2022届上海师范大学附属中学高三（上）9月月考考试物理试题（解析版）

这是一份2022届上海师范大学附属中学高三（上）9月月考考试物理试题（解析版），共23页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题 注意等内容，欢迎下载使用。
2021年高三暑假开学复习测试题
一、选择题（每小题只有一个正确答案）
1. 已知的半衰期为24天。经过72天还剩下（　　）
A. 0 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
详解】ABCD．根据半衰期公式可得

故B正确ACD错误。
故选B。
2. 放射性元素A经过2次α衰变和1次β 衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了
A. 1位 B. 2位 C. 3位 D. 4位
【答案】C
【解析】
【详解】α粒子是，β 粒子是，因此发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β 衰变电荷数增加1，据题意，电荷数变化为：，所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了3位．故选项C正确．
【点睛】衰变前后质量数和电荷数守恒，根据发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β 衰变电荷数增加1可以计算出放射性元素电荷数的变化量．

3. 用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后
A. 干涉条纹消失
B. 彩色条纹中的红色条纹消失
C. 中央条纹变成暗条纹
D. 中央条纹变成红色
【答案】D
【解析】
【详解】当用白光做干涉实验时，频率相同的色光，相互叠加干涉，在光屏上形成彩色条纹，中央形成白色的亮条纹；当在光源与单缝之间加上红色滤光片后，只有红光能通过单缝，然后通过双缝后相互叠加干涉，在光屏上形成红色干涉条纹，光屏中央为加强点，所以中央条纹变成红色亮条纹，故选项D正确，ABC错误；
点睛：本题考查了光的干涉现象，注意只有频率相同、振动相同的两列波才能形成稳定的干涉图像，同时要掌握哪些点是振动加强点，哪些点是振动减弱点．
4. 如图所示，高速运动的粒子被位于点的重原子核散射，实线表示粒子运动的轨迹，、和为轨迹上的三点，点离核最近，点比点离核更远，则（　　）

A. 粒子在点的速率比在点的大
B. 三点中，粒子在点的电势能最大
C. 在重核产生的电场中，点的电势比点的低
D. 粒子从点运动到点，电场力对它做总功为负功
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】B．重原子核与粒子之间电场力为斥力，所以粒子从Q运动到M过程中，电场力先做负功后做正功，所以粒子的动能先减小后增大，电势能先增大后减小，所以N点电势能最大，则B正确；
C．重原子核带正电，根据正点电荷的等势面的分布可知，粒子在离原子核越远的点，其电势越低，所以在重核周围产生的电场中，点的电势比点的低，则C错误；
AD．粒子从点运动到点，根据

由于点的电势比点的低，即 ，则电场力对它做的总功为正功，所以粒子动能增大，则粒子在点的速率比在点的小，所以AD错误；
故选B。
5. 如图所示，实线表示电场线，虚线表示带正电粒子只受电场力作用的运动轨迹，粒子先经过M点，后经过N点，则（ ）

A. M点的电势高于N点的电势
B. M点的电场强度大于N点的电场强度
C. 粒子在M点的速度大于在N点的速度
D. 电场力对粒子做负功
【答案】A
【解析】
【详解】A项：根据沿电场线方向电势越来越低可知，M点的电势高于N点的电势，故A正确；
B项：根据电场线的疏密程度表示场强大小，即电场线越密场强越大可知，M点的电场强度小于N点的电场强度，故B错误；
C、D项：由于M点的电势高于N点的电势，粒子带正电，所以粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，根据能量守恒可知，M点的速度小于N点的速度，电场力做正功，故C、D错误．
点晴：解决本题关键理解沿电场线方向电势越来越低，电场线的疏密程度表示场强大小，即电场线越密场强越大．
6. 如图所示是质点作匀变速直线运动的s~t图像的一部分，图线上P点对应的速度大小（　　）

A. 小于2m/s B. 等于2m/s
C. 大于2m/s D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】由图像得，AB段对应时间内物体的位移为，时间为，因此物体在AB段的平均速度

而平均速度等于中点时刻，P是中点位移不是中点时刻，所以P点速度不为。物体做加速运动，因此一半时间的位移小于位移的一半，则在中点位移的速度要大于，故ABD错误，C正确。
故选C。
7. 汽车紧急刹车后，停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止，在地面上留下的痕迹称为刹车线。由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度。已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为，测得刹车线长25m。汽车在刹车前的瞬间的速度大小为重力加速度g取 （　　）
A. 10  B. 20  C. 30  D. 40 
【答案】B
【解析】
【分析】分析刹车后汽车的合外力，进而求得加速度；再根据匀变速运动规律，由位移求得速度。运动学问题，一般先根据物体受力，利用牛顿第二定律求得加速度，然后再由运动学规律求解相关位移、速度等问题。
【详解】刹车后汽车的合外力为摩擦力

