2021-2022學(xué)年江蘇省南京市大橋鐵路中學(xué)高三物理月考試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m的金屬棒ab．導(dǎo)軌的一端連接電阻R，其他電阻均不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向下，ab在一水平恒力F作用下由靜止開始向右運(yùn)動的過程中

(

)A．隨著ab運(yùn)動速度的增大，其加速度也增大B．外力F對ab做的功等于電路中產(chǎn)生的電能C．外力F做功的功率始終等于電路中的電功率D．克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能參考答案：D2.2018年10月23日，港珠澳跨海大橋正式通車。為保持以往船行習(xí)慣，在航道處建造了單面索（所有鋼索均處在同一豎直面內(nèi)）斜拉橋，其索塔與鋼索如圖所示。下列說法正確的是（

）A.增加鋼索的數(shù)量可減小索塔受到的向下的壓力B.為了減小鋼索承受拉力，可以適當(dāng)降低索塔的高度C.索塔兩側(cè)鋼索對稱且拉力大小相同時(shí)，鋼索對索塔的合力豎直向下D.為了使索塔受到鋼索的合力豎直向下，索塔兩側(cè)的鋼索必須對稱分布參考答案：C【詳解】A、以橋身為研究對象，鋼索對橋身的拉力的合力與橋身的重力等大反向，則鋼索對索塔的向下的壓力數(shù)值上等于橋身的重力，增加鋼索的數(shù)量鋼索對索塔的向下的壓力數(shù)值不變，故A錯誤；B、由圖甲可知，當(dāng)索塔高度降低后，變大，變小，故T變大，故B錯誤C、由B的分析可知，當(dāng)鋼索對稱分布時(shí)，，鋼索對索塔的合力豎直向下，故C正確D、受力分析如圖乙，由正弦定理可知，只要，鋼索AC、AB的拉力FAC、FAB進(jìn)行合成，合力豎直向下，鋼索不一定要對稱分布，故D錯誤；綜上分析：答案為C

3.（多選）矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場中，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖象如圖（1）所示。t=0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里。在0∽4s時(shí)間內(nèi)，線框的ab邊受力隨時(shí)間變化的圖象（ab邊所受安培力的方向規(guī)定以向左為正方向），可能如圖（2）中的（

）參考答案：D4.如圖所示，用兩個基本門電路連接成邏輯電路，根據(jù)該電路的真值表，下列判斷中正確的是（

）（A）虛線框內(nèi)應(yīng)是“與門”，真值表內(nèi)空缺處應(yīng)填“0”（B）虛線框內(nèi)應(yīng)是“或門”，真值表內(nèi)空缺處應(yīng)填“0”（C）虛線框內(nèi)應(yīng)是“與門”，真值表內(nèi)空缺處應(yīng)填“1”（D）虛線框內(nèi)應(yīng)是“或門”，真值表內(nèi)空缺處應(yīng)填“1”參考答案：A5.（多選）如圖所示，一個雜技表演者站在桌子上做水流星表演，他手拿細(xì)線一端，另一端系一裝有水的杯子，并使杯子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，如果杯子運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)杯子中的水恰好不從杯中流出，表演中桌子靜止不動，杯子和水的總質(zhì)量為m，已知重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．杯子運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)，桌子對地面的壓力最大B．杯子運(yùn)動過程中地面對桌子始終沒有摩擦力的作用C．杯子運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力為6mgD．杯子從最高點(diǎn)運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中水杯處于超重狀態(tài)參考答案：解：A、當(dāng)杯子經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，里面的水處于超重狀態(tài)，桌子對地面的壓力最大，故A正確；B、當(dāng)杯子不是處于最高或最低點(diǎn)時(shí)，有向心加速度在水平方向的分量，桌子受到水平方向的力，地面對桌子有摩擦力作用，故B錯誤；C、水做圓周運(yùn)動，經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)，滿足V=，從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)機(jī)械能守恒，，根據(jù)向心力公式：F﹣mg=，聯(lián)立得F=6mg，故C正確；D、杯子從最高點(diǎn)運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中水杯先是失重，后超重，D錯誤；故選：AC．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上，滑塊拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上從靜止開始滑下。乙是打出的紙帶的一段。（1）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用的交流電的頻率為50Hz，選A、B、C、D、E、F、G

