上海市同济大学第一附属中学2022-2023学年高三物理下学期3月月考试题（Word版附解析）

同济大学第一附属中学2022学年第二学期质控1高三物理试卷一、单项选择题（第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分，共40分）1.下列属于国际单位制中基本单位符号的是（　　）A.JB.KC.WD.【答案】B【解析】【详解】国际单位制中的七个基本单位是千克、米、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔，符号分别是kg、m、s、A、K、cd、mol，其余单位都属于导出单位。故选B。2.某原子核X释放出一个电子后转变为新核Y，可知衰变前后核内（）A.电子数减少1B.质子数减少1C.中子数减少1D.质量数减少1【答案】C【解析】【详解】原子核释放一个电子后，质量数不变，原子核内一个中子变成质子，所以质子数增加1，中子数减少1，电子被释放出来，原子核内无电子。故选C。3.某同学用单色光做双缝干涉实验时，观察到在条纹如甲图所示，改变一个实验条件后，观察到的条纹如乙图所示．他改变的实验条件可能是A.减小了单色光的波长B.减小了双缝之间的距离C.减小了光源到单缝的距离D.减小了双缝到光屏之间的距离【答案】B【解析】【详解】A．条纹间距与光源到单缝的距离无关，故选项A错误．BCD．通过观察发现，图乙中干涉条纹的宽度比甲图中的大，根据干涉条纹宽度干涉有： ，因此可以使缝屏距l变大，双缝距d减小，或换用波长较长即频率较低的光，以达到要求，故选项C、D错误；选项B正确；故选B．4.一平面简谐横波以v=1m/s的速度沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形图如图所示。则t=2s时，质点A将做（　　）A.加速度增大的减速运动B.加速度减小的减速运动C.加速度增大的加速运动D.加速度减小的加速运动【答案】A【解析】【详解】根据结合图像解得T=4s则有根据同侧法可知，t=0时刻，质点A沿y轴正方向运动，由于2s时间内质点A运动时间为半个周期，可知2s时刻，质点A位于平衡位置与波谷之间的某一位置，且质点A沿y轴正方向运动，即远离平衡位置，速度减小，根据质点位移增大，加速度增大，可知，质点A做加速度增大的减速运动。故选A。5.如图所示，a、b两点位于以真空中一静止的负点电荷为球心的球面上，c点在球面外，则（　　） A.a点与b点场强相同B.b点场强比c点小C.a点电势比b点高D.b点电势比c点低【答案】D【解析】【详解】AB．根据由于则有可知，a点与b点的场强大小相等，方向不同，即a点与b点场强不相同，b点场强比c点大，AB错误；C．根据点电荷等势面的分布可知，a点与b点位于同一等势面上，即a点与b点等势相等，C错误；D．沿电场线电势降低，根据点电荷电场线的分布规律，结合上述可知，b点电势比c点低，D正确。故选D。6.一只可视为质点的蜜蜂沿弯曲轨迹做匀速率运动，蜜蜂在途经A、B、C、D位置时的速度v和所受合力F的大小、方向如图所示，其中可能正确的是（　　）A.A或CB.B或DC.A和CD.B和D【答案】B【解析】 【详解】由题意知蜜蜂做曲线运动，所受合外力不肯能为零，故A点不可能；密封做曲线运动，合外力指向轨迹凹侧，故B、D两点均可能，C点不可能。故选B。7.自主学习活动中，同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论，下列说法中正确的是（　　）A.体积增大时，氢气分子的密集程度保持不变B.压强增大是因为氢气分子之间斥力增大C.因为氢气分子很小，所以氢气在任何情况下均可看成理想气体D.温度变化时，氢气分子速率分布中各速率区间分子数占总分子数的百分比会变化【答案】D【解析】【详解】A．密闭容器中的氢气质量不变，分子个数不变，根据可知当体积增大时，单位体积内分子个数变少，分子的密集程度变小，故A错误；B．气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的；压强增大并不是因为分子间斥力增大，故B错误；C．普通气体在温度不太低，压强不太大的情况下才能看作理想气体，故C错误；D．温度是气体分子平均动能的标志，大量气体分子的速率呈现“中间多，两边少”的规律，温度变化时，大量分子的平均速率会变化，即分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化，故D正确。故选D。8.2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（　　）A.所受地球引力的大小近似为零B.所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零C.所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等D.在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小【答案】C【解析】【详解】ABC．航天员在空间站中所受万有引力完全提供做圆周运动的向心力，飞船对其作用力等于零，故C正确，AB错误；D．根据万有引力公式 可知在地球表面上所受引力的大小大于在飞船所受的万有引力大小，因此地球表面引力大于其随飞船运动所需向心力的大小，故D错误。故选C。9.