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文档简介
2022-2023学年上海爱国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.(单选题)一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示。则物块(
)A.仍处于静止状态
B.沿斜面加速下滑C.受到的摩擦力不变
D.受到的合外力增大参考答案:A2.如图所示,固定斜面上除AB段粗糙外,其余部分光滑,物块与AB段间动摩擦因数处处相同。当物块从斜面顶端滑下后,经过A点的速度与经过C点时的速度相等,且AB=BC.已知物块通过AB段和BC段所用时间分别为t1和t2,动量变化量分别为△p1和△p2,则(
)A.t1=t2,△p1=△p2
B.t1>t2,△p1=△p2C.t1<t2,△p1=△p2
D.t1=t2,△p1=-△p2参考答案:D3.K介子衰变的方程为Kπ。其中K介子和π介子带负电的基元电荷,π0介子不带电。一个K介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,其轨迹为圆弧AP,衰变后产生π介子的轨迹为圆弧PB,两轨迹在P点相切,它们的半径和之比为2∶1。π0介子的轨迹未画出。由此可知π介了的动量与π0的动量大小之比为
(
)
A.1∶1
B.1∶2
C.1∶3
D.1∶6参考答案:答案:C4.(单选)如图所示,一轻绳跨过光滑定滑轮,两端分别系一个质量为m1、m2的物块.m1放在地面上,m2离水平地面有一定高度.当m1的质量发生改变时,m2的加速度a的大小也将随之改变.下列四个图象中最能正确反映a与m1之间关系的是()A.B.C.D.参考答案:解:当m2≤m1时,m1仍处于静止状态,则m2处于静止状态,加速度为零,当m2>m1时,m1有向上的加速度,根据牛顿第二定律得,a=,当m1=0,则加速度a=g,可知D图线正确,A、B、C错误.故选:D.5.如图所示,赤道上随地球自转的物体A、赤道上空的近地卫星B、地球同步卫星C,它们的运动都可视为匀速圆周运动,比较三个物体的运动情况,以下判断正确的是(
)
A.三者的周期关系为TA<TB<TC
B.三者向心加速度大小关系为aA>aB>aC
C.三者角速度的大小关系为ωA=ωC<ωB
D.三者线速度的大小关系为VA<VC<VB参考答案:
答案:CD二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.如图甲是利用激光测转速的原理示意图,图中圆盘可绕固定轴转动,盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料.当盘转到某一位置时,接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束,并将所收到的光信号转变成电信号,在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示).(1)若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50×10-3s,则圆盘的转速为________r/s.(保留3位有效数字)(2)若测得圆盘直径为10.20cm,则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为________cm.(保留3位有效数字)参考答案:7.(6分)一列简谐横波在时的波形图如下,若波自右向左传播的,则在X=0.2m处且处于平衡位置的P点此时的运动方向是
。若经过时间后,P点刚好第一次到达波峰,则波的传播速度是
,从到时P点走过的路程为
。参考答案:向下
10m/s
2.05m8.如图所示为氢原子的能级图,有一群处于n=4激发态的氢原子发生跃迁时能够发出多种频率的光子,让这些光子照射逸出功为2.75ev的光电管,有
中光子能使光电管能发生光电效应,逸出的光电子的最大初动能为
ev。参考答案:3
109.一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环,在范围很大的磁场中沿竖直方向下落,磁场的分布情况如图所示,已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化,其随高度y变化关系为(此处k为比例常数,且),其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上,在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平,速度越来越大,最终稳定为某一数值,称为收尾速度.俯视观察,圆环中的感应电流方向为(顺时针,逆时针);圆环收尾速度的大小为.参考答案:顺时针
;10.(4分)假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为O,使一个分子固定,另一个分子在外力作用下从无穷远逐渐向它靠近,直至相距很近很近。两个分子间距离为r0时分子间的引力与斥力平衡,则当r>r0时外力在做
(填“正功”或“负功”或“不做功);当r<r0时分子势能在
(填“不变”或“增加”或“减少”)参考答案:
答案:正功
增加(各2分)11.(4分)卢瑟福通过___________实验,发现了原子中间有一个很小的核,并由此提出了原子的核式结构模型。平面示意图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹,在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹。
参考答案:答案:α粒子散射
12.沿x轴负方向传播的简谐波,t=0时刻的波形图如图所示,已知波速为10m/s,质点P的平衡位置为x=17m,P点振动频率为__________Hz,则P点至少再经__________s可达波峰。参考答案:0.5Hz
