2021年上海建光中学高三物理月考试题含解析

2021年上海建光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.如图所示，质量为2kg的物体沿倾角为30°的固定斜面匀减速上滑了2m距离，物体加速度的大小为8m/s2，（重力加速度g取10m/s2）。在此过程中

A．物体的重力势能增加了40J

B．物体的机械能减少了12J

C．物体的动能减少了32J

D．斜面克服摩擦力做了12J功参考答案：BC2.如图所示MN是位于水平平面内的光屏，放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部分ab与屏平行，由光源s发出的一束白光从半圆沿半径射入玻璃砖，通过圆心。再射到屏上，在竖直平面内以O点为圆心沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖，在光屏上出现了彩色光带，当玻璃砖转动角度大于某一值，屏上彩色光带中的某种颜色的色光首先消失，有关彩色光的排列顺序和最先消失的色光是(

)A．左红右紫，红光

B．左红右紫，紫光C．左紫右红，红光

D．左紫右红，紫光参考答案：B3.（多选）如图所示，三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m且与水平方向的夹角均为37°．现有两个质量相等的小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．下列判断正确的是（）A．物块A先到达传送带底端B．物块A到达传送带底端的速度比物块B的大些C．传送带对物块A、B均做负功D．物块A、B与传送带因摩擦生热之比为1：3参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；动能定理的应用．.分析：分析A重力沿斜面向下的分力与摩擦力的关系，判断A物体的运动规律，B所受的摩擦力沿斜面向上，向下做匀变速直线运动，结合运动学公式分析求解．解答：解：A、对A，因为mgsin37°＞μmgcos37°，则A物体所受摩擦力沿斜面向上，向下做匀加速直线运动，B所受摩擦力沿斜面向上，向下做匀加速直线运动，两物体匀加速直线运动的加速度相等，位移相等，则运动的时间相等．根据速度时间公式知，到达底端的速度大小相等，故A错误，B错误．C、传送带对A、B的摩擦力方向与速度方向相反，都做负功．故C正确．D、对A，划痕的长度等于A的位移减为传送带的位移，以A为研究对象，由牛顿第二定律得：a=2m/s2由运动学公式得运动时间分别为：t=1s．所以皮带运动的位移为x=vt=1m．所以A对皮带的划痕为：△x1=2m﹣1m=1m对B，划痕的长度等于B的位移加上传送带的位移，同理得出B对皮带的划痕为△x2=3m．所以划痕之比为1：3，根据Q=f△x知，物块A、B与传送带因摩擦生热之比为1：3，故D正确．故选：CD．点评：解决本题的关键能正确对其受力分析，判断A、B在传送带上的运动规律，结合运动学公式分析求解；知道摩擦产生的热量等于摩擦力与相对路程的乘积．4.在车上有一用硬杆做成的框架,其下端固定一质量为m的小球,小车在水平面上以加速度a运动,有关角度如图2,下列说法正确的是(

)A、小球受到的杆的弹力大小一定为mg/cosθ,方向沿杆方向B、小球受到的杆的弹力大小一定为mgtanθ,方向沿杆方向C、小球受到的杆的弹力大小一定为,方向不一定沿杆方向D、小球受到的杆的弹力大小一定为,方向一定沿杆方向参考答案：答案：C

解析：杆的作用力与绳不同，可以不沿绳的方向，对小球受力分析，可以确定的是重力mg和合力F=ma，再作平行四边形，求杆的弹力，如图，由勾股定理可以得到杆的作用力N的大小。5.如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，实线表示时刻虚线表示时刻的波形，波的传播周期，则时的波形图是（

）

A

B

C

D参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学设计了一个测定列车加速度的仪器，如图所示。AB是一段圆弧形的电阻，O点为其圆心，圆弧半径为r。O点下用一电阻不计的金属线悬挂着金属球，球的下部与AB接触良好且无摩擦。AB之间接有内阻不计、电动势为9V的电池，OB间接有一个伏特表。整个装置的竖直面沿列车前进的方向放置。当列车做匀加速运动，悬线就偏过一定角度。若伏特表显示3V，则列车的加速度为

