上海西林中學(xué)2021年高三物理月考試卷含解析

上海西林中學(xué)2021年高三物理月考試卷含解析一、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.質(zhì)量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，其運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知月球質(zhì)量為M，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則航天器的A.線速度 B.角速度C.運(yùn)行周期

D.向心加速度參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用．D5【答案解析】AC解析：根據(jù)萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和萬(wàn)有引力等于重力得出：A、;故A正確；B、mg=mω2R?ω=;故B錯(cuò)誤；

C、mg=mR?T=2π;故C正確；D、G=ma?a=G;故D錯(cuò)誤．故選AC．【思路點(diǎn)撥】研究月航天器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式求出問題．向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所要求解的物理量選取應(yīng)用．不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，萬(wàn)有引力等于重力．應(yīng)用萬(wàn)有引力定律進(jìn)行衛(wèi)星加速度、速度、周期和中心天體質(zhì)量的估算．2.（多選）如圖所示，MPQO為有界的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)（邊界上有電場(chǎng)），電場(chǎng)強(qiáng)度為E=，ACB為光滑固定的半圓形軌道，軌道半徑為R，A、B為圓水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，AC為圓?。粋€(gè)質(zhì)量為m，電荷量為﹣q的帶電小球，從A點(diǎn)正上方高為H=R處由靜止釋放，并從A點(diǎn)沿切線進(jìn)入半圓軌道，不計(jì)空氣阻力及一切能量損失，關(guān)于帶電小球的受力及運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是（）A．小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為2mgB．小球在AC部分運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度不變C．適當(dāng)增大E，小球到達(dá)C點(diǎn)的速度可能為零D．若E=，要使小球沿軌道運(yùn)動(dòng)到C，則應(yīng)將H至少調(diào)整為參考答案：解：A、小球進(jìn)入半圓軌道，電場(chǎng)力和重力平衡，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理知，mgH=mvA2﹣0，解得：vA=．根據(jù)牛頓第二定律得：N=m，則小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為2mg．故A正確．B、小球在AC部分做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度大小不變，方向始終指向圓心．故B錯(cuò)誤．C、若電場(chǎng)力小于重力，根據(jù)動(dòng)能定理知，小球到達(dá)C點(diǎn)的速度不可能為零．若小球所受的電場(chǎng)力大于重力，根據(jù)徑向的合力通過向心力，在最低點(diǎn)的速度不可能為零．故C錯(cuò)誤．D、若E=，在最低點(diǎn)軌道的作用力為零，根據(jù)牛頓第二定律得，qE﹣mg=m，解得：vC=，根據(jù)動(dòng)能定理得：mg（H+R）﹣qER=mvC2﹣0，解得：H=R．所以H至少為R．故D正確．故選：AD．3.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為k，輸出端接一個(gè)交流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R．將原線圈接在電壓為u＝Umsinωt的正弦交流電源上，電動(dòng)機(jī)的輸入功率為P0，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)半徑為r的轉(zhuǎn)輪以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，將質(zhì)量為m的物體勻速提升，若不計(jì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損耗，則以下判斷正確的是A．物體上升的速度B．變壓器輸入功率kP0C．原線圈中的電流為D．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為參考答案：AC4.矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場(chǎng)的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流I的正方向，下列各圖中正確的是參考答案：B0-1s，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)垂直紙面向外，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，為負(fù)；1-3s，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，線圈無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生；對(duì)比四個(gè)選項(xiàng)可知選項(xiàng)B正確。5.如圖甲所示，在平靜的水面下有一個(gè)點(diǎn)光源s，它發(fā)出的是兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個(gè)被照亮的圓形區(qū)域，該區(qū)域的中間為由ab兩種單色光所構(gòu)成的復(fù)色光的圓形區(qū)域，周邊為環(huán)狀區(qū)域，且為a光的顏色（見圖乙）。則以下說法中正確的是A、a光在水中的傳播速度比b光大

