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河北省石家莊市辛集仁慈中學2021-2022學年高三物理月考試卷含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計15分.每小題只有一個選項符合題意1.(多選)如圖,在勻速轉動的電動機帶動下,足夠長的水平傳送帶以恒定速率v1勻速向右運動。一質量為m的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率v2(v2>v1)滑上傳送帶,最終滑塊又返回至傳送帶的右端。就上述過程,下列判斷正確的有A.滑塊返回傳送帶右端的速率為v1B.此過程中傳送帶對滑塊做功為C.此過程中電動機對傳送帶做功為2mvD.此過程中滑塊與傳送帶間摩擦產生的熱量為參考答案:AD
解析:A:由于傳送帶足夠長,物體減速向左滑行,直到速度減為零,然后物體會在滑動摩擦力的作用下向右加速,由于v1<v2,物體會先在滑動摩擦力的作用下加速,當速度增大到等于傳送帶速度時,物體還在傳送帶上,之后不受摩擦力,故物體與傳送帶一起向右勻速運動,有v′2=v1;故A正確;B:此過程中只有傳送帶對滑塊做功根據動能定理W′=△EK得:W′=△EK=,故B錯誤;D:設滑塊向左運動的時間t1,位移為x1,則:x1=摩擦力對滑塊做功:W1=f?x1=f?t1①又摩擦力做功等于滑塊動能的減小,即:W1=②該過程中傳送帶的位移:x2=v1t1摩擦力對滑塊做功:W2=f?x2=f?v1t1=fv1=2fx1③將①②代人③得:W2=mv1v2設滑塊向左運動的時間t2,位移為x3,則:x3=t2摩擦力對滑塊做功:W3=f?x3=該過程中傳送帶的位移:x4=v1t2=2x3滑塊相對傳送帶的總位移:x相=x1+x2+x4-x3=x1+x2+x3滑動摩擦力對系統(tǒng)做功:W總=f?x相=W1+W2+W3=+mv1v2=m(v1+v2)2滑塊與傳送帶間摩擦產生的熱量大小等于通過滑動摩擦力對系統(tǒng)做功,Q=W總=f?x相=m(v1+v2)2,故D正確;
C:全過程中,電動機對皮帶做的功與滑塊動能的減小量等于滑塊與傳送帶間摩擦產生的熱量,即Q=W+整理得:W=Q?=m+mv1v2,故C錯誤.故選:AD2.(單選)關于機械波的概念,下列說法正確的是()A.橫波中質點的振動方向為豎直方向,縱波中質點的振動方向為水平方向B.簡諧橫波在長繩中傳播,繩上相距半個波長的兩振動質點位移大小始終相等C.任一質點每經過一個周期沿波的傳播方向移動一個波長D.如果振源停止振動,在介質中傳播的波也就立即停止參考答案:考點:機械波.分析:機械波在傳播振動形式的過程中同時傳遞了能量.介質中的質點不隨波一起遷移.解答:解:A、橫波中質點的振動方向為與運動方向相互垂直,縱波中質點的振動方向為沿波的傳播方向;故A錯誤;B、簡諧橫波在長繩中傳播,繩上相距半個波長的兩振動質點位移大小始終相等;故B正確;C、質點不會隨著波的傳播而沿波振動;故C錯誤;D、振源停止振動,但介質中的波仍繼續(xù)傳播;故D錯誤;故選:B.點評:本題考查對機械波基本知識的理解和掌握情況.機械波的基本特點是:“不隨波逐流”,頻率由波源決定,波速由介質決定.7、一列簡諧橫渡沿x軸負方向傳播,a,b為波上的兩個質點,某時刻的波形圖如圖甲所示,從此時刻開始計時,圖乙是a、b兩個質點中某一質點的振動圖像。下列判斷正確的是
A、波速為10m/s,圖乙是質點a的振動圖像
B、波速為10m/s,圖乙是質點b的振動圖像
C、波速為0.16m/s,圖乙是質點a的振動圖像
D、渡速為0.l6m/s,圖乙是質點b的振動圖像參考答案:B4.(多選)如圖8所示,斜劈B固定在彈簧上,斜劈A扣放在B上,A、B相對靜止,待系統(tǒng)平衡后用豎直向下的變力F作用于A,使A、B緩慢壓縮彈簧,彈簧一直在彈性限度內,則下面說法正確的是(
)
A壓縮彈簧的過程中,B對A的摩擦力逐漸增大
B.壓縮彈簧的過程中,A可能相對B滑動
C.當彈簧壓縮量為某值時,撤去力F,在A、B上升的過程中,B對A的作用力先增大后減小
