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山東省濟(jì)南市育文中學(xué)2022-2023學(xué)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(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(單選)2012年12月27日,我國自行研制的“北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)”(BDS)正式組網(wǎng)投入商用.2012年9月采用一箭雙星的方式發(fā)射了該系統(tǒng)中的兩顆圓軌道半徑均為21332km的“北斗-M5”和“北斗M-6”衛(wèi)星,其軌道如圖所示。關(guān)于這兩顆衛(wèi)星,下列說法正確的是
A.兩顆衛(wèi)星的向心加速度相同
B.兩顆衛(wèi)星的速率均小于7.9m/s
C.北斗-M6的速率大于同步衛(wèi)星的速率D.北斗-M5的運(yùn)行周期大于地球自轉(zhuǎn)周期參考答案:C2.(多選)小球質(zhì)量為m,用長為L的輕質(zhì)細(xì)線懸掛在O點(diǎn),在O點(diǎn)的正下方處有一釘子P,把細(xì)線沿水平方向拉直,如圖所示,無初速度地釋放小球,當(dāng)細(xì)線碰到釘子的瞬間,設(shè)線沒有斷裂,則下列說法正確的是A.小球的角速度突然增大
B.小球的瞬時(shí)速度突然增大C.小球的向心加速度突然增大
D.小球?qū)揖€的拉力突然增大參考答案:ACD3.兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a和b,用質(zhì)量可忽略的剛性細(xì)桿相連,放置在一個(gè)光滑的半球面內(nèi),如圖所示。已知小球a和b的質(zhì)量之比為,細(xì)桿長度是球面半徑的倍。兩球處于平衡狀態(tài)時(shí),細(xì)桿與水平面的夾角是(
)A.45°
B.30°
C.22.5°
D.15°參考答案:D4.(單選)建筑工人用圖所示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料,質(zhì)量為70kg的工人站在地面上,通過定滑輪將20kg的建筑材料以0.5m/s2的加速度拉升,忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦,則工人對(duì)地面的壓力大小為(g取l0m/s2)
A.510N
B.490N
C.890N
D.910N
參考答案:B5.如圖所示,單匝正方形閉合線框abcd由粗細(xì)均勻的絕緣棒制成,每邊長為A,P是線框的中心,線框上均勻地分布著正電荷.現(xiàn)在線框下側(cè)中點(diǎn)M處取下足夠短的帶電量為Q的一小段,將其沿PM連線向下移動(dòng)的距離到N處,若線框的其他部分的帶電量與電荷分布保持不變,則此時(shí)P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為()A. B. C. D.參考答案:C【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系;電場強(qiáng)度.【分析】抓住沒有截取一小段時(shí),結(jié)合對(duì)稱性得出P點(diǎn)的場強(qiáng)為零,從而得出截取后剩余部分在P點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向,再根據(jù)點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式得出截取部分在P點(diǎn)的場強(qiáng)大小和方向,根據(jù)場強(qiáng)的合成求出P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小.【解答】解:沒有截取一小段時(shí),根據(jù)對(duì)稱性知,P點(diǎn)的合場強(qiáng)為零,則截取的部分和剩下的其余部分在P點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)等大反向,剩下的其余部分在P點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小,方向向下,當(dāng)截取的部分移到N點(diǎn)時(shí),在P點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小,方向向上,則P點(diǎn)的合場強(qiáng)大小E==,方向向下,故C正確,ABD錯(cuò)誤.故選:C.二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.某放射性元素經(jīng)過6天后,只剩下1/8沒有衰變,它的半衰期是
天。為估算某水庫的庫容,可取一瓶無毒的該放射性元素的水溶液,測得瓶內(nèi)溶液每分鐘衰變8×107次?,F(xiàn)將這瓶溶液倒入水庫,8天后在水庫中取水樣1.0m3(可認(rèn)為溶液己均勻分布),測得水樣每分鐘衰變20次。由此可知水庫中水的體積約為
m3。參考答案:2
2.5×1057.質(zhì)量為2.0kg的物體,從離地面l6m高處,由靜止開始勻加速下落,經(jīng)2s落地,則物體下落的加速度的大小是
m/s2,下落過程中物體所受阻力的大小是
N.(g取l0m/s2)參考答案:8.示波器是著名的實(shí)驗(yàn)儀器,如圖是示波器的示意圖,金屬絲發(fā)射出來的電子被加速后從金屬板的小孔穿出,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場。電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場后沿直線前進(jìn),最后打在熒光屏上。設(shè)加速電壓U1,偏轉(zhuǎn)極板長L,偏轉(zhuǎn)板間距d,當(dāng)電子加速后從兩偏轉(zhuǎn)板的中央沿與板平行方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場。偏轉(zhuǎn)電壓U2為 時(shí),電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大。參考答案:U2=2d2U1/L2,9.一列頻率為2.5Hz的簡諧橫波沿x軸傳播,在t1=0時(shí)刻波形如圖中實(shí)線所示,在t2=0.7s時(shí)刻波形如圖中虛線所示。則虛線時(shí)刻橫坐標(biāo)為x=3m的質(zhì)點(diǎn)的速度是______________(選填“最大,零”);在t3=0.1s時(shí)位于0<x<5m區(qū)間的質(zhì)點(diǎn)中有一部分正向y軸正方向運(yùn)動(dòng),這些質(zhì)點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)區(qū)間是______________。
參考答案:零,1m<x<3m
10.
