2022-2023学年上海风范中学高三物理月考试题含解析

2022-2023学年上海风范中学高三物理月考试题含解析一、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.（多选）一物体位于光滑水平面上，同时受到三个水平共点力F1、F2和F3作用，其大小分别为F1=42N、F2=28N、F3=20N，且F2的方向指向正北，下列说法正确的是A．这三个力的合力可能为零；B．F1、F2两个力的合力大小可能为20N；C．若物体处于匀速直线运动状态，则F1、F3的合力大小为48N，方向指向正南；

D．若物体处于静止状态，则F1、F3的合力大小一定为28N，方向指向正南。参考答案：ABD解析：A、根据两个力F1和F2的合力范围|F1-F2|≤F合≤F1+F2，得F1和F2的合力范围为14N≤F合≤70N，F3=20N，则F3与F1和F2的合力大小可能相等，则三个力的合力可能为零．故A正确．B、F1和F2的合力范围为14N≤F合≤70N，则F1、F2两个力的合力大小可能为20N．故B正确．C、若物体处于匀速直线运动状态，合外力为零，F2、F3的合力与F1=42N大小相等、方向相反，即F2、F3的合力大小为42N，方向与F1方向相反．故C错误．D、若物体处于静止状态，合外力为零，F1、F3的合力大小与F2=28N大小相等，方向相反，即F1、F3的合力大小一定为28N，方向指向正南．故D正确．故选ABD2.如图所示，A与B两个物体用轻绳相连后，跨过无摩擦的定滑轮，A物体在Q位置时处于静止状态，若将A物体移到P位置，仍能处于静止状态，则A物体由Q移到P后，作用于A物体上的各个力中增大的是（

）

A．地面对A的摩擦力

B．地面对A的支持力

C．绳子对A的拉力

D．A受到的重力参考答案：AB3.如图所示为某质点作直线运动的v–t图象，关于这个质点在4s内的运动情况，下列说法中正确的是

A．质点始终向同一方向运动

B．4s末物体离出发点最远

C．4s内通过的路程为4m，而位移为零

D．加速度大小不变，方向与初速度方向相同参考答案：C4.木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动磨擦因数均为0.25；夹在A、B静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块B上.如图所示.力F作用后静止不动.则作用力F作用后

（

）

A.木块A所受摩擦力大小是12.5N

B.木块A所受摩擦力大小是11.5N

C.木块B所受摩擦力大小是9N

D.木块B所受摩擦力大小是7N参考答案：C5.电磁炉采用感应电流（涡流）的加热原理，是通过电子线路产生交变磁场，把铁锅放在炉面上时，在铁锅底部产生交变的电流。它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点。下列关于电磁炉的说法中正确的是（

）A．电磁炉面板可采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部B．电磁炉面板可采用金属材料，通过面板发热加热锅

内食品C．电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热D．可以通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下：（1）螺旋测微器如题1图所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动_____（选填“A”“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．（2）选择电阻丝的_____（选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．（3）2图甲中Rx，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入2图乙实物电路中的正确位置____（4）为测量R，利用2图甲所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1–I1关系图象如图图所示．接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0

请根据表中的数据，在方格纸上作出U2–I2图象．___（5）由此，可求得电阻丝的Rx=______Ω．根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．参考答案：

(1).C

(2).不同

(3).

(4).

(5).23.5（23.0~24.0都算对）【详解】(1)在测量时，为了不损坏被测物体，最后也改用微调方旋钮即C，直到听见“喀喀”的响声；(2)为了减小测量误差，应选用电阻丝不同位置进行多次测量；(3)按照原理图，将实物图连线如图：；(4)将表格中各组数据在坐标纸上描出，再连成一条直线，如图：；当电压表按甲图连接时，电压表测的电压为的电压之和，当电压表接在a、b间时，电压表测的电压为的电压，由图可得：，所以。7.（4分）放射性元素每秒有一个原子核发生衰变时，其放射性活度即为1贝可勒尔。是核电站中核反应的副产物，它可以衰变成，半衰期为8天。福岛核电站泄漏出的放射性物质中就含有，当地政府在某次检测中发现空气样品的放射性活度为本国安全标准值的4倍。则一个核中有_______个中子、衰变成时放出的粒子为_______粒子。至少经过_______天，该空气样品中的放射性活度才会达到本国安全标准值。参考答案：78、?、168.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。（1）通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点

和

之间某时刻开始减速。（2）计数点5对应的速度大小为

m/s，计数点6对应的速度大小为

m/s。（保留三位有效数字）。（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a=

m/s2（保留三位有效数字），若用a/g来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值

（填“偏大”或“偏小”）。

参考答案：（1）6，7或7，6（2）1.00，1.20（3）2.00，偏大9.在右图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的单色光A照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的单色光B照射时不发生光电效应，那么用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是________（选填“a流向b”或“b流向a”）；两种单色光的波长大小关系是λA_______λB（选填“大于”、“等于”或“小于”）。参考答案：a流向b；小于10.几个力如果都作用在物体的

，或者它们的

相交于同一点，这几个力叫做共点力．参考答案：．同一点

延长线11.一物体质量为1kg，沿倾角为300的传送带从最高端A点以初速度v0=8m/s下滑，传送带匀速向下运动的速度为2m/s，全长20m。物体与传送带之间的动摩擦因数为，物体运动到传送带底端B点的速度大小为___________m/s；全过程中因物体和传送带间的摩擦而产生的热量为___________J。（重力加速度g=10m/s2）