加速度

又有刹车线长25m，故可由匀变速直线运动规律得到汽车在刹车前的瞬间的速度大小

故ACD错误，B正确。
故选B。
8. 图1为伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下，然后在不同的θ角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动．分析该实验可知，小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随θ变化的图像分别对应图2中的（ ）

A. ①、②和③ B. ③、②和① C. ②、③和① D. ③、①和②
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：对小球进行受力分析，根据力的合成与分解原则求出小球对斜面压力的表达式，根据牛顿第二定律求出小球运动的加速度，重力加速度始终为g，恒定不变，从而找出图象．
解：对小球进行受力分析，则有：
N=mgcosθ，随着θ的增大，N减小，对应③
根据牛顿第二定律得：
a=，随着θ的增大，a增大，对应②
重力加速度始终为g，恒定不变，对应①，故B正确
故选B
【点评】本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，要求同学们能正确对小球进行受力分析，知道重力加速度始终为g，恒定不变，难度不大，属于基础题．

9. 伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是（　　）

A. 小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小
B. 如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态
C. 如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变
D. 如果斜面光滑，小球将上升到与点等高的位置
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】根据题意由实验得到的最直接结论是，由于在斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减低的材料时，小球上升的高度逐渐增大，所以假设理想化情况下，斜面光滑，则小球将上升到与点等高的位置，所以D正确；ABC错误；
故选D。
10. 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（　　）

A. F逐渐变大，T逐渐变大 B. F逐渐变大，T逐渐变小
C. F逐渐变小，T逐渐变大 D. F逐渐变小，T逐渐变小
【答案】A
【解析】
【详解】对结点O进行受力分析，如图所示

由题意知O点缓慢向左移动，即在过程中O点始终处于平衡状态，有


两式联立可得


因此在O点缓慢向左移动的过程中，夹角θ增大，F、T均变大。
故选A。
11. 如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则

A. 物块可能匀速下滑
B. 物块仍以加速度a匀加速下滑
C. 物块将以大于a的加速度匀加速下滑
D. 物块将以小于a的加速度匀加速下滑
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析: F作用前：；F作用时：；由以上两表达式知：，C对．
考点: 牛顿第二定律．

12. 质点做简谐运动，其x—t关系如图，以x轴正向为速度v的正方向，该质点的v—t关系是( )

A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】质点通过平衡位置时速度最大，由图知内，1s和3s两个时刻质点通过平衡位置，速度最大，根据图象切线的斜率等于速度，可知1s时刻速度为负向，3s时刻速度为正向，故具有最大正方向速度是3s．由加速度与位移的关系：

可知质点具有最大正方向加速度时有最大负向的位移，由图看出该时刻在2s，所以质点具有最大正方向加速度的时刻是2s，故选B．



13. 如图所示，两端开口的“Γ”型管，一端竖直插入水银槽内，竖直管的上端有一小段水银，水银的上表面刚好与水平管平齐，水平部分足够长，若将玻璃管稍微上提一点，或稍微下降一点时，被封闭的空气柱长度的变化分别是（ ）

A. 变大；变小 B. 变大；不变
C. 不变；不变 D. 不变；变大
【答案】D
【解析】
【详解】在向上提或向下降玻璃管时，管内气体温度不变，设大气压为，封闭气体压强，当玻璃管稍向上提一点时，封闭气体压强不变，由玻意耳定律可知，气体体积不变，空气柱长度不变；玻璃管稍向下降一点时，管内气体被压缩，空气柱上方液体有一部分进入水平管，变小，封闭气体压强变小，由玻意耳定律可知，气体体积变大，空气柱长度变大，故ABC错误，D正确。
故选D
14. 如图，在同一水平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为，磁感应强度大小相等、方向交替向上向下．一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动．线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是（ ）

A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】第一过程从①移动②的过程中

左边导体棒切割产生的电流方向是顺时针，右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针，两根棒切割产生电动势方向相同所以 ，则电流为 ，电流恒定且方向为顺时针，再从②移动到③的过程中左右两根棒切割磁感线产生的电流大小相等，方向相反，所以回路中电流表现为零，

