山西省呂梁市第二高級(jí)中學(xué)2021年高三物理月考試卷含解析

山西省呂梁市第二高級(jí)中學(xué)2021年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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示的直線是真空中某電場(chǎng)的一條電場(chǎng)線，A、B是這條直線上的兩點(diǎn)。一電子以速度vA經(jīng)過(guò)A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，電子以速度vB經(jīng)過(guò)B點(diǎn)，且vB與vA方向相反，則

（

）

A．A點(diǎn)的電勢(shì)一定低于B點(diǎn)的電勢(shì)

B．A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)

C．電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能一定小于它在B點(diǎn)的電勢(shì)能

D．電子在A點(diǎn)的動(dòng)能一定小于它在B點(diǎn)的動(dòng)能參考答案：C2.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)前進(jìn)中的發(fā)電測(cè)速裝置，如圖所示。自行車的圓形金屬盤(pán)后輪置于垂直車身平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，后輪圓形金屬盤(pán)在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可等效成一導(dǎo)體棒繞圓盤(pán)中心O轉(zhuǎn)動(dòng)。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，圓盤(pán)半徑r=0.3m，圓盤(pán)電阻不計(jì)。導(dǎo)線通過(guò)電刷分別與后輪外邊緣和圓心O相連，導(dǎo)線兩端a、b間接一阻值R=10的小燈泡。后輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，用電壓表測(cè)得a、b間電壓U=0.6V。則可知（

）A.自行車勻速行駛時(shí)產(chǎn)生的是交流電 B.與a連接的是電壓表的負(fù)接線柱C.自行車車輪邊緣線速度是8m/s D.圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)10分鐘的過(guò)程中產(chǎn)生了0.36J的電能參考答案：BC【詳解】A．由法接第電磁感應(yīng)定律得：，由于勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小恒定，由右手定則可知，電流方向不變，故A錯(cuò)誤；B．由右手定則可知，輪子邊緣點(diǎn)是等效電源的負(fù)極，則a點(diǎn)接電壓表的負(fù)接線柱，故B正確；C．由法接第電磁感應(yīng)定律得：，解得：，故C正確；D．由，故D錯(cuò)誤。3.如圖所示，C為中間插有電介質(zhì)的電容器，a和b為其兩極板；a板接地；P和Q為兩豎直放置的平行金屬板，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球；P板與b板用導(dǎo)線相連，Q板接地。開(kāi)始時(shí)懸線靜止在豎直方向，在b板帶電后，懸線偏轉(zhuǎn)了角度a。在以下方法中，能使懸線的偏角a變大的是

A.縮小a、b間的距離

B.加大a、b間的距離

C.取出a、b兩極板間的電介質(zhì)D.換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì)參考答案：答案：BC解析：a板與Q板電勢(shì)恒定為零，b板和P板電勢(shì)總相同，故兩個(gè)電容器的電壓相等，且兩板電荷量q視為不變。要使懸線的偏角增大，即電壓U增大，即減小電容器的電容C。對(duì)電容器C，由公式C==，可以通過(guò)增大板間距d、減小介電常數(shù)ε、減小板的針對(duì)面積S。4.半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如圖（上）所示。有一變化的磁場(chǎng)垂直于紙面，規(guī)定向內(nèi)為正，變化規(guī)律如圖（下）所示。在t=0時(shí)刻平板之間中心有一重力不計(jì)，電荷量為q的靜止微粒，則以下說(shuō)法正確的是A.第2秒內(nèi)上極板為正極B.第3秒內(nèi)上極板為負(fù)極C.第2秒末微?；氐搅嗽瓉?lái)位置D.第3秒末兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為0.2參考答案：A5.、、三個(gè)粒子(重力不計(jì))由同一點(diǎn)同時(shí)垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入帶有等量異號(hào)電荷的兩平行金屬板的電場(chǎng)間，其軌跡如圖所示，其中恰好沿板的邊緣飛出電場(chǎng)，由此可知(

)A．在飛離電場(chǎng)時(shí)，早已打在負(fù)板極上

B．和同時(shí)飛離電場(chǎng)C．進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度最大，的速度最小D．在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，、經(jīng)歷的時(shí)間相等參考答案：

