2022年湖南省郴州市湘阴渡中学高三物理月考试卷含解析

2022年湖南省郴州市湘阴渡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. 如图所示，将一轻质弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，刻度尺的0刻线与弹簧上端对齐，使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上。

当弹簧下端挂一个50g 的砝码时，指针示数为L1=3.40 cm，当弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针示数为L2=5.10 cm。

g取9.8m/s2。

由此可知
A．弹簧的原长是1.70cm
B．仅由题给数据无法获得弹簧的原长
C．弹簧的劲度系数是28N/m
D．由于弹簧的原长未知，无法算出弹簧的劲度系数
参考答案：
AC
2. （单选题）如图所示，电路中的A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器。

当开关S断开与闭合时，A、B灯泡发光情况是（）
A．S刚闭合后，A灯亮一下又逐渐变暗，B灯逐渐变亮
B．S刚闭合后，B灯亮一下又逐渐变暗，A灯逐渐变亮
C．S闭合足够长时间后，A灯泡和B灯泡一样亮
D．S闭合足够长时间后再断开，B灯立即熄灭，A灯逐渐熄灭
参考答案：
A
AB、S刚闭合后，A灯亮一下又逐渐变暗，B灯逐渐变亮，故A正确B错误；CD、S闭合足够长时间后，A灯泡熄灭，B灯泡亮。

S闭合足够长时间后再断开，电容器C通过灯泡B放电，B灯逐渐熄灭，由于L产生自感电动势，与A灯构成闭合电路，A灯逐渐熄灭，故CD错误。

故选A。

3. （单选）均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=2R．已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为（A ）
A．B．
C．D．
参考答案：
A
4. 一吊篮悬挂在绳索的下端放在地面上，某人站在高处将吊篮由静止开始竖直向上提起.运动过程中，吊篮的机械能与位移的关系如右图所示，其中0～x1段图象为直线，x1～x2段图象为曲线，x2～x3段图象为水平直线，则下列说法正确的是
A．在0～x1过程中，吊篮所受拉力均匀增大
B．在0～x1过程中，吊篮的动能不断增大
C．吊篮在x2处的动能可能小于x1处的动能
D．在x2～x3过程中, 吊篮受到的拉力等于重力
参考答案：
BC
5. 太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道，“行星公转周期的平方”与“行星与太阳的平均距离的三次方”成正比.地球与太阳之间平均距离约为1.5亿千米，结合下表可知，火星与太阳之间的平
均距离约为（）
A. 1.2亿千米
B. 2.3亿千米
C. 4.6亿千米
D. 6.9亿千米
参考答案：
B
由题意可知，行星绕太阳运转时，满足＝常数，设地球的公转周期和轨道半径分别为T1、r1，火星
绕太阳运行的公转周期和轨道半径分别为T2、r2.由＝代入数值得r2＝2.3亿千米．
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一端封闭的玻璃管自重为G，横截面积为S，内装一段高为h的水银柱，封闭了一定质量的气体。

现将玻璃管封闭端用弹簧测力计悬起，另一端没入水银槽中，如图所示。

当玻璃管没入一定深度后，弹簧测力计的示数为G。

若当时的大气压为p0，则此时管内上方气体的压强为_______，玻璃管内、外水银面的高度差△x为_______。

(设玻璃管壁的厚度不计) 参考答案：
p0 h
7. (5分)三个阻值相同，额定电压也相同的电阻，将其中两个并联再与第三个串联，共同能承受的最大总电压为U1，最大总功率为P 1
；若将两个串联后再与第三个并联，则共同能承
受的最大总电压为
U2，最大总功率为P2；则U1︰U2＝，P1︰P2
＝。

参考答案：
答案：3︰2、1︰1
8. 如图7甲所示为用打点计时器记录小车运动情况的装置，开始时小车在水平玻璃板上做匀速直线运动，后来在薄布面上做匀减速直线运动，所打出的纸带如图乙所示(附有刻度尺)，纸带上相邻两点对应的时间间隔为0.02 s.
图7
从纸带上记录的点迹情况可知，A、E两点迹之间的距离为________ cm，小车在玻璃板上做匀速直线运动的速度大小为________ m/s，小车在布面上运动的加速度大小为________ m/s2.
参考答案：
7.20(7.19～7.21均可)；0.90(0.89～0.91均可)；5.0(4.9～5.1均可)
9. 21．如上右图所示，把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中，所受到的浮力为
和
，则
；若它们的液面相平，则两液体对容器底部
的压强关系是。

参考答案：
=（等于） <（小于）
10. 相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c ，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。

并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。

参考答案： 相等 后
11. 对于绕轴转动的物体，描述转动快慢的物理量有角速度ω等物理量．类似加速度，角加速度β描述角速度的变化快慢，则角加速度β的定义式是
，单位是 rad/s 2 ．
参考答案：
时间的比值，由公式
知在国际单位制中β的单位为rad/s 2，
解答：
解：角加速度为角速度变化量与所用时间的比值，由公式
知在国际单位制中β的单位
为rad/s 2，
故答案为：
，rad/s 2
点评： 本题比较新颖，利用类似法可以写出角加速度、角速度和角度公式．
置。