然后从③到④的过程中，左边切割产生的电流方向逆时针，而右边切割产生的电流方向也是逆时针，所以电流的大小为，方向是逆时针

当线框再向左运动时，左边切割产生的电流方向顺时针，右边切割产生的电流方向是逆时针，此时回路中电流表现为零，故线圈在运动过程中电流是周期性变化， D正确；ABC错误；故选D
二、填空题
15. 磁通量是用来描述___________的多少的物理量，其单位是___________。
【答案】 ①. 穿过某一平面的磁感线 ②. 韦伯或
【解析】
【分析】
【详解】[1][2] 磁通量是用来描述穿过某一平面的磁感线的多少的物理量，其单位是韦伯或。
16. 如图所示电路中，电源内阻不可忽略且阻值小于R1。滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，电压表V的示数变化情况是________；滑片处于__________时，电源的输出功率最大。

【答案】 ①. 先变大后变小 ②. a端或b端
【解析】
【详解】[1][2]分析电路结构可知，滑动变阻器的两部分接入电阻与并联然后和串联，滑动变阻器的滑片P从a向b移动的过程中，并联部分总电阻

因此变阻器电阻线变大后减小，总电流先减小后增大，而路端电压先增大后减小，电压表直接测路端电压，所以电压表的示数先变大后变小。
当外电阻等于电源内阻时电源输出功率最大。而又因为电源内阻阻值小于，所以当最小时电源输出功率最大，即滑片处于a端或b端时，电源的输出功率最大。
17. 如图（a）所示，一质量m=2kg的物体在水平推力F作用下由静止开始运动，水平推力F随位移s变化的图像如图（b）所示。已知物体与地面之间的动摩擦因数μ=0.5，则运动过程中物体的最大加速度a=______m/s2；距出发点s’=______m时物体的速度达到最大。（g=10m/s2）

【答案】 ①. 20 ②. 4
【解析】
【分析】考查牛顿第二定律的实际应用。
【详解】[1]由牛顿第二定律得

可知当推力最大即F=50N时，物体的加速度最大，加速度为20m/s2。
[2]由[1]可知，当即推力F等于摩擦力时，物体的速度达到最大值。由图像可知当推力为10N时，物体距出发点4m。
18. 地质队的越野车在水平荒漠上行驶，由于风沙弥漫的原因，能见度较差，驾驶员突然发现正前方横着一条深沟，为避免翻入深沟，试问他是急刹车有利还是急转弯有利，答：_________有利。因为(写出主要计算式) ___________________________。
【答案】 ①. 急刹车 ②. 急刹车有：，；急转弯有：，
【解析】
【详解】[1][2]刹车时，根据牛顿第二定律可得

解得
则刹车距离

转弯时最大静摩擦力提供向心力，则有

解得转弯半径为
因，故刹车更容易避免事故。
19. 如图为某简谐横波的图像，实线表示时刻的波形图，虚线表示时刻的波形图。已知该波的波速是8m/s，则：该波的周期是__________s；该波沿__________方向传播。

【答案】 ①. 1.5 ②. x轴负向
【解析】
【详解】[1]由题意可知
，
则该波的周期为

[2]当

时，波传播的距离为

即波传播了个波长，所以该波沿x轴负向传播。
20. 如图，一直角斜面体固定在水平地面上，两侧斜面倾角分别为α=60º，β=30º。A、B两个物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端，置于斜面上，两物体重心位于同一高度并保持静止。不计所有的摩擦，滑轮两边的轻绳都平行于斜面。若剪断轻绳，两物体从静止开始沿斜面下滑，则它们加速度大小之比为____，着地瞬间机械能之比为_____。

【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1][2]两物体均处于平衡状态，受力分析如图所示

绳子对A和B的拉力大小相等，对A有

对B有

联立解得

绳子剪断后，两物体均自由下落，落地高度相同，故落地时的速度相同

得

落地高度相同，故落地时的速度相同，且只剩下动能，故机械能之比等于动能之比

21. 载人飞船在竖直发射升空的加速过程中，宇航员处于超重状态．设点火后不久，仪器显示宇航员对座舱的压力等于他体重的4倍，已知地球表面的重力加速度为g，则此时飞船的加速度大小为______；飞船经过多次变轨后沿圆形轨道环绕地球运行，运行周期为T，已知地球半径为R，则飞船离地面的高度为__________．
【答案】 ①. 3g ②. －R
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律得，4mg-mg=ma，解得a=3g=30m/s2．
（2）根据万有引力提供向心力得，
根据万有引力等于重力得，
解得:
22. 在电场中放置一光滑绝缘水平桌面，沿桌面上轴方向电势分布如图中实线所示。有一质量、电量的带正电小球，以的初速度在处沿轴正方向运动。则小球从开始运动到动能最大时电场力所做的功为___________；当小球速度为零时，其位置坐标为___________。

