山東省聊城市東昌高級中學2021-2022學年高三物理月考試卷含解析

山東省聊城市東昌高級中學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.教室兩個門都安裝有鎖，同學早晨到校時，只要打開其中一扇門，同學們就可以進教室．這里的“打開兩扇門”和“同學進教室”之間體現(xiàn)了某種邏輯關系，下列門電路中也具有這種邏輯關系的是

（

）`參考答案：A2.下列說法正確的是

．

A．玻爾提出的原子模型，徹底否定了盧瑟福的原子核式結構學說B．愛因斯坦提出的質(zhì)能方程E=mc2中的E是發(fā)生核反應中釋放的核能C．在光電效應中，當入射光的波長大于截止波長時不發(fā)生光電效應D．巴爾末根據(jù)氫原子光譜分析，總結出了氫原子光譜可見光區(qū)波長公式E．原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，可能吸收或輻射出一定頻率的光子參考答案：CDE3.一輛汽車在平直的公路上運動，運動過程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牽引功率，其牽引力和速度的圖象如圖所示。若已知汽車的質(zhì)量m，牽引力F1和速度v1及該車所能達到的最大速度v3。則根據(jù)圖象所給的信息，下列說法正確的是(

)A．汽車運動中的最大功率為F1v3

B．速度為v2時的加速度大小為F1v1/mv2C．汽車行駛中所受的阻力F1v1/v3

D．恒定加速時，加速度為F1/m參考答案：C4.一座大樓中有一部直通高層的客運電梯，電梯的簡化模型如圖1所示。已知電梯在t=0時由靜止開始上升，電梯的加速度a隨時間t的變化如圖2所示。如圖1所示，一質(zhì)量為M的乘客站在電梯里，電梯對乘客的支持力為F。根據(jù)a-t可以判斷，力F大小不變，且F＜Mg的時間段為A．1~8s內(nèi)

B．8~9s內(nèi)

C．15~16s內(nèi)

D．16~23s內(nèi)參考答案：D5.一帶電油滴在勻強電場中的運動軌跡如右圖中虛線所示，電場方向豎直向下，若不計空氣阻力，則此帶電油滴只在重力和電場力作用下從運動到的過程中，能量變化情況為A．動能減小

B．電勢能增加

C．機械能增大

D．重力勢能和電勢能之和減小參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.根據(jù)玻爾原子結構理論，氦離子（）的能級圖如題12C-1圖所示。電子處在n=3軌道上比處在n=5軌道上離氦核的距離___▲____（選填“近”或“遠”）。當大量處在n=4的激發(fā)態(tài)時，由于躍遷所發(fā)射的譜線有___▲____條。參考答案：近

6量子數(shù)越大，軌道越遠，電子處在n=3軌道上比處在n=5軌道上離氦核的距離要近；處在n=4的激發(fā)態(tài)時，由于躍遷所發(fā)射的譜線有=6條。7.物體因繞軸轉(zhuǎn)動而具有的動能叫轉(zhuǎn)動動能，轉(zhuǎn)動動能的大小與物體轉(zhuǎn)動的角速度有關．為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動動能EK與角速度ω的關系，可采用下述方法：先讓砂輪由動力帶動勻速轉(zhuǎn)動，測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，由于輪與軸之間存在摩擦，砂輪最后停下，測出脫離動力到停止轉(zhuǎn)動砂輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n．測得幾組不同的ω和n如下表所示ω（rad/s）

0.5

1

2

3

4n5

20

80

180

320Ek（J）

另外已測得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN．（1）試計算出每次脫離動力時砂輪的轉(zhuǎn)動動能，并填入上表中；（2）試由上述數(shù)據(jù)推導出該砂輪轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關系式Ek=2ω2；（3）若脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過45圈后角速度ω=2rad/s．參考答案：考點：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．專題：勻速圓周運動專題．分析：（1）砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功公式W=f?n?πD，f是轉(zhuǎn)軸間的摩擦力大小，n是砂輪脫離動力到停止轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，D是砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑．根據(jù)動能定理得知，砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功等于砂輪動能的減小，求解砂輪每次脫離動力的轉(zhuǎn)動動能．（2）采用數(shù)學歸納法研究砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關系式：當砂輪的角速度增大為原來2倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的4倍；當砂輪的角速度增大為原來4倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關系式Ek=kω2．將任一組數(shù)據(jù)代入求出比例系數(shù)k，得到砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關系式．（3）根據(jù)動能與角速度的關系式，用砂輪的角速度表示動能，根據(jù)動能定理求出轉(zhuǎn)過45圈后的角速度．解答：解：（1）根據(jù)動能定理得：Ek=f?n?πD，代入計算得到數(shù)據(jù)如下表所示．ω/rad?s﹣10.51234n5.02080180320Ek/J0.5281832（2）由表格中數(shù)據(jù)分析可知，當砂輪的角速度增大為原來2倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的4倍，得到關系Ek=kω2．當砂輪的角速度增大為原來4倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關系式Ek=kω2．k是比例系數(shù)．將任一組數(shù)據(jù)比如：ω=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關系式是Ek=2ω2（3）根據(jù)動能定理得﹣f?n?πD=2ω22﹣2ω12代入解得ω2=2rad/s故答案為：（1）如表格所示；（2）2ω2；（3）2．點評：本題考查應用動能定理解決實際問題的能力和應用數(shù)學知識處理物理問題的能力；注意摩擦力做功與路程有關．8.（4分）如圖所示，、是系在絕緣細線兩端，帶有等量同種電荷的小球，現(xiàn)將絕緣細線繞過光滑定滑輪，將兩球懸掛起來，兩球平衡時，的線長等于的線長，球靠在光滑絕緣豎直墻上，懸線偏離豎直方向60°，則、兩球的質(zhì)量之比為

