上海市西郊學(xué)校2021年高三物理月考試題含解析

上海市西郊學(xué)校2021年高三物理月考試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示，小車上有一個(gè)固定的水平橫桿，左邊有一與橫桿固定的輕桿，與豎直方向成θ角，下端連接一小鐵球．橫桿右邊用一根細(xì)線吊另外一小鐵球，當(dāng)小車做勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線保持與豎直方向成α角．若θ＜α則下列哪一項(xiàng)說(shuō)法正確的是（

）A、輕桿對(duì)小球的彈力方向與細(xì)線平行B、輕桿對(duì)小球的彈力方向沿著輕桿方向向上C、小車一定以加速度gtanα向右做勻加速運(yùn)動(dòng)D、小車一定以加速度gtanθ向右做勻加速運(yùn)動(dòng)參考答案：A2.如圖所示，兩根相同的輕彈簧S1、S2，勁度系數(shù)皆為K=4×102N/m．懸掛的重物的質(zhì)量分別為m1=2Kg、m2=4Kg．取g=10m/s2，則平衡時(shí)彈簧S1、S2的伸長(zhǎng)量分別為（）A．5cm、10cm B．10cm、5cm C．15cm、10cm D．10cm、15cm參考答案：C【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；胡克定律．【分析】以m2為研究對(duì)象可知，m2受彈簧拉力及本身的重力而處于平衡狀態(tài)，故由平衡條件可求得彈簧S2的伸長(zhǎng)量；對(duì)整體進(jìn)行受力分析，整體受重力、彈簧的拉力，由平衡條件可求得S1的伸長(zhǎng)量．【解答】解：m2受重力、彈簧的拉力而處于平衡狀態(tài)，其拉力F2=kS2；由共點(diǎn)力的平衡條件可知，kS2=m2g；解得：S2==m=10cm；同理對(duì)整體有：kS1=（m1+m2）g解得：S1=m=15cm；故選C．3.（多選）關(guān)于電磁波及其應(yīng)用下列說(shuō)法正確的是

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A．麥克斯韋首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在

B．電磁波是橫波且能夠發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象

C．電磁波的接收要經(jīng)過(guò)調(diào)諧和調(diào)制兩個(gè)過(guò)程

D．微波能使食物中的水分子熱運(yùn)動(dòng)加劇從而實(shí)現(xiàn)加熱的目的參考答案：BD

4.（單選）如圖所示，在1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中，牛頓設(shè)想，拋出速度很大時(shí)，物體就不會(huì)落回地面．已知地球半徑為R，月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑為n2R，周期為T，不計(jì)空氣阻力，為實(shí)現(xiàn)牛頓設(shè)想，拋出的速度至少為（）A．B．C．D．參考答案：解：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，即=mr=n2R在地球表面附近，萬(wàn)有引力等于重力得：G=m，解得：v=．故選：D．5.某物體運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是：A．物體在第1s末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化B．前４s內(nèi)合外力沖量為零C．第1s內(nèi)合外力的功率保持不變D．前3s內(nèi)合外力做正功參考答案：BD0-2s物體一直沿正方向運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；前４s內(nèi)物體動(dòng)量的變化量為0，故合外力的沖量為零，B正確；0-1s物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度不變，故合外力恒定，由P=Fv知第1s內(nèi)合外力的功率逐漸增大，C錯(cuò)誤；前3s內(nèi)物體的動(dòng)能增大，據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力做正功，D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.放射性同位素C被考古學(xué)家稱為“碳鐘”，它可以用來(lái)判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會(huì)形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個(gè)新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應(yīng)方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機(jī)體中C的含量是不變的．當(dāng)生物體死亡后，機(jī)體內(nèi)C的含量將會(huì)不斷減少．若測(cè)得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：考點(diǎn)：原子核衰變及半衰期、衰變速度．專題：衰變和半衰期專題．分析：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程；經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，通過(guò)剩余的量確定半衰期的次數(shù)，從而求出遺骸距今約有多少年．解答：解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，．經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測(cè)得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據(jù)=得，n=2，即經(jīng)過(guò)2個(gè)半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

