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上海井冈中学2022-2023学年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.电阻R1.R2交流电源按照图1所示方式连接,R1=10,R2=20。合上开关后S后,通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则A.通过R1的电流的有效值是1.2AB.R1两端的电压有效值是6VC.通过R2的电流的有效值是1.2AD.R2两端的电压有效值是6V参考答案:B2.(多选)下列说法正确的是()A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量数守恒的规律B.α射线、β射线、γ射线都是电磁波C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D.发生光电效应时光电子的最大初动能只与入射光的频率有关E.由图可知,铯原子核Cs的比结合能大于铅原子核Pb的比结合能参考答案:【考点】:裂变反应和聚变反应;原子核的结合能.【分析】:原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量数守恒的规律,γ射线是光子,不带电,发生光电效应时光电子的动能只与入射光的频率有关:解:A、原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量数守恒的规律,故A正确;B、α射线、β射线都是高速运动的带电粒子流,γ射线是光子,不带电,B错误C、氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子,C正确D、发生光电效应时光电子的动能只与入射光的频率有关,D正确;E、由图可知,中等质量的原子核的比结合能最大,铯原子核Cs的比结合能大于铅原子核Pb的比结合能;故E正确;故选:ACDE.【点评】:掌握衰变的规律,了解三种射线的特性,知道发生光电效应的条件,了解比结合能与质量数的关系3.两玩具车在两条平行的车道上行驶,t=0时两车都在同一计时线处,它们在四次比赛中的v-t图像如下图所示。在0-3s内哪幅图对应的比赛中两车可能再次相遇A.B.C.D.参考答案:C【详解】A、在0﹣2.5s内,一辆车的速度始终比另一辆车的速度大,两车间距增大,2.5s时,两车速度相等,两者相距最远,此后,两车的距离在缩小,t=5s时,两车相遇,故0-3s内两车没有相遇,故A错误;B、在0﹣5s内,一辆车的速度始终比另一辆车的速度大,5s时,两者相距最远,0-3s内两车不可能相遇,故B错误;C、根据v﹣t图象的面积等于位移可知,2.5s时,两车相遇,故两车是在0-3s内相遇,C正确;D、在0﹣5s内,一辆车的速度始终比另一辆车的速度大,5s时,速度相等,两者相距最远,0-3s内两车不可能相遇,故D错误。4.如图,在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m带电量为+q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射入磁场区域.不计重力,不计粒子间的相互影响.下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中R=.哪个图是正确的?()A. B. C. D.参考答案:A【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.【专题】带电粒子在磁场中的运动专题.【分析】相同速率的粒子在磁场中圆周运动的半径相同,根据带电粒子的进入磁场的方向可确定出圆心的位置,则可得出所有粒子能到达的最远位置,即可确定出粒子的范围.【解答】解:据题:所有粒子的速率相等,由R=可知所有粒子在磁场中圆周运动半径相同,由图可知,由O点射入水平向右的粒子恰好应为最右端边界,MO=2r=2R;随着粒子的速度方向偏转,粒子转动的轨迹圆可认为是以O点为圆心以2R为半径转动;则可得出符合题意的范围应为A;故A正确.故选:A.5.如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图,图中①和②为楔块,③和④为垫块,楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦,在车厢相互撞击时弹簧压缩过程中()A.缓冲器的机械能守恒B.摩擦力做功消耗机械能C.垫块的动能全部转化成内能D.弹簧的弹性势能全部转化为动能参考答案:
