2022年广西壮族自治区南宁市市第三十七中学高三物理月考试卷带解析

2022年广西壮族自治区南宁市市第三十七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，斜面与足够长的水平横杆均固定，斜面顶角为θ，套筒P套在横杆上，与绳子左端连接，绳子跨过不计大小的定滑轮，其右端与滑块Q相连接，此段绳与斜面平行，Q放在斜面上，P与Q质量相等且为m，O为横杆上一点且在滑轮的正下方，滑轮距横杆h．手握住P且使P和Q均静止，此时连接P的绳与竖直方向夹角θ，然后无初速释放P．不计绳子的质量和伸长及一切摩擦，重力加速度为g．关于P描述正确的是（）
A．释放P前绳子拉力大小为mgcosθ
B．释放后P做匀加速运动
C．P达O点时速率为
D．P从释放到第一次过O点，绳子拉力对P做功功率一直增大
参考答案：
AC
【考点】功率、平均功率和瞬时功率；运动的合成和分解．
【分析】对Q分析，根据共点力平衡求出拉力的大小；根据P所受的合力变化得出加速度的变化；对P和Q系统研究，结合机械能守恒求出P到达O点的速度大小．根据P点的速度以及拉力在水平方向分力的变化判断拉力功率的变化．
【解答】解：A、释放P前，对Q分析，根据共点力平衡得，T=mgcosθ，故A正确．
B、对P分析，知P所受的合力在变化，则加速度在变化，做变加速直线运动，故B错误．
C、当P到O点时，Q的速度为零，对P和Q系统研究，mg（）cosθ=，解得
v=，故C正确．
D、P从释放到第一次过O点，速度逐渐增大，拉力在水平方向的分力在减小，则拉力的功率不是一直增大，故D错误．
故选：AC．
2. 如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系（z轴正方向竖直向上），一质量为m、电荷量为的带正电粒子（重力不能忽略）从原点O以速度沿x 轴正方向出发，下列说法正确的是（）
A.若电场、磁场分别沿z轴正方向和x轴正方向，粒子只能做曲线运
动
B.若电场、磁场均沿z轴正方向，粒子有可能做匀速圆周运动
C.若电场、磁场分别沿z轴负方向和y轴负方向，粒子有可能做匀速直线运动
D.若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴正方向，粒子有可能做平抛运动
参考答案：
答案：BCD
3. （多选题）如图所示，初始时A、B两木块在水平方向的外力作用下挤压在竖直墙面上处于静止状态，A与B、B与墙面之间的动摩擦因数都为μ=0.1，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．两木块质量相等，都为1kg，当外力F变为下列不同值时，关于A、B之间的摩擦力f1，B与墙壁之间的摩擦力f2的大小，下列说法中正确的是（g=10m/s2）（）
A．当F=0时，f1=f2=0 B．当F=50N时，f1=0，f2=5N
C．当F=100N时，f1=5N，f2=10N D．当F=300N时，f1=10N，f2=20N
参考答案：
ACD
【考点】静摩擦力和最大静摩擦力．
【分析】通过题意明确物体受到的最大静摩擦力，然后判断物体是否发生运动；最后再根据摩擦力的计算方法进行运算．
【解答】解：A、当F=0时，AB间及B与地面间均没有相互的挤压，故没有摩擦力；故A正确；B、当F=50N时，B与地面间的最大静摩擦力为：μF=0.1×50=5N
；小于两物体的重力，故整体下滑；
摩擦力为滑动摩擦力，f1=5N；AB相对静止，整体下滑的加速度a==7.5m/s2；则AB间的摩擦力为：mg﹣ma=2.5N；故f2=2.5N；故B错误；
C、当F=100N时，B与墙面间及AB间最大静摩擦力f m=μF=10N，故AB整体下滑，摩擦力
f2=μF=10N；A的重力等于AB间的最大静摩擦力；故AB不会发生相对运动，故AB间为静摩擦力；
由牛顿第二定律可知，整体下滑的加速度为：a=m/s2=5m/s2；
则对A分析可知：mg﹣f=ma；
解得：f1=mg﹣ma=10﹣5=5N；故C正确；
D、当F=300N时，最大静摩擦力为0.1×300=30N；故两物体的重力小于最大静摩擦力；同理A受到的最大静摩擦力也为30N，A也处于静止，故两物体均保持静止，摩擦力均等于重力，故f1=10N，
f2=20N；故D正确；
故选：ACD．
4. （多选）如图所示的阴极射线管，无偏转电场时，电子束加速后打到荧屏中央形成亮斑．如果只逐渐增大M1M2之间的电势差，则
A．在荧屏上的亮斑向上移动
B．在荧屏上的亮斑向下移动
C．偏转电场对电子做的功增大
D．偏转电场的电场强度减小
参考答案：
AC
5. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1:10，接线柱a、b接在电压为u＝
10sin100πtV的正弦交流电源上，R1为定值电阻，其阻值为100Ω，R2为用半导体热敏材料制成的传感器．下列说法中正确的是A．t＝s时，a、b两点间电压的瞬时值为5V
B．t＝s时，电压表的读数为100V
C．在1min内电阻R1上产生的热量为6000J
D．当R2的温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大
参考答案：
BCD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 某同学设计了“探究加速度与物体所受合力及质量的关系”实验。