7個點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，且各計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有一個點(diǎn)沒有畫出，則滑塊下滑的加速度a＝__________m/s2。（2）為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有_______。（填物理量前的字母）A.木板的長度L

B.木板的末端被墊起的高度h

C．木板的質(zhì)量m1D.滑塊的質(zhì)量m2

E.滑塊運(yùn)動的時(shí)間t（3）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝____________。（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）參考答案：

3.00

、AB、7.氫原子的能級圖如圖所示，一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷,能產(chǎn)生

▲

種不同頻率的光子，其中頻率最大的光子是從n=4的能級向n=

▲

的能級躍遷所產(chǎn)生的。參考答案：618.如圖7所示為某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，其中ABCDEF是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打出的6個點(diǎn)，該同學(xué)用毫米刻度尺測量A點(diǎn)到各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位：cm）則：①圖中五個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字要求的是_______，應(yīng)即為_______cm；②在紙帶上打出D點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為_______m/s，物體運(yùn)動的加速度是_______m/s2；③根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果可以估計(jì)紙帶是該同學(xué)做下列那個實(shí)驗(yàn)打出的紙帶（

）A．練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B．探究“加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”C．用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律D．用斜面和小車研究勻變速直線運(yùn)動參考答案：①2.0，2.00（4分）②1.49m/s（2分），9.88m/s2（2分）③C（2分）9.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)欲“探究小車動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系”，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一套如圖甲所示的裝置，圖中A為小車，B打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為彈簧測力計(jì)，P為小桶(內(nèi)有沙子)，一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置，不計(jì)繩與滑輪的摩擦．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源再松開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)．(1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點(diǎn)跡清楚的某點(diǎn)開始記為零點(diǎn)，順次選取一系列點(diǎn)，分別測量這些點(diǎn)到零點(diǎn)之間的距離x，計(jì)算出它們與零點(diǎn)之間的速度平方差△v2=v2－v02，彈簧秤的讀數(shù)為F，小車的質(zhì)量為m，然后建立△v2—x坐標(biāo)系，通過描點(diǎn)法得到的圖像是一條過原點(diǎn)的直線，如圖乙所示，則這條直線的斜率的意義為___________．（填寫表達(dá)式）(2)若測出小車質(zhì)量為0．4kg，結(jié)合圖像可求得小車所受合外力的大小為__________N．(3)另一名同學(xué)用如圖裝置探究小車加速度a和小車所受合外力F（彈簧秤讀數(shù)）的關(guān)系圖像，但由于忘記了平衡摩擦力，則他得出的結(jié)論是（

）參考答案：2F/m

1

B10.如圖為部分電路，Uab恒定，電阻為R時(shí)，電壓表讀數(shù)為U0，電阻調(diào)為時(shí)，電壓表讀數(shù)為3U0，那么Uab=

，電阻前后二種情況下消耗的功率=

。參考答案：

答案：9u0，4：9

11.(1)（6分）如圖所示為氫原子的能級圖。讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)（量子數(shù)n=1）的氫原子上，被激發(fā)的氫原子能自發(fā)地發(fā)出3種不同頻率的色光，則照射氫原子的單色光的光子能量為

eV。用這種光照射逸出功為4.54eV的金屬表面時(shí)，逸出的光電子的最大初動能是

eV。參考答案：12.09

7.5512.某興趣小組用如題1圖所示裝置驗(yàn)證動能定理．（1）有兩種工作頻率均為50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供實(shí)驗(yàn)選用：A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為使紙帶在運(yùn)動時(shí)受到的阻力較小，應(yīng)選擇_______（選填“A”或“B”）．（2）保持長木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔．實(shí)驗(yàn)中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤中慢慢加入沙子，直到小車開始運(yùn)動．同學(xué)甲認(rèn)為此時(shí)摩擦力的影響已得到消除．同學(xué)乙認(rèn)為還應(yīng)從盤中取出適量沙子，直至輕推小車觀察到小車做勻速運(yùn)動．看法正確的同學(xué)是_____（選填“甲”或“乙”）．（3）消除摩擦力影響后，在砝碼盤中加入砝碼．接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，松開小車，小車運(yùn)動．紙帶被打出一系列點(diǎn)，其中的一段如題2圖所示．圖中紙帶按實(shí)際尺寸畫出，紙帶上A點(diǎn)的速度vA=______m/s．（4）測出小車的質(zhì)量為M，再測出紙帶上起點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為L．小車動能的變化量可用ΔEk=算出．砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g；實(shí)驗(yàn)中，小車的質(zhì)量應(yīng)______（選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“接近”）砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量，小車所受合力做的功可用W=mgL算出．多次測量，若W與ΔEk均基本相等則驗(yàn)證了動能定理．參考答案：

