油田高級中學(xué)2021屆高三物理下學(xué)期3月月考第一周試題

吉林省油田高級中學(xué)2021屆高三物理下學(xué)期3月月考第一周試題吉林省油田高級中學(xué)2021屆高三物理下學(xué)期3月月考第一周試題PAGE6PAGE30吉林省油田高級中學(xué)2021屆高三物理下學(xué)期3月月考第一周試題吉林省油田高級中學(xué)2021屆高三物理下學(xué)期3月月考(第一周）試題注意事項：1．答題前,先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置.2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑,寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效.3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi).寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效.4．考試結(jié)束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共6小題，每小題4分,共24分，每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．太陽內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)模式之一是質(zhì)子—質(zhì)子循環(huán)，即四個結(jié)合生成一個，并釋放出大量能量，其鏈式反應(yīng)方程為①，②，③，下列說法正確的是（）A．②反應(yīng)中，釋放了γ光子,則②反應(yīng)為衰變反應(yīng)B．循環(huán)結(jié)果可表示為C．四個生成一個過程中存在質(zhì)量虧損D．核電站中的核反應(yīng)方式與太陽內(nèi)部發(fā)生的主要核反應(yīng)方式相同【答案】C【解析】②反應(yīng)屬于輕核聚變反應(yīng),故A錯誤；循環(huán)結(jié)果可表示為,故B錯誤；四個生成一個過程中釋放大量能量,存在質(zhì)量虧損，故C正確；核電站發(fā)生的核反應(yīng)方式是重核裂變,故D錯誤。故選C。2．已知某品牌概念車的質(zhì)量為，額定功率為,運動過程中汽車所受的因力大小恒定，若保持額定功率不變，汽車能達到的最大速度為。若汽車以的恒定功率啟動。從靜止開始做加速直線運動，當(dāng)速度為時，汽車的加速度大小為,當(dāng)速度為時，汽車的加速度大小為，則加速度之差為（)A． B． C． D．【答案】A【解析】汽車以額定功率啟動，當(dāng)牽引力大小等于阻力大小時，汽車具有最大速度,即當(dāng)汽車以的恒定功率啟動，速度為時，牽引力由牛頓第二定律有解得速度為時，牽引力由牛頓第二定律有解得則故選A.3．如圖所示，一衛(wèi)星在距地面高度剛好等于地球半徑的軌道上做勻速圓周運動,其軌道平面與地球赤道平面重合，轉(zhuǎn)動方向和地球自轉(zhuǎn)方向相同，在地球赤道上某處有一個可以接收衛(wèi)星信號的基站。已知地球的半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T,第一宇宙速度為v，引力常量為G，則由以上信息可求得(）A．地球的質(zhì)量為B．該衛(wèi)星的周期為C．基站能夠連續(xù)接收到衛(wèi)星信號的最長時間為D．地球同步衛(wèi)星的軌道徑為【答案】D【解析】由于地球的第一宇宙速度為，而,兩式聯(lián)立可解得地球質(zhì)量，選項A錯誤；由萬有引力提供向心力可得，結(jié)合，可解得衛(wèi)星圍繞地球做圓周運動的周期選項B錯誤；以地球為參考系,則衛(wèi)星圍繞地球做圓周運動的角速度為，基站能夠連續(xù)接收到的衛(wèi)星信號范圍如圖所示,由幾何關(guān)系可知，故基站能夠連續(xù)接收到衛(wèi)星信號的最長時間為，解得，選項C錯誤;由于同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相同,設(shè)同步衛(wèi)星的軌道半徑為r，則有，解得，選項D正確。4．為探測某空間存在的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小,某同學(xué)用兩根絕緣細線將質(zhì)量為m、長為L的導(dǎo)體棒水平懸掛于兩點，如圖甲所示.