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2022年安徽省滁州市年家崗中學(xué)高三物理月考試題含解析一、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.(多選題)如圖所示,在高速路口的轉(zhuǎn)彎處,路面外高內(nèi)低.已知內(nèi)外路面與水平面的夾角為θ,彎道處圓弧半徑為R,重力加速度為g,當(dāng)汽車的車速為V0時,恰由支持力與重力的合力提供了汽車做圓周運動的向心力,則()A.V0=B.V0=C.當(dāng)該路面結(jié)冰時,V0要減小D.汽車在該路面行駛的速度V>V0時,路面會對車輪產(chǎn)生沿斜面向下的摩擦力參考答案:AD【考點】向心力.【分析】要使車輪與路面之間的橫向摩擦力等于零,則汽車轉(zhuǎn)彎時,由路面的支持力與重力的合力提供汽車的向心力,根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合數(shù)學(xué)知識求解車速,速率為v0時,靠重力和支持力的合力提供向心力,摩擦力為零,從而即可求解.【解答】解:AB、設(shè)路面的斜角為θ.以汽車為研究對象,作出汽車的受力圖,如圖.根據(jù)牛頓第二定律,得:mgtanθ=m解得:v0=,故A正確,B錯誤;C、當(dāng)路面結(jié)冰時與未結(jié)冰時相比,由于支持力和重力不變,則v0的值不變,故C錯誤;D、車速若高于v0,所需的向心力增大,此時摩擦力可以指向內(nèi)側(cè),增大提供的力,車輛不會向外側(cè)滑動,故D正確;故選:AD.2.(單選題)如圖所示,一斜面體靜止在粗糙的水平地面上,一物塊在斜面體上沿斜面自由加速下滑,若沿平行于斜面的方向用力F向上推此物體,使物塊勻速下滑,斜面體依然和地面保持相對靜止,則斜面體受地面的摩擦力
(
)A.大小為零B.方向水平向右C.方向水平向左D.大小和方向無法判斷參考答案:C3.(單選)一位同學(xué)做飛鏢游戲,已知圓盤直徑為d,飛鏢距圓盤為L,且對準(zhǔn)圓盤上邊緣的A點水平拋出,初速度為v0,飛鏢拋出的同時,圓盤以垂直圓盤且過盤心O的水平軸勻速轉(zhuǎn)動,角速度為w。若飛鏢恰好擊中A點,則下列關(guān)系中正確的是:
(A)dv02=L2g (B)wL=p(1+2n)v0,(n=0,1,2,?)(C)v0=wd/2 (D)dw2=gp2(1+2n)2,(n=0,1,2,?)參考答案:B4.(單選)如圖所示,質(zhì)量為M、半徑為R、內(nèi)壁光滑的半球形容器靜放在粗糙水平地面上,O為球心。有一勁度系數(shù)為K的輕彈簧一端固定在半球底部處,另一端與質(zhì)量為m的小球相連,小球靜止于P點。已知地面與半球形容器間的動摩擦因數(shù)為μ,OP與水平方向的夾角為θ=30°.下列說法正確的是(
)A.小球受到輕彈簧的彈力大小為
B.小球受到容器的支持力大小為C.彈簧原長為D.容器相對于水平面有向左的運動趨勢參考答案:C5.伽利略用兩個對接的斜面,一個斜面固定,讓小球從固定斜面上滾下,又滾上另一個傾角可以改變的斜面,斜面傾角逐漸改變至零,如下圖所示.伽利略設(shè)計這個實驗的目的是為了說明(
)A.如果沒有摩擦,小球?qū)⑦\動到與釋放時相同的高度B.如果沒有摩擦,物體運動時機械能守恒C.維持物體做勻速直線運動并不需要力D.如果物體不受到力,就不會運動參考答案:C二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認(rèn)識世界的基本手段。在研究和解決問題過程中,不僅需要相應(yīng)的知識,還要注意運用科學(xué)方法。理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個理想實驗,其中有一個是經(jīng)驗事實,其余是推論。①減小第二個斜面的傾角,小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來的高度②兩個對接的斜面,讓靜止的小球沿一個斜面滾下,小球?qū)L上另一個斜面③如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面作持續(xù)的勻速運動(1)上述理想實驗的設(shè)想步驟按照正確的順序排列應(yīng)為
