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2022抚州临川一中、临川一中实验学校高三上学期第一次月考物理试题含答案
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临川一中暨临川一中实验学校2021-2022学年上学期9月第一次月考高三物理试卷卷面满分：100分考试时间：100分钟一、选择题（每小题4分，共40分。其中1-7题为单选题，8-10题为多选题，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分。）1.高中阶段我们学过很多物理量，以下物理量是对物体惯性的量度，且其国际单位制中的基本单位是（ ）A.速度 B.速度 C.质量 D.质量 g2.现从地面上将一物体（视为质点）以大小为初速度竖直向上抛出，当物体位移大小为15m时，所用时间分别为与，且，取，不计空气阻力，则与的比值为（ ）A.4 B.3 C.2.5 D.1.53.如图所示，是某静电场中的一根电场线，在电场线上O点由静止释放一个电荷，它仅在静电力作用下沿电场线向A运动，下列判断正确的是（ ）A.电场线一定是由B指向AB.A点一定比B点电场强度大C.该电荷一定做匀加速直线运动D.该电荷电势能一定减小4.2022年冬季奥运会将在北京举行。我国冰壶运动员进行了训练，若训练过程中分别有P、Q两冰壶，P、Q在光滑水平轨道上同向运动，某时刻P冰壶的动量是，Q冰壶的动量是，当P追上Q时发生碰撞，碰撞后冰壶继续同向运动且不发生二次碰撞，若碰撞后Q冰壶的动量变为，则两冰壶质量，的关系可能是（ ）A. B. C. D.5.水平面上放置两个互相平行的足够长的金属导轨，间距为d，电阻不计，其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。质量为m、长度为d、阻值为R与导轨接触良好的导体棒以速度垂直导轨水平向右运动直到停下。不计一切摩擦，则下列说法正确的（ ）A.导体棒运动过程中做安培力先做正功再做负功B.导体棒在导轨上运动的最大距离为C.整个过程中，电阻上产生的焦耳热为D.整个过程中，导体棒的平均速度大于6.筷子是我们每天所需用的用餐工具。如图所示，用筷子夹质量为的小球，一双筷子均在竖直平面内，且筷子和竖直方向的夹角均为，筷子夹住小球静止不动，若小球与筷子之间无摩擦，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）A.两根筷子对小球合力大于5NB.则每根筷子对小球的压力为6NC.将仅将左边的筷子由图示位置逆时针缓慢转动到与竖直方向成，此过程左边筷子对小球的压力逐渐增大D.若将两根筷子由图示位置同时逆时针缓慢转动此过程右边筷子对小球的压力逐渐减小7.2021年4月29日，长征五号B运载火箭搭载我国首个空间站核心舱“天和”号发射成功，6月17日，神州十二号载人飞船成功地将聂海胜、刘伯明、汤洪波三名宇航员送上太空，并与该空间站核心舱对接，已知飞船与空间站均绕地球运动，飞船与空间站对接的某段运动可近似为如图所示的情境，圆形轨道Ⅰ为空间站运行轨道，椭圆轨道Ⅱ为载人飞船运行轨道，两轨道相切于A点，载人飞船在A点与空间站完成对接，设圆形轨道Ⅰ的半径为r，地球的自转周期为T，椭圆轨道Ⅱ的半长轴为a，引力常量为G，宇航员与飞船始终相对静止，则下列说法正确的是（ ）A.对接前，飞船与地心的连线与空间站与地心的连线在相同时间内扫过相同面积B.在A点对接时飞船应沿运行速度的反方向喷气，对接后聂海胜速率小于C.根据题中信息，可求出地球的质量D.空间站运动的周期与飞船在椭圆轨道Ⅱ上运动的周期之比为8.（多选）如图所示，从倾角、足够长的斜面上的M点以速度水平抛出一个小球，小球落在斜面上的N点，运动过程中小球速度与初速度方向夹角为，运动时间为t，且满足，小球质量为，重力加速度g取，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）A.小球的轨迹为抛物线且初速度B.小球经过5s落到斜面上的N点C.小球落到N点时速度与斜面夹角小于D.小球从抛出到距斜面最远时，小球的动量变化量大小为20kg·m/s，且距离斜面的最大距离为9.（多选）如图所示，质量为m的小球被轻质非弹性绳A和B系住而静止，其中B绳水平，A绳与竖直方向夹角为，A绳长度为L，现将B绳剪断，剪断B绳后小球运动到最低点所用的时间为t，重力加速度为g，不计一切阻力，则下列说法正确的是（ ）A.