河北省唐山市遵化铁场镇中学2022年高三物理月考试题含解析

河北省唐山市遵化铁场镇中学2022年高三物理月考试题含解析
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. （多选）如图甲所示,静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面的静摩擦力最大值与滑动摩擦力大小相等,则( )
A.时间内F的功率逐渐增加
B.时刻物块A的加速度最大
C.时刻后物块A做反向运动
D.时刻物块A的动能最大
参考答案：
BD
2. （单选）如图所示，竖直放置的平行金属导轨EF和GH两部分导轨间距为2L，IJ和MN两部分导轨间距为L。

整个装置处在水平向里的匀强磁场中，金属杆ab和cd的质量均为m，可在导轨上无摩擦滑动，且与导轨接触良好。

现对金属杆ab施加一个竖直向上的作用力F,使其匀速向上运动，此时cd 处于静止状态，则力F的大小为（）
A．mg B．2mg C．3mg D．4mg
参考答案：
C
3. 如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，则下列说法正确的是（）A．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线Ⅱ是月球上的单摆共振曲线B．若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则两次摆长之比为L1︰L2＝4︰25
C．图线Ⅱ若是在地球表面上完成的，则该摆摆长约为1m
D．若摆长约为1m，则图线I是在地球表面上完成的
参考答案：
C
4. （单选）A、B两物体叠放在一起,放在光滑水平面上,如图甲,它们从静止开始受到一个变力F的作用,该力与时间的关系如图乙所示,A、B始终相对静止.则：
A. 在时刻，A、B两物体速度最大
B. 在时刻，A、B两物体间的静摩擦力最大
C. 在时刻，A、B两物体的速度最大
D. 在时刻，A、B两物体又回到了出发点
参考答案：
A
5. 如图所示，两根等长直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，一根水泥
圆筒从木棍的上部匀速滑下．若保持两木棍倾角不变，将两棍间的距离减小后固定不动，仍将水泥圆筒放在两木棍上部，则水泥圆筒在两木棍上将 ( )
A．仍匀速滑下 B．匀加速滑下
C．可能静止 D．一定静止
参考答案： B
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （1）铀核U 经过______次α衰变和_________次β衰变变成稳定的铅核
Pb 。

（2）
U 衰变为
Rn ，共发生了_______次α衰变，_________次β衰变。

参考答案：
7. 如图所示，在高为h 的平台边缘以初速度υ0水平抛出小球A ，同时在水平地面上距台面边缘水平距离为s 处竖直上抛小球B ，两球运动轨迹在同一竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度为g ．为使
两球能在空中相遇，水平距离s
应 ＜v 0
；若水平距离为s 0，则υB = ．
参考答案：
解答：
解：由于A 做平抛运动有：x=v 0t ，h=
，可得：
x=v 0
所以为使两球能在空中相遇，水平距离应有：s ＜x ，
即：s ＜v 0．
由：s 0=v 0t ，h=
+（v B t ﹣
）
得：v B =
故答案为：
，
．
8. 有两个大小相等的力F 1和F 2，当它们的夹角为90°时，合力为F ，则当它们的夹角为120°时，合力的大小为_____________。

参考答案：
9. 如图所示，质量M=2kg 均匀矩形木块靠在光滑墙上，A 点处有固定光滑转动轴，AB 与水平方向夹角30°，CD 边长为2m ，B 、D 两点连线与地面平行，一质量m=10kg 的小物体若固定在CD 边上且位于A 点正上方处，则墙对木块的弹力为______________N ；若将小物体从C 点处静止释放使其沿CD 边自由下滑，物体与木块间动摩擦因数为μ=0.2，物体维持匀加速直线运动的时间为______________s 。

参考答案：
， 1.08
10. 为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力F大小等于力传感器的示数．让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t，
改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次，得到下列表格中5组数据．
(1)若测得两光电门之间距离为d=0．5m，运动时间t=0．5s，则a= ☆ m/s2；
(2)依据表中数据在坐标纸上画出a-F图象．
(3)由图象可得滑块质量m= ☆ kg，滑块和轨道间的动摩擦因数= ☆ .g=10m／s2)
参考答案：
11. 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。

实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。

打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。

开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。

⑴上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个小点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。

根据图中数据计算的加速度a＝（保留三位有效数字）。

⑵回答下列两个问题：
①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有（）（填入所选物理量前的字母）ks5u
A．木板的长度 B．木板的质量m1 C．滑块的质量m2D．托盘和砝码的总质量m3E．滑块运动的时间t ks5u
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是。

⑶滑块与木板间的动摩擦因数μ＝（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。

参考答案：
⑴0.495～0.497 m/s2；⑵①CD；②天平；⑶(
12. N(N>1)个电荷量均为q(q>0)的小球，均匀分布在半径为R的圆周上，示意如图，若移去位于圆周上P点的一个小球，则圆心O点处的电场强度大小为________，方向__________。

(已知静电力常量为k)
参考答案：
大小为，方向沿OP指向P点
13. 实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s.
根据纸带可判定小车做_______运动.
根据纸带计算各点瞬时速度:_____m/s_____m/s 参考答案：
（(1)匀加速(2)3.90 2.64
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （选修3-3（含2-2）模块）(6分)理想气体状态方程如下：。

从理论的角度，设定一定的条件，我们便能得到气体三大定律：玻意尔定律、查理定律和盖·吕萨克定律。

下面请你通过设定条件，列举其中两条定律的内容。

（要求条件、内容要与定律名称相对应，不必写数学表达式）
参考答案：
答案：玻意尔定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。