【答案】 ①. 0.08 ②. 4或-4
【解析】
【分析】
【详解】[1]x轴上从0到-5m电势升高，则电场方向沿x轴正方向，x轴上从0到5m电势升高，则电场方向沿x轴负方向，带正电小球在处沿x轴正方向运动，受到向右的电场力，电场力做正功，动能增加，从0点向右运动过程中电场力向左，电场力做负功，小球动能减小，所以小球在0点动能最大，则小球从开始运动到动能最大时电场力所做的功为

[2]设小球速度为0时，其坐标为x，根据动能定理可得

解得

由图像可知

根据对称性可知，小球速度为0时，另一个位置坐标为

则小球速度为零时，其位置坐标为4或-4
23. 某同学利用图（a）装置验证玻意耳定律：粗细相同的玻璃管A和B下端用橡皮管相连，管内装有水银，A管上端封闭，内有封闭气体，B管上端开口。上、下移动B管时，需保持_______________不变，气体体积V可以根据A管上的刻度读出，利用刻度尺测出B管液面与A管液面的高度差h．测得一系列数据后，以h为纵坐标，得到如图（b）所示的函数图像，则图像的横坐标为_________________；图线与h轴交点的物理含义是__________。

【答案】 ①. 温度 ②. ③. 大气压强p0的相反数
【解析】
【详解】[1]．由于要验证玻意耳定律，则上、下移动B管时，需保持温度不变；
[2][3]．对A中的气体，若满足玻意耳定律，则

解得

则以h为纵坐标，得到如图（b）所示的函数图像，则图像的横坐标为；图线与h轴交点的物理含义是-p0，即大气压强p0的相反数。
三、综合题（共40分） 注意：26、27、28三题在列式计算、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。
24. 某同学想在家做“单摆测定重力加速度”的实验，但没有合适的摆球，他找来一块体积约为3 cm3、外形不规则的金属块代替摆球，用细线将金属块系好并悬挂于O点，金属块与细线结点为M，如图所示：

(1)拉开金属块，由静止释放，当它摆到________（填“最高点”或“最低点”）开始计时，若金属块完成n次全振动，所用的时间为t，则摆动周期T=________；
(2)该同学用OM的长度作为摆长，多次改变摆长记录多组L、T值。若用公式法计算出各组的重力加速度，再取平均值，那么得到的重力加速度与真实值相比__________（填“偏大”或“偏小”）；
(3)为此他想改用图像法，以周期的平方T2为纵坐标，OM的长度L为横坐标，做出T2-L图像。如果其他操作都无误，则他作出的图像可能是图中的_______（选填“a”，“b”或“c”）；然后根据图像的斜率k，就可测出该地的重力加速度g=_______。

【答案】 ①. 最低点 ②. ③. 偏小 ④. b ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1][2]．拉开金属块，由静止释放，当它摆到最低点开始计时；若金属块完成n次全振动所用的时间为t，则摆动周期

(2)[3]．根据单摆周期公式可得

由于摆绳的长度OM作为摆长，所用摆长小于真实的摆长，所以g值偏小；
(3)[4][5]．单摆的摆长等于金属块的重心到悬点的距离，即为摆线长L与金属块的重心到与绳子连接处距离r之和，根据单摆的周期公式

可得

由数学知识可知：对应的图象应为b，其斜率

故可得

25. “用测电源电动势和内电阻”的实验电路如图（甲）所示，图（乙）是某同学某次实验得到的图线。

（1）实验中电压传感器“红、黑”接线应分别接在电路中___________和___________位置（从“1、2、3、4”中选填）。闭合前，的滑动片应滑至___________端（选填“左”或“右”）。
（2）由图（乙）实验图线的拟合方程可得，该电源电动势___________，内阻___________。


（3）根据实验测得的、数据，若令，，则由计算机拟合得出的图线应是图（丙）中的___________（选填“a”、“b”或“c”），其余两条图线分别是令和得出的。

（4）根据第（2）问中得到的电源电动势和内阻的值，推测图（丙）中A点的坐标最接近（ ）
A. B. C. D.
【答案】 ①. 3 ②. 1 ③. 左 ④. 3.01 ⑤. 1.01 ⑥. c ⑦. D
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1][2][3]实验中电压传感器“红、黑”接线应分别接在电路中电源的正负极两端，但是开关要起到作用，则电压传感器“红、黑”接线应分别接在电路中3和1位置。闭合前，要让电流从最小开始调节，则的滑动片应滑至左端开始。
（2）[4][5]根据闭合电路欧姆定律