剪断B绳瞬间，A绳的拉力为B.剪断B绳后小球运动到最低点过程中，小球重力的功率先增大后减小D.剪断B绳后小球运动到最低点过程中，A绳拉力的冲量大小为10.（多选）如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用轻质细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，，两物体与盘间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若初始时绳子恰好拉直但没有拉力，现在增大转盘角速度后让转盘做匀速圆周运动，但两物体还未发生相对滑动，则这一过程B与A所受摩擦力的大小f与的关系图像（沿半径指向圆心为摩擦力正方向）可能正确的是（ ）A. B.C. D.二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分.）11.有一实验装置如图所示，水平台面上固定一个斜面，斜面底端有一小圆弧与水平台面平滑连接，且小圆弧末端与台面右端平齐，一个固定的水平木板紧靠平台右侧竖直面，用图钉将白纸和复写纸固定在木板上，水平台面距木板的高度为H。将一个小球从斜面上高h处由静止滑下，小球落在复写纸上后在白纸上印一个痕迹，落点距平台右侧竖直面的水平距离为L，逐渐增大小球开始释放时的初始高度，得到一系列不同的落点。本实验以小球在斜面上的运动为研究过程，重力加速度为g。（1）如果用此装置研究平抛运动，小球平抛运动的时间为______（用题中所给物理量表示）（2）如果用此装置探究合力做功与动能增加量是否成正比，下面说法正确的是（ ）（多选）A.该实验中斜面不需要光滑B.该实验要求具体计算出小球在斜面上合力大小C.该实验是通过改变小球释放高度来改变合力做功D.该实验中L与h成线性关系（3）如果用此装置验证小球从斜面上高h处由静止滑下到斜面底端这一过程中机械能守恒，斜面______（填“需要”或“不需要”）保证足够光滑，如果各物理量之间满足关系式____________（用题中所给物理量表示）即可认为机械能守恒定律成立；12.某同学欲测量电流表的内阻.电流表的满偏电流为，内阻在150-250Ω之间。（1）电路如图所示，利用半偏法测定电流表G的内阻，其供选用的器材如下：A.电阻箱（阻值范围0~999Ω）B.电阻箱（阻值范围0~99999Ω）C.电源（电动势3V，内阻约为1Ω）D.电源（电动势30V，内阻约为3Ω）实验主要步骤如下：a.连接好电路接通，调节电阻，使电流表指针偏转到满刻度b.接通，保持电阻不变，调节电阻，使电流表指针偏转到满刻度的一半c.读出的阻值为198Ω，即认为（1）根据该实验要求和实验过程，以下说法正确的是（ ）（多选）A.该实验中最好选用阻值范围为0~999Ω的电阻箱B.该实验中最好选用电动势3V的电源C.该实验的要求是的值应远大于电流表的内阻D.该实验存在系统误差，且电流表内阻的测量值与真实值相比偏小（2）为了更准确测出电流表的内阻，另一同学利用以下仪器去测量：待测电流表，另外一个电流表（量程为，内阻约40Ω）；定值电阻品阻值为200Ω；电源E（电动势约为3V内阻不计），滑动变阻器R（阻值范围为0-20Ω），单刀单掷开关一个，导线若干，要求实验中尽可能准确地测量电流表阻值，且能够获得多组实验数据①请在右图虚线方框中画出测量电路图，并在图中标明选用器材的符号（ ）②若实验中读得表和表的读数为和，且电表读数十分准确，则表的内阻______.③实验中把测量值与真实值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差（），结合实验（1）（2），实验（1）中的相对误差为______%（该问结果保留两位有效数字）。三、计算题（本题共4小题，共44分，需要有规范的解题过程。）13.（9分）2021年共享电动车已经进入抚州大街小巷，极大地方便了人们的出行，同时因为不同品牌的共享电动车的质量问题，需要关注电动车的安全性能。为了检验共享电动车的加速和刹车性能，某质检员分别在同一路面上做了某品牌共享电动车的匀加速和匀减速直线刹车检测，其中检验共享电动车的匀加速和匀减速刹车性能信息如下：以匀加速直线运动某一时刻开始计时，电动车第1s内的位移为12m，第4s内的位移为30m。