B、水對(duì)a光的折射率比b光大

C、a光的頻率比b光大

D、在同一裝置的楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，a光的干涉條紋比b光窄參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.北京時(shí)間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，強(qiáng)震引發(fā)了福島核電站危機(jī)．核電中的U發(fā)生著裂變反應(yīng)，試完成下列反應(yīng)方程式U＋n→Ba＋Kr＋______；已知U、Ba、Kr和中子的質(zhì)量分別是mU、mBa、mKr、mn，該反應(yīng)中一個(gè)235U裂變時(shí)放出的能量為__________．(已知光速為c)參考答案：3n(2分)(mu－mBa－mKr－2mn)c2(7.一個(gè)質(zhì)量為M=3kg的木板與一個(gè)輕彈簧相連，在木板的上方有一質(zhì)量m為2kg的物塊，若在物塊上施加一豎直向下的外力F，此時(shí)木板和物塊一起處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。突然撤去外力，木板和物塊一起向上運(yùn)動(dòng)0.2m時(shí)，物塊恰好與木板分離，此時(shí)木板的速度為4m/s，則物塊和木板分離時(shí)彈簧的彈力為________N，木板和物塊一起向上運(yùn)動(dòng)，直至分離的過程中，彈簧彈力做的功為________J。參考答案：０

N；

５０

J。8.當(dāng)光照射到光敏電阻上時(shí)，光敏電阻的阻值

（填“變大”、“不變”或“變小”）。半導(dǎo)體熱敏電阻是利用半導(dǎo)體材料的電阻率隨

變化而改變的特性制成的。

參考答案：答案：變??；溫度解析：光敏電阻和熱敏電阻均為半導(dǎo)體材料的電阻，半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度升高而減小。

9.(選修模塊3—3)空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過程中，活塞對(duì)氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時(shí)氣體的內(nèi)能增加了1.5×l05J。試問：此壓縮過程中，氣體

(填“吸收”或“放出”)的熱量等于

J。參考答案：答案：放出；5×104解析：由熱力學(xué)第一定律△U=W＋Q，代入數(shù)據(jù)得：1.5×105=2.0×105＋Q，解得Q=－5×104。10.如圖所示，用跨過光滑定滑輪的質(zhì)量不計(jì)的纜繩將海面上一艘小船沿直線拖向岸邊。已知拖動(dòng)纜繩的電動(dòng)機(jī)功率恒為P，小船的質(zhì)量為m，小船從A點(diǎn)沿直線加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度大小分別為v0和v，經(jīng)歷的時(shí)間為t，A、B兩點(diǎn)間距離為d。則小船在全過程中克服阻力做的功Wf＝__________，若小船受到的阻力大小為f，則經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)小船的加速度大小a＝[jf24]

__________。參考答案：Wf＝Pt－mv2+mv02，a＝P/mv－f/m11.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了“探究加速度與合外力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。已知小車的質(zhì)量為500克，g取10m/s2，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）細(xì)繩一端系在小車上，另一端繞過定滑輪后掛一個(gè)小砝碼盤。（2）在盤中放入質(zhì)量為m的砝碼，用活動(dòng)支柱將木板固定有定滑輪的一端墊高，調(diào)整木板傾角，恰好使小車沿木板勻速下滑。（3）保持木板傾角不變，取下砝碼盤，將紙帶與小車相連，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后，釋放小車。（4）取下紙帶后，在下表中記錄了砝碼的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)的小車加速度a。（5）改變盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)（2）（3）步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234567m/kg0.020.040.050.060.070.080.101.401.792.012.202.382.613.02

①在坐標(biāo)紙上作出圖象。②上述圖象不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是：

。

③根據(jù)（1）問中的圖象還能求解哪些物理量？其大小為多少？

。④你認(rèn)為本次實(shí)驗(yàn)中小車的質(zhì)量是否要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼的質(zhì)量：