1.3s13.1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子.科学研究表明其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子,变成氧核.设α粒子质量为m1,初速度为v0,氮核质量为m2,质子质量为m0,氧核的质量为m3,不考虑相对论效应.α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间,复核的速度大小为
,此过程中释放的核能为________________________________.参考答案:
设复核速度为v,由动量守恒得解得整个过程中质量亏损由爱因斯坦质能方程,得三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.动画片《光头强》中有一个熊大熊二爱玩的山坡滑草运动,若片中山坡滑草运动中所处山坡可看成倾角θ=30°的斜面,熊大连同滑草装置总质量m=300kg,它从静止开始匀加速下滑,在时间t=5s内沿斜面滑下的位移x=50m.(不计空气阻力,取g=10m/s2)问:(1)熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为多大?(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大(结果保留2位有效数字)?参考答案:(1)熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N;(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大为0.12.考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.专题: 牛顿运动定律综合专题.分析: (1)根据匀变速直线运动的位移时间公式求出下滑的加速度,对熊大连同滑草装置进行受力分析,根据牛顿第二定律求出下滑过程中的摩擦力.(2)熊大连同滑草装置在垂直于斜面方向合力等于零,求出支持力的大小,根据F=μFN求出滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ.解答: 解:(1)由运动学公式S=,解得:a==4m/s沿斜面方向,由牛顿第二定律得:mgsinθ﹣f=ma
解得:f=300N
(2)在垂直斜面方向上:N﹣mgcosθ=0
又f=μN
联立解得:μ=答:(1)熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N;(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大为0.12.点评: 解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,通过加速度可以根据力求运动,也可以根据运动求力.15.如图所示,一弹丸从离地高度H=1.95m
的A点以=8.0m/s的初速度水平射出,恰以
平行于斜面的速度射入静止在固定斜面顶端C处
的一木块中,并立即与术块具有相同的速度(此速度大小为弹丸进入术块前一瞬间速度的)共同运动,在斜面下端有一垂直于斜面的挡板,术块与它相碰没有机械能损失,碰后恰能返同C点.已知斜面顶端C处离地高h=0.05m,求:(1)A点和C点间的水平距离?(2)木块与斜面间的动摩擦因数?(3)木块从被弹丸击中到再次回到到C点的时间t?参考答案:四、计算题:本题共3小题,共计47分16.均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时,(1)求线框中产生的感应电动势大小;(2)求cd两点间的电势差大小;(3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。参考答案:(1)cd边刚进入磁场时,线框速度v=线框中产生的感应电动势E=BLv=BL……………(2分)(2)此时线框中电流
I=
cd两点间的电势差U=I()=……(2分)(3)安培力
F=BIL=
根据牛顿第二定律mg-F=ma,由a=0解得下落高度满足
h=…………(4分)17.如图,一半径为R的光滑绝缘半球面开口向下,固定在水平面上。整个空间存在匀强磁场,磁感应强度方向竖直向下。一电荷量为q(q>0)、质最为m的小球P在球面上做水平的匀速圆周运动,圆心为。球心O到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为θ()。为了使小球能够在该圆周上运动,求磁感应强度大小的最小值及小球P相应的速率。重力加速度为g。参考答案:据题意,小球P在球面上做水平的匀速圆周运动,该圆周的圆心为。P受到向下的重力mg、球面对它沿OP方向的支持力N和磁场的洛伦兹力f=qvB
①式中v为小球运动的速率。洛伦兹力f的方向指向。根据牛顿第二定律
②
③由①②③得
④由于v是实数,必须满足≥0
⑤由此得B≥
⑥可见,为了使小球能够在该圆周上运动,磁感应强度大小的最小值为
⑦此时,带电小球做匀速圆周运动的速率为
⑧由⑦⑧式得
18.(1)有一条横截面积为S的铜导线,通过的电流为I.已知铜的密度ρ,铜的摩尔质量M,阿佛加德罗常数NA,电子的电量e.在这个问题中可以认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子.求铜导线中自由电子定向移动的速率.(2)把通有电流I,长度L的直导线垂直放入磁感应强度为B的匀强磁场中,导线受到安培力F=BIL.关于对安培力的微观实质的探究中,不能认为安培力是导线上自由电子所受洛伦兹力的合力,也不能认为安培力是自由电子与导线的晶格骨架碰撞产生的.导线内有带负电的自由电子和带正电的晶格,展开你想象的翅膀,给出一个合理的模型,在此基础上,证明导线的晶格骨架所受到的力即为安培力.参考答案:解:(1)设铜导线中自由电子定向移动的速率为v,导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t.
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