以匀减速直线运动刹车过程中某一时刻开始计时，其中第1s内的位移为24m，第4s内的位移为1m，若刹车停下后，电动车不再运动。根据以上信息求：（1）匀加速过程中的加速度大小（2）匀减速刹车过程中加速度大小以及刹车所用时间14.（9分）如图所示，平面直角坐标系的第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为的粒子（不计重力）以速度从点沿x轴正方向垂直射入匀强电场，之后经过x轴上B点进入匀强磁场，经过磁场偏转后再次经过x轴上C点。已知间距为4L，带电粒子经过C点时速度与x轴所成夹角为，求：（1）磁感应强度B的大小；（2）在C点右侧某处垂直x轴放置一接收屏，若粒子能够垂直打到屏上，求接收屏所放位置的x坐标的最小值。15.（10分）如图1所示，长度为L的刚性轻杆上端连着一质量为m的小球A（可视为质点），杆的下端用铰链固接于水平地面上的O点。置于同一水平面上的立方体B（不固定）恰与A接触，立方体B的质量为3m。今有微小扰动，使杆向右倾倒，各处摩擦均不计，某时刻杆与水平地面夹角为，此时若A与B还未脱离接触。如图2所示，现将图1铰链撤去并在杆的下端连着一质量为m的小球C（可视为质点），将立方体B固定，今有微小扰动，使两球运动，A落地后不反弹，各处摩擦均不计，其他条件不变，在重力加速度为g，。则求：（1）图2情境中，从开始运动到小球A落地过程中，小球A的最大速度（2）图1情境中，从开始运动到杆与水平地面夹角为的过程中，小球A对立方体B所做的功16.（16分）如图所示，水平地面上左侧有一固定的圆弧斜槽，斜槽左端是四分之一光滑圆弧，圆弧半径为，右端是粗糙的水平面，紧挨着斜槽右侧有一足够长的小车P，小车质量为，小车左端和斜槽末端C平滑过渡但不粘连，在C点静止放置一滑块N（可视为质点），滑块质量为，最右边有一固定的竖直墙壁，小车右端距离墙壁足够远。已知斜槽段长度为，由特殊材料制成，从B点到C点其与小球间的动摩擦因数随到B点距离增大而均匀减小到0，变化规律如下图甲所示。滑块N与小车的水平上表面间的动摩擦因数为，水平地面光滑，现将一质量为小球M（可视为质点的）从斜槽顶端A点静止滚下，经过后与静止在斜槽末端的滑块N发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰撞后滑块滑上小车，小车与墙壁相碰时碰撞时间极短，每次碰撞后小车速度方向改变，速度大小减小为碰撞前的一半，重力加速度取，则求：（1）小球运动到C点时（还未与滑块碰撞）的速度大小（2）小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第2次碰撞前瞬间的过程中，滑块与小车间由于摩擦产生的热量（3）小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第5次碰撞前瞬间的过程中，小车运动的路程临川一中暨临川一中实验学校2021-2022学年上学期9月月考高三物理试卷参考答案2021.9二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）11.（8分）（1）（2）AC（3）需要 12.（8分）（1）CD（2）①如图②210Ω③5.713.（9分）（1）（4分）（2） 3.5s（5分）【解析】（1）若加速过程加速度为a，由题可知第0.5s末速度为------1分又有第3.5s末速度为…………1分运动过程中有：…………1分得…………1分（其他解法也可）（2）设电动车做匀减速运动的加速度大小为a，取，若汽车在第3s~第4s内未停止，设计时起点电动车速度为，在3s末的速度为，在4s末时刻的速度为，由运动学有①②③…………1分联立①②③式，代入已知数据解得④…………1分这说明在4s末时刻前，电动车已经停止.因此，①式不成立.由于在第4s内电动车停止，由运动学公式为⑤⑥………1分联立②⑤⑥，代入已知数据解得，⑦………………1分或者，⑧第二种情形下小于零，不符合条件，故舍去刹车时间为…………1分故，刹车时间为（其他解法也给分）14.（9分）（1）（5分）（2）（4分）【解析】（1）带电粒子经过C点时速度与x轴所成夹角为，可知带电粒子由电场进入磁场时速度的方向与x轴成，根据类平抛运动规律，可得沿轴方向可得水平位移………1分又由粒子进入磁场时的速度…………1分由几何关系可得匀速圆周运动的半径…………1分根据洛伦兹力提供圆周运动的向心力…………1分解得…………1分（2）若粒子垂直达到C点右侧的接收屏上，可能从磁场中运动到最高点打到屏上，也可能运动到电场的最低点打到屏上，根据运动的对称性（）…………3分当时，最小，…………1分15.