2022年湖南省益阳市第七中学高三物理月考试卷含解析

2022年湖南省益阳市第七中学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.物体M位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态，如图所示，如果将外力F撤去，则物体A．会沿斜面下滑B．摩擦力方向没有变化C．摩擦力变大D．摩擦力变小参考答案：D2.（单选）在半径为r、电阻为R的圆形导线框内，以直径为界，左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场．以垂直纸面向外的磁场为正，两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示．则0~t0时间内，导线框中

A．没有感应电流

B．感应电流方向为逆时针

C．感应电流大小为πr2B0/（t0R）

D．感应电流大小为2πr2B0/（t0R）参考答案：C3.如图所示，一根弹簧其自由端B在未悬挂重物时指针正对刻度5N，在弹性限度内，当挂上80N重物时指针正对刻度45N，若要指针正对刻度20N应该悬挂的重物是

A．40NB．30NC．20ND．不知道弹簧的劲度系数K的值，无法计算参考答案：B4.（单选）如图甲所示，质量为m、通有电流I的导体棒ab置于倾角为θ、宽度为d的光滑平行导轨上，图乙是从b向a方向观察时的平面视图．欲使导体棒ab能静止在导轨上，可在导轨所在的空间加一个垂直于导体棒ab的匀强磁场，图乙中水平、竖直或平行导轨、垂直导轨的①②③④⑤五个箭头分别表示磁场的可能方向．关于该磁场的大小及方向，下列说法中正确的是A．磁场磁感应强度的最小值为B．磁场磁感应强度的最小值为C．磁场的方向不可能是方向①②⑤D．磁场的方向可能是方向③④⑤参考答案：BD5.（多选题）（2013?枣庄一模）设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t，登月后，宇航员利用身边的弹簧测力计测出质量为m的物体重力为G，．已知引力常量为G1根据以上信息可得到（）A．月球的密度B．月球的半径C．飞船的质量D．飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的速度参考答案：ABD解：A、设月球的半径为R，月球的质量为M，g=

①=mg=mR（）2

②宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t，T=③由①②③两式得，R=，故B正确M=．根据ρ=可以求得密度，故A正确C、根据万有引力提供向心力，列出等式中消去飞船的质量，所以无法求出飞船的质量，故C错误D、根据v=可以求得表面附近绕月球做匀速圆周运动的速度，故D正确故选ABD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图所示，在静止的倾角为53°的斜面上放着一块木块，木块重100N，现用大小为120N的水平力F作用在木块上使其静止，则斜面对木块的摩擦力的大小为

N，方向为____________。地面对斜面的摩擦力的大小为

N。（sin530=0．8，cos530=0．6）

参考答案：

答案:8，沿斜面向上，1007.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。8.质量为m，速度为v0的子弹，水平射入一固定的地面上质量为M的木块中，深入木块的深度为L.如果将该木块放在光滑的水平面上，欲使同样质量的子弹水平射入木块的深度也为L，则其水平速度应为__________。

参考答案：9.对于绕轴转动的物体，描述转动快慢的物理量有角速度ω等物理量．类似加速度，角加速度β描述角速度的变化快慢，则角加速度β的定义式是，单位是rad/s2．参考答案：考点：向心加速度．专题：匀速圆周运动专题．分析：利用加速度、速度和位移公式，类似于角加速度、角度公式．角加速度为角速度变化量与所用时间的比值，由公式知在国际单位制中β的单位为rad/s2，解答：解：角加速度为角速度变化量与所用时间的比值，由公式知在国际单位制中β的单位为rad/s2，故答案为：，rad/s2点评：本题比较新颖，利用类似法可以写出角加速度、角速度和角度公式．10.（1）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。则：_____弹簧的原长更长，_____弹簧的劲度系数更大。（填“a”或“b”）参考答案：b；a根据胡克定律有：F=k（l-l0），由此可知在F与l图象中，斜率大小等于劲度系数，横轴截距等于弹簧原长，因此有：b的原长比a的长，劲度系数比a的小．11.氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则=

。参考答案：12.如图所示，用两条一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸面的匀强磁场，棒中通入自左向右的电流。当棒静止时，每个弹簧的拉力大小均为F1；若将棒中电流反向但不改变电流大小，当棒静止时，每个弹簧的拉力大小均为F2，且F2＞F1，则磁场的方向为____________，安培力的大小为____________。参考答案：垂直纸面向里；F2-F113.某单摆的摆长为L、摆球质量为m，摆角为θ时单摆做简谐振动的周期为T，摆动时最大动能为Ek。当将摆球质量变成2m，摆动时摆角为θ，则单摆的最大动能变为____________Ek；当将摆球质量变成2m，将摆长变为2L，摆角变为θ/2时，单摆的周期为____________T。参考答案：2

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为1kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设在整个过程中小车所受的阻力恒定）。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请你分析纸带数据，回答下列问题：(保留两位有效数字)（1）该电动小车运动的最大速度为________m/s；（2）关闭小车电源后，小车的加速度大小为______m/s2；（3）该电动小车的额定功率为________W。参考答案：【知识点】额定功率E1【答案解析】（1）1.50