(5分)空間存在以ab、cd為邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向外,區(qū)域?qū)抣1,現(xiàn)有一矩形線框處在圖中紙面內(nèi),它的短邊與ab重合,長度為,長邊的長度為如圖所示,某時(shí)刻線框以初速v沿與ab垂直的方向進(jìn)入磁場區(qū)域,同時(shí)某人對(duì)線框放以作用力,使它的速度大小和方向保持不變,設(shè)該線框的電阻為R,從線框開始進(jìn)入磁場到完全離開磁場的過程中,人對(duì)線框作用力所做的功等于_______________。
參考答案:答案:11.(3-4模塊)(3分)一列向右傳播的簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/s,P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=0.96m。波源O點(diǎn)剛開始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向__▲___(填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”),波的周期為___▲___s。從圖中狀態(tài)為開始時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過__▲__s時(shí)間第二次達(dá)到波峰。參考答案:答案:y的負(fù)方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分)12.有一半徑為r1,電阻為R,密度為ρ的均勻圓環(huán)落入磁感應(yīng)強(qiáng)度B的徑向磁場中,圓環(huán)截面的半徑為r2(r2?r1)。如圖所示,當(dāng)圓環(huán)在加速下落到某一時(shí)刻時(shí)的速度為v,則此時(shí)圓環(huán)的加速度a=________,如果徑向磁場足夠長,則圓環(huán)的最大速度vm=[jf26]
_________。參考答案:.a(chǎn)=g-,vm=13.如圖所示,由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi),活塞與氣缸壁之間無摩擦,活塞上方存有少量液體,將一細(xì)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(qiáng)與外界的溫度均保持不變,下列各個(gè)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(qiáng)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(diǎn)的直線,故圖D正確。故選D。該過程中,體積增大,氣體對(duì)外界做功,W<0,等溫變化,所以Q>0,氣體要吸收熱量。三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)制作了一個(gè)"水果電池":將一銅片和一鋅片分別插入同一
只蘋果內(nèi),就構(gòu)成了簡單的"水果電池"。其電動(dòng)勢約為1.5V,可是這種電池并不能點(diǎn)
亮額定電壓為1·5V、額定電流為0.3A的小燈泡,原因是流過小燈泡的電流太小了,經(jīng)實(shí)驗(yàn)測得電流約為3mA。為了測量該"水果電池"的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r,現(xiàn)備有下列器材:
A.待測"水果電池"
B.電流表A(量程0-3mA.內(nèi)阻約10Ω)
C.電壓表V(量程0~1.5V內(nèi)阻約1KΩ)D.滑動(dòng)變阻器兄(0~1kΩ)E.滑動(dòng)變阻器R,(0~30KΩ)F.開關(guān)、導(dǎo)線等。
①實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用
(選填R1,"或"R2,"),并在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。②根據(jù)實(shí)驗(yàn)中實(shí)測數(shù)據(jù)得到的U-I圖象如圖所示,"水果電他"的電動(dòng)勢和內(nèi)阻為E測=
V,r測=
Ω③本實(shí)驗(yàn)電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的測量值與真實(shí)值相比,電動(dòng)勢E測
E真,內(nèi)電阻
r測
r真(均選填">"、"二"或"<")。參考答案:15.利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證自由落體機(jī)械能守恒時(shí),下列器材中不必要的是
A.重物
B.紙帶C.天平
D.低壓電源參考答案:答案:C四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖甲所示,一個(gè)質(zhì)量m=0.1kg的正方形金屬框總電阻R=0.5Ω,金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合),自靜止開始沿斜面下滑,下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB′平行、寬度為d的勻強(qiáng)磁場后滑至斜面底端(金屬框下邊與BB′重合),設(shè)金屬框在下滑過程中的速度為v,與此對(duì)應(yīng)的位移為x,那么v2-x圖象(記錄了金屬框運(yùn)動(dòng)全部過程)如圖乙所示,已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場方向垂直斜面向上.試問:(g取10m/s2)(1)根據(jù)v2-x圖象所提供的信息,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大;(2)計(jì)算出金屬框從斜面頂端滑至底端所需的時(shí)間為多少;參考答案:,17.如圖,紙面內(nèi)直線MN左側(cè)邊長為L的正方形區(qū)域OACD中.有方向平行于AC的勻強(qiáng)電場.O處的粒子源沿垂直于AC方向發(fā)射速度為v0的正電粒子,粒子質(zhì)量為m、電荷量為q.粒子恰好從AC的中點(diǎn)P經(jīng)過.不計(jì)粒子重力.