。參考答案：

答案：9.一物塊靜置于水平面上，現(xiàn)用一與水平方向成37°角的拉力F使物體開始運動，如圖（a）所示．其后一段時間內(nèi)拉力F隨時間變化和物體運動速度隨時間變化的圖象如圖（b）所示，已知物塊的質(zhì)量為0.9kg，g=10m/s2．根據(jù)圖象可求得，物體與地面間的動摩擦系數(shù)為，0～1s內(nèi)拉力的大小為6.6N．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的速度與時間的關系．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：由速度時間圖象抓住1～t1時間內(nèi)做勻速直線運動，根據(jù)共點力平衡求出動摩擦因數(shù)，從圖象中求出物體運動的加速度，由牛頓第二定律可求得物體受到的拉力的大?。獯穑航猓何矬w在0～1s內(nèi)做勻加速直線運動，在1～t1時間內(nèi)做勻速直線運動，最好做勻減速直線運動．對于勻速直線運動階段，有：Fcos37°=f，f=μ（mg﹣Fsin37°）解得：．在0～1s內(nèi)，做勻加速直線運動，加速度a=4m/s2．F1cos37°﹣μ（mg﹣F1sin37°）=ma解得F1=6.6N．故答案為：，6.6點評：解決本題的關鍵理清物體的運動規(guī)律，結合牛頓第二定律進行求解．10.在“用DIS研究小車加速度與所受合外力的關系”實驗中時，甲、乙兩組分別用如圖（a）、（b）所示的實驗裝置實驗，重物通過細線跨過滑輪拉相同質(zhì)量小車，位移傳感器（B）隨小車一起沿水平軌道運動，位移傳感器（A）固定在軌道一端．甲組實驗中把重物的重力作為拉力F，乙組直接用力傳感器測得拉力F，改變重物的重力重復實驗多次，記錄多組數(shù)據(jù)，并畫出a-F圖像。（1）位移傳感器（B）屬于

。（填“發(fā)射器”或“接收器”）（2）甲組實驗把重物的重力作為拉力F的條件是

。（3）圖（c）中符合甲組同學做出的實驗圖像的是

；符合乙組同學做出的實驗圖像的是

。參考答案：（1）發(fā)射器（2分）（2）小車的質(zhì)量遠大于重物的質(zhì)量（2分）（3）②（1分）；①（1分）11.一個氮14原子核內(nèi)的核子數(shù)有______個；氮14吸收一個α粒子后釋放出一個質(zhì)子，此核反應過程的方程是________。參考答案：14， 12.為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，小亮設計了如圖所示的裝置進行實驗。實驗中，當木塊A位于水平桌面上的O點時，重物B剛好接觸地面。將A拉到P點，待B穩(wěn)定后靜止釋放，A最終滑到Q點．分別測量OP、OQ的長度h和s。改變h，重復上述實驗，分別記錄幾組實驗數(shù)據(jù)。(1)實驗開始時，發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪。請?zhí)岢鰞蓚€解決方法。(2)請根據(jù)下表的實驗數(shù)據(jù)作出s－h(huán)關系的圖象。h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(3)實驗測得A、B的質(zhì)量分別為m＝0.40kg、M＝0.50kg.根據(jù)s－h(huán)圖象可計算出A木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝________。(結果保留一位有效數(shù)字)(4)實驗中，滑輪軸的摩擦會導致μ的測量結果______(選填“偏大”或“偏小”)。參考答案：(1)減小B的質(zhì)量(或增大A的質(zhì)量)增加細線的長度(或降低B的起始高度)

(2)如圖所示

(3)0.4

(4)偏大13.如圖甲所示為某一測量電路，電源電壓恒定。閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器由最右端滑動至最左端，兩電壓表的示數(shù)隨電流變化的圖象如圖乙所示，可知：_____(填“a”或“b”)是電壓表V2示數(shù)變化的圖象，電源電壓為_____V，電阻Rl阻值為_____Ω，變阻器最大阻值為_____Ω。參考答案：.b（2分），6V（2分），10Ω（2分），20Ω三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時的體積。（2）說明BC過程壓強變化的微觀原因（3）沒AB過程氣體吸收熱量為Q，BC過氣體

放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因。參考答案：解析：（1）設氣體在B狀態(tài)時的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動能減小，導致氣體壓強減小。(3)大于；因為TA=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學第一定律可知大于?？键c：壓強的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學第一定律15.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止狀態(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時彈簧的壓縮量為H。對C機械能守恒：