已知磁場的方向與導(dǎo)體棒垂直，當(dāng)導(dǎo)體棒中通入沿a向b方向、大小為I的恒定電流時，穩(wěn)定后,細線與豎直方向的夾角均為;當(dāng)導(dǎo)體棒中通入沿a向b方向、大小為的恒定電流時,穩(wěn)定后,細線與豎直方向的夾角均為,如圖乙所示。重力加速度為g，則該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為(）A． B． C． D．【答案】B【解析】設(shè)安培力的方向與豎直方向夾角為β，則通電流I時，水平方向有豎直方向有當(dāng)導(dǎo)體棒中通入沿a向b方向、大小為的恒定電流時,則穩(wěn)定后水平方向有豎直方向有聯(lián)立解得，即故選B。5．如圖，水平面內(nèi)有六個點，它們均勻分布在半徑為R、圓心為O的同一圓周上。若水平面內(nèi)存在一場強大小為E、方向沿的勻強電場，在圓心O處固定一電荷量為的負點電荷，其中k為靜電力常量,則（）A．在六個點中，A點的場強最小B．C點的場強大小為E，方向沿方向C．F點的場強大小為E,方向沿方向D．D點的場強大小為，方向沿方向【答案】B【解析】圓心處的點電荷在圓周上產(chǎn)生的場強大小為A點的場強最大，為方向沿方向，A錯誤；由幾何知識可知C點的場強大小為，方向沿方向，F(xiàn)點的場強大小為方向沿方向，D點的場強大小為場強最小，B正確,CD錯誤.故選B.6．在如圖所示的電路中兩電表都為理想電表，是一定值電阻,燈泡甲、乙的阻值不變?，F(xiàn)將開關(guān)S閉合，電路中的電流穩(wěn)定后,將滑動變阻器R的滑片P向a端緩慢移動一小段距離，再次穩(wěn)定后,下列說法正確的是（)A．兩個電表的示數(shù)都變小 B．電容器兩端的電壓變小C．甲燈泡的功率增大，乙燈泡功率減小 D．突然將S斷開，甲、乙兩燈同時熄滅【答案】C【解析】滑動變阻器R的滑片P向a緩慢滑動一段距離，R接入電路的阻值變小，回路中總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，由歐姆定律可知流過的電流減小，根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律可知流過電流表的電流增大,電流表示數(shù)增大，燈泡甲兩端電壓增大，電壓表示數(shù)增大，電容器兩端電壓變大，AB錯誤；路端電壓減小，燈泡甲兩端的電壓增大，功率增大，則燈泡乙兩端的電壓減小，功率減小,C正確；斷開開關(guān)S后，電容器和甲燈組成了一個閉合回路，電容器放電電流通過甲燈，甲燈不立即熄滅,乙燈立即熄滅,D錯誤。故選C。二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。每小題給出的四個選項中,有多項是符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有錯選的得0分.7．兩小球分別固定在輕桿的正中間和一端，輕桿的另一端固定在水平光滑轉(zhuǎn)軸O上,讓輕桿在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，如圖所示。兩球質(zhì)量均為m,輕桿長度為，重力加速度為g，若系統(tǒng)恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，那么（)A．小球B在經(jīng)過最低點時的動能為B．從最低點運動到最高點,輕桿對小球A做的功為C．轉(zhuǎn)動中小球B的機械能守恒D．通過最低點時段輕桿的彈力為【答案】BD【解析】轉(zhuǎn)動中系統(tǒng)只有重力做功,機械能守恒，因此從最低點轉(zhuǎn)到最高點時有且，解得選項A錯誤；從最低點運動到最高點,對A由動能定理得解得選項B正確；轉(zhuǎn)動中除重力外，輕桿也對B做功，因此小球B的機械能不守恒，選項C錯誤；通過最低點時，所受合力等于其做圓周運動所需向心力,即解得，選項D正確；故選BD.8．理論研究表明，無限長通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中某點的磁感應(yīng)強度大?。ㄆ渲衚是常量、I是導(dǎo)線中電流大小、r是該點到直導(dǎo)線的距離）.三根等長對稱的通電長直導(dǎo)線互相平行,均垂直紙面放置，三根導(dǎo)線中通入的電流大小均為I，中的電流方向均垂直紙面向里，R中的電流方向垂直紙面向外，且導(dǎo)線間的距離相等。