(1).B

(2).乙

(3).0.31（0.30~0.33都算對）

(4).遠(yuǎn)大于【詳解】(1)為使紙帶在運(yùn)動時(shí)受到的阻力較小，應(yīng)選電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器即B；(2)當(dāng)小車開始運(yùn)動時(shí)有小車與木板間的摩擦為最大靜摩擦力，由于最大靜摩擦力大于滑動摩擦力，所以甲同學(xué)的看法錯誤，乙同學(xué)的看法正確；(3)由圖可知，相鄰兩點(diǎn)間的距離約為0.62cm，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，所以速度為；(4)對小車由牛頓第二定律有：，對砝碼盤由牛頓第二定律有：聯(lián)立解得：，當(dāng)時(shí)有：，所以應(yīng)滿足：。13.如圖所示，光滑圓弧軌道ABC在C點(diǎn)與水平面相切，所對圓心角小于5°，且，兩小球P、Q分別從軌道上的A、B兩點(diǎn)由靜止釋放，P、Q兩球到達(dá)C點(diǎn)所用的時(shí)間分別為、，速率分別為、噸，則，。(填“>”、“<”或“=”)參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在用插針法測定玻璃磚的折射率的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的界面aa′、bb′與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖所示，其中甲、丙兩同學(xué)用的是矩形玻璃磚，乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚．他們的其他操作均正確，且均以aa′、bb′為界面畫光路圖．①甲同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”)．②乙同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”)．③丙同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比________．參考答案：①偏小②不變③可能偏大、可能偏小、可能不變15.研究小組要測定某直流電動機(jī)正常工作時(shí)的機(jī)械功率，電動機(jī)銘牌上只有額定電壓為10V，其它字跡不清楚．現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室提供的器材有電流表、電壓表、滑動變阻器（阻值較小）、備用蓄電池，開關(guān)、若干導(dǎo)線、細(xì)線、重物．（1）小組成員設(shè)計(jì)如圖甲、乙兩個測量電路，其中比較合理的是

（填寫“甲”或“乙”）圖．（2）根據(jù)選取的電路圖完成丙圖中用電動機(jī)提升重物的實(shí)物電路連接．（3）閉合電鍵前應(yīng)將丙圖中的滑動變阻器的滑片移到最

（填“左”或“右”）端．閉合電鍵后移動滑動變阻器，使電壓表和電流表都有明顯的示數(shù)，但電動機(jī)并未轉(zhuǎn)動，讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)分別為2.0V、1.0A．繼續(xù)移動滑動變阻器的滑片，將電壓表的示數(shù)調(diào)為10.0V，這時(shí)電流表的示數(shù)為0.4A．設(shè)電動機(jī)內(nèi)阻不隨溫度變化，此時(shí)電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為