（10分）（1）（4分）（2）（6分）【解析】（1）图2中，若下降过程中杆与竖直方向夹角为则有…………1分易知当时，最大…………1分由机械能守恒知：…………1分解得…………1分（2）当A开始运动到杆与地面夹角恰为时，A与B速度满足：①…………2分由运动过程系统机械能守恒：②…………2分该过程中杆对B做功为W，由动能定理有：③……1分联立①②③得…………1分13016.（16分）（1）（4分）（2）48J（6分）（3）10.625m（6分）（1）若小球到C点的速度为，小球由A到C过程中由动能定理可得：…………1分B到C过程中小球克服阻力做功为，由图甲可知过程摩擦力在均匀减小有…………2分由以上式子得…………1分（2）小球与滑块弹性碰撞过程中，由于小球与滑块质量相等，故速度交换即碰后滑块速度大小为-----------2分（改卷时要求写出动量守恒方程和机械能守恒方程）滑块滑上小车后达到的共同速度为滑块和小车第一次碰前动量守恒有：①…………1分第一次碰前小车和滑块速度均为，碰后小车变为，滑块速度仍为碰后通过动量守恒，达到共同速度为则有：②…………1分由分析可知，当滑块和小车第二次共速后恰好发生第二次碰撞小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第2次碰撞前过程中，滑块与小车间产生的热量为Q能量守恒：③………1分联立①②③得…………1分（3）以小车第一次碰后为即时起点，滑块与小车运动过程中加速度大小分别为，…………1分小车速度随时间变化的图像如图所示由图像易知，每次碰撞前两者恰好达到共同速度。小车与墙壁第1次碰撞到第2次碰撞过程中，路程，得……1分同理小车与墙壁第2次碰撞到第3次碰撞过程中，……1分第3次碰撞到第4次碰撞过程中，…………1分第4次碰撞到第5次碰撞过程中，1分小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第5次碰撞前瞬间的过程中，小车运动的路程…………1分（其他解法也给分） 12345678910CBDBBDBADBCDAC
临川一中暨临川一中实验学校2021-2022学年上学期9月第一次月考高三物理试卷卷面满分：100分考试时间：100分钟一、选择题（每小题4分，共40分。其中1-7题为单选题，8-10题为多选题，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分。）1.高中阶段我们学过很多物理量，以下物理量是对物体惯性的量度，且其国际单位制中的基本单位是（ ）A.速度 B.速度 C.质量 D.质量 g2.现从地面上将一物体（视为质点）以大小为初速度竖直向上抛出，当物体位移大小为15m时，所用时间分别为与，且，取，不计空气阻力，则与的比值为（ ）A.4 B.3 C.2.5 D.1.53.如图所示，是某静电场中的一根电场线，在电场线上O点由静止释放一个电荷，它仅在静电力作用下沿电场线向A运动，下列判断正确的是（ ）A.电场线一定是由B指向AB.A点一定比B点电场强度大C.该电荷一定做匀加速直线运动D.该电荷电势能一定减小4.2022年冬季奥运会将在北京举行。我国冰壶运动员进行了训练，若训练过程中分别有P、Q两冰壶，P、Q在光滑水平轨道上同向运动，某时刻P冰壶的动量是，Q冰壶的动量是，当P追上Q时发生碰撞，碰撞后冰壶继续同向运动且不发生二次碰撞，若碰撞后Q冰壶的动量变为，则两冰壶质量，的关系可能是（ ）A. B. C. D.5.水平面上放置两个互相平行的足够长的金属导轨，间距为d，电阻不计，其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。质量为m、长度为d、阻值为R与导轨接触良好的导体棒以速度垂直导轨水平向右运动直到停下。不计一切摩擦，则下列说法正确的（ ）A.导体棒运动过程中做安培力先做正功再做负功B.导体棒在导轨上运动的最大距离为C.整个过程中，电阻上产生的焦耳热为D.整个过程中，导体棒的平均速度大于6.筷子是我们每天所需用的用餐工具。如图所示，用筷子夹质量为的小球，一双筷子均在竖直平面内，且筷子和竖直方向的夹角均为，筷子夹住小球静止不动，若小球与筷子之间无摩擦，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）A.