2022-2023學年福建省南平市第七中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖3所示，真空中有一勻強電場和水平面成一定角度斜向上，一個電荷量為Q＝－5×10－6C的點電荷固定于電場中的O處，在a處有一個質量為m＝9×10－3kg、電荷量為q＝2×10－8C的點電荷恰能處于靜止，a與O在同一水平面上，且相距為r＝0.1m．現用絕緣工具將q搬到與a在同一豎直平面上的b點，Oa＝Ob且相互垂直，在此過程中外力至少做功為()．圖3A．1.8×10－2J

B．9(＋1)×10－3JC．9×10－3J

D．9×10－3J參考答案：如圖所示，在a處靜止的電荷q受重力mg＝9×10－2N，受庫侖力F＝k＝9×109×N＝9×10－2N，經分析判斷可知q所受電場力為qE＝9×10－2N，θ＝45°.由幾何知識可知ab＝r且與勻強電場垂直，a、b兩點在同一個等勢面上；對點電荷Q來說，a、b兩點也在同一個等勢面上，所以，將q從a點移到b點電場力和庫侖力都不做功，由動能定理得W－mgr＝0，W＝mgr＝9×10－2×0.1J＝9×10－3J，D對．答案D2.鐵塊Q靜止在輕彈簧上方．一個底部有少量膠水的木塊P從Q的正上方某高度處由靜止開始自由下落，落到Q上后立即和Q粘在一起共同運動，它們共同向下移動一段距離后速度減小到零。關于P、Q和彈簧組成的系統在以上所描述的物理過程中，下列說法中正確的是（

）A．P、Q一起共同下落的過程中速度一直是減小的B．P、Q一起共同下落的過程中動能的減少量等于彈性勢能的增加量C．全過程中系統重力勢能的減少量大于系統彈性勢能的增加量D．全過程中系統重力勢能的減少量等于系統彈性勢能的增加量參考答案：C當彈簧的彈力小于P、Q的總重力時，P、Q一起下落的加速度向下，速度是增大的，選項A錯誤；由能量守恒可知P、Q一起共同下落的過程中動能的減少量與重力勢能的減少量之和等于彈性勢能的增加量，選項B錯誤；P、Q剛接觸時由于碰撞必然要有能量損失，故選項C對D錯。3.質量為5kg的物體，它的動量的變化率為，且保持不變。則下列說法正確的是（

）A.該物體一定做勻速運動B.該物體一定做勻變速直線運動C.該物體在任意相等的時間內所受合外力的沖量一定相等D.無論物體的運動軌跡如何，它的加速度一定是參考答案：

CD4.（單選）如圖1－2－15所示，設車廂長為L，質量為M，靜止在光滑的水平面上，車廂內有一質量為m的物體以初速度v0向右運動，與車廂來回碰撞n次后，靜止于車廂中，這時車廂的速度為 ()．A．v0，水平向右

B．0C.，水平向右

D.，水平向左參考答案：C5.質量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數為μ，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程，下列說法正確的是（

）

A．電動機多做的功為

B．傳送帶克服摩擦力做的功為C．物體在傳送帶上的劃痕長為D．電動機增加的功率為2參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如下左圖所示，質量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠ABC=α．AB邊靠在豎直墻面上，F是垂直于斜面BC的推力．現物塊靜止不動，則摩擦力的大小為

參考答案：7.（4分）如圖所示，在豎直墻壁的頂端有一直徑可以忽略的定滑輪，用細繩將質量m＝2kg的光滑球沿墻壁緩慢拉起來。起始時與墻的夾角為30°，終了時繩與墻壁的夾角為60°。在這過程中，拉力F的最大值為

N。球對墻的壓力的大小在這個過程的變化是

（填變大、變小或不變）。（g取10m/s2）參考答案：

答案：40，變大8.在光電效應試驗中，某金屬的截止頻率相應的波長為0，該金屬的逸出功為______。若用波長為（<0）單色光做實驗，則其截止電壓為______。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e，c和h參考答案：