W，若重物重為8N，當(dāng)重物勻速上升時(shí)速度大小為

m/s．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解：（1）實(shí)驗(yàn)要求電壓表與電流表的示數(shù)變化范圍較大，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，故選擇圖乙所示電路．（2）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示：（3）滑動變阻器采用分壓接法，為保護(hù)電路，閉合電鍵前應(yīng)將丙圖中的滑動變阻器的滑片移到最左端．閉合電鍵后移動滑動變阻器，電動機(jī)并未轉(zhuǎn)動，讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)分別為2.0V、1.0A，電動機(jī)內(nèi)阻為：r===2Ω．電動機(jī)在額定電壓10.0V下正常工作，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.4A，電動機(jī)的總功率為：P=UI=10.0×0.4=4W，電動機(jī)的熱功率：P熱=I2r=0.42×2=0.32W，此時(shí)電動機(jī)輸出的機(jī)械功率：P機(jī)械=P﹣P熱=4﹣0.32=3.68W≈3.7W，P機(jī)械=Fv=Gv，重物勻速上升時(shí)的速度大小：v==≈0.46m/s．故答案為：（1）乙；（2）電路圖如圖所示；（3）3.7；0.64．【考點(diǎn)】伏安法測電阻．【分析】（1）測電動機(jī)的效率實(shí)驗(yàn)，需要測出電動機(jī)的內(nèi)阻，即電動機(jī)通電后不能正常工作，電動機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)的電流與電壓，然后求出電動機(jī)內(nèi)阻；然后求出電動機(jī)正常工作時(shí)的電壓與電流，因此電壓表與電流表的示數(shù)變化范圍較大，據(jù)此選擇實(shí)驗(yàn)電路．（2）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖．（3）滑動變阻器采用分壓接法時(shí)，為保護(hù)電路在閉合開關(guān)前滑片要置于分壓電路分壓為零的位置；根據(jù)電壓與電流應(yīng)用電功率公式P=UI求出功率，應(yīng)用P=Fv求出重物的速度．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（18分）如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量M＝4.0kg的平板車，車的上表面右側(cè)是一段長L＝1.0m的水平軌道，水平軌道左側(cè)連一半徑R=0.25m的1/4光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在O/點(diǎn)相切．車右端固定一個尺寸可以忽略、處于鎖定狀態(tài)的壓縮彈簧，一質(zhì)量m＝1.0kg的小物塊緊靠彈簧，小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5．整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將彈簧解除鎖定，小物塊被彈出，恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)A，g取10m/s2．求：（1）解除鎖定前彈簧的彈性勢能；（2）小物塊第二次經(jīng)過O/點(diǎn)時(shí)的速度大小；（3）最終小物塊與車相對靜止時(shí)距O/點(diǎn)的距離．參考答案：解析：（1）平板車和小物塊組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，故小物塊恰能到達(dá)圓弧最高點(diǎn)A時(shí)，二者的共同速度

①設(shè)彈簧解除鎖定前的彈性勢能為，上述過程中系統(tǒng)能量守恒，則有

②代入數(shù)據(jù)解得

③（2）設(shè)小物塊第二次經(jīng)過時(shí)的速度大小為，此時(shí)平板車的速度大小為，研究小物塊在圓弧面上下滑過程，由系統(tǒng)動量守恒和機(jī)械能守恒有

④

⑤由④⑤式代入數(shù)據(jù)解得m/s

⑥（3）最終平板車和小物塊相對靜止時(shí)，二者的共同速度為0．設(shè)小物塊相對平板車滑動的總路程為s，對系統(tǒng)由能量守恒有

⑦代入數(shù)據(jù)解得s=1.5m

⑧則距點(diǎn)的距離x＝s－L＝0.5m

⑨17.（22分）神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測雙星系統(tǒng)的運(yùn)動規(guī)律。天文學(xué)家觀測河外星系麥哲倫云時(shí)，發(fā)現(xiàn)了LMCX-3雙星系統(tǒng)，它由可見星A和不可見的暗星B構(gòu)成，兩星視為質(zhì)點(diǎn)，不考慮其它天體的影響，A、B圍繞兩者連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，它們之間的距離保持不變，如圖所示。引力常量為G，由觀測能夠得到可見星A的速率v和運(yùn)行周期T。（1）可見得A所受暗星B的引力FA可等效為位于O點(diǎn)處質(zhì)量為m/的星體（視為質(zhì)點(diǎn)）對它的引力，設(shè)A和B的質(zhì)量分別為m1、m2。試求m/的（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的質(zhì)量m2與可見星A的速率v、運(yùn)行周期T和質(zhì)量m1之間的關(guān)系式；（3）恒星演化到末期，如果其質(zhì)量大于太陽質(zhì)量ms的兩倍，它將有可能成為黑洞。若可見星A的速率v＝2.7m/s，運(yùn)行周期T＝4.7π×104s，質(zhì)量m1＝6ms，試通過估算來判斷暗星B有可能是黑洞嗎？（G＝6.67×10N·m/kg2，ms＝2.0×1030kg）參考答案：解析：（1）