两根筷子对小球合力大于5NB.则每根筷子对小球的压力为6NC.将仅将左边的筷子由图示位置逆时针缓慢转动到与竖直方向成，此过程左边筷子对小球的压力逐渐增大D.若将两根筷子由图示位置同时逆时针缓慢转动此过程右边筷子对小球的压力逐渐减小7.2021年4月29日，长征五号B运载火箭搭载我国首个空间站核心舱“天和”号发射成功，6月17日，神州十二号载人飞船成功地将聂海胜、刘伯明、汤洪波三名宇航员送上太空，并与该空间站核心舱对接，已知飞船与空间站均绕地球运动，飞船与空间站对接的某段运动可近似为如图所示的情境，圆形轨道Ⅰ为空间站运行轨道，椭圆轨道Ⅱ为载人飞船运行轨道，两轨道相切于A点，载人飞船在A点与空间站完成对接，设圆形轨道Ⅰ的半径为r，地球的自转周期为T，椭圆轨道Ⅱ的半长轴为a，引力常量为G，宇航员与飞船始终相对静止，则下列说法正确的是（ ）A.对接前，飞船与地心的连线与空间站与地心的连线在相同时间内扫过相同面积B.在A点对接时飞船应沿运行速度的反方向喷气，对接后聂海胜速率小于C.根据题中信息，可求出地球的质量D.空间站运动的周期与飞船在椭圆轨道Ⅱ上运动的周期之比为8.（多选）如图所示，从倾角、足够长的斜面上的M点以速度水平抛出一个小球，小球落在斜面上的N点，运动过程中小球速度与初速度方向夹角为，运动时间为t，且满足，小球质量为，重力加速度g取，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）A.小球的轨迹为抛物线且初速度B.小球经过5s落到斜面上的N点C.小球落到N点时速度与斜面夹角小于D.小球从抛出到距斜面最远时，小球的动量变化量大小为20kg·m/s，且距离斜面的最大距离为9.（多选）如图所示，质量为m的小球被轻质非弹性绳A和B系住而静止，其中B绳水平，A绳与竖直方向夹角为，A绳长度为L，现将B绳剪断，剪断B绳后小球运动到最低点所用的时间为t，重力加速度为g，不计一切阻力，则下列说法正确的是（ ）A.剪断B绳瞬间，A绳的拉力为B.剪断B绳后小球运动到最低点过程中，小球重力的功率先增大后减小D.剪断B绳后小球运动到最低点过程中，A绳拉力的冲量大小为10.（多选）如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用轻质细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，，两物体与盘间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若初始时绳子恰好拉直但没有拉力，现在增大转盘角速度后让转盘做匀速圆周运动，但两物体还未发生相对滑动，则这一过程B与A所受摩擦力的大小f与的关系图像（沿半径指向圆心为摩擦力正方向）可能正确的是（ ）A. B.C. D.二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分.）11.有一实验装置如图所示，水平台面上固定一个斜面，斜面底端有一小圆弧与水平台面平滑连接，且小圆弧末端与台面右端平齐，一个固定的水平木板紧靠平台右侧竖直面，用图钉将白纸和复写纸固定在木板上，水平台面距木板的高度为H。将一个小球从斜面上高h处由静止滑下，小球落在复写纸上后在白纸上印一个痕迹，落点距平台右侧竖直面的水平距离为L，逐渐增大小球开始释放时的初始高度，得到一系列不同的落点。本实验以小球在斜面上的运动为研究过程，重力加速度为g。（1）如果用此装置研究平抛运动，小球平抛运动的时间为______（用题中所给物理量表示）（2）如果用此装置探究合力做功与动能增加量是否成正比，下面说法正确的是（ ）（多选）A.该实验中斜面不需要光滑B.该实验要求具体计算出小球在斜面上合力大小C.该实验是通过改变小球释放高度来改变合力做功D.该实验中L与h成线性关系（3）如果用此装置验证小球从斜面上高h处由静止滑下到斜面底端这一过程中机械能守恒，斜面______（填“需要”或“不需要”）保证足够光滑，如果各物理量之间满足关系式____________（用题中所给物理量表示）即可认为机械能守恒定律成立；12.某同学欲测量电流表的内阻.电流表的满偏电流为，内阻在150-250Ω之间。（1）电路如图所示，利用半偏法测定电流表G的内阻，其供选用的器材如下：A.