图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度可用纸带上打出的点求得。

①图（b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为__________。

（结果保留2位有效数字）
②在“探究加速度与质量的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量，分别记录小车加速度与其质量的数据。

在分析处理时，该组同学产生分歧：甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度与其质量的图象，乙同学则认为应该作出与其
质量倒数的图像。

两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象（如下图所示）。

你认为同学__________（填“甲”、“乙”）的方案更合理。

③在“探究加速度与合力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中细砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度与合力的图线如图（c ），该图线不通过坐标原点的原因是______________________________。

参考答案：
7. 在圆轨道运动的质量为m 的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R ，已知地面上的重力加速度为g
，则卫星运动的加速度为 ，卫星的动能为 。

参考答案： g/4，mgR ／4
8. 氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x 是某种粒子。

已知：、、和粒子x 的质量分别为2.0141u 、3.0161u 、4.0026u 和1.0087u ；1u=931.5MeV/c2，c 是真空中的光速。

由上述反应方程和数据可知，粒子x 是__________，该反应释放出的能量为_________ MeV （结果保留3位有效数字） 参考答案：
9. 地球半径为R ，卫星A 、B 均环绕地球做匀速圆周运动，其中卫星A 以第一宇宙速度环绕地球运
动，卫星B 的环绕半径为4R ，则卫星A 与卫星B 的速度大小之比为________；周期之比为________。

参考答案：
2∶1；1∶8
10. 如图所示，半径为R 的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体A ，现给它一个水平初速度，当这一水平初速度v0至少为_______________时，它将做平抛运动，这时小物体A
的落地点P 到球心O 的距离=_______________.
参考答案：
;
在最高点，有mg-N=m ，N=0时物体A 做平抛运动，此时v0=．物体A 做平抛运动
的时间
，所以
=
=。

11. 下列核反应中，X1是 、X2是 ，其中发生核裂变反应的是 。

①
②
参考答案： 中子、氘核
12. 伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动，首次发现了匀加速运动规律。

伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则，他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程，并测出物块通过相应路程的时间，然后用图线表示整个运动过程，如图所示。

图中OA 表示测得的时 间，矩形OAED 的面积表示该时间内物块经过的路程，则图中OD 的长度表示 。

P 为DE 的中点，连接OP 且延长交AE 的延长线于B ，则AB 的长度表示 。

参考答案：
答案：平均速度 物块的末速度
解析：匀变速直线运动的 v-t 图像所围面积表示位移，中位线表示平均速度。

最高点的纵坐标表示末速度。

13. 为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M ，挡光片宽度为D ，光电门间距离为x ，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：
(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？
答：_______________________________________________________________________ (2)若取M＝0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是（）A．m1＝5 g B．m2＝15 g
C．m3＝40 g D．m4＝400 g
(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式
为：__________________________________________(用Δt1、Δt2、D、x表示)．
参考答案：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. (1)多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器，某同学使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图中a、b所示。

若选择开关处在“xl0”的欧姆挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是
_______；若选择开关处在“直流电压2.5 V”挡时指针位于b，则被测电压是________V。

(2)如图甲所示为一黑箱装置，黑箱内有电源、电阻等元件,a、b为黑箱的两个输出端。

①为了探测黑箱，某同学进行了以下几步测量：
A.用多用电表的欧姆挡测量a、b间的电阻；
B.用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压：
C．用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流。

你认为以上测量中不妥的有：_________（填序号）。

②含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b是等效电源的两极。

为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学
设计了如图乙所示的电路，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了U-I坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图丙所示。

请你做进一步处理，并由图求出等效电源的电动势E=_______V，内阻，r=______。

③由于电压表和电流表的内阻会产生系统误差，则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比．（选填“偏大”、“偏小”或“相同”），测得的内阻与实际值相比______(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。

参考答案：
(1)500（1分） 2.0 （1分）
(2)①AC（1分）②1.45（2分）0.75（1分）③偏小（1分）偏小（1分）
15. ⑴某同学用多用电表的欧姆档来测量电压表的内阻，如图甲所示。

先将选择开关旋至倍率“×100”档，红、黑表笔短接调零后进行测量，红表笔应接电压表的
▲接线柱（选填“＋”或“-”），测量结果如图乙所示，电压表的电阻
为Ω。

⑵该同学要测量一节干电池的电动势和内阻，有以下器材可供选择：
A ．电流表（0～0.6A ～3A ）
B ．电压表（0～3V ）
C ．滑动变阻器R （0～15Ω，5A ）
D ．滑动变阻器R′（0～50Ω，1A ）
E ．定值电阻R0为1Ω
F ．开关S 及导线若干
本次实验的原理图如图丙，则滑动变阻器应选 （填器材前的字母序号）。

