湖北省荆州市综合中学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. 一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动,线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示。已知匀强磁场的磁感应强度为B,则结合图中所给信息可判定
A.t1时刻穿过线框的磁通量为BL2
B.t2时刻穿过线框的磁通量为零
C.t3时刻穿过线框的磁通量变化率为零
D.线框转动的角速度为
参考答案:
D
2. (多选)火星表面特征非常接近地球,适合人类居住.近期,我国宇航员王跃正与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动.已知火星半径是地球半径的1/2,质量是地球质量的1/9.地球表面重力加速度是g,若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h,在忽略地球、火星自转影响的条件下,下述分析正确的是( )
A.王跃在火星表面受到的万有引力是在地球表面受到的万有引力的2/9倍;
B.火星表面的重力加速度是4g/9;
C.火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的2/9倍;
D.王跃以相同的初速度在火星上起跳时,可跳的最大高度是9h/4。
参考答案:
BD
解:A、根据万有引力定律的表达式,已知火星半径是地球半径的,质量是地球质量的,所以王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的倍.故A错误.B、由 得到:.已知火星半径是地球半径的,质量是地球质量的,火星表面的重力加速度是.故B正确.C、由,得已知火星半径是地球半径的,质量是地球质量的,火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍.故C错误.D、王跃以v0在地球起跳时,根据竖直上抛的运动规律得出:可跳的最大高度是 ,由于火星表面的重力加速度是,王跃以相同的初速度在火星上起跳时,可跳的最大高度.故D正确.故选:BD.
3. 如图16所示,两个啮合齿轮,小齿轮半径为10 cm,大齿轮半径为20 cm,大齿轮中C点离圆心O2的距离为10 cm,A、B分别为两个齿轮边缘上的点,则A、B、C三点的( )
A.线速度之比为1∶1∶1 B.向心加速度之比为4∶2∶1
C.角速度之比为1∶1∶1 D.转动周期之比为2∶1∶1
参考答案:
B
4. 一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示。下列选项正确的是
A.在0~6s内,物体离出发点最远为35m
B.在0~6s内,物体经过的路程为40m
C.在0~6s内,物体的平均速度为7.5m/s
D.在5~6s内,物体做减速运动
参考答案:
AB
5. (多选)甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v-t图像如图所示,则( )
A.甲、乙在t=0到t=ls之间沿同一方向运动
B.乙在t=0到t=7s之间的位移为零
C.甲在t=0到t=4s之间做往复运动
D.甲、乙在t =6s时的加速度方向相同
参考答案:
BD
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 如图所示,质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞,碰后A球以的速率反向弹回,而B球以的速率向右运动,则B的质量mB=_______;碰撞过程中,B对A做功为 。
参考答案:
4.5m ; 3mv02/8
7. 4.在图示的复杂网络中,所有电源的电动势均为E0,所有电阻器的电阻值均为R0,所有电容器的电容均为C0,则图示电容器A极板上的电荷量为 。
参考答案:
.(5分)
8. 1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子.科学研究表明其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子,变成氧核.设α粒子质量为m1,初速度为v0,氮核质量为m2,质子质量为m0, 氧核的质量为m3,不考虑相对论效应.α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间,复核的速度大小为 ,此过程中释放的核能为________________________________.
参考答案:
9. 如图所示,一变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的照明电路上,向额定电压为2.20×104V的霓虹灯供电,为使霓虹灯正常发光,那么原副线圈的匝数比n1:n2=______;为了安全,需在原线圈回路中接入熔断器,当副线圈电路中电流超过10mA时,熔丝就熔断,则熔丝熔断时的电流I =________。
参考答案:
答案:1:100,1A
10. 如图所示,由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦,活塞上方存有少量液体,将一细管插入液体,利用虹吸现象,使活塞上方液体缓慢流出,在此过程中,大气压强与外界的温度均保持不变,下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是 图,该过程为 过程。(选填“吸热”、“放热”或“绝热”)
参考答案:
D 吸热
气体做等温变化,随着压强减小,气体体积增大。A、B图中温度都是变化的;等温情况下,PV=C,图象是一条过原点的直线,故图D正确。
故选D。
该过程中,体积增大,气体对外界做功,W<0,等温变化,所以Q>0,气体要吸收热量。
11. 如图,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N=10,边长ab=1.0 m、bc=0.5 m,电阻r=2 Ω。磁感应强度B在0~4s内从0.2 T均匀变化到-0.2 T 。在4~5 s内从-0.2 T均匀变化到零。在0~4 s内通过线圈的电荷量q= C,在0~5 s内线圈产生的焦耳热Q= J。
参考答案:
1, 1
12. 如图为氢原子的能级图,一群氢原子在n=4的定态发生跃迁时,能产生 种不同频率的光,其中产生的光子中能量最大是 ev
参考答案:
6、 12.75ev
13. “用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中,有以下器材:长螺线管、滑动变阻器、稳压电源、导线、数据采集器和计算机。
(1)还需要的器材是 。
(2)(多选题)某组同学两次实验得到如图所示同一坐标下的B-d的图线,则两次图线不同的可能原因是( )
(A) 在螺线管轴线上移动,两次螺线管加的电压不同
(B) 在螺线管轴线上移动,两次用的螺线管匝数不同
(C) 平行于螺线管轴线移动,一次在螺线管内部移动,另一次在螺线管外部移动
(D) 在螺线管外部,一次平行于螺线管轴线移动,另一次从螺线管轴线处垂直于螺线管轴线远离螺线管移动
参考答案:
(1)磁传感器 (2)(A B)
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 完成下列读数:
(1)电流表量程一般有两种﹣0~0.6A,0~3A;电压表量程一般有两种:0~3V,0~15V.如图所示:
①接0~15V量程时读数为 9.5 V.