。如果根据伏特表示数与列车加速度的一一对应关系将伏特表改制成一个加速度表，则加速度的刻度是

的（选填“均匀”或“不均匀”）。参考答案：答案：，不均匀7.在均匀介质中，t=0时刻振源O沿+y方向开始振动，t=0.9s时x轴上0至14m范围第一次出现图示的简谐横波波形。由此可以判断：波的周期为

s，x＝20m处质点在0～1.2s内通过的路程为

m。参考答案：0.4

48.(选修模块3－5)（4分）一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，到达最高点时速度为v，炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块恰好做自由落体运动，质量为．则另一块爆炸后瞬时的速度大小________。参考答案：

答案：（4分）9.如图所示为放大的水波照片，两图比例不同，但水波波长相同，则实际孔的尺寸较大的是乙图，而甲图中有明显的衍射现象．参考答案：考点：波的干涉和衍射现象．版权所有专题：光的衍射、偏振和电磁本性专题．分析：波绕过障碍物继续传播的现象即波的衍射，故可以判定甲发生了明显的衍射；根据发生明显的衍射的条件可以判定两孔的尺寸的大小．解答：解：波发生明显的衍射现象的条件是：当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小．从图可知甲发生了明显的衍射现象，而乙是波直线传播，这说明在甲图中波长大于缝的宽度，而在乙图中波长小于缝的宽度，故乙图中孔的尺寸较大．故答案为：乙；甲．点评：真正掌握了明显的衍射现象的图样和发生明显的衍射现象的条件是解决此类题目的金钥匙．10.已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示．一群处于n=4的氢原子在向低能级跃迁的过程中，可能辐射

▲

种频率的光子，有

▲

种频率的光能使钙发生光电效应．

参考答案：6（1分）

3（2分）11.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触)，如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________N/m，弹簧的原长l0＝_________.参考答案：12.如图所示，某同学在研究摩擦力时，为了“记住”拉力曾经达到的最大值，在弹簧测力计指针的左侧轻塞一个小纸团，它可随指针移动。如需读出此弹簧测力计测得的最大值时，应读纸团

▲

（填“左”或“右”）边沿所对应的刻度值。参考答案：13.地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为，则该处距地球表面的高度为（﹣1）R，在该高度绕地球做匀速圆周运动的卫星的线速度大小为．参考答案：解：根设地球的质量为M，物体质量为m，物体距地面的高度为h．据万有引力近似等于重力得：在地球表面：mg=G…①在h高处：m?=G…②由①②联立得：2R2=（R+h）2解得：h=（﹣1）R在该高度卫星绕地球做匀速圆周运动时，由重力提供向心力，则得：m?=m可得：v=故答案为：（﹣1）R；．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.现有如图a所示的实验器材（示意图），要完成“测定干电池的电动势和内阻”实验。

（1）若用“伏安法”测定干电池的电动势和内阻，请在已用器材的基础上，再选用其它最少的器材，在实物连线图上完成必需的导线连接。（2）若根据测得的实验数据，在U-I图像上描点如图b，请用作图法求出干电池的电动势和内阻。E=

V，r=____Ω。（3）若所给的电压表已损坏，请选用图a中的器材测定干电池的电动势和内阻，在答题卷方框中画出实验电路图。参考答案：(1)如图(2)如图

E=1.53V(1.50~1.56)

r=0.93Ω(0.90~0.96)(3)如图(每空2分）15.振华同学用图1所示的实验装置验证牛顿第二定律．（1）该实验装置中有两处错误，分别是：

和 ．（2）振华同学在老师的指导下改正了实验装置中的错误后，将细绳对小车的拉力当作小车及车上砝码受到的合外力，来验证“合外力一定时加速度与质量成反比”．①实验中，砝码盘及盘内小砝码的总质量m最好应为（填选项前的字母）．A．10g

B．50g

C．100g

D．1kg②振华同学在验证“合外力一定时加速度与质量成反比”的实验时，用电磁打点计时器打了一条理想的纸带，他按要求选取计数点后，在测量各相邻两计数点间的距离时不慎将纸带撕成了几段，但他清楚的知道甲、乙图属于同一纸带，则丙、丁、戊图中属于上述纸带的是

