河北省沧州市河间立德中学2022-2023学年高三物理月考试题含解析

河北省沧州市河间立德中学2022-2023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.下列说法中正确的是A．研究一端固定并可绕转动的木杆的运动时，可把木杆看成质点B．质点某时刻的加速度不为零，则该时刻的速度也不为零C．从水平匀速飞行的飞机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，从地面上看，物体始终在飞机的正下方D．当物体做直线运动时，位移的大小等于路程参考答案：C2.如图所示，置于固定斜面上的物体A受到平行于斜面向下的力，作用保持静止。若力F大小不变，将力F在竖直平面内由沿斜面向下缓慢的转到沿斜面向上（转动范围如图中虚线所示）。在F转动过程中，物体始终保持静止。在此过程中物体与斜面间的

（

）

A．弹力可能先增大后减小

B．弹力一定先减小后增大

C．摩擦力可能先减小后增大

D．摩擦力一定一直减小参考答案：BC3.在点电荷Q的电场中，一个α粒子()通过时的轨迹如图实线所示，a、b为两个等势面，则下列判断中正确的是(

)A．Q可能为正电荷，也可能为负电荷B．在运动过程中，粒子总是克服电场力做功C．α粒子经过两等势面的动能Eka＞EkbD．α粒子在两等势面上的电势能Epa＞Epb参考答案：C4.如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1:n2=10:1，接线柱a、b接一正弦交变电源，电压如图乙所示。变压器右侧部分为一火警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器（电阻随温度升高而减小），R1为一定值电阻。下列说法中正确的是A．电压表V1示数为22VB．输入电压瞬时值表达式为u＝220sin100πt（V）C．当R2所在处出现火警时，电流表A的示数变小D．当R2所在处出现火警时，电压表V2的示数变大参考答案：AB由图象可知，输入的电压为220V，变压器的电压与匝数成正比，由此可得副线圈的电压为22V，电压表V1测的是副线圈的电压，故A正确。由题图乙可知选项B正确。当R2所在处出现火警时，温度升高，电阻R2减小，副线圈的电流变大，所以原线圈的电流也要增大，电流表A的示数变大，C错误。R1的电压要增大，由于副线圈的总电压不变，所以R2的电压就要减小，电压表V2的示数变小，所以D错误。5.如图，一倾斜的金属框架上放有一根金属棒，由于摩擦力的作用，金属棒在没有磁场时处于静止状态。从时刻开始，给框架区域加一个垂直于框架平面斜向上的随时间均匀增强的匀强磁场，到时刻，棒开始运动，在到这段时间内，金属棒所受的摩擦力

A.大小、方向均不变

B.方向不变，大小不断减小C.方向改变，大小先减小后增大

D.方向改变，大小先增大后减小参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。①在氢原子的核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将______(填“吸收”、“放出”)光子。②若已知普朗克常量h=6.6×10－34J·S，某金属的逸出功为3.3eV，则该金属的极限频率_____________Hz。若一群处于量子数为3的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有________种频率的光子能使该金属产生光电效应．参考答案：7.建筑、桥梁工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长，其伸长量不仅与和拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关．人们发现对同一种金属，其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量．用E表示，即:；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器；游标卡尺；米尺；天平；固定装置等．设计的实验如图所示．该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h（横截面面积的变化可忽略不计）。用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m(不超量程)．用游标卡尺测长度时如下图，右图是左图的放大图（放大快对齐的那一部分），读数是

。用以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为:E=

．参考答案：（1）8.94mm

(2分)

（2）8.（4分）远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃。随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法。“钻木取火”是通过

方式改变物体的内能，把

转变为内能。参考答案：做功，机械能解析：做功可以增加物体的内能9.海尔-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆，近日点到太阳中心的距离为0.914天文单位（1天文单位等于地日间的平均距离），则其近日点速率的上限与地球公转（轨道可视为圆周）速率之比约为（保留2位有效数字）

。参考答案：1.5．（5分）10.（6分）如图所示，电容器C1＝6，C2＝3，电阻R1＝6Ω，R2＝3Ω，电压U=18V，当开关S断开时，A、B两点间的电压UAB＝______________；当S闭合时，电容器C1的电荷量改变了______________库仑。参考答案：UAB=18V，△=3.6×10-5C

(各3分)11.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大参考答案：（1）小车所受外力，（2）①加速度与外力成正比，②C，12.人造地球卫星做半径为r，线速度大小为v的匀速圆周运动。当其角速度变为原来的倍后，运动半径变为

