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江苏省苏州市平江中学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.(多选)如图所示,空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场,各处的磁感应强度大小均为B,圆台母线与竖直方向的夹角为θ,一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部.环中维持恒定的电流I不变,圆环由静止向上运动,经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合,圆环全程上升的最大高度为H.已知重力加速度为g,磁场的范围足够大.在圆环向上运动的过程中,下列说法正确的是()A.在时间t内安培力对圆环做功为mgHB.圆环先做匀加速运动后做匀减速运动C.圆环运动的最大速度为﹣gtD.圆环先有收缩后有扩张的趋势参考答案:CD楞次定律.解:环中通以恒定电流I后,圆环所受安培力为BI?2πr,则在竖直方向的分力为2πrBIcosθ,AC、由牛顿第二定律,可得:BI2πrcosθ﹣mg=ma,则圆环向上的加速度为a=﹣g,竖直向上,在电流未撤去时,圆环将做匀加速直线运动,经过时间t,速度会达到最大值,由v=at得v=﹣gt,故C项正确;在时间t内,上升的高度h=,则安培力对圆环做功为W=Fh=πrBIt2cosθ(﹣g),故A错误;B、电流撤去后,由于惯性,圆环继续向上运动,在磁场中切割磁感线而做变减速运动,故B项错误;D、圆环通电流时,电流方向为顺时针,安培力分量指向圆心,有收缩的趋势,撤去电流后,切割产生的感应电流为逆时针,则安培力分量背离圆心,则有扩张的趋势,故D正确.故选:CD.2.(单选题)如图所示,图中的四个电表均为理想电表,当滑动变阻器滑动触点P向右端移动时,下面说法中正确是A.伏特表V1的读数减小,安培表A1的读数减小B.伏特表V1的读数增大,安培表A1的读数增大C.伏特表V2的读数减小,安培表A2的读数增大D.伏特表V2的读数增大,安培表A2的读数减小参考答案:D3.如图所示,图甲为某一列简谐横波在t=0.5s时的波形图,图乙为介质中P处质点的振动图象,则关于该波的说法正确的是()A.传播方向沿+x方向传播B.波速为16m/sC.P处质点振动频率为1HzD.P处质点在5s内路程为10mE.P处质点在5s末内位移为0.5m参考答案:ACD【考点】横波的图象;波长、频率和波速的关系.【专题】振动图像与波动图像专题.【分析】由振动图象乙读出t=0.5s时刻P点的振动方向,判断波的传播方向.由波动图象读出波长,由振动图象读出周期,可求出波速.质点做简谐运动时,在一个周期内通过的路程是四个振幅,根据时间与周期的关系,确定质点P在5s内的路程,确定位置,得到位移.【解答】解:A、由乙图读出,t=0.5s时刻质点P的速度向上,则由波形的平移法可知,这列波沿x轴正方向传播.故A正确.B、由图知:λ=8m,T=1.0s,则波速v=m/s=8m/s,故B错误.C、P处质点振动频率f=,故C正确;D、因为n==5,即t=5s=5T,质点P的位移为0.质点P做简谐运动时,在一个周期内通过的路程是四个振幅,所以P处质点在5秒内通过的路程是S=5×4A=20×0.5m=10m.故D正确,E错误.故选:ACD4.关于物理学发展,下列表述正确的有(
)A.伽利略通过斜面实验得出自由落体运动位移与时间的平方成正比B.牛顿提出了三条运动定律,发表了万有引力定律,并利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量C.笛卡儿明确指出:除非物体受到力的作用,物体将永远保持其静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动。D.伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学认识的发展。参考答案:ACD5.如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象.下列说法正确的是:
A.这列波沿x轴正方向传播
B.这列波的传播速度是20m/s C.经过0,1s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向 D.经过0.35s时,质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离参考答案:AB由图乙可知P此时向下振动,故波沿x轴正方向传播,A正确;由结合图像数据可知B正确;经过0,1s时,质点Q的运动方向沿y轴负方向,C错误;经过0.35s时,质点P到达波峰的位置,故质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离,D错误。二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.甲、乙两同学做测量反应时间的实验,实验时,甲用手握住直尺的上部,乙用一只手在直尺下部做握住直尺的准备,此时乙的拇指上端与直尺的19.00cm刻度对齐.当看到甲放开手时,乙立即去握住直尺,该图是测
(填“甲”或“乙”)的反应时间,此时乙的拇指上端与直尺的6.20cm刻度对齐.则所测同学的反应时间为
s.(取g=10m/s2).参考答案:乙,0.16.【考点】自由落体运动.【分析】直尺下降的时间就是人的反应时间,根据自由落体运动的位移求出反应时间.【解答】解:甲放开手,乙去握直尺,可知测量的是乙的反应时间.根据h=得:t==0.16s.故答案为:乙,0.16.7.一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,测得停止处相对开始运动处的水平距离为S,如图,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同.则动摩擦因数μ为.参考答案:
h/μ
8.约里奥—居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖,他们发现的放射性元素3015P衰变成3014Si的同时放出另一种粒子,这种粒子是________,3215P是3015P的同位素,被广泛应用于生物示踪技术,1mg3215P随时间衰变的关系如图所示,请估算4mg的3215P经________天的衰变后还剩0.25mg.参考答案:3015P衰变的方程:3015P→3014Si+01e,即这种粒子为正电子.题图中纵坐标表示剩余3215P的质量,经过t天4mg的3215P还剩0.25mg,也就是1mg中还剩mg=0.0625mg,由题图估读出此时对应天数为56天.(54~58天都算对)9.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s,一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成.在一次地震中,震源在地震仪下方,观察到两振子相差10s开始振动,则弹簧振子____(选填“P”或“H”)先开始振动,震源距地震仪约______Km。参考答案:P,72
10.光传感元件可用来测量光屏上光强分布。分别用单缝板和双缝板做了两组实验,采集到下列两组图像,则甲图所示为
现象;乙图反映了
现象的光强分布。参考答案:单缝衍射;双缝干涉11.某同学在描绘平抛运动轨迹时,得到的部分轨迹曲线如图所示。在曲线上取A、B、C三个点,测量得到A、B、C三点间竖直距离=10.20cm,=20.20cm,A、B、C三点间水平距离=12.40cm,g取10m/s2,则物体平抛运动的初速度大小为__________m/s,轨迹上B点的瞬时速度大小为__________m/s。(计算结果保留三位有效数字)参考答案:1.24
1.96
12.(选修3—4模块)(7分)如图所示,一简谐横波的波源在坐标原点,x轴正方向为波的传播方向,y轴为振动方向.当波源开始振动0.5s时形成了如图所示的波形(波刚好传到图中P点).可以判断该波的振幅为 ;从图示位置再经
s波将传到Q点;Q点开始振动的方向是
.