D.當彈簧壓縮量為某值時,撤去力F,在A、B上升的過程中,A、B分離時,彈簧恢復原長參考答案:AD5.用金屬箔做成一個不帶電的圓環(huán),放在干燥的絕緣桌面上。小明同學用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后,將筆套自上向下慢慢靠近圓環(huán),當距離約為0.5cm時圓環(huán)被吸引到筆套上,如圖所示。對上述現(xiàn)象的判斷與分析,下列說法正確的是()A.摩擦使筆套帶電B.筆套靠近圓環(huán)時,圓環(huán)上、下部感應出異號電荷C.圓環(huán)被吸引到筆套的過程中,圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力D.筆套碰到圓環(huán)后,筆套所帶的電荷立刻被全部中和參考答案:ABC二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.如圖所示,AB為勻質桿,其重為G,它與豎直墻面成角;BC為支撐AB的水平輕桿,A、B、C三處均用鉸鏈連接且位于同一豎直平面內。則BC桿對B端鉸鏈的作用力大小為_______,AB桿對A端鉸鏈的作用力與豎直方向夾角_______角(選填“大于”、“等于”或“小于”)。參考答案:、小于7.在右圖所示的光電管的實驗中,發(fā)現(xiàn)用一定頻率的單色光A照射光電管時,電流表指針會發(fā)生偏轉,而用另一頻率的單色光B照射時不發(fā)生光電效應,那么用A光照射光電管時流過電流表G的電流方向是________(選填“a流向b”或“b流向a”);兩種單色光的波長大小關系是λA_______λB(選填“大于”、“等于”或“小于”)。參考答案:a流向b;小于8.如圖所示,放置在水平地面上的支架質量為M,支架頂端用細線拴著的擺球質量為m,現(xiàn)將擺球拉至水平位置,而后釋放,擺球運動過程中,支架始終不動,則:(1)在釋放前的瞬間,支架對地面的壓力為
(2)擺球到達最低點時,支架對地面的壓力為
參考答案:(1).Mg(2).(3m+M)g9.某同學利用圖甲所示的實驗裝置,探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地后,物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處)。從紙帶上便于測量的點開始,每5個點取1個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。(1)通過分析紙帶數(shù)據,可判斷物塊在相鄰計數(shù)點
和
之間某時刻開始減速。(2)計數(shù)點5對應的速度大小為
m/s,計數(shù)點6對應的速度大小為
m/s。(保留三位有效數(shù)字)。(3)物塊減速運動過程中加速度的大小為a=
m/s2(保留三位有效數(shù)字),若用a/g來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)(g為重力加速度),則計算結果比動摩擦因數(shù)的真實值
(填“偏大”或“偏小”)。參考答案:(1)6;7【或7;6】(4分)(2)1.00;1.20(4分)(3)2.00;偏大(4分)10.某同學做了一次測定勻加速直線運動的加速度的實驗,實驗所得到的紙帶如圖所示,設O點是計數(shù)的起始點,兩計數(shù)點之間的時間間隔為,則第一個計數(shù)點與O點的距離應為__________,物體的加速度=_________.參考答案:4,111.如圖所示,由導熱材料制成的氣缸和活塞將一定質量的理想氣體封閉在氣缸內,活塞與氣缸壁之間無摩擦,活塞上方存有少量液體,將一細管插入液體,利用虹吸現(xiàn)象,使活塞上方液體緩慢流出,在此過程中,大氣壓強與外界的溫度均保持不變,下列各個描述理想氣體狀態(tài)變化的圖象中與上述過程相符合的是
圖,該過程為
過程。(選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”)參考答案:D
吸熱氣體做等溫變化,隨著壓強減小,氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的;等溫情況下,PV=C,圖象是一條過原點的直線,故圖D正確。故選D。該過程中,體積增大,氣體對外界做功,W<0,等溫變化,所以Q>0,氣體要吸收熱量。12.1999年11月20日,我國發(fā)射了“神舟號”載人飛船,次日載人艙著陸,實驗獲得成功。載人艙在將要著陸之前,由于空氣阻力作用有一段勻速下落過程。若空氣阻力與速度的平方成正比,比例系數(shù)為k,載人艙的質量為m,則此過程中載人艙的速度應為__________________。參考答案:。解:由于空氣阻力作用載人艙勻速下落,則
又空氣阻力為:聯(lián)立兩式解得:答:13.一列簡諧橫波在t=0時的波形圖如圖所示。介質中x=3m處的質點P沿y軸方向做簡諧運動的表達式為cm。則此波沿x軸