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS 测小车的加速度。

（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。

在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F 关系图线（如图所示）。

①分析此图线的OA 段可得出的实验结论是_________________________________。

②（单选题）此图线的AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 A ．小车与轨道之间存在摩擦 B ．导轨保持了水平状态
C ．所挂钩码的总质量太大
D ．所用小车的质量太大
参考答案：
（1）小车所受外力，
（2）①加速度与外力成正比，②C ，
13. 一列横波沿x轴正方向传播，在t0 =0时刻的波形如图所示，波刚好传到x=3 m处，此后x＝1m处的质点比x＝-1m处的质点_______（选填“先”、“后”或“同时”）到达波峰位
置；若该波的波速为10m/s，经过时间，在x轴上－3m~3m区间内的波形与t0时刻的正好相同，则=_______
参考答案：
后（2分）0.4n s、 n=1.2.3…
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （11分)青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充
电，为路灯提供电能。

用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的
开关，实现自动控制。

光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变
化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强（如白天）时
电阻几乎为0：照射光较弱（如黑天）时电阻接近于无穷大。

利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动
在白天关闭，黑天打开。

电磁开关的内部结构如图所示。

1、2
两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。

当励磁线圈中电流大于50mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50mA时，3、4接通。

励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA。

（1）利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图。

光敏电阻，符号，灯泡L，额定功率40W，额定电压36V，符号
保护电阻，符号，电磁开关，符号，蓄电池E，电压36V，内阻很小；开关S，导线若干。

（2）回答下列问题：
①如果励磁线圈的电阻为200
，励磁线圈允许加的最大电压为 V，保护电阻的阻值范围为。

②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通。

为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明。

答：。

③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子。

答：。

参考答案：
（1）电路原理如图所示。

（4分）（2）①20 （2
分） 160~520（2分）②把触点从弹簧片右侧移到
弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之
间接通：不吸合时，3、4之间断开。

③电磁起重
机
解析：（1）要使光敏电阻能够对电路进行控
制，且有光照时路灯熄灭，光敏电阻应与1，2串联，3，4与路灯串联；则电路图如图所示。

（2）①由U=IR得励磁线圈允许加的最大电压为U=I m R=0.1×200V=20V；依据允许通过励磁线圈的电流最大值和最小值计算得，，因此保护电阻的阻值范围为160~320；
②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通：不吸合时，3、4之间断开。

③电磁起重。

15. 某同学设计了如图甲所示的电路测电池组的电动势和内阻．
①连接的实物图如图乙所示，请在图乙上完成电路连线．（必须在答题卡上用签字笔描黑）
②若定值电阻R0的电阻为10Ω，依据电压表和电流表的读数，建立U﹣I的坐标，描出相应的数据点，如图丙，请你在丙图中正确绘出图象．
③由图象可知，该电源的电动势E=
V，r=Ω．（保留2位有效数字）
参考答案：
解：（1）根据原理图可得出对应的实物图如下图所示；
（2）用直线将各点连接，如图所示；
（3）根据闭合电路欧姆定律可知：
U=E﹣I（r+R0）图象与纵轴的交点为电源的电动势，由图可知，电动势E=3.0V
R0+r==15.3Ω
解得r=15.3﹣10=5.3Ω；
故答案为：（1）如图所示；（2）如图所示；（3）3.0；5.3．【考点】测定电源的电动势和内阻．
【分析】（1）由实物图分析电路连接方法，则可以得出电路图；
（2）用直线连接各点得出伏安特性曲线；
（3）由闭合电路欧姆定律列式，再由图象的性质可得出电动势和内电阻；
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是，AB是一条直径．今有一束平行光沿AB方向。

射向圆柱体若一条入射光线经折射后恰经过B点，则这条入射光线到AB 的距离是多少？
参考答案：
17. 如下图所示，让小球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动，到达小孔A进入半径R=0.3m的竖直放置的光滑竖直圆弧轨道，当小球进入圆轨道立即关闭A孔，小球恰好能做圆周运动。

已知摆线长L=2m，，小球质量为m=0.5kg，D点与小孔A的水平距离s=2m，g取10m/s2。

求：
（1）小球摆到最低点时的速度以及小球在最低点时对绳子的拉力
（2）小球运动到光滑竖直圆弧轨道最高点时的速度
（3）求粗糙水平面动摩擦因数μ。

参考答案：
（1）对CD段应用动能定理，得
代入数据解得：m/s
在最低点有：
解得：
由作用力与反作用力的关系可知：小球在最低点对绳子的拉力为什10N。

（2）小球运动到光滑竖直圆弧轨道最高点时
得
由动能定理得：
代入数据解得：小球在A点时的速度为
（3）对DA段应用动能定理，有
解得：
18. 如图15所示，传送带的水平部分ab＝2m，斜面部分bc＝4m，bc与水平面的夹角α＝37°。

一个小物体A与传送带的动摩擦因数μ＝0.25，传送带沿图示的方向运动，速率v＝2 m/s.若把物体A轻放到a处，它将被传送带送到c点，且物体A不会脱离传送带．求物体A 从a点被传送到c点所用的时间．(已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2) 参考答案：
匀加速直线运动，由mgsin37°-μmgcos37°＝ma2，解得a2=4m/s2。

设物体在传送带上运动时间为t3，则有：bc=vt3+a2t32，
解得：t3=1s。

物体A从a点被传送到c点所用的时间t= t1+ t2+ t3=2.4s。