（選填“是”或“否”）。參考答案：12.在“探究功與物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)研究小組的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，彈簧與木塊接觸但并沒有拴連。木塊從A點(diǎn)靜止釋放后，在1根彈簧作用下彈出，沿足夠長(zhǎng)的木板運(yùn)動(dòng)到B1點(diǎn)停下，O點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)時(shí)所處的位置，測(cè)得OB1的距離為L(zhǎng)1，并記錄此過程中彈簧對(duì)木塊做的功為W。用完全相同的彈簧2根、3根……并列在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)?zāi)緣K均從A點(diǎn)釋放，木塊分別運(yùn)動(dòng)到B2、B3……停下，測(cè)得OB2、OB3……的距離分別為L(zhǎng)2、L3……作出彈簧對(duì)木塊做功W與木塊停下的位置距O點(diǎn)的距離L的圖象如圖乙所示。（1）根據(jù)圖線分析，彈簧對(duì)木塊做功W與木塊在O點(diǎn)的速度v0之間的關(guān)系為

（2）W—L圖線不通過原點(diǎn)的原因是

。（3）求出彈簧被壓縮的長(zhǎng)度為

cm。參考答案：（1）W與成線性關(guān)系（2）未計(jì)木塊通過AO段時(shí)摩擦力對(duì)木塊所做（3）

3

cmKs5u13.如圖所示，一束β粒子自下而上進(jìn)入一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)后發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電場(chǎng)方向向

，進(jìn)入電場(chǎng)后，β粒子的動(dòng)能

（填“增加”、“減少”或“不變”）。參考答案：答案：左

增加解析：由圖可知，β粒子（帶負(fù)電）所受電場(chǎng)力方向水平向右，故電場(chǎng)方向向左。由于電場(chǎng)力作正功，根據(jù)動(dòng)能定理可知粒子在電場(chǎng)中動(dòng)能增加。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)用如圖1所示的裝置測(cè)定重力加速度：實(shí)驗(yàn)中所用電源的頻率為50Hz，實(shí)驗(yàn)中在紙帶上連續(xù)打出點(diǎn)1、2、3、…、9，如圖2所示，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實(shí)驗(yàn)時(shí)重物下落的加速度為m/s2．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：9.40考點(diǎn)： 用單擺測(cè)定重力加速度．專題： 實(shí)驗(yàn)題．分析： 根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出重物下落的加速度解答： 解：根據(jù)x-x=5aT得，加速度a==9.40m/s2．故答案為：9.40點(diǎn)評(píng)： 對(duì)于紙帶問題，需掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)重要推論的運(yùn)用．15.利用如圖所示電路測(cè)量一量程為300mV的電壓表的內(nèi)阻Rv（約為300Ω）。某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)按電路圖正確連接好電路，把滑動(dòng)變阻器R的滑片P滑到a端，閉合電鍵S2，并將電阻箱R0的阻值調(diào)到較大；(2)閉合電鍵S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使電壓表的指針指到滿刻度；(3)保持電鍵S1閉合和滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，斷開電鍵S2，調(diào)整電阻箱R0的阻值大小，使電壓表的指針指到滿刻度的二分之一；讀出此時(shí)電阻箱R0=298Ω的阻值，則電壓表內(nèi)電阻RV=_____________Ω。實(shí)驗(yàn)所提供的器材除待測(cè)電壓表、電阻箱（最大阻值999.9Ω）、電池（電動(dòng)勢(shì)約1.5V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)）、導(dǎo)線和電鍵之外，還有如下可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材：A．滑動(dòng)變阻器：最大阻值200Ω

