上海奉城高级中学2019年高三物理月考试卷含解析

上海奉城高级中学2019年高三物理月考试卷含解析
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）如图所示，一个光滑的水平轨道AB与光滑的圆轨道BCD连接，其中圆轨道在竖直平面内，半径为R，B为最低点，D为最高点，一个质量为m的小球以初速度V0沿AB运动，刚好能通过最高点D，则[ ]
A．小球质量越大，所需的初速度越大
B．圆轨道半径越大，所需的初速度越大
C．初速度V0与小球质量m、轨道半径R无关
D．小球质量m和轨道半径R同时增大，有可能不用增大初速度v
参考答案：
B
2. 某人在医院做了一次心电图，结果如图所示．如果心电图仪卷动纸带的速度为1.5 m/min，图中方格纸每
小格长1 mm，则此人的心率为
A．80 次/min B．70 次/min C．60 次/min D．50 次/min
参考答案：
C
3. （单选）如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电．当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率为10W的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40Ω，图中电压
表为理想电表，下列说法正确的是
A．变压器输入电压的瞬时值表达式为
B．电压表的示数为220V
C．变压器原、副线圈的匝数比为11:1
D．变压器的输入功率为110W
参考答案：
C
4. 关于相互接触的两物体之间的弹力和摩擦力，下列说法正确的是
有摩擦力一定有弹力
摩擦力的大小与弹力成正比
有弹力一定有摩擦力
弹力是动力，摩擦力是阻
参考答案：
A
5. （单选）如图所示,直杆AB 与水平面成α角固定,在杆上套一质量为m 的小滑块，杆底端B 点处有一弹性挡板,杆与板面垂直,滑块与挡板碰撞后原速率返回．现将滑块拉到A 点
由静止释放,与挡板第一次碰撞后恰好能上升到AB的中点，设重力加速度为g，由此不能确定的是（）
A．滑块下滑和上滑过程加速度的大小
B．滑块最终所处的位置
C．滑块与杆之间动摩擦因数
D．滑块第1次与挡板碰撞后速度
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，边长为L=0.2m的正方形线框abcd处在匀强磁场中，线框的匝数为N=100匝，总电阻R=1Ω，磁场方向与线框平面的夹角θ=30°，磁感应强度的大小随时间变化的规律B=0.02+0.005 t（T），则线框中感应电流的方向为，
t=16s时，ab边所受安培力的大小为 N。

参考答案：
adcba ； 0.02 N。

7. B.动能相等的两人造地球卫星A、B的轨道半径之比R A:R B= 1:2，它们的角速度之比= ，质量之比m A:m B= .
参考答案：
；1：2
两卫星绕地球做匀速圆周运动，其万有引力充当向心力，
，所以两者角速度之比为；线速度之比为，根据题意知两者动能相等，所以质量之比为：1:2。

【考点】匀速圆周运动的描述、万有引力定律的应用
8. 在“测定直流电动机的效率”实验中，用左下图所示的电路测定一个额定电压为
6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。

（1）根据电路图完成实物图的连线；
（2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为
1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示：
计算电动机效率η的表达式为________（用符号表示），前4次实验中电动机工作效率的平均值为________。

（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为________Ω。

参考答案：
（1）（2分）如右图
（2）（2分），（2分）74%
（3）（2分）0，（2分）2.4
9. 如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布情况，可知，一定温度下气体分子的速率呈现分布规律；T1温度下气体分子的平均动
能（选填“大于”、“等于”或“小于”）T2温度下气体分子的平均动能。

参考答案：
中间多、两头少；小于
试题分析：由图可知，两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点．由于T1时速率较低的气体分子占比例较大，则说明温度下气体分子的平均动能小于温度下气体分子的平均动能．
考点：考查了分子平均动能
【名师点睛】要注意明确分子平均动能为统计规律，温度升高时并不是所有分子的速率均增大，同时注意图象的性质，能明确如何判断分子平均速率的变化和温度的变化．
10. 如图所示电路中，电源电动势E＝2V，内阻r＝2Ω，R1＝4Ω， R2＝6Ω，R3＝3Ω。

若在C、D间连一个理想电流表，其读数是 A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是 V。

参考答案：
1/6，1
11. 如图所示是两列相干波的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅都为10cm，波速和波长分别为1m/s和0.2m，C点为AB连线的中点。

则图示时刻C点的振动方向_______（选填“向上”或“向下”），从图示时刻再经过0.25s时，A点经过的路程为_________cm。

参考答案：
向下，100
12. 如图所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成。

他将质量同为M的重物用绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态。

再在一个重物上附加一质量为m的小重物，这时，由于小重物的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动。

（1）所产生的微小加速度可表示为。

（2）某同学利用秒表和刻度尺测出重物M下落的时间t和高度h，则重力加速度的表达式为：。

参考答案：
，(2)。

13. 在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：
①某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示。

请你指出该装置中的错误或不妥之处（只要答出其中的两点即可）：，。

②改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验。

下图是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s，由图中的数据可算得小车的加速度a为 m/s2。

