浙江省臺(tái)州市天臺(tái)平橋第二中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理月考試題含解析

浙江省臺(tái)州市天臺(tái)平橋第二中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理月考試題含解析一、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(gè)選項(xiàng)符合題意1.有以下說法：其中正確的是A．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是質(zhì)點(diǎn)所受的合外力總是指向平衡位置且大小恒定的運(yùn)動(dòng)B．一列波的波長(zhǎng)與障礙物的尺寸相比越大衍射現(xiàn)象就越明顯C．變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)D．X射線是電子流參考答案：B2.(1)某學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置探究“加速度和力的關(guān)系”。

該小組已經(jīng)測(cè)量了木板上兩個(gè)光電門間的距離為L(zhǎng)，遮光條的寬度為d(d《L)，遮光條通過兩個(gè)光電門的時(shí)間分別為，則：

①小車的實(shí)際加速度可以表示為

（用題中所給物理量表示）

②改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出a-F關(guān)系的點(diǎn)跡如圖所示，觀察點(diǎn)跡分布，分析實(shí)驗(yàn)中存在的問題，可能是

。

a．木板與水平方向夾角太大

b．木板保持了水平狀態(tài)，沒有平衡摩擦力

c．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲的趨勢(shì)d．所用小車的質(zhì)量太大，造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲的趨勢(shì)參考答案：3.如右圖所示，帶電量為－q的點(diǎn)電荷與豎直放置的均勻帶電薄板相距2d，點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心．若圖中a點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，根據(jù)對(duì)稱性，帶電薄板在圖中b點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向分別為(

) A．，水平向右 B．，水平向左

C．，水平向左 D．，水平向右參考答案：A4.（單選）質(zhì)點(diǎn)受到在一條直線上的兩個(gè)力F1和F2的作用，F(xiàn)1、F2隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，力的方向始終在一條直線上且方向相反。已知t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為零。在圖示的t1、t2、t3和t4各時(shí)刻中，哪一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速率最大？

A．t1

B．t2

C．t3

D．t4參考答案：B解：質(zhì)點(diǎn)受到的合力如圖中紅色線所示

0到t1時(shí)間內(nèi)，加速度變大，物體做加速運(yùn)動(dòng)；

t1到t2時(shí)間內(nèi)，加速度變小，但加速度與速度同向，故物體做加速度不斷變小的加速運(yùn)動(dòng)，t2時(shí)刻加速度減為零，速度達(dá)到最大；

t2到t3時(shí)間內(nèi)，合力反向，加速度也反向，加速度與速度反向，物體做減速運(yùn)動(dòng)；

t3到t4時(shí)間內(nèi)，加速度減小，物體還是減速運(yùn)動(dòng)，t4時(shí)刻速度減為零；

故選B．5.一理想變壓器電路如圖所示，兩組副線圈中所接的三個(gè)電阻都為R，原線圈接通交變電源后，三個(gè)線圈的電流有效值相等，則圖中三個(gè)線圈的匝數(shù)之比n1：n2：n3為（）A．9：1：4 B．6：1：2 C．3：1：2 D．3：2：1參考答案：C【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理．【分析】根據(jù)輸入功率等于輸出功率求出原線圈兩端的電壓，再根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比求出匝數(shù)比；【解答】解：兩個(gè)副線圈的輸出功率為：根據(jù)輸入功率等于輸出功率有：解得：兩個(gè)副線圈的電壓分別為：，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，有：=3IR：IR：2IR=3：1：2，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(1)下列說法正確的是________．A.光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有粒子性B.普朗克在研究黑體輻射問題時(shí)提出了能量子假說C.玻爾建立了量子理論，成功解釋了各種原子發(fā)光現(xiàn)象D.運(yùn)動(dòng)的宏觀物體也具有波動(dòng)性，其速度越大物質(zhì)波的波長(zhǎng)越大(2)氫原子的能級(jí)圖如圖所示，一群處于n＝4能級(jí)的氫原子向較低能級(jí)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(jí)向n＝________的能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的．(3)如圖所示，質(zhì)量均為m的小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上，質(zhì)量為2m的小明站在小車上用力向右迅速推出木箱，木箱相對(duì)于冰面的速度為v，接著木箱與右側(cè)豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞，反彈后被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大小．參考答案：7.如圖，將酒精燈和裝有適量水的試管固定在小車上，小車放在較光滑的水平桌面上，用橡膠塞子塞?。ú宦猓┰嚬芸?，現(xiàn)讓小車處于靜止，點(diǎn)燃酒精燈給試管中水加熱。當(dāng)加熱一段時(shí)間后，橡膠塞子向右噴出時(shí)，可以觀察到小車向