答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖3－3－10所示為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī))研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．圖3－3－10(1)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持________不變，用鉤碼所受的重力作為_(kāi)_______，用DIS測(cè)小車的加速度．

(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量．在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫(huà)出a－F關(guān)系圖線(如圖3－3－11所示)．①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.②(單選題)此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是

()A．小車與軌道之間存在摩擦B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：(1)小車的總質(zhì)量(或：小車的質(zhì)量)小車所受外力(或：外力、合外力)(2)①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與合外力成正比②C7.我們繞發(fā)聲的音叉走一圈會(huì)聽(tīng)到時(shí)強(qiáng)時(shí)弱的聲音，這是聲波的現(xiàn)象；如圖是不同頻率的水波通過(guò)相同的小孔所能達(dá)到區(qū)域的示意圖，則其中水波的頻率最大的是圖．參考答案：干涉，

C

8.參考答案：200遠(yuǎn)距離輸電電壓，輸電線上損失的電壓，9.如圖所示，質(zhì)量M=2kg均勻矩形木塊靠在光滑墻上，A點(diǎn)處有固定光滑轉(zhuǎn)動(dòng)軸，AB與水平方向夾角30°，CD邊長(zhǎng)為2m，B、D兩點(diǎn)連線與地面平行，一質(zhì)量m=10kg的小物體若固定在CD邊上且位于A點(diǎn)正上方處，則墻對(duì)木塊的彈力為_(kāi)_____________N；若將小物體從C點(diǎn)處?kù)o止釋放使其沿CD邊自由下滑，物體與木塊間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，物體維持勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為_(kāi)_____________s。參考答案：，1.08

10.（3分）將質(zhì)量為m的鉛球以大小為v的速度沿與水平方向成θ角的方向拋入一個(gè)裝有沙子的總質(zhì)量為M，靜止的沙車中，沙車與地面的摩擦力不計(jì)，則球與沙車最終的共同速度為

。參考答案：mvcosθ/(M+m)11.如圖所示，用跨過(guò)光滑定滑輪的質(zhì)量不計(jì)的纜繩將海面上一艘小船沿直線拖向岸邊。已知拖動(dòng)纜繩的電動(dòng)機(jī)功率恒為P，小船的質(zhì)量為m，小船從A點(diǎn)沿直線加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度大小分別為v0和v，經(jīng)歷的時(shí)間為t，A、B兩點(diǎn)間距離為d。則小船在全過(guò)程中克服阻力做的功Wf＝__________，若小船受到的阻力大小為f，則經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)小船的加速度大小a＝Wf＝Pt－mv2+mv02，a＝P/mv－f/m2012學(xué)年普陀模擬23__________。參考答案：Wf＝Pt－mv2+mv02，a＝P/mv－f/m12.豎直上拋運(yùn)動(dòng)，可看成是豎直向上的