若P在P與Q連線中點O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為，則（）A．O點的磁感應(yīng)強度大小為 B．O點的磁感應(yīng)強度大小為C．P受到的安培力方向沿方向 D．R受到的安培力方向由R指向O【答案】BC【解析】AB．導(dǎo)線間的距離設(shè)為L，在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小均為R在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為由于在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度等值反向，所以O(shè)點的磁感應(yīng)強度大小為，A錯誤，B正確；CD．任意兩根導(dǎo)線之間的安培力大小相等，均設(shè)為，如圖所示,根據(jù)“同向電流相吸，反向電流相斥"知P受到的安培力方向沿方向，R受到的安培力方向由O指向R，C正確，D錯誤。故選BC。9．如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立如圖所示的直角坐標系，y軸沿豎直光滑桿，x軸沿光滑水平面，現(xiàn)有長為的輕桿，上端與套在豎直光滑桿上質(zhì)量為m的小環(huán)B通過輕質(zhì)鉸鏈相連，下端和中點各固定一個質(zhì)量均為m的小球A和P,初始輕桿豎直靜止放置，小球A在水平面上。某時刻受到擾動，小球A沿x軸正方向運動,環(huán)B沿豎直光滑桿向下運動，輕桿與x軸負方向夾角為θ，已知重力加速度為g,下列說法正確的是（）A．小球P的運動軌跡是直線B．當(dāng)時，環(huán)和兩球速度大小的關(guān)系式為C．環(huán)B剛要接觸水平面時的速度大小為D．輕桿對P球一直不做功【答案】BC【解析】設(shè)P的坐標為，根據(jù)幾何知識可得即小球P以O(shè)為圓心，以r為半徑做圓周運動，A錯誤;當(dāng)時，桿不可伸長，小球A、環(huán)B和小球P沿桿方向的分速度大小相等，有即，B正確；當(dāng)B下降很小一段距離時，分析可知P下降的距離為，運動時間相同，則該段時間內(nèi)B豎直方向的速度為P豎直方向速度的兩倍，當(dāng)環(huán)B剛要接觸水平面時，設(shè)小球A、環(huán)B和小球P的速度大小分別為、和，系統(tǒng)減小的重力勢能為根據(jù)桿不可伸長可知,小球A速度為零，環(huán)B和小球P速度方向豎直向下,有,根據(jù)機械能守恒定律有，解得，C正確；從開始到B要接觸水平面的過程，小球P的動能的增加量,動能的增加量小于其重力勢能的減少量,則桿對小球P做的總功為負功，D錯誤。故選BC。10．如圖甲所示為固定在勻強磁場中的正三角形導(dǎo)線框，磁場的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。規(guī)定垂直紙面向里為磁場的正方向，逆時針方向為線框中感應(yīng)電流的正方向，水平向左為安培力的正方向，關(guān)于線框中的電流I與邊所受的安培力F隨時間t變化的圖象（不考慮2s末和4s末線框中的電流及邊的受力情況)，下列選項正確的是（）A．B．C．D．【答案】AD【解析】AB．0~2s時間內(nèi)，磁場垂直紙面向里且均勻增大,Φ均勻增大，由楞次定律可知線框中的感應(yīng)電流沿逆時針方向，且是恒定的正值;2~3s、3~4s線框中的感應(yīng)電流沿順時針方向，且是恒定的負值，大小變?yōu)?～2s時間內(nèi)電流的5倍；4～6s時間內(nèi)，B垂直紙面向外且均勻減小，Φ均勻減小，線框中的感應(yīng)電流沿逆時針方向，且是恒定的正值，故選項A正確，B錯誤；CD．0~2s時間內(nèi)，感應(yīng)電流恒定，B均勻增大，安培力隨B均勻增大，根據(jù)左手定則可知邊所受安培力方向向右,為負值；2～3s時間內(nèi)，感應(yīng)電流恒定,B均勻減小，安培力隨B均勻減小，邊所受安培力方向向左，為正值，且2s末安培力突變?yōu)樵瓉淼?倍；3～4s時間內(nèi)，感應(yīng)電流恒定，B均勻增大，安培力隨B均勻增大，邊所受安培力方向向右，為負值；4~6s時間內(nèi)，感應(yīng)電流恒定，B均勻減小，安培力隨B均勻減小，邊所受安培力方向向左，為正值，故選項C錯誤，D正確。故選AD。三、非選擇題：共56分。