9.地球繞太陽公轉的周期為T1，軌道半徑為R1，月球繞地球公轉的周期為T2，軌道半徑為R2，則太陽的質量是地球質量的____倍。參考答案：10.如圖所示，已知R1=10Ω，R2=20Ω，R3=20Ω，AB兩端間電壓恒為30V，若CD之間接理想電壓表，則電壓表示數U=_____V；若CD之間改接理想電流表，則電流表示數I=______A。參考答案：答案：20V；0.75A11.為了探究加速度與力的關系，某同學設計了如圖所示的實驗裝置，帶滑輪的長木板水平放置，板上有兩個光電門相距為d，滑塊通過細線與重物相連，細線的拉力F大小等于力傳感器的示數．讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時間t，改變重物質量來改變細繩拉力大小，重復以上操作5次，得到下列表格中5組數據．（1）若測得兩光電門之間距離為d=0．5m，運動時間t=0．5s，則a=

☆

m/s2；（2）依據表中數據在坐標紙上畫出a-F圖象．（3）由圖象可得滑塊質量m=

☆

kg，滑塊和軌道間的動摩擦因數=☆

．g=10m／s2）參考答案：12.一質量kg的物體在水平外力的作用下在水平面上運動，已知在t=0時物體處于直角坐標系的坐標原點且沿y方向的初速度為0，運動過程中物體的位置坐標與時間的關系為，則物體在t=10s時速度大小為

m/s；t=10s時水平外力的大小為

N。參考答案：5；0.813.(5分)豎直放置的兩塊平行金屬板A、B，分別跟電源的正負極連接，將電源正極接地，如圖所示。在A、B中間固定一個帶正電的電荷q，現保持A板不動，使B板向右平移一小段距離后，電荷q所在位置的電勢U將

，電荷q的電勢能將

。（填：變大、變小或不變。）

參考答案：

答案：變大、變大三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在做“研究勻變速直線運動”的實驗時，某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶，并在其上取了A、B、C、D、E、F等6個計數點（每相鄰兩個計數點間還有4個打點計時器打下的點，本圖中沒有畫出）打點計時器接的是220V．50Hz的交變電流。他把一把毫米刻度尺放在紙帶上，其零刻度和計數點A對齊。⑴按照有效數字的讀數規則讀出相鄰計數點AB、BC、CD、DE、EF間的距離s1、s2、s3、s4、s5，它們依次為1.00cm、1.40cm、1.80cm、2.21cm、2.61cm。⑵根據⑴中讀得的數據,計算出各點的速度，并在右邊所給的坐標系中，用做v-t圖象的方法，從圖象中求物體的加速度a=

m/s2。（要標明坐標及其單位，單位大小要取得合適，使作圖和讀數方便，并盡量充分利用坐標紙）⑶從圖象上求紙帶上的A點所對應的物體的即時速度vA=______m/s，并由此計算:當打點計時器打下A點的時刻，物體已經從靜止開始做勻加速運動了

s。⑷如果當時電網中交變電流的頻率是f=49Hz，而做實驗的同學并不知道，那么由此引起的系統誤差將使加速度的測量值比實際值偏_______。（填:偏大或偏?。?/p>

參考答案：0.4m/s2;

0.076m/s;

0.19s;

大

15.3．現要通過實驗驗證機械能守恒定律。實驗裝置如圖所示：水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌；導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質量為M，左端由跨過輕質光滑定滑輪的細繩與一質量為m的砝碼相連；遮光片兩條長邊與導軌垂直；導軌上的B點有一光電門，可以測量遮光片經過光電門時的擋光時間t。用d表示A點到導軌底端C點的距離，h表示A與C的高度差，b表示遮光片的寬度，x表示A、B兩點間的距離，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作圖：(1)若將滑塊自A點由靜止釋放，則在滑塊從A運動至B的過程中，滑塊、遮光片與砝碼組成的系統重力勢能的減小量可表示為______，動能的增加量可表示為________。若在運動過程中機械能守恒，與x的關系式為＝_____________。(2)多次改變光電門的位置，每次均令滑塊自同一點(A點)下滑，測量相應的x與t值。結果如下表所示：以x為橫坐標，為縱坐標，在圖位置的坐標紙中描出第1和第5個數據點；根據5個數據點作直線，求得該直線的斜率k＝________×104m－1·s－2(保留三位有效數字)。（3）由測得的h、d、b、M和m數值可以計算出－x直線的斜率k0，將k和k0進行比較，若其差值在實驗允許的范圍內，則可認為此實驗驗證了機械能守恒定律。

