天津太平村第二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. (单选)下列说法中正确的是( )
A. 重力和电场力做功都与运动路径无关
B. 在经典力学中,位移和时间的测量都与参考系选择有关
C. 牛顿发现了万有引力定律,并计算出地球和太阳之间万有引力的大小
D. 惯性定律在任何参考系中都成立
参考答案:
A
2. (多选题)如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒固定在地面上,圆锥筒的轴线竖直.一个小球贴着筒的内壁在水平面内做圆周运动,由于微弱的空气阻力作用,小球的运动轨迹由A轨道缓慢下降到B轨道,则在此过程中( )
A.小球的向心加速度逐渐减小 B.小球运动的角速度逐渐减小
C.小球运动的线速度逐渐减小 D.小球运动的周期逐渐减小
参考答案:
CD
【考点】向心力;线速度、角速度和周期、转速.
【分析】对小球受力分析,受重力和支持力,合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解即可.
【解答】解:A、以小球为研究对象,对小球受力分析,小球受力如图所示:
由牛顿第二定律得:mgtanθ=ma==mrω2
可知A、B的向心力大小相等,a=gtanθ,向心加速度不变,故A错误.
B、角速度,由于半径减小,则角速度变大,故B错误.
C、线速度,由于半径减小,线速度减小,故C正确
D、周期T=,角速度增大,则周期减小,故D正确.
故选:CD
3. 在一次讨论中,老师问道:“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源,有人在水面上方同等条件下观测发现,b 在水下的像最深,c照亮水面的面积比a的大。关于这三种光在水中的性质,同学们能做出什么判断?”有同学回答如下:
1c光的频率最大 2a光的传播速度最小
3b光的折射率最大 4a光的波长比b光的短
根据老师的假定,以上回答正确的是
A. 12 B. 13
C. 24 D. 34
参考答案:
C
4. 如图所示,质量为M的光滑半球形容器放在光滑水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块(可视为质点)位于容器的P点,OP与水平方向成θ角,在水平恒力F的作用下,与容器保持相对静止做加速运动,下列关系正确的是( )
A.小滑块所受支持力FN=mgtanθ
B.小滑块所受支持力FN=
C.水平恒力F=
D.水平恒力F=
参考答案:
C
【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.
【分析】对HUA块受力分析,受重力、推力和支持力,运用正交分解法求出加速度a和支持力,再对整体运用牛顿第二定律求水平恒力F;
【解答】解:对滑块受力分析,如图所示:
竖直方向受力平衡条件,有:,得
水平方向:,得,故AB错误;
对整体,根据牛顿第二定律:F=(M+m)a
解得:,故C正确,D错误;
故选:C
5. (多选题)2015年人类首次拍摄到冥王星的高清图片,为进一步探索太阳系提供了宝贵的资料,冥王星已被排除在地球等八大行星行列之外,它属于“矮星行”,表面温度很低,上面绝大多数物质只能是固态或液态,已知冥王星的质量远小于地球的质量,绕太阳的公转的半径远大于地球的公转半径.根据以上信息可以确定( )
A.冥王星公转的周期一定大于地球的公转周期
B.冥王星的公转速度一定小于地球的公转速度
C.冥王星表面的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度
D.冥王星上的第一宇宙速度一定小于地球上的第一宇宙速度
参考答案:
AB
【考点】万有引力定律及其应用;向心力.
【分析】根据万有引力提供向心力得出线速度、周期的表达式,结合冥王星和地球的轨道半径比较线速度和周期的大小.根据万有引力等于重力得出星球表面重力加速度的表达式,从而分析判断,根据万有引力提供向心力得出星球第一宇宙速度的表达式,从而分析判断.
【解答】解:A、根据知,T=,v=,因为冥王星的轨道半径远大于地球的轨道半径,则冥王星公转周期一定大于地球的公转周期,冥王星的公转速度一定小于地球的公转速度,故A、B正确.
C、根据知,g=,星球表面的重力加速度与星球的质量以及星球的半径有关,由于冥王星的质量远小于地球质量,但是两者的半径关系未知,无法比较星球表面的重力加速度,故C错误.
D、根据得,v=,星球的第一宇宙速度与星球的质量和半径有关,由于冥王星的质量远小于地球质量,但是两者的半径关系未知,无法比较星球的第一宇宙速度,故D错误.
故选:AB.
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 图示是某时刻两列简谐横波的波形图,波速大小均为10m/s,一列波沿x轴正向传播(实线所示);另一列波沿x轴负向传播(虚线所示),则在x轴上质点a(x=1m)和b(x=2m)中,质点___________(选填“a”或“b”)振动加强,从该时刻起经过0.1s时,c质点坐标为___________。
参考答案:
(1). a (2). (3m,0.4m)
【详解】(1)两列波长相同的波叠加,由图象知,b、d两点都是波峰与波谷相遇点,则b、d两点振动始终减弱,是振动减弱点;
(2)由图象可知,两列波的波长都为λ=4m,则周期,而,c点此时向上运动,经过到达波谷,此时y方向的位移为y=-2A=-0.4cm,故c点的坐标为(3m,-0.4cm).