(2)在上述的設(shè)想步驟中,有的屬于可靠的事實,有的則是理想化的推論,其中
是事實,
是推論參考答案:(1)②③①④
(2)
②
,
③①④整個實驗是在一定的實驗事實的基礎(chǔ)上通過推理形成結(jié)論,所以合理的實驗順序為②③①④。伽利略理想實驗中,實驗步驟②是可靠的實驗事實基礎(chǔ).由于現(xiàn)實生活中,小球在斜面上滾動時不可能不受摩擦力的作用,所以實驗步驟③①④都是對實驗現(xiàn)象的合理推理。7.如圖所示,一定質(zhì)量的某種理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B,A、B兩狀態(tài)的相關(guān)參量數(shù)據(jù)已標(biāo)于壓強—體積圖象上。該氣體由AB過程中對外做功400J,則此過程中氣體內(nèi)能增加了
J,從外界吸收了
J熱量參考答案:0(2分)
400(2分)觀察A、B兩點PV的乘積不變,溫度沒有變,對于理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān),所以內(nèi)能沒有變,改變內(nèi)能的兩種形式有做功和熱傳遞,從外界吸熱等于對外做功400J
8.如圖所示是用頻閃照相的方法拍到的一個彈簧振子的振動情況,甲圖是振子靜止在平衡位置的照片,乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20cm處,放手后向右運動周期的頻閃照片,已知頻閃的頻率為10Hz,則振子的振動周期為T=________s,而在t=T/12時刻振子的位置坐標(biāo)________15cm。(選填“大于”、“小于”或“等于”)。參考答案:1.2
大于9.某雙星由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成,兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點C做勻速圓周運動。由天文觀察測得其運動的周期為T,S1到C點的距離為r1,S1和S2的距離為r,已知萬有引力常量為G,由此可求得S1和S2的線速度之比v1:v2=____________,S2的質(zhì)量為____________。參考答案:;10.利用光的現(xiàn)象或原理填空A.照相機鏡頭鍍的一層膜是利用了光的________原理B.海市蜃樓是光的________現(xiàn)象 C.光纖通信是利用了光的________原理D.人們瞇起眼看燈絲時會看到彩色條紋,這是光的________現(xiàn)象參考答案:A.干涉B.折射C.全反射D.衍射11.潮汐能屬于無污染能源,但能量的轉(zhuǎn)化率較低,相比之下,核能是一種高效的能源.(1)在核電站中,為了防止放射性物質(zhì)泄漏,核反應(yīng)堆有三道防護(hù)屏障:燃料包殼、壓力殼和安全殼(見圖甲).結(jié)合圖乙可知,安全殼應(yīng)當(dāng)選用的材料是________________(2)核反應(yīng)堆中的核廢料具有很強的放射性,目前常用的處理方法是將其裝入特制的容器中,然后______________(將選項前的字母代號填在橫線上)
A.沉入海底
B.放至沙漠
C.運到月球
D.深埋海底(3)圖丙是用來監(jiān)測工作人員受到輻射情況的胸章,通過照相底片被射線感光的區(qū)域,可以判斷工作人員受到何種輻射。當(dāng)胸章上lmm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光,而鉛片下的照相底片未被感光時,結(jié)合圖乙分析工作人員受到了_______射線的輻射;當(dāng)所有照相底片都被感光時,工作人員受到了_________射線的輻射。參考答案:(1)混凝土