參考答案：（1）當滑塊運動到B點時下降高度設為h′，此時砝碼上升的高度為x，由幾何關系可知（3）描點與作圖見解析2.40四、計算題：本題共3小題，共計47分16.惰性氣體分子為單原子分子，在自由原子情形下，其電子電荷分布是球對稱的。負電荷中心與原子核重合。但如兩個原子接近，則彼此能因靜電作用產生極化（正負電荷中心不重合），從而導致有相互作用力，這稱為范德瓦爾斯相互作用。下面我們采用一種簡化模型來研究此問題。當負電中心與原子核不重合時，若以x表示負電中心相對正電荷（原子核）的位移，當x為正時，負電中心在正電荷的右側，當x為負時，負電中心在正電荷的左側，如圖1所示。這時，原子核的正電荷對荷外負電荷的作用力f相當于一個勁度系數為k的彈簧的彈性力，即f=－kx，力的方向指向原子核，核外負電荷的質量全部集中在負電中心，此原子可用一彈簧振子來模擬。今有兩個相同的惰性氣體原子，它們的原子核固定，相距為R，原子核正電荷的電荷量為q，核外負電荷的質量為m。因原子間的靜電相互作用，負電中心相對各自原子核的位移分別為x1和x2，且|x1|和|x2|都遠小于R，如圖2所示。此時每個原子的負電荷除受到自己核的正電荷作用外，還受到另一原子的正、負電荷的作用。眾所周知，孤立諧振子的能量E=mv2/2+kx2/2是守恒的，式中v為質量m的振子運動的速度，x為振子相對平衡位置的位移。量子力學證明，在絕對零度時，諧振子的能量為hω/2，稱為零點振動能，，h為普朗克常量，為振子的固有角頻率。試計算在絕對零度時上述兩個有范德瓦爾斯相互作用的惰性氣體原子構成的體系的能量，與兩個相距足夠遠的（可視為孤立的、沒有范德瓦爾斯相互作用的）惰性氣體原子的能量差，并從結果判定范德瓦爾斯相互作用是吸引還是排斥?？衫卯攟x|<<1時的近似式(1+x)1/2≈1+x/2-x2/8，(1+x)-1≈1－x+x2。參考答案：兩個相距R的惰性氣體原子組成體系的能量包括以下幾部分：每個原子的負電中心振動的動能，每個原子的負電中心因受各自原子核“彈性力”作用的彈性勢能，一個原子的正、負電荷與另一原子的正、負電荷的靜電相互作用能.以和分別表示兩個原子的負電中心振動速度，和分別表示兩個原子的負電中心相對各自原子核的位移，則體系的能量

，

式中U為靜電相互作用能

，

(2)為靜電力常量．因，，，利用，可將(2)式化為

，

(3)因此體系總能量可近似表為

.

(4)注意到和，可將(4)式改寫為

.

(5)式中，

，

(6)

，

(7)

，

(8)

．

(9)(5)式表明體系的能量相當于兩個獨立諧振子的能量和，而這兩個振子的固有角頻率分別為

，

(10)

.

(11)在絕對零度，零點能為

，

(12)兩個孤立惰性氣體原子在絕對零度的能量分別表示為和，有

，

(13)式中

(14)為孤立振子的固有角頻率．由此得絕對零度時，所考察的兩個惰性氣體原子組成的體系的能量與兩個孤立惰性氣體原子能量和的差為

．

(15)利用，可得

．

(16)，表明范德瓦爾斯相互作用為相互吸引．

17.如圖所示，P、Q是兩條平行的、相同的單色光線，入射到半徑為R的半圓柱形玻璃磚上表面，玻璃磚下表面AB水平，在AB下方與AB相距h=