山东省青岛市平度第九中学2021-2022学年高三物理月考试题带解析
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山东省青岛市平度第九中学2021-2022学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. 下列有关光学的说法中正确的是
A.光导纤维是利用光的全反射原理
B.增透膜是利用光的干涉原理
C.波长越短越容易发生明显衍射
D.光的偏振现象说明光是一种横波
参考答案:
ABD
2. 从地面竖直上抛一物体A,同时在离地面某一高度处有另一物体B自由落下,两物体在空中同时到达同一高度时速率都为v,则下列说法中正确的是()
A.物体A向上抛出的初速度和物体B落地时速度的大小相等
B.物体A、B在空中运动的时间相等
C.物体A能上升的最大高度和B开始下落的高度不相同
D.相遇时,A上升的距离和B下落的距离之比为4∶1
参考答案:
A
3. (单选)在街头的理发店门口,常可以看到有这样的标志:一个转动的圆筒,外表有彩色螺旋斜条纹,我们感觉条纹在沿竖直方向运动,但实际上条纹在竖直方向并没有升降,这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉.如图所示,假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带,相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离(即螺距)为L=10cm,圆筒沿逆时针方向(从俯视方向看),以2r/s的转速匀速转动,我们感觉到的升降方向和速度大小分别为:( )
A.向上10cm/s B.向上20cm/s C.向下10cm/s D.向下20cm/s
参考答案:
D
4. 现代汽车中有一种先进的制动机构,可保证车轮在制动时不是完全刹死滑行,而是让车轮仍有一定的滚动。
经研究这种方法可以更有效地制动,它有一个自动检测车速的装置,用来控制车轮的转动,其原理如图所示,铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁体,M是一个电流检测器,当车轮带动齿轮转动时,线圈中会有电流,这是由于齿靠近线圈时被磁化,使磁场增强,齿离开线圈时磁场减弱;磁通量变化使线圈中产生了感应电流.将这个电流经放大后去控制制动机构,可有效地防止车轮被制动抱死.在齿a转过虚线位置的过程中,关于M中感应电流的说法正确的是()
A.M中的感应电流方向一直向左
B.—M中的感应电流方向一直向右
C.M中先有自右向左、后有自左向右的感应电流
D.M中先有自左向右、后有自右向左的感应电流
参考答案:
D
5. (单选)取一根长2m左右的细线,5个铁垫圈和一个金属盘.在线端系上第一个垫圈,隔12cm 再系一个,以后垫圈之间的距离分别为36cm、60cm、84cm,如图.站在椅子上,向上提起线的上端,让线自由垂下,且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘.松手后开始计时,若不计空气阻力,则第2、3、4、5 各垫圈()
A .
落到盘上的声音时间间隔越来越大
依次落到盘上的速率关系为1::
:2
依次落到盘上的时间关系为1:(﹣1):(﹣
):(2﹣
)
参考答案:
6. 若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA ,内接一节干电池,电动势为1.5 V , 那么该欧姆表的内阻为________Ω,待测电阻接入红、黑表笔之间时,指针偏在满刻度的3/4处,则待测电阻的阻值为________Ω,表盘中值刻度是________. 参考答案: 300 100 300
7. 一列简谐波波源的振动图象如图所示,则波源的振动方程y = cm ;已知这列波的传播速度为1.5m/s ,则该简谐波的波长为 m 。
参考答案:
;3
试题分析:从振动图象可知,,角速度
,振幅A =20cm
振动方程
,根据
考点:考查了横波图像,波长、波速及频率的关系
【名师点睛】解决本题的关键是可以由振动图象获取相应信息,以及熟练掌握公式、,
难度不大,属于基础题. 8.
下图是某同学在做直线运动实验中获得的一条纸带.