由图（乙）实验图线的拟合方程可得，图像纵坐标的截距表示电源电动势，则有

斜率表示电源的内阻，则有

（3）[6]根据实验测得的、数据，若令，，则由计算机拟合得出的图线应是电源的输出功率与干路电流的关系，由于电源的输出功率随外电阻的增大是先增大后减小，当外电阻等于电源内阻时输出功率最大，所以该图线应是C 。
（4）[7]根据第（2）问中得到的电源电动势和内阻的值，则有


所以推测图（丙）中A点的坐标最接近，则ABC错误；D正确；
故选D。
26. 如图所示，一足够长的水平轨道与半径为的竖直光滑圆弧形轨道底端相切，质量为的木块在一大小为、方向与水平成角斜向上的拉力作用下，从轨道上的A点由静止开始运动，当木块到达点即将进入圆轨道时，撤去拉力。已知木块与水平轨道的动摩擦因数，间的水平距离为，，，，求：
（1）木块到达点时的速度大小及木块从运动到的时间；
（2）木块在点时对轨道的压力大小；
（3）木块从离开点到再次回到点的时间。

【答案】（1），；（2）16N；（3）
【解析】
【分析】
【详解】（1）在段，木块受力分析如图所示。由牛顿第二定律可得



代入数值解得

由

得

由

得


（2）从B到C的过程中，以水平面为零势面，因只有重力做功，由机械能守恒

代入数值解得

在C点，设轨道对C点的支持力N，由牛顿第二定律得

解得

由牛顿第三定律知，木块对轨道的压力大小为16N。
（3）木块离开C点时做竖直上抛运动，由运动学公式可得

代入数值得

27. 如图，光滑轨道abc固定在竖直平面内，c点与粗糙水平轨道cd相切，一质量为m的小球A从高静止落下，在b处与一质量为m的滑块B相撞后小球A静止，小球A的动能全部传递给滑块B，随后滑块B从c处运动到d处，且bd高，滑块B通过在cd段所用时间为t．求：

（1）cd处的动摩擦因数μ（ ）；
（2）若将此过程类比为光电效应的过程，则：A为__________；B为__________；
分析说明：__________类比为极限频率．
【答案】 ①. ②. 光子 ③. 光电子 ④.
【解析】
【详解】（1）根据机械能守恒有：由小球A运动到b处的机械能为：，然后将这部分能量传递给B，设B球在c处的速度为v，则由机械能守恒定律可知：，解得：，在cd段，摩擦力提供合外力：，根据匀变速方程：，解得：
（2）光电效应过程是光子将能量传递给电子，电子克服原子的逸出功而逸出，所以A为入射的光子；B为光电子；对应为逸出功，所以类比为极限频率
28. 如图所示，光滑平行金属导轨水平放置，导轨间距为L，处于磁感应强度为B的竖直向上的有界匀强磁场中．金属棒Q放置在导轨上，棒的中点与一水平固定的力传感器连接在一起．质量为m的金属棒P以速度v0向右进入磁场区域，两棒始终与导轨垂直且接触良好，两棒未发生碰撞，电阻均为R，其余部分电阻不计．

（1）求P棒刚进入磁场时所受到安培力大小和方向；
（2）求P棒刚进入磁场时加速度大小及其发热功率；
（3）试通过推理分析说明P棒进入磁场后加速度和速度的变化情况；
（4）试定性画出P棒进入磁场后整个运动过程中力传感器读数F随时间t的变化曲线．（力传感器受到拉力时读数为正值，受到压力时读数为负值）
【答案】(1) ，方向水平向左 (2) ， （3）因P棒加速度，方向与速度方向相反，所以P棒做减速运动；随着速度减小，加速度减小，故P棒做加速度减小的减速运动，直到加速度、速度均趋近于零．即加速度由减小到零；速度由v0减小到零．

【解析】
【详解】（1）P棒速度为v0时回路中的感应电流为

P棒所受安培力，方向水平向左；
(2) 根据牛顿第二定律


P棒的发热功率为 ；
(3) 因P棒加速度方向与速度方向相反，所以P棒做减速运动；
随着速度减小，加速度减小，故P棒做加速度减小的减速运动，直到加速度、速度均趋近于零．即加速度由减小到零；速度由v0减小到零．
(4)由（3）分析可得，力传感器读数F随时间t的变化曲线如图：