【点睛】本题考查了波的叠加原理,要知道波峰与波峰或波谷与波谷相遇点振动加强,波峰与波谷相遇点振动减弱,要注意:振动加强点并不是位移始终最大.
7. 一正方形线圈边长为40cm,总电阻为3Ω,在与匀强磁场垂直的平面中以v=6m/s的恒定速度通过有理想边界的宽为30cm的匀强磁场区,已知磁感应强度为0.5T,线圈在通过磁场区域的全过程中,有电磁感应时产生的感应电流I=___________A,所产生的热量Q=___________J。
参考答案:
0.4,0. 048
8. 如图所示,倾角为θ的斜面处于竖直向下的匀强电场中,在斜面上某点以初速度为v0水平抛出一个质量为m的带正电小球,小球受到的电场力与重力相等,地球表面重力加速度为g,设斜面足够长,求:(1)小球经 时间落到斜面上;(2)从水平抛出至落到斜面的过程中,小球的电势能变化量为 .
参考答案:
V0tanθ/g mV02 tan2θ
9. 在使两个分子间的距离由很远(r>10-9m)变到很难再靠近的过程中,分子间的作用力的大小将( )
(A)先减小后增大 (B)先增大后减小
(C)先增大后减小再增大 (D)先减小后增大再减小
参考答案:
C
10. 如图所示, 某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解. A、B为两个相同的双向力传感器, 该型号传感器在受到拉力时读数为正, 受到压力时读数为负. A连接质量不计的细绳, 可沿固定的板做圆弧形移动. B固定不动, 通过光滑铰链连接长0.3 m的杆. 将细绳连接在杆右端O点构成支架(O点为支架的圆心). 保持杆在水平方向, 按如下步骤操作
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ
②对两个传感器进行调零
③用另一根绳在O点悬挂一个钩码, 记录两个传感器的读数
④取下钩码, 移动传感器A改变θ角重复上述实验步骤, 得到表格.
F1
1.001
0.580
…
1.002
…
F2
-0.868
-0.291
…
0.865
…
θ
30°
60°
…
150°
…
(1)根据表格, A传感器对应的是表中力________(选填“F1”或“F2”). 钩码质量为________kg(保留1位有效数字)
(2)本实验中多次对传感器进行调零, 对此操作说明正确的是( )
A.因为事先忘记调零 B.何时调零对实验结果没有影响
C.为了消除横杆自身重力对结果的影响 D.可以完全消除实验的误差
参考答案:
(1)F1 0.05 (2)C
11. 一质子束入射到能静止 靶核上,产生如下核反应:
P+ →X+n
式中P代表质子,n代表中子,X代表核反应产生的新核。由反应式可知,新核X的质子数为 ,中子数为 。
参考答案:
12. 在“用打点计时器测速度”的实验中,交流电源频率为50HZ,打出一段纸带如图所示.纸带经过2号计数点时,测得的瞬时速度υ= m/s.若实验时交流电源频率大于50Hz,则纸带经过2号点的实际速度 (选填“大于”、“小于”、“等于”)测量速度.
参考答案:
0.36;大于.
【考点】探究小车速度随时间变化的规律.
【分析】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小.
【解答】解:从0点开始每5个点取一个计数点,所以相邻计数点间的时间间隔为0.02×5=0.1s
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小.
小车到计数点2时的瞬时速度v2==m/s=0.36m/s,
如果在某次实验中,交流电的频率偏离50Hz,交流电的频率偏高而未被发觉,那么实际打点周期变小,
据v= 可知,测出的速度数值将比真实值偏小.
根据运动学公式△x=at2得:真实的加速度值就会偏小,所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大.
故答案为:0.36;大于.
13. 如图1-26所示,质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC,∠BAC=α,AB边靠在竖直墙上,F是垂直于斜面AC的推力,现物块静止不动,则摩擦力大小为 。
参考答案:
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时,
发现实验台上有以下器材:
待测电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω)
定值电阻R0,阻值约为3Ω
电压表两块(有5V、15V两个量程,5V量程内阻约3kΩ)
电流表(内阻约为1Ω,量程0.6A)
滑动变阻器A(0~20Ω,3A)
滑动变阻器B(0~200Ω,0.2A)
电键一个,导线若干.
该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时精确测出定值电阻R0的阻值,设计了如图所示的电路.实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数.在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值.其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据,并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R0的阻值.
根据题中所给信息解答下列问题:
①在电压表V1接入电路时应选择的量程是 5V ,滑动变阻器应选择 A (填器材代号“A”或“B”);
②在坐标纸上作图线时,用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴用 I 表示,纵坐标轴用 U1 表示;用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用 I 、 U1﹣U2 表示.(填“U1、U2、I”或由它们组成的算式)
③若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻R0的值 大于 其真实值,电源电动势E的测量值 小于 其真实值.(选填“大于”、“小于”或“等于”)
参考答案:
解:①待测电动势4V,电压表的量程应选择5V,有利于读数减小误差,
滑动变阻器调节