，线速度大小变为

。参考答案：13.用力传感器“研究有固定转动轴物体的平衡”．（1）安装力矩盘后，需要做一些检查，写出其中一项检查措施并说明该措施的检查目的

．（2）将力传感器安装在横杆上，通过细线连接到力矩盘．盘面上画有等间距的同心圆．实验操作和器材使用均无误．在悬挂点A挂上一个钩码后，传感器读数为0.75N．在悬挂点B再挂上一个相同钩码后，力矩盘仍维持原状位置，则力传感器读数应接近

N．参考答案：、（1）如“检查力矩盘的重心是否在转轴处，使力矩盘重力力矩为零”；“力矩盘是否在竖直平面内，使各力力矩在同一平面内”等

（2分）

（2）1三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA=l.0kg，mB=4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek=10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？参考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可。【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有0=mAvA-mBvB①②联立①②式并代入题给数据得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB。，则有④⑤⑥在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程SA都可表示为sA=vAt–⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA=1.75m，sB=0.25m⑧这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处。B位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为vA′，由动能定理有⑩联立③⑧⑩式并代入题给数据得

故A与B将发生碰撞。设碰撞后A、B的速度分别为vA′′以和vB′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有

联立式并代入题给数据得

这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式

由④式及题给数据得sA′小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离15.如图所示，水平传送带两轮心O1O2相距L1=6.25m，以大小为v0=6m/s不变的速率顺时针运动，传送带上表面与地面相距h=1.25m．现将一质量为m=2kg的小铁块轻轻放在O1的正上方，已知小铁块与传送带间动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一个物理量的数值可以使L2变大．参考答案：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．解：（1）小铁块轻放在传送带上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，当小铁块的速度达到6m/s时，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，说明小铁块一直做加速运动设达到O2上方的速度为v，则v==5m/s小铁块离开传送带后做平抛运动根据h=gt2得下落时间：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2变大，应使v变大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大对a没有影响，也就对v和L2没有影响因此，只增加L1、m、v0中的L1的数值可以使L2变大．答：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，AB、CD为在同一水平面内的平行光滑金属导轨，导轨间距L=lm，导轨左端A、C用导线连接，导轨内左侧边长为L的正方形区域ACQP内有一随时间变化的匀强磁场B1，B1随时间的变化规律如图乙所示。MN的右侧有磁感应强度B=0.8T、方向垂直于纸面向外的恒定的匀强磁场，导体棒ab垂直导轨放置于MN右侧的匀强磁场中，电阻R=0.5Ω，其他电阻不计，取磁场垂直于纸面向里为磁感应强度的正方向。

(1)如果要让导体棒ab静止在匀强磁场中，可施加一个垂直于ab的水平力F1，求t=1s时这个力的大小；

(2)如果导体棒ab以v=1m/s的速度沿导轨向右匀速运动，求作用于ab的水平拉力的大小。参考答案：（1）0.48（2）0.8【详解】(1)ab静止时，回路中的感应电动势为E1，则，由图可知所以；设回路中的电流为，则，由导体棒ab静止在匀强磁场中得，其中，解得（2）导体棒ab以水平向右得速度v匀速运动，设回路中电流顺时针方向时对应得电动势为正，则，解得，所以回路中电流得方向为顺时针方向，设回路中的电流为。由，设导体棒ab在匀强磁场中匀速运动得，其中，解得17.（14分）一长为2b质量为m的木箱，放在平板车的前端，距平板车的后端为L，如图示处于静止状态，木箱与平板车之间的滑动摩擦系数为，现使汽车匀加速启动，速度达到v0后再做匀速直线运动，为了不让木箱从平板车上落下，求平板车的加速启动时，加速度最大不超过多少？参考答案：解析：木箱匀加速至v0时用时为t1，位移为s1，加速度为a1t1=

s1=

汽车加速时间为t2，位移为s2，加速度为a2=gμt2=

s2=

汽车匀速时间t3=t1-t2

s3=v0t3s3+s2-s1≤l解得：a≤18.（17分）如图所示，在坐标系Oxy的第一象限中存在沿y轴正方向的匀强电场，在其余象限中存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．A是y轴上的一点，它到坐标原点O的距离为h；C是x轴上的一点，到O的距离为1.5h．一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子以大小为v0的初速度沿x轴方向从A点进入电场区域，继而经过C点进入磁场区域．不计重力作用．（sin53?=0.8，cos53?=0.6）（1）求匀强电场的电场强度E．（2）求粒子经过C点时速度的大小和方向．（3）若匀强磁场的磁感应强度，粒子在磁场区域中运动一段时间后又从某一点D进入电场区域，求粒