参考答案:答案:10cm(2分);2.5s(3分);沿y轴的负方向(2分)13.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图所示,经0.3s时间质点a第一次到达波峰位置,则这列波的传播速度为
m/s,质点b第一次出现在波峰的时刻为
s.参考答案:10m/s(2分)
0.5s(三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.如图所示,荧光屏MN与x轴垂直放置,荧光屏所在位置横坐标x0=40cm,在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场,在第二象限有半径R=10cm的圆形磁场,磁感应强度大小B=0.4T,方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源,平行于坐标平面,向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子,已知粒子的发射速率v0=4.0×106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上,求电场强度的最小值参考答案:(1)(2)【详解】(1)粒子在磁场中做圆周运动,其向心力由洛伦兹力提供,即:,则;(2)由于r=R,所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后,最上面的粒子刚好从Q点射出电场时,电场强度最小,粒子进入电场做类平抛运动,水平方向上竖直方向,联立解得最小强度为:;15.(2013?黄冈模拟)某种材料的三棱镜截面ABC如图所示,底边BC水平且镀银,其中∠A=90°,∠B=60°,一束竖直向下的光束从AB边上的M点入射,经过BC面反射后,从AC边上的N点平行于BC边射出,且MN连线平行于BC.求:(Ⅰ)光线在M点的折射角;(Ⅱ)三棱镜的折射率.(可用根式表示)参考答案:(Ⅰ)光线在M点的折射角是15°;(Ⅱ)三棱镜的折射率是.考点: 光的折射定律.专题: 光的折射专题.分析: (Ⅰ)由几何知识求出光线在M点的入射角和折射角.(Ⅱ)运用折射定律求解三棱镜的折射率.解答: 解:(Ⅰ)如图,∠A=90°,∠B=60°,∠C=30°.由题意可得∠1=∠2=60°,∠NMQ=30°,∠MNQ=60°.根据折射定律,可得:∠PMQ=∠PNQ.根据反射定律,可得:∠PMN=∠PNM.即为:∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ.故折射角∠PMQ=15°(Ⅱ)折射率n==答:(Ⅰ)光线在M点的折射角是15°;(Ⅱ)三棱镜的折射率是.点评: 本题是几何光学问题,作出光路图,运用几何知识求出入射角和折射角是解题的关键之处,即能很容易解决此类问题.四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,弹簧处于自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧也缓慢压缩到C点释放,物块过B点后其位移与时间的关系为,物块从桌面右边缘D点飞离桌面后,由P点沿圆轨道切线落入圆轨道。g=10m/s2,求:(1)BP间的水平距离;(2)判断m2能否沿圆轨道到达M点;(3)释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功.参考答案:(1)设物块由D点以初速度做平抛,落到P点时其竖直速度为vy,有
而
解得
(2分)
设平抛运动时间为t,水平位移为x1,有
解得(2分)
由题意可知小球过B点后做初速度为
BD间位移为x2,有
所以BP水平间距为
=4.1m
(2分)(2)若物块能沿轨道到达M点,其速度为,有
解得
<
(4分)
即物块不能到达M点
(2分)(3)设弹簧长为AC时的弹性势能为EP,物块与桌面间的动摩擦因数为μ
释放
释放
解得
J
(3分)
设在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf,有
解得
(3分)17.如图所示,斜面倾角为θ,在斜面底端垂直斜面固定一挡板,轻质弹簧一端固定在挡板上,质量为M=1.0kg的木板与轻弹簧接触但不拴接,弹簧与斜面平行且为原长,在木板右上端放一质量为m=2.0kg的小金属块,金属块与木板间的动摩擦因数为μ1=0.75,木板与斜面粗糙部分间的动摩擦因数为μ2=0.25,系统处于静止状态.小金属块突然获得一个大小为v1=5.3m/s、方向平行斜面向下的速度,沿木板向下运动.当弹簧被压缩x=0.5m到P点时,金属块与木板刚好达到相对静止,且此后运动过程中,两者一直没有发生相对运动.设金属块从开始运动到与木块达到相同速度共用时间t=0.75s,之后木板压缩弹簧至最短,然后木板向上运动,弹簧弹开木板,弹簧始终处于弹性限度内,已知sinθ=0.28、cosθ=0.96,g取10m/s2,结果保留二位有效数字.(1)求木板开始运动瞬间的加速度;(2)求弹簧被压缩到P点时的弹性势能是多少?(3)假设木板在由P点压缩弹簧到弹回到P点过程中不受
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