2022年上海市虹口區(qū)第三中學(xué)高三物理月考試題含解析

2022年上海市虹口區(qū)第三中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.從如圖示，一個質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上，環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0，如果在運(yùn)動過程中還受到一個方向始終豎直向上的力F的作用，已知力F的大小F=kv（k為常數(shù)，v為環(huán)的運(yùn)動速度），則環(huán)在整個運(yùn)動過程中克服摩擦力所做的功（假設(shè)桿足夠長）可能為：

A．

B．0

C．

D．參考答案：ABD2.火車在平直軌道上勻速行駛，門窗緊閉的車廂內(nèi)有一人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回車上原處，這是因為

（

）

A．人跳起后，車廂內(nèi)空氣給他以向前的力，帶著他隨同火車一起向前運(yùn)動

B．人跳起的瞬間，車廂地板給他一個向前的力，推動他隨同火車一起向前運(yùn)動C．人跳起后，車在繼續(xù)向前運(yùn)動，所以人落下后必定偏后一些，只是由于時間很短，偏后距離太小，不明顯而已

D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和車始終有相同的速度參考答案：

D3.（單選）如圖所示，勻強(qiáng)電場中，一個帶正電的物體沿絕緣天棚平面在水平方向上做勻速直線運(yùn)動。從某時刻（設(shè)為t=0）起，電場強(qiáng)度從E0均勻增大。若物體與天棚平面間的動摩擦因數(shù)為，電場線與水平方向的夾角為，假設(shè)物體所受最大靜摩擦力的大小等于滑動摩擦力的大小，且電場空間和天棚平面均足夠大，下列判斷正確的是A．在t=0之前，物體可能向左做勻速直線運(yùn)動，也可能向右做勻速直線運(yùn)動B．在t=0之前，物體受到的摩擦力大小可能為零C．在t=0之后，物體做減速運(yùn)動，最后會掉下來D．在t=0之后，物體做減速運(yùn)動，且加速度越來越大，直至停止參考答案：D4.下列物理量的單位中，不屬于力學(xué)基本單位的是

A．秒

B．米

C．牛頓

D．千克參考答案：C5.如圖2甲所示，一個彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連。當(dāng)對彈簧施加變化的作用力（拉力或壓力）時，在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖線如圖乙。則下列判斷正確的是A．彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長度成正比

B．彈簧長度的增加量與對應(yīng)的彈力增加量成正比

C．該彈簧的勁度系數(shù)是200N／m

D．該彈簧受到反向壓力時，勁度系數(shù)不變參考答案：BCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，某種自動洗衣機(jī)進(jìn)水時，洗衣機(jī)缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細(xì)管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量．將細(xì)管中密閉的空氣視為理想氣體，當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時，外界對空氣做了0.5J的功，則空氣________(填“吸收”或“放出”)了__________的熱量．參考答案：放出0.57.一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級狀態(tài)，氫原子的能級圖如圖所示，氫原子可能發(fā)射

種頻率的光子；氫原子由量子數(shù)n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時輻射光子的能量是

eV；用n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時輻射的光子照射下表中幾種金屬，

金屬能發(fā)生光電效應(yīng)。幾種金屬的逸出功金屬銫鈣鎂鈦逸出功W/eV1.92.73.74.1參考答案：6

2.55

銫8.在傾角為30°的斜面頂點以10m/s的速度水平拋出一個質(zhì)量為0.1kg的小球，則小球落到斜面上瞬間重力的瞬時功率為

，過程中重力的平均功率為

。（結(jié)果保留根號）參考答案：

平拋運(yùn)動的位移偏轉(zhuǎn)角為30°，故：，而、解得：故過程中重力的平均功率為：小球落到斜面上瞬間重力的瞬時功率為：9.雪在外力擠壓下可形成冰，表明雪的密度

冰的密度（選填“大于”“等于”或“小于”）。小麗利用冰的密度，使用如下方法來估測積雪的密度：在平整地面的積雪上，腳向下用力踩在雪上，形成一個下凹的腳印，然后測量腳印的深度和

，根據(jù)冰的密度就可以估測雪的密度。參考答案：小于

積雪的深度10.在光的單縫衍射實驗中可觀察到清晰的亮暗相間的圖樣，下列甲、乙兩幅圖中屬于光的單縫衍射圖樣的是

(填“甲”或“乙”)；在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫調(diào)制，調(diào)制分調(diào)幅和調(diào)頻兩種，在丙、丁兩幅圖中表示調(diào)頻波的是