查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。

盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。

15. （简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内．质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为2R．现将A、B两环从图示位置静止释放．重力加速度为g．求：
（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小；
（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度；
（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最大高度．参考答案：
（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；
（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；
（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．
解：（1）A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，
对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；
（2）运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1，如图所示，整体机械能守恒：
mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；
（3）若将杆长换成2R，A环离开底部的最大高度为h2．如图所示．
整体机械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），
解得：h′=R；
答：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；
（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；
（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图甲所示，空间存在B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L=0.2m，R是连在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒。

从零时刻开始，通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。

图惭是棒的v—t图象，其中OA段是直线，AC是曲线，DE是曲线图象的渐近线，小型电动机在12s末达到额定功率，P额=4.5W，此后功率保持不变。

除R以外，其余部分的电阻均不计，g=10m/s2。

（1）求导体棒在0—12s内的加速度大小；
（2）求导体棒与导轨间的动摩擦因数及电阻R的阻值；
（3）若t=17s时，导体棒ab达最大速度，从0—17s内共发生位移100m，试求12—17s 内，R上产生的热量是多少？
参考答案：
（1）由图知：12s末的速度为v1=9m/s，t1=12s（2分）
导体棒在0—12s内的加速度大小为=0.75m/s2（1分）
（2）设金属棒与导轨间的动摩擦因素为μ.
A点：E1=BLv1（1分）
I1=（1分）
由牛顿第二定律：F1－μmg－BI1L=ma1（2分）则P0=F1·v1（1分）
C点：棒达到最大速度v m=10m/s，
E m=BLv m I m=（1分）
由牛顿第二定律：F2－μmg－BI m L=0（2分）
则P额=F2·v m（1分）
联立，代入为数据解得：μ=0.2，R=0.4Ω（1分）
（3）在0—12s内通过的位移：s1=（0+v1）t1=54m（1分）
AC段过程发生的位移S2=100－S1=46m（1分）
由能量守恒：P0t=Q R+μmg·s2=mv m2－mv12（2分）
代入数据解得：Q R=12.35J（1分）
17. （简答）如图14所示,x轴与水平传送带重合,坐标原点0在传送带的左端,传送带OQ长L=8m,传送带顺时针速度V。

=5m/s，—质量m=1kg的小物块轻轻放在传送带上x p=2m 的P点,小物块随传送带运动到Q点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N点。

小物块与传送带间的动摩擦因数μ. =0.5,重力加速度g= 10m/s2,求：
(1)N点的纵坐标；
(2)若将小物块轻放在传送带上的某些位置,小物块均能沿光滑圆弧轨道运动(小物块始终
在圆弧轨道运动不脱轨)到达纵坐标y M=0.25m的M点,求这些位置的横坐标范围。

参考答案：
(1)1m (2) 7m≤x≤7 .5m和0≤x≤5 .5m
机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力；能量守恒定律
解析：(1)小物块在传送带上匀加速运动的加速度a=μg=5m/s2
小物块与传送带共速时，所用时间（1分）
运动的位移（1分）
故小物块与传送带达到相同速度后以v0=5m/s的速度匀速运动到o，然后冲上光滑圆弧轨道恰好到达N 点，故有：（1分）
由机械能守恒定律得（1分）
解得y N=1m（1分）
（2）设在坐标为x1处将小物块轻放在传送带上，若刚能到达圆心右侧的M点，由能量守恒得：
μmg(L－x1)＝mgy M 代入数据解得x1＝7.5 m（2分）
μmg(L－x2)＝mgy N代入数据解得x2＝7 m（2分）
若刚能到达圆心左侧的M点，由(1)可知x3＝5.5 m（1分）
故小物块放在传送带上的位置坐标范围为
7m≤x≤7 .5m和0≤x≤5 .5m（2分）
可先求出P到Q过程的加速度，在根据运动学公式列式求解出Q点的速度；在N点，重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律和匀速圆周运动公式可求出半径，求出摩擦力和相对位移可根据Q=f?△S求出热量．当物块能到达N点时不会脱离轨道，若能到达的高度超过半径又没到达N点则会脱离轨道，若能到达高度不超过半径则不会脱离轨道，可根据能量守恒求出对应的位移，从而求出坐标.
18. 如图所示，相邻的I、II两条形区域宽度均为L,边界竖直,在竖直方向无界。

两区域内有方向相反、均水平且垂直纸面的匀强磁场。

一个质量为m、带正电电荷量为q的粒子，从靠近平行板电容器P1板处由静止释放，板间电压为u，粒子经电场加速后垂直边界水平射入I区磁场，粒子从I区域右边界
离开时速度与水平方何的夹角为530已知II区内磁感应强度大小。

不计粒子重力，sin53°=0.8, cos530=0.6。

求：
(1)I区内磁感应强度B1的大小?
(2)粒子经过I区的时间t1与经过II区的时间t2之比=?
(3)要使粒子不从II区域右边界射出，I区域的磁感强度应满足什么条件？
参考答案：
（1）设粒子经电场加速后的速度为v，则设粒子在Ⅰ区内做匀速圆周运动的半径为R1，则
L＝R1sin53o，即
解得
（2）设粒子在Ⅰ区内做匀速圆周运动轨道对应的圆心角θ1，则θ1＝53o
设粒子在Ⅱ区内做匀速圆周运动的圆心是O2，半径为R2，轨道对应的圆心角θ2，则所以
如图，过O2做AB的垂线交AB于C，则AC＝R2sin53o＝0.5L
即C点是AB的中点，所以粒子从B点穿出Ⅱ区。

则θ2＝106o 解得（3）。