(2)D
(3)
12.如圖1實驗裝置,利用玻意耳定律測量形狀不規(guī)則的小物體的體積。(1)請補充完整下列實驗步驟。①把注射器活塞移至注射器中間位置,將注射器與壓強傳感器、_______(填器材)、計算機逐一連接;②移動活塞,記錄注射器的刻度值V,同時記錄對應(yīng)的由計算機顯示的氣體壓強值P;③建立縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)分別是___________(請用符號表示坐標(biāo)軸上的物理量)的坐標(biāo)系,利用圖像處理實驗數(shù)據(jù),得到如圖2所示圖線。(2)如果實驗操作規(guī)范正確,已知a、b,根據(jù)圖線可得所測的小物體的體積為_____________。參考答案:
數(shù)據(jù)采集器
(1分)
V和1/P
(2)(3分)
a
13.某同學(xué)在做測定木板與木塊間的動摩擦因數(shù)的實驗時,設(shè)計了兩種實驗方案.方案A:木板固定,用彈簧測力計拉動木塊.如圖(a)所示.方案B:彈簧固定,用手拉動木板,如圖(b)所示.除了實驗必需的彈簧測力計、木板、木塊、細(xì)線外,該同學(xué)還準(zhǔn)備了質(zhì)量為200g的砝碼若干個.(g=10m/s2)(1)上述兩種方案中,你認(rèn)為更合理的是方案________(2)該同學(xué)在重2N的木塊上加放了2個砝碼,彈簧測力計穩(wěn)定后的示數(shù)為1.5N,則木板與木塊間的動摩擦因數(shù)μ=________.參考答案:三、實驗題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.用發(fā)光二極管制成的LED燈具有發(fā)光效率高、使用壽命長等優(yōu)點,在生產(chǎn)與生活中得到廣泛應(yīng)用。發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦裕螂娮栎^小,反向電阻很大。某同學(xué)想借用“測繪小燈泡的伏安特性曲線”的方法來研究發(fā)光二極管的伏安特性。①實驗先判斷發(fā)光二極管的正負(fù)極,該同學(xué)使用多用電表歐姆擋的“×1k”擋來測量二極管的電阻,紅、黑表筆分別與二極管兩腳(“長腳”和“短腳”)接觸,發(fā)現(xiàn)指針幾乎不動。調(diào)換接觸腳后,指針偏轉(zhuǎn)情況如圖甲所示,由圖可讀出此時二極管的阻值為
▲
Ω。②根據(jù)“測繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗電路,他設(shè)計了如圖乙所示的電路測量發(fā)光二極管的正向伏安特性。則發(fā)光二極管的“長腳”應(yīng)與圖乙中的
▲
(選填“a”或“b”)端連接。③按圖乙的電路圖將圖丙中的實物連線補充完整。④該同學(xué)測得發(fā)光二極管的正向伏安特性曲線如圖丁所示,實驗時發(fā)現(xiàn),當(dāng)電壓表示數(shù)U=0.95V時,發(fā)光二極管開始發(fā)光。那么請你判斷圖甲狀態(tài)下發(fā)光二極管
▲
(選填“發(fā)光”或“不發(fā)光”),并說明理由
▲
。參考答案:.①7.8(±0.1)k或7800(±100);
②b;
③如圖丙;