按照原理图连接好线路后进行测量，测得数据如下表所示。

由上表数据可看出，电压表示数变化不明显，试分析引起情况的原因是 。

现将上述器材的连线略加改动就可使电压表的示数变化更明显，请在图丁中按改动 后的原理图完成连线。

参考答案：
（1）（10分）⑴
“－”（
2
分）、
4×104或40000（2分） ⑵C （2分）、电池内阻过小（2分）、如右图（2分）
测定电源的电动势和内阻；伏安法测电阻．菁优网版权JJ7、J8。

解析：（1）用多用电表的欧姆档时内部电源被接通，且黑表笔接内部电源的正极，即电流从欧姆表
的黑表笔流出，从电压表的正极流入，则红表笔接电压表的负极．
欧姆表表盘示数为40，选择开关旋到“×100”档，即倍率为100，则最后读数为：100×40=4000Ω （2）待测电阻的电阻值比较大，为了能有效控制电路，并且能方便实验操作，滑动变阻器应选小电阻C ；
路端电压随电路电流的增大而减小，由表中实验数据可知，实验时电压表示数变化太小，这是由于电源内阻太小造成的；
为使电压表示数变化明显，可以把定值电阻与电源串联组成等效电源，这样可以增大电源内阻，使电压表示数变化明显，电路图如图所示：
故答案为：（1）﹣；4000；（2）C ；电源的内阻太小；电路图如图所示．
求解本题时要会分析：（1）欧姆表是测量电阻的仪表，把被测电阻串联在红黑表笔之间，欧姆表电流是从黑表笔流出红表笔流入．欧姆表的测量值等于表盘示数乘以倍率．
（2）为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器；根据闭合电路欧姆定律分析表中实验数据，然后答题；
如果电源内阻太小，则电压表示数变化不明显，可以给电源串联一个定值电阻组成等效电源，增大电源内阻，使电压表示数变化明显．对于实验的考查应要注意实验的原理，通过原理体会实验中的数据处理方法及仪器的选择；有条件的最好亲手做一下实验，注意本题图象的斜率与动摩擦因数的关系是解题的关键．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. (选修3-5)（6分）a 、b 两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的s -t 图象如图所示，若a 球的质量m a =1kg ，则b 球的质量m b 等于多少?
参考答案：
解析：
从位移—时间图像上可看出，碰前B的速度为0，A的速度v0=Δs/Δt=4m/s （2分）碰撞后，A的速度v1=-1m/s，B的速度v2=2m/s，
由动量守恒定律得
m A v0=m A v1+m B v2，（2分）
m B=2.5kg
（2分）
17. 如图所示，是一种电子扩束装置的原理示意图。

直角坐标系原点O处有一电子发生器，朝xOy平面内x≥0区域任意方向发射电子，电子的速率均为，已知电子的电荷量为e、质量为m。

在0≤x≤d的区域内分布着沿x轴负方向的匀强电场，场强大
小,在x>d区域内分布着足够大且垂直于xOy平面向外的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度。

ab为一块很大的平面感光板，在磁场内平行于y轴放置，电子打到板上时会在板上形成一条亮线。

不计电子的重力和电子之间的相互作用。

(1)求电子进入磁场时速度的大小；
(2)当感光板ab沿x轴方向移到某一位置时，恰好没有电子打到板上，求感光板到y轴的距离
(3)保持(2)中感光板位置不动，若使所有电子恰好都能打到感光板上，求磁感应强度的大小以及电子打到板上形成亮线的长度。

参考答案：
见解析
(1)根据动能定理：(3分)
得(1分)
(2)由v0＝知，对于沿y轴负方向射出的电子进入磁场时与边界线夹角θ＝60°
若此电子不能打到ab板上，则所有电子均不能打到ab板上。

当此电子轨迹与ab板相切时，根据洛伦兹力提供向心力有
(2分)
又
得(1分)
由几何知识(1分)
解得(1分)
（3）易知沿y轴正方向射出的电子若能打到ab板上，则所有电子均能打到板上。

其临界情况就是此电子轨迹恰好与ab板相切
此时(1分)
故(1分)
由
解得(2分)
此时，所有粒子恰好都能打到板上
电子在电场中运动过程
沿y轴方向的位移(2分)
电子在磁场中运动过程，沿y轴负方向的偏转量
(1分)
沿y轴正方向的偏转量
(1分)
电子打到板上形成亮线的长度
(1分)
18. （10分）在水平直轨道上有两列火车A和B相距S，A车在后面做初速为，加速度大小为的匀减速直线运动，而B车同时做初速度为零加速度为的匀加速直线运动,两车运动方向相同。

要使两车不相撞，求A车的初速度应满足的条件。

参考答案：
解析：
利用位移公式，速度公式求解
对A车有：（2分）
对B车有：（2分）
两车有：（1分）追上时两车不相撞的临界条件是（2分）
由以上各式解得（2分）
故使两车不相撞，A的初速度应满足的条件是：（1分）。