对滑动的路程为:,则摩擦产生的热量为:Q=.故C错误.D、根据能量守恒得,传送带因传送一个工件多消耗的能量E=,在时间t内,传送工件的个数n=,则多消耗的能量.故D正确.故选:AD.3.在氢原子光谱中,电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴尔末系。若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有两条属于巴尔末系,则这群氢原子自发跃迁时最多可能发出多少条不同频率的谱线

A.2

B.5

C.4

D.6参考答案:D4.(多选)2013年1月27日,我国在境内再次成功地进行了陆基中段反导拦截技术试验,中段是指弹道导弹在大气层外空间依靠惯性飞行的一段.如图所示,一枚蓝军弹道导弹从地面上A点发射升空,目标是攻击红军基地B点,导弹升空后,红军反导预警系统立刻发现目标,从C点发射拦截导弹,并在弹道导弹飞行中段的最高点D将其击毁.下列说法中正确的是()A.图中E到D过程,弹道导弹机械能不断增大B.图中E到D过程,弹道导弹的加速度不断减小C.弹道导弹在大气层外运动轨迹是以地心为焦点的椭圆D.弹道导弹飞行至D点时速度大于7.9km/s参考答案:考点:万有引力定律及其应用;人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.专题:万有引力定律的应用专题.分析:1、E到D的过程,导弹无动力飞行,只受重力,根据机械能守恒的条件:只有重力做功,机械能守恒.2、根据万有引力定律,E到D的过程,高度增大,则引力变小,根据牛顿第二定律,加速度变小.3、导弹在大气层外只受地球引力,根据开普勒第一定律,其运动轨迹是以地心为焦点的椭圆.4、根据开普勒第二定律可知,导弹离地面越远速度越小,在地面附近速度最大,最大速度等于第一宇宙速度7.9km/s.解答:解:A、E到D过程,依靠惯性飞行,只受重力,只有重力做功,机械能守恒,故A错误.B、E到D过程,高度增大,地球对导弹的引力减小,加速度减小,故B正确.C、根据开普勒第一定律,导弹在大气层外只受地球引力,其运动轨迹是以地心为焦点的椭圆,故C正确.D、根据开普勒第二定律,导弹离地面越远速度越小,离地面越近速度越大,地面附近的速度为第一宇宙速度7.9km/s,所以弹道导弹飞行至D点时速度小于7.9km/s,故D错误.故选BC.点评:此题考查了机械能的条件,运用牛顿第二定律、开普勒定律分析导弹与卫星运动问题.分析导弹在E到D点的加速度,也可以结合卫星变轨知识来理解.5.有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,b处于地面附近近地轨道上正常运动,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,设地球自转周期为24h,所有卫星均视为匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,则有()A.a的向心加速度等于重力加速度gB.b在相同时间内转过的弧长最长C.c在4h内转过的圆心角是D.d的运动周期有可能是23h参考答案:B【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.【分析】同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,角速度相同,根据a=ω2r比较a与c的向心加速度大小,再比较c的向心加速度与g的大小.根据万有引力提供向心力,列出等式得出角速度与半径的关系,分析弧长关系.根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系.【解答】解:A、同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,角速度相同,则知a与c的角速度相同,根据a=ω2r知,c的向心加速度大.由=mg,得g=,卫星的轨道半径越大,向心加速度越小,则同步卫星的向心加速度小于b的向心加速度,而b的向心加速度约为g,故知a的向心加速度小于重力加速度g.故A错误;B、由,得v=,卫星的半径越大,线速度越小,所以b的线速度最大,在相同时间内转过的弧长最长,故B正确;C、c是地球同步卫星,周期是24h,则c在4h内转过的圆心角是π.故C错误;D、由开普勒第三定律=k知,卫星的半径越大,周期越大,所以d的运动周期大于c的周期24h.故D错误;故选:B.二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.为了验证矩形线框自由下落过程上、下边经过光电门时机械能是否守恒,使用了如图所示的实验装置。已知矩形线框用直径为d的圆形材料做成,用刻度尺测出矩形线框上下边之间的距离L.某次实验中矩形线框下边和上边先后经过光电门的挡光时间分别为△t1和△t2。(1)通过实验可测出上、下边通过光电门的速度v1和v2,分别为v1=______,v2=______.(2)如果满足关系式______(请用测量的物理量和已知量来表示,重力加速度为),则自由下落过程中线框的机械能守恒。参考答案:

(1).

(2).

(3).【详解】(1)本实验中利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,故有:,同理。(2)根据机械能守恒有:,整理得:7.如右图所示,在高处以初速度水平抛出一个带刺飞镖,在离开抛出点水平距离l、2l处有A、B两个小气球以速度匀速上升,先后被飞标刺破(认为飞标质量很大,刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹),已知。则飞标刺破A气球时,飞标的速度大小为

;A、B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中,高度差

。参考答案:.5;4

8.如图所示,水平设置的三条光滑平行金属导轨a、b、c位于同一水平面上,a与b、b与c相距均为d=1m,导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN,棒与三条导轨垂直,且始终接触良好。棒的电阻r=2Ω,导轨的电阻忽略不计。在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡,导轨ac间接一理想电压表。整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下。现对棒MN施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始运动。若施加的水平外力功率恒定,且棒达到稳定时的速度为1.5m/s,则水平外力的功率为

W,此时电压表读数为

V。参考答案:9.16.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时,采用如图12-a所示的装置,图中长木板水平固定.