④發(fā)光;由伏安特性曲線知,-阻值為7.8kΩ時對應(yīng)的工作電壓約為1.20V,超過二極管的發(fā)光電壓,故二極管發(fā)光。(參考方法:在圖丁中作一條過原點的直線,直線的斜率為7.8,直線與伏安特性曲線的交點的縱坐標(biāo)值即為甲狀態(tài)下二極管二端的電壓)15.某學(xué)習(xí)小組為了測小電動機的內(nèi)阻,進(jìn)行了如下的實驗:①測得滑塊的質(zhì)量為5.0kg;②將滑塊、打點計時器和紙帶安裝在水平桌面上,如圖甲所示;③接通打點計時器(其打點周期為0.02s);④電動機以額定功率通過水平細(xì)繩牽引滑塊運動,達(dá)到最大速度時,輸入電動機電流為0.5A,電動機兩端電壓為36V,一段時間后關(guān)閉電源并立即制動電動機,待滑塊靜止時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)小車在整個過程中所受的阻力恒定)。在關(guān)閉電源前后,打點計時器在紙帶上打出的部分點跡如圖乙所示。請你分析紙帶的數(shù)據(jù),回答下列問題:(計算結(jié)果保留二位有效數(shù)字)①該滑塊達(dá)到的最大速度為_________________m/s;②關(guān)閉電源后,滑塊運動的加速度大小為_______________m/s2;③該電動機的內(nèi)阻為____________Ω。參考答案:試題分析:紅色字體紙帶上點跡均勻時,滑塊以最大速度做勻速直線運動,則,在求解加速度時為了減少誤差應(yīng)當(dāng)用逐差法,即。電動機的總功率等于內(nèi)阻損耗的功率與輸出機械功率之和,根據(jù)能量守恒定律,有UI=I2r+Fvm其中:F=f=ma代入數(shù)據(jù)可得r=12Ω??键c:打點計時器織帶的處理,逐差法求加速度,能量守恒定律四、計算題:本題共3小題,共計47分16.有人設(shè)計了一種可測速的跑步機。測速原理如圖所示,該機底面固定有間距為L、長度為d的平行金屬電極。電極間充滿磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場,理想伏特表和電阻R并聯(lián)后接在電極的兩端。絕緣橡膠帶上固定有間距為d的平行細(xì)金屬條,橡膠帶在電動機帶動下運動時,金屬條將隨著橡膠帶進(jìn)入磁場區(qū)域,金屬條跟電極接觸良好,金屬條的電阻均為r,其他部分的電阻均可忽略不計。(1)寫出橡膠帶運動速度v跟伏特表示數(shù)U之間的表達(dá)式;(2)橡膠帶以速度v1勻速運動時,每根金屬條穿過磁場區(qū)域克服安培力做的功;(3)關(guān)閉電動機,運動員在跑步機上跑步時對橡膠帶的靜摩擦力也可以帶動橡膠帶運動,這種跑步機被稱為機械式跑步機。假定橡膠帶在此種情況下運動時受到的機械阻力跟速度的平方成正比,即,k為比例常數(shù),并且運動員消耗的體能全部用來維持橡膠帶勻速運動。求橡膠帶以速度v2勻速運動時運動員消耗的功率。參考答案:解:(1)金屬條做切割磁感線運動產(chǎn)生的電動勢大小
…2分回路中的電流大小為
…1分伏特表的示數(shù)
…1分解得
…2分(2)金屬條中的電流
…3分金屬條受的安培力大小
…2分金屬條克服安培力做功 …3分(3)運動員對橡膠帶的摩擦力大小F=f+F2 …2分F2=BI2L=
………2分運動員消耗的最小功率=(f+F2 )v2……2分17.(12分)質(zhì)量為m=3000t的火車,在恒定的額定功率下由靜止出發(fā),運動中受到恒定不變的阻力作用,經(jīng)過103s,行程12km后,達(dá)到最大速度72km/h,求列車的額定功率和它受到的阻力。參考答案:解析:設(shè)額定功率為P,阻力為f,最大速度為v,則
由動能定理得:pt-fs=1/2mv2
又p=fv
聯(lián)立兩等式得:p=1.5×106W,
f=7.5×104N18.(14分)神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體,探尋黑洞的方案之一是觀測雙星系統(tǒng)的運動規(guī)律。天文學(xué)家觀測河外星系麥哲倫云時,發(fā)現(xiàn)了LMCX-3雙星系統(tǒng),它由可見星A和不可見的暗星B構(gòu)成,兩星視為質(zhì)點,不考慮其它天體的影響,A、B圍繞兩者的連線上的O點做勻速圓周運動,它們之間的距離保持不變,如圖所示,引力常量為G,由觀測能
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