▲
(選填“正”或“負”)方向傳播,傳播速度為▲
m/s。參考答案:
負(2分)
10m/s
(2分)三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.(8分)在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質十分特別,因此在實驗中很難探測。1953年,萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng),利用中微子與水中的核反應,間接地證實了中微子的存在。(1)中微子與水中的發(fā)生核反應,產生中子()和正電子(),即中微子+→+,可以判定,中微子的質量數(shù)和電荷數(shù)分別是
。(填寫選項前的字母)
A.0和0
B.0和1
C.1和0
D.1和1(2)上述核反應產生的正電子與水中的電子相遇,與電子形成幾乎靜止的整體后,可以轉變?yōu)閮蓚€光子(),即+2
已知正電子和電子的質量都為9.1×10-31㎏,反應中產生的每個光子的能量約為
J.正電子與電子相遇不可能只轉變?yōu)橐粋€光子,原因是
。參考答案:(1)A;(2);遵循動量守恒解析:(1)發(fā)生核反應前后,粒子的質量數(shù)和核電荷數(shù)均不變,據此可知中微子的質量數(shù)和電荷數(shù)分都是0,A項正確。(2)產生的能量是由于質量虧損。兩個電子轉變?yōu)閮蓚€光子之后,質量變?yōu)榱?,由,故一個光子的能量為,帶入數(shù)據得=J。正電子與水中的電子相遇,與電子形成幾乎靜止的整體,故系統(tǒng)總動量為零,故如果只產生一個光子是不可能的,因為此過程遵循動量守恒。15.(4分)現(xiàn)用“與”門、“或”門和“非”門構成如圖所示電路,請將右側的相關真值表補充完整。(填入答卷紙上的表格)參考答案:
答案:
ABY001010100111
四、計算題:本題共3小題,共計47分16.如圖甲所示為某工廠將生產工件裝車的流水線原理示意圖。設AB段是距水平傳送帶裝置高為H=1.25m的光滑曲面,水平段BC使用水平傳送帶裝置傳送工件,已知BC長L=3m,傳送帶與工件(可視為質點)間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4,皮帶輪的半徑為R=0.1m,其上部距車廂底水平面的高度h=0.45m。設質量m=lkg的工件由靜止開始從A點下滑,經過B點的拐角處無機械能損失。通過調整皮帶輪(不打滑)的轉動角速度ω可使工件經C點拋出后落在固定車廂中的不同位置,取g=l0m/s2。求:
(1)當皮帶輪靜止時,工件運動到點C時的速度是多大?
(2)皮帶輪以ω1=20rad/s逆時針方向勻速轉動,在工件運動到C點的過程中因摩擦而產生的內能是多少?
(3)設工件在固定車廂底部的落點到C點的水平距離為s,試在圖乙中定量畫出s隨皮帶輪角
速度ω變化關系的s—ω圖象。(規(guī)定皮帶輪順時針方向轉動時ω取正值,該問不需要寫出計算過程)參考答案:17.有時飛機需要在航空母艦的甲板上起飛,將飛機起飛的運動簡化為勻加速直線運動.已知某型號的戰(zhàn)斗機的發(fā)動機起飛時能產生的最大加速度為4.5m/s2,所需的起飛速度為60m/s,請分析:(1)若飛機僅依靠自身的發(fā)動機起飛,飛機需要的跑道至少應多長?(2)若航空母艦的跑道長300m,那么幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng)應使飛機至少具有多大的初速度?參考答案:解:(1)根據速度位移關系知,飛機達到起飛速度所通過的位移x=即飛機需要跑道至少應為400m;(2)若飛機的跑道x′=300m,根據速度位移關系知,飛機獲得的初速度至少為:=答:(1)若飛機僅依靠自身的發(fā)動機起飛,飛機需要的跑道至少應為400m;(2)若航空母艦的跑道長300m,那么幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng)應使飛機至少具有30m/s的初速度【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關系.【分析】(1)根據勻變速直線運動的速度位移關系分析求解飛機加速所產生的位移即為飛機跑道的最小長度;
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