11460點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道在核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，以及知道半衰期的定義．7.（多選）一個(gè)質(zhì)量為m的物體以某一速度從固定斜面底端沖上傾角的斜面，其加速度為g，如圖此物體在斜面上上升的最大高度為h，則此過(guò)程中正確的是

A．物體動(dòng)能增加了B．物體克服重力做功mghC．物體機(jī)械能損失了mghD.物體克服摩擦力做功參考答案：BC解析：A、物體在斜面上加速度為，方向沿斜面向下，物體的合力F合=ma=，方向沿斜面向下，斜面傾角a=30°，物體從斜面底端到最大高度處位移為2h，

物體從斜面底端到最大高度處，物體合力做功W合=-F合?2h=-mgh根據(jù)動(dòng)能定理研究物體從斜面底端到最大高度處得W合=△Ek所以物體動(dòng)能減小mgh，故A錯(cuò)誤．B、根據(jù)功的定義式得：重力做功WG=-mgh，故B正確．C、重力做功量度重力勢(shì)能的變化，所以物體重力勢(shì)能增加了mgh，而物體動(dòng)能減小mgh，所以物體機(jī)械能損失了mgh，故C正確．D、除了重力之外的力做功量度機(jī)械能的變化．物體除了重力之外的力做功還有摩擦力做功，物體機(jī)械能減小了mgh，所以摩擦力做功為-mgh，故D錯(cuò)誤．故選：BC．8.兩點(diǎn)電荷間距離為r時(shí)，相互作用力為F，當(dāng)距離變?yōu)閞/2時(shí)，它們之間相互作用力為______________F，為使作用力仍為F，則兩點(diǎn)電荷的電量可同時(shí)為原來(lái)的_________________倍.參考答案：4

，

9.如圖所示，一列沿+x方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻剛好傳到x=6m處，已知波速v=10m/s，則圖中P點(diǎn)開始振動(dòng)的方向沿

（選填“+y”或“-y”）方向，在x=21m的點(diǎn)在t=

s第二次出現(xiàn)波峰．參考答案：10.像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見(jiàn)計(jì)時(shí)儀器，每個(gè)光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成．當(dāng)有物體從光電門通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．現(xiàn)利用如圖所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與合外力”的實(shí)驗(yàn)，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板，1、2是固定在木板上間距為l的兩個(gè)光電門（與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫出），用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T的間距為l，小車上固定著用于擋光的窄片K，窄片的寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t1和t2，已知l＞＞d。（1）則小車的加速度表達(dá)式a=____________（用l、d、t1和t2表示）；（2）某位同學(xué)通過(guò)測(cè)量，把砂和砂桶的重量當(dāng)作小車的合外力F，作出a-F圖線．如圖中的實(shí)線所示，則圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O的原因是______________________;參考答案：11.單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)回復(fù)力是由擺球__________的分力提供。用單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)中，盡量做到擺線要細(xì)，彈性要小，質(zhì)量要輕，其質(zhì)量要_________擺球質(zhì)量。參考答案：

(1).重力沿圓弧切線；

(2).遠(yuǎn)小于【詳解】單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)回復(fù)力是由擺球重力沿圓弧切線的分力提供。用單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)中，盡量做到擺線要細(xì)，彈性要小，質(zhì)量要輕，其質(zhì)量要遠(yuǎn)小于擺球質(zhì)量。12.一輕彈簧原長(zhǎng)為10cm，把它上端固定，下端懸掛一重為0.5N的鉤碼，靜止時(shí)它的長(zhǎng)度為12cm，彈簧的勁度系數(shù)為

N/m；現(xiàn)有一個(gè)帶有半徑為14cm的光滑圓弧的物塊靜止放在水平面上，半徑OA水平，OB豎直，右圖所示；將上述輕彈簧的一端拴在A點(diǎn)，另一端拴著一個(gè)小球，發(fā)現(xiàn)小球靜止在圓弧上的P點(diǎn)，且∠BOP=30°，則小球重為