第11～14題為必考題，每個試題考生都必須作答，第15～16題為選考題，考生根據(jù)要求作答。(一）必考題：共43分。11．某同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置探究小車的加速度與拉力、小車質(zhì)量之間的關(guān)系，其中為小車，為電火花打點計時器，為裝有細砂的小桶，為一端帶有滑輪的長木板，所用交流電的頻率為，實驗時已平衡了摩擦力。（1)圖乙是他某次實驗得到的一條紙帶，每兩計數(shù)點間均有四個點未畫出，部分實驗數(shù)據(jù)已在圖乙中標出。則打點時小車的速度大小為___________，小車的加速度大小為___________.（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（2）用該裝置驗證牛頓第二定律時，保持細砂和小桶的總質(zhì)量不變，逐漸減小小車質(zhì)量，則該同學(xué)作出的圖像可能正確的是___________.A．B．C．D．【答案】（1）0.700.51（2)C【解析】（1)由于小車做勻加速直線運動,由勻變速直線運動規(guī)律可得打點時的速度加速度（2）當(dāng)小車質(zhì)量不變時，由牛頓第二定律可得，兩式聯(lián)立可解得由此可以看出,當(dāng)滿足時，圖線的斜率為定值,所以開始的時候圖線應(yīng)為一條過原點的直線,隨著的減小,當(dāng)不再滿足時，斜率將隨著的減小而減小，故圖線應(yīng)向下彎曲,選項C正確.12．小李走進實驗室，看到一個如圖甲所示的二極管（正向電阻較小，反向電阻較大）,二極管的兩個管腳長短不一，正負極的標識不清楚，于是他計劃用實驗室的多用電表判斷短管腳B的正負。（1)用多用電表歐姆擋“"倍率兩次實驗情況如圖乙、丙所示，由此可知___________（填“A”或“B”)端為二極管的正極。（2)小李設(shè)計了如圖丁所示的實驗電路測量二極管正、反向電壓均為5V時的阻值（圖示電路為測量二極管加反向電壓時的電路），電路中電流表用多用電表電流擋代替，請把圖戊實物圖用筆畫線連接完整.(3)欲測二極管加反向電壓時的阻值,單刀雙擲開關(guān)應(yīng)擲于___________端(填“a”或“b”）.(4）欲用如圖丁所示的電路測正向電阻，調(diào)整二極管的正負極接法以及電流表的內(nèi)外接法后進行測量，則正向電阻的測量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真實值,理由是___________。【答案】(1）B（2)見解析圖（3）b(4）小于電壓表的分流作用【解析】（1）紅表筆接歐姆表內(nèi)部電路的負極，紅表筆接A端,二極管電阻較小，表明二極管導(dǎo)通,因此A端是二極管的負極,B端是二極管的正極.（2)二極管的短管腳接電源的負極，多用電表使用電流擋時，紅表筆接電源的正極，實物圖如圖所示（3）由于是測量二極管加反向電壓時的阻值，二極管反向阻值較大，因此采用電流表內(nèi)接法，選擇開關(guān)擲于b端。(4）測量二極管的正向電阻時,阻值較小，因此采用電流表外接法，選擇開關(guān)擲于a端，根據(jù)可知，由于電壓表的分流作用，代入計算的電流值偏大,因此正向電阻的測量值小于真實值。13．由某種導(dǎo)電性能極好的新型材料制成的圓柱體物塊（可以看成中間是均勻介質(zhì)的電容器)，質(zhì)量為m,高為d，底面直徑也為d。如圖所示，物塊放在絕緣斜面上，空間存在平行于斜面、磁感應(yīng)強度大小為B的水平勻強磁場。已知物塊電阻可忽略不計，該材料的相對介電常數(shù)為ε，與斜面間的動摩擦因數(shù)為，靜電力常量為k，重力加速度為g?，F(xiàn)將物塊在斜面上由靜止釋放，求：（1）當(dāng)物塊速度為v時，物塊上表面所帶電荷量大小Q,并指出其電性。（2）任一時刻速度v與時間t的關(guān)系?！窘馕觥?1)當(dāng)物塊沿斜面向下以速度v運動時，切割磁感線產(chǎn)生電動勢，由右手定則判定,知上表面帶正電，下表面帶負電電動勢物塊形成電容器的電容又解得。（2)物塊加速運動，電容器充電，存在充電電流，所以物塊受重力、摩擦力、支持力和安培力作用，根據(jù)牛頓第二定律得其中解得a為定值，則物塊做初速度為0的勻加速直線運動，速度v與時間t的關(guān)系為。14．如圖,在豎直面內(nèi)有一固定絕緣軌道,其中為粗糙的水平軌道,與半徑為R的光滑圓弧軌道相切于C點,直徑與豎直半徑夾角。質(zhì)量未知、電荷量為q的帶正電小球靜止于C處.