（结果取两位有效数字）
参考答案：
）打点计时器不应使用干电池，应使用交流电源；实验中没有平衡小车的摩擦力；小车初始位置离打点计时器太远（只要答出其中的两点即可）2）0.19~0.20内均正确
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 用如图甲所示的实验装置做“探究合力做功与动能变化的关系”实验．请补充完整下列实验步骤的相关内容：
（1）先用天平测出小车和遮光片的总质量为M、砝码盘的质量为m0；用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度d，如图乙所示，其示数为mm；按图甲所不安装好实验装置，用刻度尺测量两光电门之间的距离x；
（2）在砝码盘中放入适量的砝码；适当调节长木板的倾角，直到向右轻推小车遮光片先后通过光电门A和光电门B的时间相等；
（3）只取下砝码，已经连好的细线和砝码盘不动，记下（填写相应物理量及其符号）；
（4）再次让小车拉着砝码盘从靠近滑轮处由静止释放，记录遮光片通过光电门A和光电门B所用的时间t A和t B；
（5）在上述步骤中，根据实验所测的物理量，探究合力做功与动能变化关系的表达式
为：M（）2﹣M（）2=（重力加速度为g）；
（6）改变砝码盘中砝码的质量，重复（2）～（5）步骤；
（7 ）本实验中，以下操作或要求是为了减小实验误差的是
A．尽量减小两光电门间的距离x
B．调整滑轮，尽量使细线与长木板平行
C．砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量
D．遮光片的宽度d适当窄一些．
参考答案：
（1）0.525；（3）取下的砝码的总质量m；（5）mgx；（7）BD．
【考点】探究功与速度变化的关系．
【分析】游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等，此时小车做匀速运动，
取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m，取下细绳和砝码盘后，小车受到的合力即为砝码盘和盘中砝码的总重力，由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，从而求出动能的变化量．
【解答】解：（1）游标卡尺的主尺读数为：5mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为5×0.05mm=0.25mm，
所以最终读数为：5mm+0.25mm=5.25mm．
（3）在砝码盘中放入适量砝码，适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等，此时小车做匀速运动，
取下细绳和砝码盘，记下取下的砝码盘的总质量m，
（5）取下砝码后，小车受到的合力等于砝码盘重力，
小车从光电门A下滑至光电门B过程合外力做的总功W合=mgx，
由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
滑块通过光电门1速度v A=，滑块通过光电门2速度v B=，
小车动能变化量△E k=Mv B2﹣Mv A2=M（）2﹣M（）2，
实验需要验证的表达式是：M（）2﹣M（）2=mgx
（7）A、尽量增大两光电门间的距离s，距离大一些，误差小一些，故A错误；
B、调整滑轮，使细线与长木板平行，否则撤去绳子后，合力不等于绳子拉力，故B正确；
C、本实验没有用砝码盘和盘中砝码的重力代替绳子的拉力，不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，故C错误．
D、本实验用遮光片通过光电门时的平均速度作为小车的瞬时速度，遮光片的宽度d越小，平均速度越接近瞬时速度，遮光片的宽度d适当窄一些可以减小实验误差，故D正
确；
故选：BD．
故答案为：（1）0.525；（3）取下的砝码的总质量m；（5）mgx；（7）BD．
15. 某同学用游标卡尺测量圆形管内径时的测量结果如图甲所示，则该圆形钢管的内径是40.45mm．
如图乙所示是某次用千分尺测量时的情况，读数为0.700mm．
参考答案：
解：1、游标卡尺的主尺读数为40mm，游标尺上第9个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为9×0.05mm=0.45mm，所以最终读数为：40mm+0.45mm=40.45mm．
2、螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为20.0×0.01mm=0.200mm，所以最终读数为0.5mm+0.200mm=0.700mm．
故答案为：40.45，0.700
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 在研究摩擦力的实验中，将木块放在水平长木板上，如图a所示。

用力沿水平方向拉木块，拉力从零开始逐渐增大。

分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图b所示。

已知木块质量为8.0 kg，重力加速度g＝10 m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80。

（1）求木块与长木板间的动摩擦因数；
（2）如图c，木块受到恒力F＝50 N作用，方向与水平方向成θ＝37°角斜向右上方，求木块从静止开始沿水平面做匀变速直线运动的加速度；
（3）在(2)中拉力F作用t1＝2.0 s后撤去，计算再经过多少时间木块停止运动？
参考答案：
(1)由题图b知：木块所受到的滑动摩擦力f＝32 N--------------1分
根据f＝μN--------------1分，解得μ＝0.4 --------------1分
(2)根据牛顿运动定律得Fcos θ－f＝ma-------2分，Fsin θ＋N＝mg------1分
f＝μN---------1分联立解得：a＝2.5 m/s2----------1分
(3)撤去F后，加速度a′＝μg＝4 m/s2------2分
继续滑行时间t＝＝ s＝1.25 s----2分
17. 拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。

设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。

若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。

设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。

已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。

求这一临界角的正切tanθ0。

参考答案：
18. （计算）如图1所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B，金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连。

不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g，现闭合开关S，将金属棒由静止释放。

（1）判断金属棒ab中电流的方向；
（2）若电阻箱R2接入电路的阻值为R2=2 R1，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热Q1；
（3）当B=0．40T，L=0．50m，37°时，金属棒能达到的最大速度v m随电阻箱R2阻值的变化关系如图2所示。

取g= 10m/s2，sin37°= 0．60，cos37°= 0．80。

求定值电阻的阻值R1和金属棒的质量m。

参考答案：
（1）ab中的电流方向为b到a（2）（3）R 1=2.0Ω m=0.1kg
（1）由右手定则，金属棒ab中的电流方向为b到a
（2）由能量守恒，金属棒减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳热
解得：
（3）设最大速度为v，切割磁感线产生的感应电动势
由闭合电路的欧姆定律：
从b端向a端看，金属棒受力如图：
金属棒达到最大速度时满足
由以上三式得：
由图像可知：斜率为，纵截距为v 0 =30m/s，得到：
解得：R 1=2.0Ω m=0.1kg
点评：本题考察了常见的电磁感应类的问题，通过受力分析弄清物体运动过程，并结合能量守恒定律求出电阻发热等问题。