(填“丙”或“丁”)。參考答案：乙丁11.如圖所示是某同學(xué)探究功與速度變化的關(guān)系的實驗裝置，他將光電門固定在長木板上的B點，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．（1）若用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度d如圖所示，d=

cm；（2）實驗中可近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力與重物重力大小相等，則拉力對小車所做的功為重物重力與AB的距離的乘積；測出多組重物的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門的時間?t，通過描點作出線性圖象，研究功與速度變化的關(guān)系。處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出_____圖象。

A．?t－m

B．?t2－m

C．

D．參考答案：（1）1.140

（2）D

12.如圖，電路中三個電阻Rl、R2和R3的阻值分別為R、2R和4R。當(dāng)電鍵S1斷開、S2閉合時，電源輸出功率為P0；當(dāng)S1閉合、S2斷開時，電源輸出功率也為P0。則電源電動勢為＿＿＿＿；當(dāng)S1、S2都斷開時，電源的總功率為＿＿＿＿。參考答案：

0.3P0。當(dāng)電鍵S1斷開、S2閉合時，電路中電流I1=E/(R+r)，P0=I12R=E2R/(R+r)2.。當(dāng)S1閉合、S2斷開時，電路中電流I2=E/(4R+r)，P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。聯(lián)立解得：r=R/2，E=。當(dāng)S1、S2都斷開時，電路中電流I3=E/(7R+r)=，電源的總功率為P=EI3=0.3P0。.13.如圖所示，兩端開口、粗細(xì)均勻的足夠長玻璃管插在大水銀槽中，管的頂部有一定長度的水銀．兩段空氣柱被封閉在左右兩側(cè)的豎直管中．開啟頂部連通左右水銀的閥門，右側(cè)空氣柱長為L0，右側(cè)空氣柱底部水銀面比槽中水銀面高出h，右側(cè)空氣柱頂部水銀面比左側(cè)空氣柱頂部水銀面低h．（i）試根據(jù)上述條件推測左側(cè)空氣柱的長度為

，左側(cè)空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為

：（ii）若初始狀態(tài)溫度為T0，大氣壓強(qiáng)為P0，關(guān)閉閥門A，則當(dāng)溫度升至

時，右側(cè)氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平？（不考慮水銀柱下降對大水銀槽中液面高度的影響，大氣壓強(qiáng)保持不變）．參考答案：（1）L0，2h；（2）【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）分別以兩部分氣體為研究對象，求出兩部分氣體壓強(qiáng)，然后由幾何關(guān)系求出右管內(nèi)氣柱的長度．（2）以左管內(nèi)氣體為研究對象，列出初末的狀態(tài)，由理想氣體狀態(tài)方程可以求出空氣柱的長度．【解答】解：（1）根據(jù)連通器的原理以及液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)可知，右側(cè)的氣體的壓強(qiáng)：P1=P0﹣h則左側(cè)氣體的壓強(qiáng)：P2=P1﹣h=P0﹣2h所以左側(cè)空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為是2h．左側(cè)空氣柱的長度：L2=L0+h+h﹣2h=L0（2）關(guān)閉閥門A，溫度升高的過程中，右側(cè)的空氣柱的壓強(qiáng)增大，體積增大，由圖可知，右側(cè)氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平時的空氣柱的長度：L1=L0+h壓強(qiáng)：P1′=P0設(shè)空氣柱的橫截面積是S，由理想氣體的狀態(tài)方程得：得：T1=故答案為：（1）L0，2h；（2）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，水平傳送帶兩輪心O1O2相距L1=6.25m，以大小為v0=6m/s不變的速率順時針運(yùn)動，傳送帶上表面與地面相距h=1.25m．現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的小鐵塊輕輕放在O1的正上方，已知小鐵塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一個物理量的數(shù)值可以使L2變大．參考答案：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．解：（1）小鐵塊輕放在傳送帶上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，當(dāng)小鐵塊的速度達(dá)到6m/s時，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，說明小鐵塊一直做加速運(yùn)動設(shè)達(dá)到O2上方的速度為v，則v==5m/s小鐵塊離開傳送帶后做平拋運(yùn)動根據(jù)h=gt2得下落時間：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2變大，應(yīng)使v變大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大對a沒有影響，也就對v和L2沒有影響因此，只增加L1、m、v0中的L1的數(shù)值可以使L2變大．答：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．15.圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺，接著以4m/s水平速度離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點,其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車的總質(zhì)量為200kg，特技表演的全過程中，空氣阻力不計.(計算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺飛出到A點，人和車運(yùn)動的水平距離s.(2)從平臺飛出到達(dá)A點時速度大小及圓弧對應(yīng)圓心角θ.(3)若已知人和車運(yùn)動到圓弧軌道最低點O速度為6m/s,求此時人和車對軌道的壓力.參考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運(yùn)動，很據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車落至A點時其豎直方向的分速度：到達(dá)A點時速度：設(shè)摩托車落地時速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對摩托車受力分析可以知道，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運(yùn)動的向心力，所以有：