考点:功能关系;弹性势能;机械能守恒定律..分析:通过克服摩擦力做功,系统的机械能向内能转化,结合能量守恒定律分析即可.解答:解:A、通过克服摩擦力做功,系统的机械能向内能转化,故机械能减小,故A错误;B、通过克服摩擦力做功,系统的机械能向内能转化,故B正确;C、垫块的动能转化为弹性势能和内能,故C错误;D、弹簧的弹性势能转化为动能和内能,故D错误.故选:B.点评:本题关键是明确缓冲器通过摩擦将部分动能转化为内能,还会储存部分弹性势能,再次向内能和动能转化,基础问题.二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.在《测定匀变速直线运动的加速度》的实验中,电火花打点计时器是用于测量
的仪器,工作电源是
(填“交流电”或“直流电”),电源电压是
V。参考答案:时间
交流电
220结合实验的原理以及器材的相关选择注意事项易得答案。7.一枚静止时长30m的火箭以0.6c的速度从观察者的身边掠过,火箭上的人测得火箭的长度为
m,观察者测得火箭的长度为
m。参考答案:30m,24m8.一物块以150J的初动能从斜面底端A沿斜面向上滑动,到B时动能减少100J,机械能减少30J,以A点所在的水平面为零势能面,则小球到达最高点时的重力势能为_____J。物块返回到A时的动能为________J.参考答案:
9.如图,竖直放置的轻弹簧,下端固定,上端与质量为kg的物块B相连接.另一个质量为kg的物块A放在B上.先向下压A,然后释放,A、B共同向上运动一段后将分离,分离后A又上升了m到达最高点,此时B的速度方向向下,且弹簧恰好为原长.则从A、B分离到A上升到最高点的过程中,弹簧弹力对B做的功为J,弹簧回到原长时B的速度大小为
m/s.(m/s2)参考答案: 0, 210.某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度。实验步骤如下:①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G;②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示。在A端向右拉动木板,等弹簧秤读数稳定后,将读数记作F;③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②;实验数据如下表所示:G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.620.830.991.221.371.61④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端C处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度h;⑤滑块由静止释放后开始运动,最终停在木板上D点(未与滑轮碰撞),测量C、D间距离S。完成下列作图和填空:(1)根据表中数据在给定的坐标纸(见答题卡)上作出F—G图线。(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数=____________(保留2位有效数字)(3)滑块最大速度的大小=__________________(用h、s、和重力加速度g表示。)参考答案:(1)如右图所示(2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42均正确)(3)解析:(1)根据描点法在F-G图象上描出各点,再连接起来,如图所示;
(2)由图甲可知F=μG,则F-G图象上的直线的斜率代表μ值的大小.由F-G图象可知μ=≈0.40;(3)当重物P刚好下落到地面时,滑块的速度v最大,此时滑块的位移为h,此后滑块做加速度为μg的匀减速运动,由公式v2-v02=2as知:滑块的最大速度vmax满足:vmax2=2μg(S-h),则vmax=11.如图,竖直放置的轻弹簧,下端固定,上端与质量为kg的物块B相连接.另一个质量为kg的物块A放在B上.先向下压A,然后释放,A、B共同向上运动一段后将分离,分离后A又上升了m到达最高点,此时B的速度方向向下,且弹簧恰好为原长.则从A、B分离到A上升到最高点的过程中,弹簧弹力对B做的功为J,弹簧回到原长时B的速度大小为
m/s.(m/s2)
参考答案:0,
212.某同学研究小车在斜面上的运动,用打点计时器记录了小车做匀变速直线运动的位移,得到一段纸带如图所示。在纸带上选取几个相邻计数点A、B、C、D,相邻计数点间的时间间隔均为T,B、C和D各点到A的距离为s1、s2和s3。由此可算出小车运动的加速度大小
,打点计时器在打C点时,小车的速度大小vc=
。(用已知的物理量符号表示)参考答案:a=(s2-2s1)/T2或a=(s3-2s2+s1)/T2或a=(s3-s2-s1)/2T2
vc=(s3-s1)/2T13.与普通自行车相比,电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。在额定输出功率不变的情况下,质量为60Kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶,所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。当此电动车达到最大速度时,牵引力为