現(xiàn)將一質(zhì)量為m的不帶電物塊靜置在A處,在水平向右的恒定推力F作用下，物塊從A處由靜止開始向右運動，經(jīng)時間到達B處，之后立即改變推力的大小，使推力的功率恒定，又經(jīng)時間，撤去推力，物塊恰與小球發(fā)生彈性正碰(碰撞時間極短），碰后瞬間，在過P點豎直線的右側(cè)加上一沿方向的勻強電場（圖中未畫出)，小球沿圓弧軌道運動到Q點時速率最大并恰好通過P點,落到水平軌道上的S處.已知物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為0。5，重力加速度大小為g,,推力的恒定功率為,物塊與小球碰前瞬間的速度大小為，取。求:（1)物塊第一次到達B點時的速度大小以及兩點間的距離x；(2)小球過P點時的速度大小v以及兩點間的距離L；（3)小球的質(zhì)量.【解析】(1）物塊從A點運動到B點的過程，根據(jù)牛頓第二定律有其中,由運動學(xué)公式有解得，物塊從B點運動到C點的過程,根據(jù)動能定理有其中,解得（2）如圖設(shè)小球質(zhì)量為M，小球過P點時受到的重力與電場力的合力沿方向且恰好提供所需的向心力，則解得小球從P點飛出后在豎直方向做勻加速運動，則解得(另一解不合題意，舍去）水平射程，兩點間的距離。（3)電場力大小為設(shè)碰撞后瞬間小球的速度為，小球從C點運動到P點的過程，根據(jù)動能定理有解得設(shè)碰撞后瞬間物塊的速度為，則解得。(二)選考題：共13分。請考生從兩道中任選一題作答。如果多做，則按第一題積分。15.選修3-3（1）以下關(guān)于分子動理論的說法正確的是______。A．布朗運動是由懸浮在液體中的固體小顆粒之間的相互碰撞產(chǎn)生的B．內(nèi)能不同的物體，分子熱運動的平均動能可能相同C．生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時，需要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，可以在高溫條件下利用分子的擴散來完成D．分子勢能總是隨分子間距離的增大而減小E.一定質(zhì)量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中,內(nèi)能一定增加【答案】BCE【解析】布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒受到液體分子的撞擊作用不平衡而產(chǎn)生的，選項A錯誤；內(nèi)能包括分子動能和分子勢能，內(nèi)能不同，分子的平均動能可能相同,選項B正確;生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時,需要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，可以在高溫條件下利用分子的擴散來完成，選項C正確;由于兩分子間的距離為時分子勢能最小，所以從相距很近到無窮遠隨著分子間距離的增大，分子勢能先減小后增大，選項D錯誤；一定質(zhì)量的理想氣體在等壓膨脹時,由可知，氣體的溫度升高，故內(nèi)能一定增加，選項E正確.（2）新冠病毒具有很強的傳染性,轉(zhuǎn)運新冠病人時需要使用負壓救護車，其主要裝置為車上的負壓隔離艙（即艙內(nèi)氣體壓強低于外界的大氣壓強），這種負壓艙既可以讓外界氣體流入，也可以將艙內(nèi)氣體過濾后排出。若生產(chǎn)的某負壓艙容積為,初始時溫度為27℃，壓強為；運送到某地區(qū)后，外界溫度變?yōu)?5℃,大氣壓強變?yōu)?，已知負壓艙?dǎo)熱且運輸過程中與外界沒有氣體交換，容積保持不變。絕對零度取℃。(i）求送到某地區(qū)后負壓艙內(nèi)的壓強;(ii）運送到某地區(qū)后需將負壓艙內(nèi)氣體抽出，使壓強與當(dāng)?shù)卮髿鈮簭娤嗤?，求抽出的氣體質(zhì)量與艙內(nèi)剩余質(zhì)量之比.【解析】(i）艙內(nèi)氣體的體積不變，設(shè)初始時的壓強為,溫度為,運送到某地區(qū)后的壓強為，溫度為，由查理定律可得其中，，，代入求解可得。(ii）設(shè)當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭姙?，首先讓艙?nèi)氣體進行等溫膨脹，設(shè)膨脹前的氣體體積為,膨脹后的氣體體積為V,則由玻意耳定律可得代入數(shù)據(jù)可解得，故需要抽出的氣體的體積為因抽出的氣體與艙內(nèi)氣體的密度相同，