和一個(gè)豎直向下

的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)參考答案：勻速直線運(yùn)動(dòng)，自由落體運(yùn)動(dòng)13.如圖所示，半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，頂部有一小物體A，現(xiàn)給它一個(gè)水平初速度，當(dāng)這一水平初速度v0至少為_(kāi)______________時(shí)，它將做平拋運(yùn)動(dòng)，這時(shí)小物體A的落地點(diǎn)P到球心O的距離=_______________.參考答案：;三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示,在真空中一束平行復(fù)色光被透明的三棱鏡ABC(截面為正三角形)折射后分解為互相分離的a、b、c三種色光,分別照射到三塊板上.則:（1）若將a、b、c三種色光分別通過(guò)某狹縫,則發(fā)生衍射現(xiàn)象最明顯的是哪種色光?（2）若OD平行于CB,三棱鏡對(duì)a色光的折射率na是多少?參考答案：（1）折射率最小的是c光,則它的波長(zhǎng)最長(zhǎng),衍射現(xiàn)象最明顯；（2）（1）由圖知，三種色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最?。畡tc的頻率最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)衍射現(xiàn)象最明顯。（2）若OD平行于CB,則折射角，三棱鏡對(duì)a色光的折射率。15.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動(dòng)能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過(guò)程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會(huì)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計(jì)算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問(wèn)結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動(dòng)停下來(lái)之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過(guò)計(jì)算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動(dòng)量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動(dòng)時(shí)加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個(gè)物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時(shí)間為t，B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。，則有④⑤⑥在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng)，碰撞并不改變A的速度大小，所以無(wú)論此碰撞是否發(fā)生，A在時(shí)間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時(shí)間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒(méi)有與B發(fā)生碰撞，此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25m處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時(shí)速度的大小為vA′，由動(dòng)能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運(yùn)動(dòng)，B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動(dòng)距離為sA′時(shí)停止，B向左運(yùn)動(dòng)距離為sB′時(shí)停止，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，遙控電動(dòng)車賽車通電后電動(dòng)機(jī)以額定功率P=3W工作，賽車（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止出發(fā)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t（未知）后關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，賽車?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點(diǎn)后水平飛出，恰好在C點(diǎn)沿著切線方向進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，通過(guò)軌道最高點(diǎn)D后水平飛出，E點(diǎn)為圓弧形軌道的最低點(diǎn)．已知賽車在水平軌道AB部分運(yùn)動(dòng)時(shí)受到恒定阻力f=0.5N，賽車的質(zhì)量m=0.8kg，軌道AB的長(zhǎng)度L=6.4m，B、C兩點(diǎn)的高度h=0.45m，賽車在C點(diǎn)的速度大小vC=5m/s，圓弧形軌道的半徑R=0.5m．不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）賽車運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度vB的大??；（2）賽車電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間t；（3）賽車經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力的大?。畢⒖即鸢福航猓海?）賽車從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：h=gt2vy=gt同時(shí)有：vC2=vy2+vB2解得賽車在B點(diǎn)的速度大為：vB=4m/s（2）賽車從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有：Pt﹣fL=mvB2代入數(shù)據(jù)解得：t=3.2s；（3）設(shè)圓弧軌道的圓心O與C點(diǎn)的連線與豎直方向的夾角為α，則有：tanα==解得：α=37°；賽車從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)D的過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律得：mvC2=mvD2+mgR（1+cosα）設(shè)賽車經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)D處時(shí)軌道對(duì)小車的壓力為FN，則有：mg+FN=m聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：FN=3.2N；根據(jù)牛頓第三定律可得：賽車對(duì)軌道的壓力為：FN‘=3.2N．答：（1）賽車運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度vB的大小為4m/s；（2）賽車電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間t為3.2s（3）賽車經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力的大小為3.2N．【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律；向心力．【分析】（1）賽車離開(kāi)B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求得B點(diǎn)的速度；（2）由AB過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理可求得電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間；（3）分析幾何關(guān)系，明確CD間的高度差，再根據(jù)機(jī)械能守恒定律可求得D點(diǎn)的速度，再根據(jù)向心力公式即可求得壓力大?。?7.(18分)如圖所示，在空間中有一坐標(biāo)系，其第一象限中充滿著兩個(gè)方向不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域I和Ⅱ。直線是它們的邊界。區(qū)域I中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向垂直紙面向內(nèi)，區(qū)域Ⅱ中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向垂直紙面向外，邊界上的點(diǎn)坐標(biāo)為(，)。一質(zhì)量為，電荷量為的粒子從點(diǎn)平行于軸正方向以速度射入?yún)^(qū)域I，經(jīng)區(qū)域I偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ(忽略粒子重力)，求：(1)粒子在I和Ⅱ兩磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比；(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間及離開(kāi)磁場(chǎng)的位置坐標(biāo)。參考答案：

解析：（1）根據(jù)牛頓第二定律

①1分

解得

②1分

所以:

③

解得

④2分

(2)由公式

⑤1分

可得

⑥

粒子在區(qū)域I中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為

⑦1分

粒子在區(qū)域I中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

⑧1分

解得

⑨1分

粒子在區(qū)域Ⅱ中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為

⑩1分

粒子在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

1分

解