N。參考答案：（25；）13.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，處在A狀態(tài)時(shí)，溫度為tA=27℃，則在狀態(tài)B的溫度為﹣33℃．氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M，再等壓變化到狀態(tài)B的過(guò)程中對(duì)外所做的功為300J．（取1atm=1.0×105Pa）參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：由圖象可知A和B狀態(tài)的各個(gè)狀態(tài)參量，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可以求得在B狀態(tài)時(shí)氣體的溫度，在等壓變化的過(guò)程中，封閉氣體的壓力不變，根據(jù)功的公式W=FL可以求得氣體對(duì)外做功的大?。獯穑航猓河蓤D可知，對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，在A狀態(tài)時(shí)，PA=2.5atm，VA=3L，TA=27+273=300K在B狀態(tài)時(shí)，PB=1atm，VB=6L，TB=？根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可得=代入數(shù)據(jù)解得TB=240k=﹣33°C氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M的過(guò)程中，氣體的體積不變，所以此過(guò)程中不對(duì)外部做功，從狀態(tài)M等壓變化到狀態(tài)B的過(guò)程中，封閉氣體的壓強(qiáng)不變，壓力的大小為F=PS，氣體對(duì)外做的功的大小為W=FL=PS?L=P△V=1.0×105Pa×（6﹣3）×10﹣3=300J．故答案為：﹣33°C，300J點(diǎn)評(píng)：根據(jù)圖象，找出氣體在不同的狀態(tài)下的狀態(tài)參量，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算即可，在計(jì)算做功的大小的時(shí)候，要注意A到M的過(guò)程，氣體的體積不變，氣體對(duì)外不做功．只在M到B的等壓的過(guò)程中對(duì)外做功．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡(jiǎn)答）如圖13所示,滑塊A套在光滑的堅(jiān)直桿上,滑塊A通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)光滑滑輪連接物塊B,B又與一輕質(zhì)彈贊連接在一起，輕質(zhì)彈簧另一端固定在地面上,’開始用手托住物塊.使繩子剛好伸直處于水平位位置但無(wú)張力?，F(xiàn)將A由靜止釋放.當(dāng)A下滑到C點(diǎn)時(shí)(C點(diǎn)圖中未標(biāo)出)A的速度剛好為零，此時(shí)B還沒(méi)有到達(dá)滑輪位置，已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,滑輪質(zhì)量和大小及摩擦可忽略不計(jì)，滑輪與桿的水平距離L=0.3m,AC距離為0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。試求：(1)滑'塊A的質(zhì)量mA(2)若滑塊A質(zhì)量增加一倍,其他條件不變，仍讓滑塊A從靜止滑到C點(diǎn),則滑塊A到達(dá)C點(diǎn)時(shí)A、B的速度大小分別是多少？參考答案：（1）

（2）

（3），功能關(guān)系．解析：（1）開始繩子無(wú)張力，對(duì)B分析有kx1=mBg，解得：彈簧的壓縮量x1=0.1m（1分）當(dāng)物塊A滑到C點(diǎn)時(shí)，根據(jù)勾股定理繩伸出滑輪的長(zhǎng)度為0.5m，則B上升了0.2m,所以彈簧又伸長(zhǎng)了0.1m。（1分）由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，又彈簧伸長(zhǎng)量與壓縮量相等則彈性勢(shì)能變化量為零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑塊A質(zhì)量增加一倍，則mA=1kg，令滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)A、B的速度分別為v1和v2