① 已知打点计时器电源频率为50Hz ,则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________;
② ABCD 是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.O 、B 两点间的A 点不小心被墨水弄脏了看不到.从图中读出B 、C 两点间距SBC=________;若A 点与B 点之间的距离满足SAB=________,根据匀变速直线运动的规律,可以判断A 点到D 点间的运动为匀变速直线运动,且根据数据可计算出该段位移的加速度a=____(保留两位有效数字).
参考答案:
① 0.02s② 0.90cm,0.70cm ,5.0m/s2 解析::(1)已知打点计时器电源频率为50Hz ,则纸
带上打相邻两点的时间间隔为0.02s .
(2)由图示刻度尺可知,其分度值为1mm ,B 、C 两点间的距离s=2.60cm-1.70cm=0.90cm ;如果满足
,则为匀变速直线运动,所以
根据△x=aT2可得:物体的加速度
a=
=5.0m/s2
9. 一颗行星的半径为R ,其表面重力加速度为g0,引力常量为G ,则该行星的质量为 ,该行星的第一宇宙速度可表示为 。
参考答案:
10. 如图所示,一个半径为R 的透明球体放置在水平面上,一束光从A 点沿水平方向射入球体后经B 点射出,最后射到水平面上的C 点。
已知
,该球体对光的折射率为
,
则它从球面射出时的出射角= ;在透明体中的速度大小为
(结果保留两位有效数
字)(已知光在的速度c =
3
×108m /s )
参考答案:
11. (2)一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体,如图(a )所示,对其射出后的折射光线的强度进行记录,发现折射 O
光线的强度随着θ的变化而变化,如图(b )
的图线所示.此透明体的临界角为 ▲ ,折射率为 ▲ .
参考答案: 60°(2分),
12. 如图甲是利用激光测转速的原理示意图,图中圆盘可绕固定轴转动,盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反
光材料.当盘转到某一位置时,接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束,并将所收到的光信号转变成
电信号,在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示).
⑴ 若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50×10-
3 s ,则圆盘的转速为 r/s.(保留3位有效数字)
⑵ 若测得圆盘直径为10.20 cm ,则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 cm.(保留3位有效数字) 参考答案: 90.9 r/s 、1.46cm
13. 原子核聚变可望给人类未来提供丰富洁净的能源。
当氘等离子体被加热到适当高 温时,氘核参与的几种聚变反应可能发生,放出能量。
这几种反应的总效果可以表示为
①该反应方程中的k= ,d= ;
②质量亏损为 kg.
参考答案:
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. (12分)为了测量某一被新发现的行星的半径和质量,一艘宇宙飞船飞近它的表面进行实验。
飞船在引力作用下进入该行星表面附近的圆形轨道,在绕行中做了第一次测量。
绕行数圈后,经制动后着陆在该行星上,并进行了第二次测量。
依据测量的数据,就可以求出该星球的半径和星球的质量。
已知万有引力恒量为G。
飞船上备有以下实验器材:
A.一个精确计时装置 B.一个已知质量为m的物体
C.一个弹簧秤 D.一台天平(附砝码)
请根据题意回答以下问题:
a.第一次质量所选用的实验器材为,测量的物理量
是。
b.第二次测量所选用的实验器材为,测量的物理量
是。
c.行星的半径R= 、质量M= 。
(用已知量和测出的物理量表示。
)
参考答案:
答案:
a.计时装置或A 飞船在行星表面运动的周期T
b.弹簧秤或C 物体m在该星球表面上受到的重力F
c.(每空2分)15. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图11所示,是一条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,每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出,交流电的频率为50 Hz.
(1)在打点计时器打B、C、D点时,小车的速度分别为vB=________ m/s;
vC=________ m/s;vD=________ m/s.
(2)在所示的坐标系中画出小车的v-t图象.
(3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是________,此速度的物理含义是
__________________.
参考答案:
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 小物块以一定的初速度冲上一个足够长的倾角为37°的固定斜面,某同学利用传感器测出了小物块
冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机做出了小物块上滑过程的速度﹣时间图线,如图所
示.(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10m/s2)求:(1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小;
(2)小物块向上运动的最大距离;
(3)小物块与斜面间的动摩擦因数.