(1)实验过程中,电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上.调整定滑轮高度,使

(2)已知重力加速度为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μ=

(3)如图12-b所示为木块在水平木板上带动纸带运动时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x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.则木块加速度大小a=

m/s2(保留2位有效数字).参考答案:(1)细线与长木板平行(2)μ=

(3)a=1.3m/s2(保留2位有效数字)10.

(选修3—4模块)(4分)某单色光在真空中的光速为c,波长为,则它在折射率为n的介质中传播时的速度为

,波长为

.参考答案:答案:(2分);(2分)11.将1ml的纯油酸配成500ml的油酸酒精溶液,待均匀溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,让其自然滴出,共200滴,则每滴油酸酒精溶液的体积为______ml。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开后,测得油膜的面积为200cm2,则估算油酸分子的直径是_________m(保留一位有效数字)。参考答案:0.005ml

m12.某同学做“探究功与速度变化的关系”的实验,如图所示,小车在一条橡皮筋的作用下弹出沿木板滑行,这时橡皮筋对小车做的功为W.当用2条、3条…实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致,每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出。

除了图中已有的器材外,还需要导线、开关、交流电源和

(填测量工具)。

(2)实验中小车会受到摩擦阻力,可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力,需要在

(填“左”或“右”)侧垫高木板。参考答案:13.如图所示,边长为L=0.2m的正方形线框abcd处在匀强磁场中,线框的匝数为N=100匝,总电阻R=1Ω,磁场方向与线框平面的夹角θ=30°,磁感应强度的大小随时间变化的规律B=0.02+0.005t(T),则线框中感应电流的方向为

,t=16s时,ab边所受安培力的大小为

N。参考答案:

adcba

0.02

N。三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动,发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车,其刹车的加速度大小,从此刻开始计时,若汽车A不采取刹车措施,汽车B刹车直到静止后保持不动,求:(1)汽车A追上汽车B前,A、B两汽车间的最远距离;(2)汽车A恰好追上汽车B需要的时间.参考答案:(1)16m(2)8s(1)当A、B两汽车速度相等时,两车间的距离最远,即v=vB-at=vA

得t==3s此时汽车A的位移xA=vAt=12m;汽车B位移xB=vBt-at2=21mA、B两汽车间的最远距离Δxm=xB+x0-xA=16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1==5s

运动的位移x′B==25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A=vAt1=20m

此时相距Δx=x′B+x0-x′A=12m汽车A需要再运动的时间t2==3s

故汽车A追上汽车B所用时间t=t1+t2=8s15.质量分别为m和3m的A、B两个小球以相同的速率v沿同一直线相向运动,碰后B球停止不动,试求A球碰后的速度,并判断它们之间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞(说明理由).参考答案:弹性碰撞取B球碰前的速度方向为正方向,设A球碰后的速度为v′,由动量守恒定律有解得,方向与B球碰前的速度方向相同由于,故碰撞前后的总动能相等,则此碰撞是弹性碰撞四、计算题:本题共3小题,共计47分16.在如图所示的光滑水平面上,小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱,木箱最终以速度v向右匀速运动.已知木箱的质量为m,人与车的质量为2m,木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞,反弹回来后被小明接住.求:

①推出木箱后小明和小车一起运动的速度v1的大小;②小明接住木箱后三者一起运动的速度v2的大小.参考答案:见解析(2)解:①取向左为正方向,由动量守恒定律有0=2mv1-mv(2分)得(1分)②小明接木箱的过程中动量守恒,有(2分)解得(1分)17.如图,从离子源产生的甲、乙两种离子,由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动,自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁场左边界竖直。已知甲种离子射入磁场的速度大小为v1,并在磁场边界的N点射出;乙种离子在MN的中点射出;MN长为l。不计重力影响和离子间的相互作用。求:(1)磁场的磁感应强度大小;(2)甲、乙两种离子的比荷之比。参考答案:(1)(2)试题分析本题主要考查带电粒子在电场中的加速、在匀强磁场中的匀速圆周运动及其相关的知识点,意在考查考生灵活运用相关知识解决实际问题的的能力。解析(1)设甲种离子所带电荷量为q1、质量为m1,在磁场中做匀速圆周运动的半径为R1,磁场的磁感应强度大小为B,由动能定理有①由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有②由几何关系知③由①②③式得④(2)设乙种离子所带电荷量为q2、质量为m2,射入磁场的速度为v2,在磁场中做匀速圆周运动的半径为R2。同理有⑤⑥由题给条件有⑦由①②③⑤⑥⑦式得,甲、乙两种离子的比荷之比为⑧【点睛】此题与2013年北京理综卷第23题情景类似,都可以看作是质谱仪模型。解答所用的知识点和方法类似。18.(17分

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