②接0~3A量程时读数为 0.82 A.
(2)a. 10.60 mm b. 0.532 mm.
参考答案:
考点:
用多用电表测电阻;刻度尺、游标卡尺的使用;螺旋测微器的使用..
专题:
实验题.
分析:
(1)根据电表量程由图示电表确定其分度值,然后根据指针位置读数.
(2)游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数;螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数.
解答:
解:(1)①接0~15V量程,由图示电压表可知,其分度值为0.5V,读数为9.5V.
②接0~3A量程,由图示电流表可知,其分度值为0.1A,读数为0.82A.
(2)由图示游标卡尺可知,示数为:10mm+12×0.05mm=10.60mm;
由图示螺旋测微器可知,其示数为0.5mm+3.2×0.01mm=0.532mm;
故答案为:(1)9.5;0.82;(2)10.60;0.532.
点评:
本题考查了电压表、电流表、游标卡尺、螺旋测微器的读数,要掌握常用器材的使用方法与注意事项,读数时视线要与测量器材的刻度线垂直.
15. (4分)S1、S2是两个完全相同的波源,它们发出两列波长均为λ的简谐横波,图中虚线和实线分别代表某时刻这两列波的波谷和波峰.
(1)在空间有很多的加强点和减弱点,其中A、B、M、N、P、Q中是减弱点有 .
(2)根据图中的特征填写下表中的各项(下表中已给出部分物理量,请再根据给出的部分物理量的有关特征填写空缺项)
质 点
P
Q
M
N
A
到S1的距离
3λ
3.5λ
2λ
2.5λ
到S2的距离
4λ
2.5λ
2λ
1.5λ
4.5λ
参考答案:
答案:B 4.5λ
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,用铝板制成的“”型板框,将一质量为m的带电小球用绝缘细杆悬挂在框中。杆与竖直线成30°夹角。现使整体在匀强磁场B中沿垂直于磁场方向以加速度a向左做匀加速直线运动。求框加速过程中杆对小球的拉力。(设框中的磁场强度B始终保持不变,球在框的中央)
参考答案:
解:设竖直板的长度为L,小球带电量为q
(1分)
(5分)
(2分)
F杆的方向与水平方向成角
(1分)
17. 2012年10月14日,奥地利人Baumgartner从太空边缘(离地39km)起跳,据报道他以最高每小时1342km的速度,回到地球表面,成为“超音速”第一人。自由落体运动的时间约为5分35秒。已知空气中音速约为340m/s,空气密度r=1.29kg/m3,重力加速度g=10m/s2。
(1)他降落过程中的速度是否超过了音速?
(2)这篇报道中有什么数据相互矛盾?以上两个问题请通过计算说明;
(3)当物体从高空下落时,空气对物体的阻力公式:f=CDrv2S(CD= ,r为空气密度,v为运动速度,S为物体截面积)。因此,物体下落一段距离后将会匀速下落,这个速度被称为收尾速度。设Baumgartner加装备的总质量为100kg,腰围100cm。请计算他的收尾速度大小。
参考答案:
(1)vm=1342km/h=m/s=372.78m/s>340m/s,所以Baumgartner确实超过了音速340m/s;(3分)
(2)t=5分35秒=335s,对应自由下落的最大速度vm’=gt=10×335m/s=3350m/s,远大于文中报道的372.78m/s的最大速度,所以他的下落不是真正的自由落体,,受到了空气阻力的作用; (3分)
(3)腰围100cm对应的人体半径r= m, (1分)
人体截面积S=m2=m2=7.96×10-2m2, (1分)
匀速下落:f=mg f=CDrv2S=mg (2分)
m/s=65.78m/s。
18. (17分)如图所示,直线MN下方无磁场,上方空间存在两个匀强磁场,其分界线是半径为R的半圆,两侧的磁场方向相反且垂直于纸面,磁感应强度大小都为B。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿半径方向向左侧