C與A彈性碰撞：對C與A組成的系統(tǒng)動量守恒：

動能不變：

解得：

開始時彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢能不變，機械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質(zhì)量為M=0.5kg、長L=1m的平板車B靜止在光滑水平面上，小車左端緊靠一半徑為R=0.8m的光滑四分之一圓弧，圓弧最底端與小車上表面相切，圓弧底端靜止一質(zhì)量為mC=1kg的滑塊．現(xiàn)將一質(zhì)量為mA=1kg的小球從圓弧頂端靜止釋放，小球到達圓弧底端后與C發(fā)生彈性碰撞．C與B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，取g=10m/s2．若在C剛好滑上木板B上表面的同時，給B施加一個水平向右的拉力F．試求：（1）滑塊C滑上B的初速度v0．（2）若F=2N，滑塊C在小車上運動時相對小車滑行的最大距離．（3）如果要使C能從B上滑落，拉力F大小應滿足的條件．參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關系；滑動摩擦力．.專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：（1）根據(jù)動能定理求出A到達圓弧底端的速度，結合動量守恒定律和能量守恒定律求出碰撞后C滑上B的速度．（2）物體C滑上木板B以后，作勻減速運動，B做勻加速直線運動，抓住兩者速度相等，結合運動學公式和牛頓第二定律求出相對滑動的最大距離．（3）當F較小時滑塊C從B的右端滑落，滑塊C能滑落的臨界條件是C到達B的右端時，C、B具有共同的速度；當F較大時，滑塊C從B的左端滑落，在C到達B的右端之前，就與B具有相同的速度，此時的臨界條件是之后C必須相對B靜止，才不會從B的左端滑落．根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式綜合求解．解答：解：（1）設A到達圓弧底端的速度為v，由動能定理可得：，代入數(shù)據(jù)解得．A與C發(fā)生彈性碰撞，規(guī)定初速度的方向為正方向，由動量守恒定律可得：mAv=mAv′+mcv0，由機械能守恒定律可得：，由以上兩式解得v′=0，v0=4m/s．（2）物體C滑上木板B以后，作勻減速運動，此時設B的加速度為aB，C的加速度為aC，由牛頓第二定律得，μmCg=mCaC，解得，木板B作加速運動，由牛頓第二定律得，F(xiàn)+μmCg=MaB，代入數(shù)據(jù)解得．兩者速度相同時，有：v0﹣aCt=aBt，代入數(shù)據(jù)解得t=0.4s．C滑行距離，B滑行的距離C與B之間的最大距離△s=sC﹣sB=0.80m．（3）C從B上滑落的情況有兩種：①當F較小時滑塊C從B的右端滑落，滑塊C能滑落的臨界條件是C到達B的右端時，C、B具有共同的速度v1，設該過程中B的加速度為aB1，C的加速度不變，根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律：，，由以上兩式可得：，v1=3.0m/s，再代入F+μmCg=MaB1得，F(xiàn)=1N．即若F＜1N，則C滑到B的右端時，速度仍大于B的速度，于是將從B上滑落．②當F較大時，滑塊C從B的左端滑落，在C到達B的右端之前，就與B具有相同的速度，此時的臨界條件是之后C必須相對B靜止，才不會從B的左端滑落．對B、C整體有：F=（mC+M）a，對于C有：μmCg=mCa由以上兩式解得F=3N，即若F大于3N，A就會相對B向左滑行．綜上所述，力F滿足的條件是：3N≤F或F≤1N．答：（1）滑塊C滑上B的初速度為4m/s．（2）若F=2N，滑塊C在小車上運動時相對小車滑行的最大距離為0.80m．（3）如果要使C能從B上滑落，拉力F大小應滿足的條件3N≤F或F≤1N．點評：本題是機械能守恒、牛頓第二定律、動量守恒和能量守恒的綜合應用，對于相對運動的距離，可以通過動力學知識求解，也可以根據(jù)能量守恒和動量守恒綜合求解．17.為了測量列車的速度及加速度，可采用下述裝置：在列車底部安裝一個正方形線圈，而在軌道上每隔40m安裝一塊磁性很強的小磁鐵，當列車經(jīng)過磁鐵上方時，有感應電流產(chǎn)生，記錄此電流就可換算成列車的速度及加速度。視磁鐵上方區(qū)域的磁場為勻強磁場，其區(qū)域面積與線圈面積相同，磁場方向與線圈截面垂直，磁感應強度B=0.004T，線圈邊長l=0.1m，匝數(shù)n=5，包括連線總電阻R=0.4Ω?，F(xiàn)記錄到某列車駛過時的電流-位移圖像如圖所示，請計算：（1）在離開O(原點)20m處列車速度v的大??；（2）從20m處到60m處列車加速度a的大小(假設列車作勻加速運動)。參考答案：解答與評分標準：

（1）由圖線知道列車在離開原點20m處的感應電流為0.02A （1分）E=nBLv，I=E/R

（1分）I=nBlv/R，