电阻箱（阻值范围0~999Ω）B.电阻箱（阻值范围0~99999Ω）C.电源（电动势3V，内阻约为1Ω）D.电源（电动势30V，内阻约为3Ω）实验主要步骤如下：a.连接好电路接通，调节电阻，使电流表指针偏转到满刻度b.接通，保持电阻不变，调节电阻，使电流表指针偏转到满刻度的一半c.读出的阻值为198Ω，即认为（1）根据该实验要求和实验过程，以下说法正确的是（ ）（多选）A.该实验中最好选用阻值范围为0~999Ω的电阻箱B.该实验中最好选用电动势3V的电源C.该实验的要求是的值应远大于电流表的内阻D.该实验存在系统误差，且电流表内阻的测量值与真实值相比偏小（2）为了更准确测出电流表的内阻，另一同学利用以下仪器去测量：待测电流表，另外一个电流表（量程为，内阻约40Ω）；定值电阻品阻值为200Ω；电源E（电动势约为3V内阻不计），滑动变阻器R（阻值范围为0-20Ω），单刀单掷开关一个，导线若干，要求实验中尽可能准确地测量电流表阻值，且能够获得多组实验数据①请在右图虚线方框中画出测量电路图，并在图中标明选用器材的符号（ ）②若实验中读得表和表的读数为和，且电表读数十分准确，则表的内阻______.③实验中把测量值与真实值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差（），结合实验（1）（2），实验（1）中的相对误差为______%（该问结果保留两位有效数字）。三、计算题（本题共4小题，共44分，需要有规范的解题过程。）13.（9分）2021年共享电动车已经进入抚州大街小巷，极大地方便了人们的出行，同时因为不同品牌的共享电动车的质量问题，需要关注电动车的安全性能。为了检验共享电动车的加速和刹车性能，某质检员分别在同一路面上做了某品牌共享电动车的匀加速和匀减速直线刹车检测，其中检验共享电动车的匀加速和匀减速刹车性能信息如下：以匀加速直线运动某一时刻开始计时，电动车第1s内的位移为12m，第4s内的位移为30m。以匀减速直线运动刹车过程中某一时刻开始计时，其中第1s内的位移为24m，第4s内的位移为1m，若刹车停下后，电动车不再运动。根据以上信息求：（1）匀加速过程中的加速度大小（2）匀减速刹车过程中加速度大小以及刹车所用时间14.（9分）如图所示，平面直角坐标系的第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为的粒子（不计重力）以速度从点沿x轴正方向垂直射入匀强电场，之后经过x轴上B点进入匀强磁场，经过磁场偏转后再次经过x轴上C点。已知间距为4L，带电粒子经过C点时速度与x轴所成夹角为，求：（1）磁感应强度B的大小；（2）在C点右侧某处垂直x轴放置一接收屏，若粒子能够垂直打到屏上，求接收屏所放位置的x坐标的最小值。15.（10分）如图1所示，长度为L的刚性轻杆上端连着一质量为m的小球A（可视为质点），杆的下端用铰链固接于水平地面上的O点。置于同一水平面上的立方体B（不固定）恰与A接触，立方体B的质量为3m。今有微小扰动，使杆向右倾倒，各处摩擦均不计，某时刻杆与水平地面夹角为，此时若A与B还未脱离接触。如图2所示，现将图1铰链撤去并在杆的下端连着一质量为m的小球C（可视为质点），将立方体B固定，今有微小扰动，使两球运动，A落地后不反弹，各处摩擦均不计，其他条件不变，在重力加速度为g，。则求：（1）图2情境中，从开始运动到小球A落地过程中，小球A的最大速度（2）图1情境中，从开始运动到杆与水平地面夹角为的过程中，小球A对立方体B所做的功16.（16分）如图所示，水平地面上左侧有一固定的圆弧斜槽，斜槽左端是四分之一光滑圆弧，圆弧半径为，右端是粗糙的水平面，紧挨着斜槽右侧有一足够长的小车P，小车质量为，小车左端和斜槽末端C平滑过渡但不粘连，在C点静止放置一滑块N（可视为质点），滑块质量为，最右边有一固定的竖直墙壁，小车右端距离墙壁足够远。已知斜槽段长度为，由特殊材料制成，从B点到C点其与小球间的动摩擦因数随到B点距离增大而均匀减小到0，变化规律如下图甲所示。