(1)求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E;(2)若MN右側(cè)全部空間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,使粒子再次進(jìn)入電場,求磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件:(3)若MN右側(cè)的磁場僅限于左邊界與MN重合的矩形區(qū)域內(nèi).求粒子從離開P點(diǎn)到再次垂直進(jìn)入電場經(jīng)歷的最長時(shí)間.參考答案:【考點(diǎn)】:帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng);帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng).【專題】:帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)專題.【分析】:(1)粒子在偏轉(zhuǎn)電場中僅受豎直向下的電場力,做類平拋運(yùn)動(dòng),水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向做初速度為零勻加速直線運(yùn)動(dòng),可以解出電場強(qiáng)度;(2)解出粒子離開電場時(shí)的速度方向即粒子進(jìn)入磁場的速度方向,做出運(yùn)動(dòng)軌跡圖,解出粒子進(jìn)入磁場和離開磁場兩位置間的距離;根據(jù)洛倫茲力提供向心力得出磁感應(yīng)強(qiáng)度與半徑的關(guān)系即可求出磁感應(yīng)強(qiáng)度.(3)根據(jù)題目的要求做出粒子從de邊射出的臨界條件的軌跡,結(jié)合牛頓第二定律,即可求解.:解:(1)粒子在偏轉(zhuǎn)電場中僅受豎直向下的電場力,做類平拋運(yùn)動(dòng),水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng):L=v0t豎直方向做初速度為零勻加速直線運(yùn)動(dòng):qE=ma整理得:(2)設(shè)粒子經(jīng)過P時(shí)的速度的大小是v,方向與AC的夾角是θ,則:sinθ=解得:,θ=45°根據(jù)左手定則可知,粒子將從PC中間某處再次進(jìn)入電場,磁感應(yīng)強(qiáng)度最小時(shí)對(duì)應(yīng)的位置是C,運(yùn)動(dòng)的軌跡的示意圖如圖.由幾何關(guān)系知,粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑:根據(jù)牛頓第二定律:整理得:所以磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足的條件是:(3)要使粒子最終垂直于AC進(jìn)入電場,則粒子離開P點(diǎn)后,先做一段直線運(yùn)動(dòng)后再進(jìn)入磁場,且磁場的位置越靠下,粒子通過的軌跡的弧長越大,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長,最長時(shí)間對(duì)應(yīng)從C點(diǎn)進(jìn)入,運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖.由幾何關(guān)系知:粒子從P到C通過的路程為:時(shí)間:t=整理得:答:(1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)是;(2)若MN右側(cè)全部空間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,使粒子再次進(jìn)入電場,磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件是:(3)若MN右側(cè)的磁場僅限于左邊界與MN重合的矩形區(qū)域內(nèi).粒子從離開P點(diǎn)到再次垂直進(jìn)入電場經(jīng)歷的最長時(shí)間是.18.如圖所示為一個(gè)帶有閥門K、容積為2dm3的容器(容積不可改變)。先打開閥門讓其與大氣連通,再用打氣筒向里面打氣,打氣筒活塞每次可以打進(jìn)1×105Pa、200cm3的空氣,忽略打氣和用氣時(shí)氣體的溫度變化(設(shè)外界大氣的壓強(qiáng)po=1×105Pa)
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