B．滑動(dòng)變阻器：最大值阻10ΩC．定值電阻：阻值約20Ω

D．定值電阻：阻值約200Ω根據(jù)以上設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法，回答下列問題。①為了使測(cè)量比較精確，從可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材中，滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用___________，定值電阻R'應(yīng)選用______________（填寫可供選擇實(shí)驗(yàn)器材前面的序號(hào)）。②對(duì)于上述的測(cè)量方法，從實(shí)驗(yàn)原理分析可知，在測(cè)量操作無(wú)誤的情況下，實(shí)際測(cè)出的電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值R測(cè)_____真實(shí)值RV（填“大于”、“小于”或“等于”），這誤差屬于_______誤差(填”偶然”或者”系統(tǒng)”)。③如果現(xiàn)在有一個(gè)量程與待測(cè)電壓表相近又經(jīng)過精密校準(zhǔn)的電壓表V2，怎樣能減小或者消除上述測(cè)量的誤差？在圖中畫出電壓表V2接的位置,說明增加的測(cè)量步驟。參考答案：（3）298Ω

1

B，C

②大于，系統(tǒng)

③電壓表V2接在滑動(dòng)片與左側(cè)固定端之間。a、調(diào)節(jié)滑動(dòng)片使電壓表V滿偏時(shí)記下V2的示數(shù);b、斷開S2調(diào)整電阻箱R0的阻值大小，使電壓表V的指針指到滿刻度的二分之一過程中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)片P，使電壓表V2的示數(shù)保持不變。（1）由實(shí)驗(yàn)原理可知，電壓表內(nèi)阻與電阻箱的阻值相等，故電壓表內(nèi)阻為298Ω；①該實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器采用了分壓接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作，要選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器，即選擇B；定值電阻起保護(hù)作用，因電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，若保護(hù)電阻太大，則實(shí)驗(yàn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，故定值電阻應(yīng)選C；

②從實(shí)驗(yàn)原理分析可知，當(dāng)再斷開開關(guān)S2，調(diào)整電阻箱R0的阻值，當(dāng)電壓表半偏時(shí)，閉合電路的干路電流將減小，故內(nèi)電壓降低，路端電壓升高，從而使得滑動(dòng)變阻器并聯(lián)部分兩端電壓變大，即使電壓表示數(shù)為一半，而電阻箱R0的電壓超過電壓表電壓，導(dǎo)致所測(cè)電阻也偏大，所以測(cè)量電阻大于真實(shí)電阻；本誤差是由實(shí)驗(yàn)原理造成的，屬于系統(tǒng)誤差；

③電壓表V2接在滑動(dòng)片與左側(cè)固定端之間。a、調(diào)節(jié)滑動(dòng)片使電壓表V滿偏時(shí)記下V2的示數(shù)；b、斷開S2調(diào)整電阻箱R0的阻值大小，使電壓表V的指針指到滿刻度的二分之一過程中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)片P，使電壓表V2的示數(shù)保持不變。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在傾角θ=37°的粗糙斜面上距離斜面底端s=1m處有一質(zhì)量m=1kg的物塊，受水平恒力F作用由靜止開始沿斜面下滑．到達(dá)底端時(shí)即撤去水平恒力F，然后在水平面上滑動(dòng)一段距離后停止．不計(jì)物塊撞擊水平面時(shí)的能量損失．物塊與各接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2，g=10m/s2．求：（1）若物塊運(yùn)動(dòng)過程中最大速度為2m/s，水平恒力F的大小為多少？（2）若改變水平恒力F的大小，可使物塊總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間有一最小值，最小值為多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：（1）物塊到達(dá)斜面底端時(shí)速度最大

代人數(shù)據(jù)得

a=2m/s2

（2分）對(duì)斜面上物塊受力分析

（3分）代入數(shù)據(jù)，解得F=2.6N

（1分）（2）設(shè)斜面上物塊加速度為a，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2則

（1分）到達(dá)底端時(shí)速度為

（2分）則總時(shí)間為

（1分）根據(jù)基本不等式，當(dāng)a=μg=2m/s2時(shí)有t最小值，tmin=2s

（2分）17.如圖所示，在光滑的桌面上