．③由甲、乙图可求得小车的加速度大小为

m/s2（小数点后保留两位数字）．参考答案：（1）滑轮太高（或细绳与长木板不平行）；打点计时器接到直流电源上（或打点计时器应接交流电源）；（2）①A；②戊；③1.15．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】分析实验的原理图，根据实验中的注意事项及减小误差的方法等分析本实验存在的问题；根据匀变速直线运动的特点（相邻的时间间隔位移之差相等）去判断问题．利用匀变速直线运动的推论△x=aT2求解加速度．【解答】解：（1）该实验装置中有两处错误，分别是：滑轮太高（或细绳与长木板不平行）；打点计时器接到直流电源上（或打点计时器应接交流电源）．（2）①该实验要求砝码和砝码盘的总质量远远小于车的质量，即砝码和砝码盘的质量尽量小，故A正确、BCD错误，故选：A．②根据刻度尺的读数可知，0、1两点的距离为x1=2.40cm，2、3两点的距离为x3=4.70cm．根据逐差相等的公式x2﹣x1=x3﹣x2=x4﹣x3=x5﹣x4；所以4、5两点的距离为x5=x2+3（x2﹣x1）=2x3﹣x1=7.00cm，故戊纸带最符合，故选戊．③根据逐差相等公式a====1.15m/s2故答案为：（1）滑轮太高（或细绳与长木板不平行）；打点计时器接到直流电源上（或打点计时器应接交流电源）；（2）①A；②戊；③1.15．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（本题7分）两根平行光滑金属导轨MN和PQ水平放置，其间距为0.60m，磁感应强度为0.50T的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻，在导轨上有一电阻为的金属棒ab，金属棒与导轨垂直，如图所示．在ab棒上施加水平拉力F使其以10m/s的水平速度向右匀速运动．设金属导轨足够长．求：（1）金属棒ab两端的电压；（2）拉力F的大小；（3）电阻R上消耗的电功率．参考答案：解析：（1）根据电磁感应定律，金属棒ab上产生的感应电动势为：

V

（1分）

A

（1分）

V

（1分）

（2）由于金属棒ab做匀速运动，拉力和磁场对电流的安培力大小相等，即：

N

（2分）

（3）根据焦耳定律，电阻R上消耗的电功率：P=I2R=1.25W （2分)17.如图甲所示，在平行板电容器上加上如图乙所示的交变电压，在贴近E处有一粒子放射源，能够逐渐发射出大量质量为m，电荷量为q的带正电粒子，忽略粒子离开放射源时的初速度及粒子间的相互作用力，粒子只在电场力作用下运动，在电场中运动的时间极短可认为平行板间电压不变．从极板F射出的粒子能够继续沿直线向右运动，并由O点射入右侧的等腰直角三角形磁场区域．等腰直角三角形ABC的直角边边长为L．O为斜边AB的中点，在OA边上放有荧光屏，已知所有粒子刚好不能从AC边射出磁场，接收到粒子的荧光屏区域能够发光．求：（1）荧光屏上亮线的长度；（2）所加电压的最大值U0．参考答案：解：（1）粒子在磁场中运动的半径最大时的轨迹如图所示，轨迹与AC边相切与D点；设此轨道半径为R，O′为圆心，则由几何关系可得：LOA=，LO′A=LOA﹣Rm，又，解得：，所以荧光屏上亮线的长度为d=2Rm=；（2）若粒子以最大速度进入磁场，则在磁场中运动的半径最大，根据洛伦兹力提供向心力可得：，解得：，粒子在电场中运动的时间极短，可以认为粒子在电场中运动时电压不变，当电压最大时开始发射粒子，则射出F板时速度最大，有：，联立解得：，把代入，可得：．答：（1）荧光屏上亮线的长度为；（2）所加电压的最大值为．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）粒子在磁场中运动的半径最大时的轨迹与AC边相切，根据几何关系求解半径，由此求出亮线长度；（2）根据洛伦兹力提供向心力求解最大速度，再根据动能定理求解电压．18.如图所示，ABC为固定在竖直平面内的轨道，AB段为光滑圆弧，对应的圆心角q＝37°，OA竖直，半径r＝2.5m，BC为足够长的平直倾斜轨道，倾角q＝37°。已知斜轨BC与小物体间的动摩擦因数m＝0.25。各段轨道均平滑连接，轨道所在区域有E=4′103N/C、方向竖直向下的匀强电场。质量m＝5