如图，矩形abcd为匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线圈以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动。下图是线圈的四个可能到达的位置，则线圈的速度不可能为零的位置是（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】ACD．线圈进或出磁场时，磁通量变化，线圈中会产生感应电流，线圈受到安培阻力作用而减速运动，速度可能为零，故ACD错误．B．线圈完全进入磁场后，磁通量不变，没有感应电流产生，不再受安培力，线圈的速度不变，所以B图中线圈速度不可能为零，故B正确。故选B10.宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14会产生以下核反应：，产生的能自发进行衰变，其半衰期为5730年，利用碳14的衰变规律可推断古木的年代．下列说法正确的是（　　）A.发生衰变的产物是B.衰变辐射出的电子来自于碳原子的核外电子C.近年来由于地球的温室效应，引起的半衰期发生微小变化D.若测得一古木样品的含量为活体植物的，则该古木距今约为11460年【答案】D 【解析】【详解】A．根据即发生衰变的产物是，选项A错误；B．衰变辐射出的电子来自于原子核内的中子转化为质子时放出的电子，选项B错误；C．半衰期是核反应，与外界环境无关，选项C错误；D．若测得一古木样品的含量为活体植物的，可知经过了2个半衰期，则该古木距今约为5730×2年=11460年，选项D正确。故选D。11.如图，甲、乙两电路中电源电动势相同，内电阻，外电阻R相同。两电路中分别流过相同电荷量过程中，下列说法正确的是（　　）A.甲电路电源内部产生热量较多B.乙电路外电阻R产生热量较少C.乙电路电源做功较多D.甲电路电源效率较高【答案】A【解析】【详解】C．根据题意，由电源的做功公式，又有可得已知，甲、乙两电路中的电源电动势相等，流过的电荷量相等，则甲、乙两电路电源做功相等，故C错误；AD．根据闭合回路欧姆定律可知，路端电压为则电源的效率为由于甲电路中电源内阻大于乙电路中电源的内阻，则甲电路中电源的效率较低，甲电路中电源内部产生热量较多，故D错误A正确； B．根据闭合回路得分欧姆定律可知，甲电路的电流小于乙电流的电流，外电阻上产生的焦耳热为由于和相等，则乙电路中电阻R上产生的热量较多，故B错误。故选A。12.被誉为“中国天眼”的大口径球面射电望远镜已发现660余颗新脉冲星，领先世界。天眼对距地球为L的天体进行观测，其接收光子的横截面半径为R。若天体射向天眼的辐射光子中，有倍被天眼接收，天眼每秒接收到该天体发出的频率为v的N个光子。普朗克常量为h，则该天体发射频率为v光子的功率为（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】设天体发射频率为v光子的功率为P，由题意可知其中t=1s，解得故选A。二、填空题（共20分）13.牛顿第一定律______牛顿第二定律的推论（选填“是”或“不是”）；______用牛顿第二定律来解释质量是物体惯性大小的量度（选填“能”或“不能”）。【答案】①.不是②.能【解析】【详解】[1]由于实际上不存在完全不受其它物体作用的孤立物体，所以第一定律不能用 实验直接加以验证，主要是由它所推出的结论和实验事实符合而得到验证。第一定律指出了物体在不受力的情况下处于怎样的运动状态，这样就可以研究物体在受力情况下的运动状态，因此，在牛顿力学的理论系统中牛顿第一定律是第二定律的前提和基础，则牛顿第一定律不是牛顿第二定律的推论。[2]根据公式F=ma质量越大，加速度就越小，物体也就越能保持它原有的状态，惯性也就越大了，则能用牛顿第二定律来解释质量是物体惯性大小的量度。14.如图所示，玻璃管下端开口，上端封有一定质量的气体，当玻璃管绕顶端转过一个角度时（管口未离开水银面），管内水银面的高度_________，空气柱的长度_________。（选填“增大”、“减小”或“不变”）【答案】①.增大②.增大【解析】【详解】[1][2]当玻璃管绕顶端转过一个角度时，假设管内的水银不动，则管内水银的竖直高度增大，设管内压强为，大气压强为，水银柱产生的压强为，则有可知管内气体压强减小，根据波意耳定律可知气体的体积将增大，则空气柱的长度增大，而最终稳定时，气体的压强减小，所以根据可知，管内水银面的高度增大。15.质量为1kg的物体静止在水平地面上，从t＝0时刻起，物体受到一个方向不变的水平拉力作用，物体运动的速度v与时间t的关系如图所示，已知2s时撤去水平拉力，物体克服摩擦力所做的功_________J，4s内水平拉力做功的平均功率______w。 【答案】①.②.【解析】【详解】[1]根据图像斜率表加速度，由图像可知，2s后物体的加速度大小为根据题意可知，物体在2s后只受摩擦力作用，根据牛顿第二定律可知，摩檫力的大小为根据图像面积表位移，由图像可知，物体在的位移为则物体克服摩擦力所做的功[2]设拉力做功为，根据动能定理有解得则4s内水平拉力做功的平均功率16.电池对用电器供电时，是将其它形式能（如化学能）转化为电能；对充电电池充电时，是把电能转化成化学能。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示。已知充电器的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的电动势为E，内阻为r。