由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒得（2分）又有幾何關(guān)系可得AB的速度關(guān)系有vAcosθ=vB（1分）其中θ為繩與桿的夾角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物體靜止條件求出彈簧壓縮的長(zhǎng)度，再根據(jù)幾何知識(shí)求出物體B上升的距離，從而可求出彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，然后再根據(jù)能量守恒定律即可求解物體A的質(zhì)量；題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)速度合成與分解規(guī)律求出物體B與A的速度關(guān)系，然后再根據(jù)能量守恒定律列式求解即可．15.如圖甲所示，將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過(guò)程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時(shí)離拋出點(diǎn)的高度h．參考答案：（1）小球上升過(guò)程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m考點(diǎn)： 牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．專題： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過(guò)程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內(nèi)，小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內(nèi)，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其所受阻力方向與重力方向相反，設(shè)加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點(diǎn)的高度：．答：（1）小球上升過(guò)程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m點(diǎn)評(píng)： 本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，注意加速度是中間橋梁四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一質(zhì)量m=0.9kg的小球，系于長(zhǎng)L=0.9m的輕繩一端，繩的另一端固定在O點(diǎn)，假定繩不可伸長(zhǎng)、柔軟且無(wú)彈性．現(xiàn)將小球從O點(diǎn)的正上方O1點(diǎn)以初速度v0=2.25m/s水平拋出，已知OO1=0.8m，如圖所示．（g取10m/s2）試求：（1）輕繩剛伸直時(shí)，繩與豎直方向的夾角θ；（2）當(dāng)小球到達(dá)O點(diǎn)的正下方時(shí)，小球?qū)K的拉力．參考答案：解：（1）質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩剛伸直時(shí)，設(shè)繩與豎直方向的夾角為θ．則

v0t=Lsinθ=OO1﹣Lcosθ其中，L=0.9m，v0=2.25m/s，OO1=0.8m，聯(lián)立解得：θ=，t=0.4s（2）繩繃直時(shí)剛好水平，如圖所示，由于繩不可伸長(zhǎng)，故繩繃直瞬間，分速度v0立即減為零，小球僅有豎直速度v⊥，且v⊥=gt=4m/s小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球到達(dá)O點(diǎn)正下方時(shí)的速度為v′，根據(jù)機(jī)械能守恒有：=+mgL小球在最低點(diǎn)，設(shè)繩對(duì)球的拉力為F，由牛頓第二定律得：F﹣mg=m聯(lián)立解得：F=43N根據(jù)牛頓第三定律知，小球?qū)K的拉力大小也為43N，方向豎直向下．答：（1）輕繩剛伸直時(shí)，繩與豎直方向的夾角θ是；（2）當(dāng)小球到達(dá)O點(diǎn)的正下方時(shí)，小球?qū)K的拉力大小為43N，方向豎直向下．【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律；平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）先將平拋運(yùn)動(dòng)沿水平和豎直方向正交分解，根據(jù)位移公式和幾何知識(shí)列式求解繩與豎直方向的夾角θ；（2）當(dāng)繩剛繃直時(shí)，由于繩不可伸長(zhǎng)，則沿繩子方向的速度立即減為零，只有垂直于繩的速度．此后向下擺動(dòng)的過(guò)程，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律求出小球到達(dá)O點(diǎn)的正下方的速度，再由牛頓第二定律求繩的拉力．17.一個(gè)質(zhì)量m=0.1kg,邊長(zhǎng)L=0.5m的正方形金屬框，其電阻R=0.5Ω，金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端（金屬框上邊與AB重合），由靜止開始沿斜面下滑，下滑過(guò)程中穿過(guò)一段邊界與斜面底邊CD平行、寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后滑至斜面底端（金屬框下邊與CD重合）。設(shè)金屬框在下滑過(guò)程中的速度為v,對(duì)應(yīng)的位移為s,那么v2-s圖像如圖所示，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，取g=10m/s2(1)根據(jù)v2-s圖像所提供的信息，計(jì)算斜面的傾角θ和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度d(2)

計(jì)算勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(3)現(xiàn)用平行于斜面沿斜面向上的恒力F1作用在金屬框上，使金屬框從斜面底端CD(金屬框下邊與CD重合）由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后，平行斜面沿斜面向上的恒力大小變?yōu)镕2,直至金屬框到達(dá)斜面頂端（金屬框上邊與從AB重合）c試計(jì)算恒力F1、F2所做總功的最小值？(F1、F2雖為恒力，但大小均未知）.參考答案：（1）從s＝0到s＝1.6米的過(guò)程中，由公式v2＝2as，得該段圖線斜率a＝5m/s2，根據(jù)牛頓第二