m/s（2）4.00m/s2（3）6.00

W．解析：（1）小车匀速运动时，牵引力等于阻力，此时速度最大，最大速度为：

v===1.50

m/s．

故答案为：1.50．

（2）匀减速运动阶段有：

a=≈4.00m/s2，根据牛顿第二定律有：Ff=ma=-4.00

N

故答案为：4.00

N（3）F=-Ff电动小车的额定功率：P=Fv=4.00×1.50

W=6.00

W．

故答案为：6.00．【思路点拨】（1）相邻计数点的时间间隔为T=0.04s，间距最大的两点间速度最大，因此当小车匀速时速度最大；

（2）根据匀减速运动部分运用逐差法求出加速度大小，根据牛顿第二定律求出阻力；

（3）小车匀速运动时，牵引力等于阻力，求出牵引力的功率，P额=fvm．15.为测量木块与木板间的动摩擦因数，将木反倾斜，木块以不同的初速度沿木板向上滑到最高点后再返回，用光电门测量木块来回的速度，用刻度尺测量向上运动的最大距离，为确定木块向上运动的最大高度，让木块推动轻质卡到最高点，记录这个位置，实验装置如图甲所示．（1）本实验中，下列操作合理的是ACA．遮光条的宽度应尽量小些B．实验前将轻质卡置于光电门附近C．为了实验成功，木块的倾角必须大于某一值D．光电门与轻质卡最终位置间的距离即为木块向上运动的最大距离（2）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示读数为3.700mm．（3）改变木块的初速度，测量出它向上运动的最大距离与木块来回经过光电门时速度的平方差，结果如下表所示，试在丙图坐标纸上作出△v2﹣x的图象，经测量木板倾角的余弦值为0.6，重力加速度取g=9.80m/s2，则木块与木板间的动摩擦因数为0.010（结果保留两位有效数字）．序号12345X/cm16.036.060.070.088.0△v2/m2s﹣20.040.090.150.190.22（4）由于轻质卡的影响，使得测量的结果偏大（选填“偏大”或“偏小”）．参考答案：解：（1）A、遮光条宽度与时间的比值是木块的平均速度，可以认为是木块通过光电门时的瞬时速度，遮光条宽度越小，平均速度越接近瞬时速度，实验误差越小，因此遮光条的宽度应尽量小些，故A正确；B、实验时轻质卡应与木块一起向上运动，实验前将轻质卡与木块靠在一起，故B错误；C、当木板倾角大于某一值时，木块重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力，木块到达最高点后可以反向下滑，否则木块到达最高点后将静止，实验不能成功，为了实验成功，木块的倾角必须大于某一值，故C正确；D、木块出发点与轻质卡最终位置间的距离即为木块向上运动的最大距离，故D错误；故选AC．（2）由图乙所示螺旋测微器可知，螺旋测微器示数为：3.5mm+20.0×0.01mm=3.700mm．（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象如图所示：由牛顿第二定律得：木块上滑时：mgsinθ+μmgcosθ=ma1，木块下滑时：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2，由匀变速直线运动的速度位移公式得：0﹣v02=﹣2a1x，v2=2a2x，△v2=v02﹣v2=4μgxcosθ，由图示图象可知，动摩擦因数：斜率：k=4μgcosθ===0.25，动摩擦因数：μ==≈0.010；（4）由于轻质卡与木板间存在摩擦力，所测摩擦力实际是木块与轻质卡受到的摩擦力的合力，由于轻质卡所受摩擦力影响，所测动摩擦因数偏大．故答案为：（1）AC；（2）3.700；（3）图象如图所示，0.010；（4）偏大．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（20分）如图所示，劈形物体A重10N，劈形物体与竖直墙的动摩擦因系数为0.4，用一个垂直劈形物体斜面的力F作用在劈形物体上，要使劈形物体A沿墙作匀速运动则该力的大小为多大？（g取10m/s2，sin37°=0.6，结果保留三位有效数字）

参考答案：解析：A沿竖直墙面向上匀速时设推力为F1，受力分析图（略）：由平衡条件得：F1Sin37°－Ff1－G=0（3分）F1cos37°－FN1=0（3分）而Ff1=μFN1（2分）解得：F1==35.7(N)（2分）A沿竖直墙面向下匀速时：F2sin37°+Ff2-G=0（3分）F2cos37°－FN2=0（3分）Ff2=μFN2（2分）F2==10.9(N)（2分）17.如图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是，AB是一条直径，今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体.若一条入射光经折射后恰经过B点，试求：

①这条入射光线到AB的距离是多少？②这条入射光线在圆柱体中运动的时间是多少？参考答案：①设光线P经折射后经过B点，光线如图所示.根据折射定律（1分）在中，可得，（2分）所以 （2分）②在中， （2分） （2分）18.2008年12月，天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座A”的质量与太阳质量的倍数关系．研究发现，有一星体S2绕“人马座A”做椭圆运动，其轨道半长轴为9.50×102天文单位（地球公转轨道的半径为一个天文单位），“人马座A”就处在该椭圆的一个焦点上．观测得到S2星的运行周期为15.2年．

（1）若将S2星的运行轨道视为半径r=9.50×102天文单位的圆轨道，试估算“人马座A”的质量MA是太阳质量Ms的多少倍（结果保留一位有效数字）；

（2）黑洞的第二宇宙速度极大，处于黑洞表面的粒子即使以光速运动，其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚．由于引力的作用，黑洞表面处质量为m的粒子具有势能为（设粒子在离黑洞无限远处的势能为零），式中M、R分别表示黑洞的质量和半径．已知引力常量G=6.7×10-11N?m2/kg2，光速c=3.0×108m/s，太阳质量Ms=2.0×1030kg，太阳半径Rs=7.0×108m，不考虑相对论效应，利用上问结果，在经典力学范围内求“人马座A”的半径RA与太阳半径Rg之比应小于多少（结果按四舍五入保留整数）．参考答案：（1）S2星绕人马座A做圆周运动的向心力由人马座A对S2星的万有引力提供，设S2星的质量为mS2，角速度为ω，周期为T，则①ω=②设地球质量为mE，公转轨道半径为rE，周期为TE，研究地