此过程中电能转化为化学能的功率为________，锂电池的充电效率为________。【答案】①.②.【解析】【详解】[1]充电的总功率为充电产生的热功率为 则电能转化为化学能的功率为[2]充电的效率为17.如图所示，两根光滑水平导轨与一个倾角为的金属框架abcd连接（连接处呈圆弧形）。磁感应强度B跟框架面垂直，框架边ab、cd长均为L，电阻均为2R，框架其余部分电阻不计。有一根质量为m、电阻为R的金属棒MN平行于ab放置，让它以初速冲上框架，在到达最高点（低于cd）的过程中，框架边ab发出的热量为Q，已知运动过程中MN与ab绝缘，与导轨接触良好。则金属棒MN受到的最大安培力大小为______，金属棒MN上升的最大高度为______。【答案】①.②.【解析】【详解】[1]当金属棒MN刚进入磁场时，金属棒受到的安培力最大导体棒切割磁感线产生的电动势为此时电路总电阻为可求得由右手定则可判断出金属棒MN中的电流由M流向N，再由左手定则可判断出MN受到的安培力方向沿斜面向下；[2]框架边cd产生的热量与ab边一样为Q；金属棒上升过程中通过MN的电流总为通过ab边电流的2倍，由焦耳定律可知，金属棒产生的热量为2Q，由能量守恒定律有 解得三、综合题（40分）注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。18.如图1为“研究一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积的关系”实验装置：（1）图1中直接与注射器相连的方框所代表的实验器材是______。为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是______和______。（2）由注射器的满刻度处开始推动活塞，记录刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p，用图像处理实验数据，得出图2所示的图线，如果实验操作规范正确，那么代表______。（3）某同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强p与注射器刻度值V。在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误。若该同学用软管脱落前测得的实验数据在图3中画出了图线，则在图3中大致画出可能的、符合软管脱落后测得的实验数据的那部分图线______。【答案】①.压强传感器②.移动活塞要缓慢③.不能用手握住注射器的封闭气体部分④.注射器与压强传感器连接部分气体的体积⑤. 【解析】【详解】（1）[1][2][3]为了通过计算机利用数据采集器，方框所代表的实验器材是压强传感器；为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢，不能用手握住注射器封闭气体部分，这样才能保证装置与外界温度一样。（2）[4]根据为定值，则如果实验操作规范正确，那么代表注射器与压强传感器连接部分气体的体积。（3）[5]根据可知当质量发生改变后（质量变大），与还是成正比，但此时斜率发生变化，即斜率比原来大，故画出脱落后测得的实验数据的那部分图线，如图所示19.如图，与水平面夹角θ=37°的斜面与半径R=0.4m的光滑圆轨道的最低点B圆滑对接，且固定于竖直平面内。小滑块从斜面上的A点由静止释放，经B点后沿圆轨道运动，通过最高点C时轨道对滑块的弹力恰为零。已知滑块与斜面间动摩擦因数。g取10m/s2，，。求： （1）滑块在C点的速度大小；（2）A、B两点间的高度差h；（3）滑块在BC段的运动过程中，是否存在动能和势能相等的位置？若有，对零势能面的选取有何要求？【答案】（1）2m/s；（2）1.5m；（3）有，见解析【解析】【详解】（1）滑块在C点时，仅由重力提供其做圆周运动的向心力可得（2）对滑块，从A到C过程中其中联立解得（3）取B点上方x高处为零势能面，设滑块位于B点上方y高度时动能和势能相等，则有滑块在BC段运动过程中，只有重力做功，机械能守恒。则有 又，滑块位于BC间，则有可得（i）若取B点上方0.6m到B点下方1m范围内任意高度为零势能面，在BC间存在某位置滑块动能与势能相等；（ii）若取B点上方0.6m以上或B点下方1m以下某高度为零势能面，在BC间不存在滑块动能与势能相等的位置。20.每个快递入库时都会贴一张电子标签，以便高效仓储、分拣。如图（a）所示，某快递表面的标签上固定了一个横放的“日”字形线圈，在入库时快递与传送带一起以水平恒定速度穿过磁感应强度为B，方向竖直向下且宽为L的有界匀强磁场，磁场边界与CD边平行。传送带连接的传感器可以采集到快递受到的摩擦力。已知线圈短边CD长为L，长边CG长为2L，E、F为两长边的中点。电阻，，其余部分电阻不计。问：（1）CD边刚进磁场时，判断CD中感应电流的方向。（2）EF边在磁场中时，快递受到的摩擦力f。（3）整个“日”字形线圈穿过磁场的过程中，线圈所受安培力做的总功。（4）取CD边中D到C的电流方向为正，请在图（b）中画出“日”字形线圈穿过磁场的过程中，流过CD边的电流与位移x的关系图像。（不需要分析过程）【答案】（1）D到C；（2）；（3）；（4） 【解析】【详解】（1）根据右手定则，感应电流方向：D到C（2）受力分析如图：切割磁感线得根据共点力的平衡方向向右（3）当CD边切割时 同理，得EF边切割时，电流GH边切割时，与CD边切割相同所以（4）三次电流的大小图像如图