（選填“左”或“右”）運(yùn)動(dòng)，在這個(gè)過程中，整個(gè)小車（含酒精燈和裝有適量水的試管）對(duì)橡膠塞子的作用力與橡膠塞子對(duì)小車的作用力方向______（選填“相同”或“相反”），整個(gè)小車受到的合外力方向向_______（選填“左”、“右”、“上”或“下”）。參考答案：左，相反，左。解析：塞子噴出瞬間，小車與塞子瞬間在水平方向動(dòng)量守恒，故小車向左運(yùn)動(dòng)，整個(gè)小車（含酒精燈和裝有適量水的試管）對(duì)橡膠塞子的作用力與橡膠塞子對(duì)小車的作用力為相互作用力，方向相反，所以小車受到的合力向左。8.（6分）兩顆人造地球衛(wèi)星分別繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星質(zhì)量，軌道半徑，則它們的角速度之比∶，周期之比T1∶T2=

，線速度之比

。參考答案：

8:1

8:1

2:19.坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一波源，能產(chǎn)生沿軸正向傳播的簡(jiǎn)諧波，時(shí)刻的波形圖如圖所示。已知這列波在P點(diǎn)出現(xiàn)兩次波峰的最短時(shí)間是，則這列波的波速為

，從時(shí)開始計(jì)時(shí)處的質(zhì)點(diǎn)R第一次到達(dá)波谷所用的時(shí)間為

。參考答案：1O(3分)

0.810.如圖所示，一輛長(zhǎng)L=2m,高h(yuǎn)=0.8m,質(zhì)量為M=12kg的平頂車，車頂面光滑，在牽引力為零時(shí)，仍在向前運(yùn)動(dòng)，設(shè)車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與它對(duì)地面的壓力成正比，且比例系數(shù)μ=0.3。當(dāng)車速為v0=7m／s時(shí)，把一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在車頂?shù)那岸?，并開始計(jì)時(shí)。那么，經(jīng)過t=

s物塊離開平頂車；物塊落地時(shí)，落地點(diǎn)距車前端的距離為s=

m。參考答案：0.31

4.16

11.利用光電管產(chǎn)生光電流的電路如圖所示。電源的正極應(yīng)接在端

（填“a”或“b”）；若電流表讀數(shù)為8μA，則每秒從光電管陰極發(fā)射的光電子至少是

個(gè)（已知電子電量為l.6×10-19C）。參考答案：答案：a，5×1013分析：要使電子加速，應(yīng)在A極接高電勢(shì)，故a端為電源正極。由I＝ne/t，得n=It/e＝5×1013。12.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)過三個(gè)不同的過程a、b、c后又回到初始狀態(tài)．在過程a中，若系統(tǒng)對(duì)外界做功400J，在過程c中，若外界對(duì)系統(tǒng)做功200J，則b過程外界對(duì)氣體做功___▲_____J，全過程中系統(tǒng)▲

熱量（填“吸收”或“放出”），其熱量是

▲J．參考答案：13.質(zhì)點(diǎn)做初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為，則質(zhì)點(diǎn)在第3s初的速度是____________m／s，在第3s末的速度是_____________m/s。參考答案：6m/s，9m/s三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學(xué)儀器中?，F(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個(gè)數(shù)，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應(yīng)堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時(shí)間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖a所示，水平面內(nèi)固定有寬L=0.2m的兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌，金屬桿ab、cd垂直導(dǎo)軌水平放置，ab阻值R=0.5Ω，cd質(zhì)量m=0.01kg．勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，不計(jì)金屬桿cd和導(dǎo)軌的電阻．若固定cd，用水平力F1=0.04N勻速向左拉動(dòng)ab時(shí)，作出的位移大小-時(shí)間圖像如圖（b）中的①所示；若固定ab，用水平力恒力F2從靜止起拉動(dòng)cd向右，作出的位移大小-時(shí)間圖像如圖（b）中的②所示．試求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（2）在F2拉動(dòng)cd的3s時(shí)間內(nèi)，ab上產(chǎn)生的焦耳熱Q；（3）若在圖b中把縱坐標(biāo)改為v（m/s），試在v-t圖中畫出F2拉動(dòng)cd的過程中較合理的圖線③．（4）若用水平外力按圖線①向左勻速拉動(dòng)ab的同時(shí)，用水平外力按圖線②拉動(dòng)cd，則1s內(nèi)作用在cd上的外力至少做了多少功？（不同電源串聯(lián)時(shí)，回路中總電動(dòng)勢(shì)等于各電源電動(dòng)勢(shì)之和．）參考答案：（1）金屬桿ab勻速時(shí)，根據(jù)圖像①有v1=2m/s