参考答案：2，5412.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮，木板上有一滑块，其一端与

电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。

（1）下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如下图所示。根据图中数据计算的加速度a=

（保留三位有效数字）。（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有

。（填入所选物理量前的字母）

A．木板的长度

B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2

D．托盘和砝码的总质量m3

E．滑块运动的时间t

（3）滑块与木板间的动摩擦因数

（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。与真实值相比，测量的动摩擦因数

（填“偏大”或“偏小”）。参考答案：13.某种紫外线波长为300nm，该紫外线光子的能量为6.63×10﹣19J．金属镁的逸出功为5.9×10﹣19J，则让该紫外线照射金属镁时逸出光电子的最大初动能为7.3×10﹣20J（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，真空中的光速c=3×108m/s）参考答案：：解：光子的能量E=J根据光电效应方程Ekm=E﹣W0

代入数据得，Ekm=6.63×10﹣19J﹣5.9×10﹣19J=7.3×10﹣20J故答案为：6.63×10﹣19，7.3×10﹣20三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）某同学在用落体法验证机械能守恒定律时，进行了以下步骤：

a．把电磁打点计时器固定在铁架台上，用导线将打点计时器接在低压交流电源上；

b．将连有重物的纸带穿过打点计时器的限位孔，提稳纸带并将重物靠近打点计时器；

c．释放纸带，然后接通电源开关，打出一条纸带；

d．更换纸带，重复b、c步骤，选出点迹清晰符合要求的纸带；

e．用公式求出速度，验证机械能是否守恒。

（1）在以上的操作中，你认为存在错误的步骤是

（只填步骤前序号）。

（2）在实验中，该同学发现重锤减小的重力势能总是大于增加的动能，其主要是因为重锤下落过程中存在阻力的原因.现用该装置测定平均阻力的大小，为此选择了一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的三个实验点A、B、C为计数点，如图所示.测得A、B、C到O的距离分别为x1、x2、x3．已知打带计时器所用的交流电源频率为f，当地的重力加速度为g，还需测量的物理量是

（用文字及符号表示）.用这些物理量及已知量，表示重锤下落过程中受到的平均阻力大小为

。

参考答案：

ce

重锤质量m

mg-m(x3+x1-2x2)f2

15.图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示.在小车质量M未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”.（1）完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：撤去砂和砂桶，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列

的点.②按住小车，在左端挂上适当质量的砂和砂桶，在小车中放入砝码.③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m.④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③.⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1，s2，….求出与不同m相对应的加速度a.[中|教|网z|z|s|tep]⑥以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上做出-m关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m应成

关系（填“线性”或“非线性”）.（2）完成下列填空：①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，悬挂砂和砂桶的总质量应满足的条件是

.②如图2所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D是该同学在纸带上选取的连续四个计数点.该同学用刻度尺测出AC间的距离为SⅠ，测出BD间的距离为SⅡ.a可用SⅠ、SⅡ和Δt（打点的时间间隔）表示为a=

.③图3为所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为

，小车的质量为

.参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，地面和半圆轨道面PTQ均光滑。质量M=lkg、长L=4m的小车放在地面上，右端与墙壁的距离为s=3m，小车上表面与Ｒ＝０．５ｍ的半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m=2kg的滑块(不计大小)以v0=6m/s的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动。小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2。求：（1）判断小车与墙壁碰撞前是否已与滑块相对静止并求小车与墙壁碰撞时滑块的速度；（2）滑块到达P点时对轨道的压力（3）若圆轨道的半径Ｒ可变，为使滑块在圆轨道滑动的过程中不脱离轨道，求半圆轨道半径R的取值范围。参考答案：（1）由牛顿第二定律，对滑块：-μmg=ma1

(1分)对小车：μmg=Ma2

（1分）但滑块相对小车静止时，两者速度相等，即：v0+a1t=a2t

滑块的位移为：s1=v0t+a1t2

车的位移为：联立解得s1=5m

s2=2m

（2分）因s1—s2=3m<L，s2<s，说明小车与墙壁碰撞前滑块与小车已具有共同速度(1分)故小车与墙壁碰撞时的速度为：V1=4m/s

（1分）到达p点时的速度为-μmg[Ｌ-]=mvｐ2-mv12

带入数据得ｍ／ｓ

（2分）得Ｎ＝６８Ｎ（2分）根据牛顿第三定律：，方向竖直向下。（2分）（3）若滑块恰能滑过圆的最高点，设滑至最高点的速度为v，临界条件为mg=mv2/R

（1分）根据动能定理，有-mg·2R=mv2-mvp2

（1分）解得R=0.24m

（1分）若滑块恰好滑至1/4圆弧到达T点时就停止，则滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道。根据动能定理，有-mgR=0-mvp2

（2分）解得R=0.6m

（1分）综上所述，滑块在圆轨道运动过程中不脱离圆轨道，则半圆轨道的半径必须满足：R≤0.24m或R≥017.（14分）如图所示，在竖直面内有一光滑水平直轨道与半径为R=0.25m的光滑半圆形轨道在半圆的一个端点B相切，半圆轨道的另一端点为C。在直轨道上距B为x（m）的A点，有一可看做质点、质量为m＝0.1kg的小物块处于静止状态。现用水平恒力将小物块推到B处后撤去恒力，小物块沿半圆轨道运动到C处后，恰好落回到水平面上的A点，取g＝10m/s2。求：

（1）水平恒力对小物块做功W与x的关系式；（2）水平恒力做功的最小值；（3）水平恒力的最小值。参考答案：解析：小物块从C到