参考答案:
解:(1)v﹣t图象的斜率表示加速度,故:
a=
(2)v﹣t图象与坐标轴围成的面积表示位移大小,故:
x=
(3)根据牛顿第二定律得:
﹣mgsin37°﹣μN=ma
而N﹣mgcos37°=0
解得:μ=0.25
答:(1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小为8m/s2;
(2)小物块向上运动的最大距离为4m;
(3)小物块与斜面间的动摩擦因数为0.25.
17. 一半径R=0.6m的金属圆筒有一圈细窄缝,形状如图所示。
圆筒右侧与一个垂直纸面向里的有界匀强磁场相切于P,圆筒接地,圆心O处接正极,正极与圆筒之间的电场类似于正点电荷的电场,正极与圆筒之间电势差U可调。
正极附近放有一粒子源(粒子源与正极O间距离忽略不计)能沿纸面向四周释放比荷q/m=1.5×l05C/kg的带正电粒子(粒子的初速度、重力均不计)。
带电粒子经电场加速后从缝中射出进入磁场,已知磁场宽度d=0.4m,磁感应强度B=0.25T。
(1)若U=750V,求:①粒子达到细缝处的速度;②若有一粒子在磁场中运动的时间最短,求此粒子飞出磁场时与右边界的夹角大小。
(2)只要电势差U在合适的范围内变化,总有从向沿某一方向射出粒子经过磁场后又回到O处,求电势差U合适的范围。
参考答案:
解:(1)①若U=750V,粒子经电场得
(2分)
(1分)
②粒子在磁场中做匀速圆周运动得(2分)
(1分)
粒子在磁场中运动轨迹对应的弦长L=d=0.4m时运动的时间最短,(2分)
则粒子飞出磁场时与右边界的夹角大小(2分)
(2)粒子射入磁场后与右边界相切时,正极与圆筒之间电势差最大为,由几何关系得
得,(1分)
粒子在磁场中(2分)
(1分)
粒子经电场中(2分)
(1分)
电势差U合适的范围:(1分)
18. 如图,在直角坐标系xOy平面内,虚线MN平行于y轴,N 点坐标(-L,0),MN与y轴之间有沿y 轴正方向的匀强电场,在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场(图中未画出)。
现有一质量为m、电荷量为e的电子,从虚线MN上的P点,以平行于x 轴正方向的初速度v0射人电场,并从y轴上A点(0,0.5L)射出电场,射出时速度方向与y轴负方向成300角,此后,电子
做匀速直线运动,进人磁场并从圆形有界磁场边界上Q点(,-L )射出,速度沿x轴负方向。
不计电子重力。
求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小?
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小?电子在磁场中运动的时间t是多少?
(3)圆形有界匀强磁场区域的最小面积S是多大?参考答案:
解:⑴设电子在电场中运动的加速度为a,时间为t,离开电场时,沿y轴方向的速度大小为vy,则
………………… (1分)
vy=at ………………… (1分)
l=v0t ………………… (1分)
vy=v0cot300 ………………… (1分)
解得………………… (2分)
(2)设轨迹与x轴的交点为D,OD距离为xD,则
xD=0.5ltan300 ………………… (2分)
xD=………………… (1分)
所以,DQ平行于y轴,电子在磁场中做匀速圆周运动的轨道的圆心在DQ上,电子运动轨迹如图所示。
设电子离开电场时速度为v,在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r,则
v0=vsin300 ………………… (1分)
………………… (1分)
(有)………………… (2分)
………………… (1分)
(或)………………… (1分)
解得,………………… (2分)
(3)以切点F、Q为直径的圆形有界匀强磁场区域的半径最小,设为r1,则
………………… (2分)。