（1分）由，得T=0.5T

（3分）（2）3s末，金屬桿cd勻速，根據(jù)圖像②有v2=1m/sN=0.02N

（2分）由動(dòng)能定理，得J=0.045J

（2分）（3）近似圖如圖（b）中的。

（2分）一般來說，畫出“1.5秒后幾乎勻速，2秒后可以認(rèn)為完全勻速”就合理。嚴(yán)格要求的話，啟動(dòng)時(shí)加速度是2m/s2，所以啟動(dòng)段與圖像相切。（4）設(shè)作用在金屬桿cd上的外力為F2’，對(duì)金屬桿cd分析，某時(shí)刻速度v，加速度a，有，其中整理得……①對(duì)比“固定金屬桿ab，用水平力恒力F2從靜止起拉動(dòng)金屬桿cd向右”的過程，相同時(shí)刻速度v，加速度a有……②由①②兩式得=0.04+0.02=0.06（N），為恒力。

（3分）所以1s內(nèi)做功J=0.0336J

（1分）17.如圖，空間區(qū)域Ⅰ、Ⅱ有勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN、PQ為理想邊界，Ⅰ區(qū)域高度為d，Ⅱ區(qū)域的高度足夠大．勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上；Ⅰ、Ⅱ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，方向分別垂直紙面向里和向外．一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的帶電小球從磁場(chǎng)上方的O點(diǎn)由靜止開始下落，進(jìn)入場(chǎng)區(qū)后，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知重力加速度為g．(1)試判斷小球的電性并求出電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；(2)若帶電小球運(yùn)動(dòng)一定時(shí)間后恰能回到O點(diǎn)，求它釋放時(shí)距MN的高度h；(3)試討論在h取不同值時(shí)，帶電小球第一次穿出Ⅰ區(qū)域的過程中，電場(chǎng)力所做的功．參考答案：解析：(1)帶電小球進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)后，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力為洛倫茲力，重力與電場(chǎng)力平衡，重力豎直向下，電場(chǎng)力豎直向上，即小球帶正電。

由qE=mg①解得②

(2)帶電小球在進(jìn)入磁場(chǎng)前做自由落體運(yùn)動(dòng)，依機(jī)械能守恒有mgh=mv2③

帶電小球在磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)半徑為R，依牛頓第二定律有qvB=m④

由于帶電小球在Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)區(qū)域運(yùn)動(dòng)過程中q、v、B、m的大小不變，故三段圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同，以三個(gè)圓心為頂點(diǎn)的三角形為等邊三角形，邊長(zhǎng)為2R，內(nèi)角為60o，如答圖(a)所示．由幾何關(guān)系知R=⑤

解得h=⑥；作出小球運(yùn)動(dòng)大致軌跡圖

(3)當(dāng)帶電小球在Ⅰ區(qū)域作圓周運(yùn)動(dòng)的圓弧與PQ相切時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡如答圖(b)所示，有

半徑R=d⑦

聯(lián)立③④⑦式，解得h0=⑧

討論：i．當(dāng)h<h0時(shí)，帶電小球進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)域的速度較小，半徑較小，不能進(jìn)入Ⅱ區(qū)域，由磁場(chǎng)上邊界MN第一次穿出磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)域，此過程電場(chǎng)力做功W=qEs=0⑨

ⅱ．當(dāng)h>h0時(shí)，帶電小球進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)域后由下邊界PQ第一次穿出磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)域進(jìn)入Ⅱ區(qū)域，此過程電場(chǎng)力做功W=－qEd⑩

將②式代入得W=－mgd

評(píng)分說明：第(3)問討論對(duì)于當(dāng)h=h0時(shí)的臨界情況不做要求，即電場(chǎng)力做功W=0或者W=－mgd均可以.：18.（18分）如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m的正方形導(dǎo)線框ABCD和一金屬棒MN由粗細(xì)相同的同種材料制成，每