N,当车速为2m/s时,其加速度为
m/s2(g=10m/s2)规格后轮驱动直流永磁铁电机车型14电动自行车额定输出功率200W整车质量40Kg额定电压48V最大载重120Kg额定电流4.5A参考答案:40;0.6解析:电瓶车的额定功率P=200W,又由于,当电动车达到最大速度时,牵引力;当车速为2m/s时,牵引力为,依据牛顿第二定律,可知a=0.6m/s2。三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.(选修3—4)(7分)如图甲所示为一列简谐横波在t=2s时的波形图,图乙是这列波中P点的振动图线,求该波的传播速度的大小,并判断该波的传播方向。
参考答案:解析:依题由甲图知该波的波长为……………(1分)
由乙图知该波的振动周期为……………(1分)
设该波的传播速度为V,有……………(1分)
又由乙图知,P点在此时的振动方向向上,……………(1分)
所以该波的传播方向水平向左。……………(2分)15.(8分)(1)美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池,它是采用铜和放射性同位素镍63(Ni)两种金属作为长寿命电池的材料,利用镍63(Ni)发生一次β衰变成铜(Cu),同时释放电子给铜片,把镍63(Ni)和铜片做电池两极,镍63(Ni)的衰变方程为 。(2)一静止的质量为M的镍核63(Ni)发生β衰变,放出一个速度为v0,质量为m的β粒子和一个反冲铜核,若镍核发生衰变时释放的能量全部转化为β粒子和铜核的动能。求此衰变过程中的质量亏损(亏损的质量在与粒子质量相比可忽略不计)。参考答案:解析:(1);(2)设衰变后铜核的速度为v,由动量守恒
①由能量方程
②由质能方程
③解得
④点评:本题考查了衰变方程、动量守恒、能量方程、质能方程等知识点。四、计算题:本题共3小题,共计47分16.在x轴上有两个点电荷q1和q2(q1在q2的左边),电势随x的变化关系如图所示.当x=x0时,电势为零,当x=x1时电势有最小值,φ=﹣φ0.点电荷产生的电势公式为.求(1)两个电荷q1和q2的正负和位置;(2)两个电荷的比值.参考答案:考点:电场强度.分析:根据顺着电场线方向电势降低,确定出两电荷的电性.由图知当x=x0时,电势为零,由电场的叠加原理求出两电荷的位置,并求解两个电荷的比值.解答:解:由图知:x从0到∞,电势先降低后升高再降低,则知q2是正电荷,在x轴上坐标原点;q1是负电荷,在x轴的负方向上.设坐标为x,由图得:;联立方程解得:,答:(1)q2是正电荷,在x轴上坐标原点;q1是负电荷,坐标为2;(2)两个电荷的比值为.点评:本题信息给予题,关键要抓住题干中有效信息和图象中有效信息,利用叠加原理分析.17.如图所示,两根足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为α=30°,导轨光滑且电阻不计,导轨处在垂直导轨平面向上的有界匀强磁场中.两根电阻都为R=2Ω、质量都为m=0.2kg的完全相同的细金属棒ab和cd垂直导轨并排靠紧的放置在导轨上,与磁场上边界距离为x=1.6m,有界匀强磁场宽度为3x=4.8m.先将金属棒ab由静止释放,金属棒ab刚进入磁场就恰好做匀速运动,此时立即由静止释放金属棒cd,金属棒cd在出磁场前已做匀速运动.两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好(取重力加速度g=10m/s2).求:(1)金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I;(2)金属棒cd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电量q;(3)两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q.参考答案:解:(1)方法一:,
方法二:,
,
(2)方法一:通过金属棒ab进入磁场时以速度v先做匀速运动,设经过时间t1,当金属棒cd也进入磁场,速度也为v,金属棒cd:x=v/2·t1,此时金属棒ab在磁场中的运动距离为:X=vt1=2x
两棒都在磁场中时速度相同,无电流,金属棒cd在磁场中而金属棒ab已在磁场外时,cd棒中才有电流,运动距离为2x(得到cd棒单独在磁场中运动距离为2x,)
(在第一问中用方法二解,此问再求BL的,仍然的5分,没有求出BL,写出得2分,只求BL的得1分)方法二:两金属棒单独在在磁场中时扫过的距离都为2x,因而通过的电量大小相等。(3)方法一:金属棒ab在磁场中(金属棒cd在磁场外)回路产生的焦耳热为:(或:)
金属棒ab、金属棒cd都在磁场中运动时,回路不产生焦耳热金属棒cd在磁场中(金属棒a
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