滑块N与小车的水平上表面间的动摩擦因数为，水平地面光滑，现将一质量为小球M（可视为质点的）从斜槽顶端A点静止滚下，经过后与静止在斜槽末端的滑块N发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰撞后滑块滑上小车，小车与墙壁相碰时碰撞时间极短，每次碰撞后小车速度方向改变，速度大小减小为碰撞前的一半，重力加速度取，则求：（1）小球运动到C点时（还未与滑块碰撞）的速度大小（2）小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第2次碰撞前瞬间的过程中，滑块与小车间由于摩擦产生的热量（3）小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第5次碰撞前瞬间的过程中，小车运动的路程临川一中暨临川一中实验学校2021-2022学年上学期9月月考高三物理试卷参考答案2021.9二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）11.（8分）（1）（2）AC（3）需要 12.（8分）（1）CD（2）①如图②210Ω③5.713.（9分）（1）（4分）（2） 3.5s（5分）【解析】（1）若加速过程加速度为a，由题可知第0.5s末速度为------1分又有第3.5s末速度为…………1分运动过程中有：…………1分得…………1分（其他解法也可）（2）设电动车做匀减速运动的加速度大小为a，取，若汽车在第3s~第4s内未停止，设计时起点电动车速度为，在3s末的速度为，在4s末时刻的速度为，由运动学有①②③…………1分联立①②③式，代入已知数据解得④…………1分这说明在4s末时刻前，电动车已经停止.因此，①式不成立.由于在第4s内电动车停止，由运动学公式为⑤⑥………1分联立②⑤⑥，代入已知数据解得，⑦………………1分或者，⑧第二种情形下小于零，不符合条件，故舍去刹车时间为…………1分故，刹车时间为（其他解法也给分）14.（9分）（1）（5分）（2）（4分）【解析】（1）带电粒子经过C点时速度与x轴所成夹角为，可知带电粒子由电场进入磁场时速度的方向与x轴成，根据类平抛运动规律，可得沿轴方向可得水平位移………1分又由粒子进入磁场时的速度…………1分由几何关系可得匀速圆周运动的半径…………1分根据洛伦兹力提供圆周运动的向心力…………1分解得…………1分（2）若粒子垂直达到C点右侧的接收屏上，可能从磁场中运动到最高点打到屏上，也可能运动到电场的最低点打到屏上，根据运动的对称性（）…………3分当时，最小，…………1分15.（10分）（1）（4分）（2）（6分）【解析】（1）图2中，若下降过程中杆与竖直方向夹角为则有…………1分易知当时，最大…………1分由机械能守恒知：…………1分解得…………1分（2）当A开始运动到杆与地面夹角恰为时，A与B速度满足：①…………2分由运动过程系统机械能守恒：②…………2分该过程中杆对B做功为W，由动能定理有：③……1分联立①②③得…………1分13016.（16分）（1）（4分）（2）48J（6分）（3）10.625m（6分）（1）若小球到C点的速度为，小球由A到C过程中由动能定理可得：…………1分B到C过程中小球克服阻力做功为，由图甲可知过程摩擦力在均匀减小有…………2分由以上式子得…………1分（2）小球与滑块弹性碰撞过程中，由于小球与滑块质量相等，故速度交换即碰后滑块速度大小为-----------2分（改卷时要求写出动量守恒方程和机械能守恒方程）滑块滑上小车后达到的共同速度为滑块和小车第一次碰前动量守恒有：①…………1分第一次碰前小车和滑块速度均为，碰后小车变为，滑块速度仍为碰后通过动量守恒，达到共同速度为则有：②…………1分由分析可知，当滑块和小车第二次共速后恰好发生第二次碰撞小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第2次碰撞前过程中，滑块与小车间产生的热量为Q能量守恒：③………1分联立①②③得…………1分（3）以小车第一次碰后为即时起点，滑块与小车运动过程中加速度大小分别为，…………1分小车速度随时间变化的图像如图所示由图像易知，每次碰撞前两者恰好达到共同速度。小车与墙壁第1次碰撞到第2次碰撞过程中，路程，得……1分同理小车与墙壁第2次碰撞到第3次碰撞过程中，……1分第3次碰撞到第4次碰撞过程中，…………1分第4次碰撞到第5次碰撞过程中，1分小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第5次碰撞前瞬间的过程中，小车运动的路程…………1分（其他解法也给分） 12345678910CBDBBDBADBCDAC
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