當(dāng)時，計算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點O時對軌道的壓力為5600

N.答：(1)從平臺飛出到A點，人和車運(yùn)動的水平距離.(2)從平臺飛出到達(dá)A點時速度，圓弧對應(yīng)圓心角.(3)當(dāng)最低點O速度為6m/s，人和車對軌道的壓力5600

N.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（16分）如甲圖所示，兩個幾何形狀完全相同的平行板電容器PQ和MN，水平置于水平方向的勻強(qiáng)磁場中（磁場區(qū)域足夠大），兩電容器極板的左端和右端分別在同一豎直線上，已知P、Q之間和M、N之間的距離都是d，極板本身的厚度不計，板間電壓都是U，兩電容器的極板長相等。今有一電子從極板PQ中軸線左邊緣的O點，以速度v0沿其中軸線進(jìn)入電容器，并做勻速直線運(yùn)動，此后經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)又沿水平方向進(jìn)入到電容器MN之間，且沿MN的中軸線做勻速直線運(yùn)動，再經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)又通過O點沿水平方向進(jìn)入電容器PQ之間，如此循環(huán)往復(fù)。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e。不計電容之外的電場對電子運(yùn)動的影響。（1）試分析極板P、Q、M、N各帶什么電荷？（2）求Q板和M板間的距離x；（3）若只保留電容器右側(cè)區(qū)域的磁場，如圖乙所示。電子仍從PQ極板中軸線左邊緣的O點，以速度v0沿原方向進(jìn)入電容器，已知電容器極板長均為。則電子進(jìn)入電容器MN時距MN中心線的距離？要讓電子通過電容器MN后又能回到O點，還需在電容器左側(cè)區(qū)域加一個怎樣的勻強(qiáng)磁場？參考答案：解析：（1）電子受磁場力向下，則受電場力向上，所以P板帶正電，Q板帶負(fù)電（2分）同理可知，M板帶負(fù)電，N板帶正電

（2分）（2）電子在電容器中由平衡條件有：

（2分）電子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為R，則：

（1分）Q板和M板間的距離，應(yīng)滿足：

（1分）（3）電子離開電容器P、Q時的側(cè)移量為：

（2分），，

（2分）

電子進(jìn)入電容器M、N之間的位置在中軸線以上y處。

電子進(jìn)入電容器M、N后，在電場力作用下作類拋體運(yùn)動，根據(jù)對稱性可知，電子在豎直方向上的位移為y,離開電容器M、N的位置在中軸線以上2y處，速度大小為，方向與中軸線平行

（2分）

，

（1分）方向垂直于紙面向里（水平）

（1分）17.（10分）2000年1月26日我國發(fā)出了一顆同步衛(wèi)星。定點位置與東經(jīng)98°的經(jīng)線在同一平面內(nèi)。若把甘肅省嘉峪關(guān)處的經(jīng)度和緯度近似取為東經(jīng)98°和北緯α=40°，已知地球半徑R、地球自轉(zhuǎn)周期T、地球表面重力加速度g（視為常量）和光速c。試求該同步衛(wèi)星發(fā)出的微波信號傳到嘉峪關(guān)處的接收站所需的時間（要求用題給的已知量的符號表示）參考答案：解析：根據(jù)題意，可知同步衛(wèi)星，嘉峪關(guān)、地心在同一平面內(nèi)。設(shè)地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，衛(wèi)星軌道半徑為r，衛(wèi)星到嘉峪關(guān)的距離為L。則：，（地球表面處物體的重量約等于地球?qū)λ娜f有引力）。由數(shù)學(xué)知識得：，又。由以上四式求解得：

18.如圖所示，某工件由截面為直角三角形的三棱柱與半徑為R的圓柱兩個相同的透明玻璃材料組成，已知三角形BC邊的長度為R，∠BAC＝30°.現(xiàn)讓一細(xì)束單色光從AB邊上距A點為R的D點沿與AB邊成α＝45°斜向