廣東省廣州市市番禺區(qū)南沙中學(xué)2021年高三物理月考試卷含解析

廣東省廣州市市番禺區(qū)南沙中學(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.圖示的螺線管與足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ相連并固定在與水平面成角的平面內(nèi)，間距為L的導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)，處在垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場中。橫截面積為S的n匝螺線管電阻為，現(xiàn)有質(zhì)量為m電阻為的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌接觸良好，若忽略螺線管磁場對(duì)金屬桿ab的影響。松手后桿ab沿軌下滑，最終能勻速運(yùn)動(dòng)，今在螺線管內(nèi)加水平向右的變化磁場，為使桿能以相同的速率勻速上滑，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為A．沿箭頭方向增強(qiáng)，變化率為B．沿箭頭方向減弱，變化率為C．沿箭頭方向增強(qiáng)，變化率為D．沿箭頭方向減弱，變化率為參考答案：B解析：螺線管中無磁場時(shí)桿向下切割運(yùn)動(dòng)做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)勻速。若設(shè)勻速時(shí)的速度為V，則。欲使桿向上運(yùn)動(dòng)，桿中應(yīng)通過由b向a的電流，由楞次定律知磁場應(yīng)均勻減弱。若設(shè)螺線管中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為，則其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為此時(shí)ab桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為。由楞次定律知兩股電流反向，故感應(yīng)電流；再次勻速時(shí)滿足，聯(lián)立以上各式可解得,故選B2.如圖所示的電路，a、b、c為三個(gè)相同的燈泡，其電阻大于電源內(nèi)阻，當(dāng)變阻器R的滑臂P向上移動(dòng)時(shí)，下列判斷中正確的是(

)A．b燈中電流變化值小于c燈中電流變化值B．a(chǎn)、b兩燈變亮，c燈變暗C．電源輸出功率增大

D．電源的供電效率增大參考答案：BC當(dāng)滑片向上移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，并聯(lián)部分的總電阻變小，所以外電路總電阻變小，總電流變大，a燈變亮；總電流變大，電路內(nèi)阻消耗電壓增大，路端電壓變小，通過c燈的電流變小，c燈變暗；總電流變大，通過c燈的電流變小，所以通過b燈的電流變大，b燈變亮，易得b燈中電流變化值大于c燈中電流變化值，所以A錯(cuò)B對(duì)；電源的輸出功率根據(jù)P=EI即可判斷，電源的供電效率根據(jù)即可判斷，C對(duì)D錯(cuò)。3.如圖有一個(gè)足夠長傾角為30o的斜坡，一個(gè)小孩在做游戲時(shí)，從該斜坡頂端將一足球沿水平方向水平踢出去，已知足球被踢出時(shí)的初動(dòng)能為9J，則該足球第一次落在斜坡上時(shí)的動(dòng)能為（

）A．12J

B．21J

C．27J

D．36J參考答案：B4.如圖所示，清洗樓房光滑玻璃的工人常用一根繩索將自己懸在空中，工人及其裝備的總重量為G。懸繩與豎直墻壁的夾角為α，懸繩對(duì)工人的拉力大小為F1，墻壁對(duì)工人的彈力大小為F2,則：A．F1＝

B．F2＝GtanαC．若工人緩慢下移，增加懸繩的長度，則F1與F2的合力變大D．若工人緩慢下移，增加懸繩的長度，則F1減小，F(xiàn)2增大參考答案：B5.（單選）如圖所示，質(zhì)點(diǎn)在F1、F2和F3三力作用下保持靜止，已知其中F1的大小恒定不變，方向豎直向下，F(xiàn)2與水平方向夾角為θ（θ＜45°），但大小未知，則下列說法正確的是（）A．F3的最小值為F1cosθB．F3的大小可能為F1sinθC．F3的方向可能與F2的方向相反D．F2取不同的值，F(xiàn)2與F3的合力就有不同的值參考答案：考點(diǎn)：力的合成；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：三力平衡時(shí)，三個(gè)力中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等值、反向、共線；題中第三個(gè)力F3與已知的兩個(gè)力的合力相平衡．解答：解：A、通過作圖可以知道，當(dāng)F1、F2的合力F與F2垂直時(shí)合力F最小，等于F1cosθ，故A正確，B錯(cuò)誤；C、三力平衡時(shí)，三個(gè)力中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等值、反向、共線；通過作圖可知，當(dāng)F1、F2的合力F可以在F1與F2之間的任意方向，而三力平衡時(shí)，三個(gè)力中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等值、反向、共線，故力F3只能在F1與F2之間的某個(gè)方向的反方向上，可以在第二象限，也可以在第三象限，當(dāng)F1、F2的合力F在第一象限時(shí)，力F3在第三象限，故C錯(cuò)誤；D、由于三力平衡，F(xiàn)2與F3的合力始終等于F1，保持不變，故D錯(cuò)誤；故選：A．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵抓住三力平衡時(shí)，三個(gè)力中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等值、反向、共線，然后通過作圖分析．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，質(zhì)量M的長木板B靜止在光滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量m（m＜M）的小滑塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)）．初始時(shí)刻，A、B分別以v0向左、向右運(yùn)動(dòng)，最后A沒有滑離B板．則最后A的速度大小為，速度方向?yàn)橄蛴遥畢⒖即鸢福嚎键c(diǎn)：動(dòng)量守恒定律．專題：動(dòng)量定理應(yīng)用專題．分析：系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可以求出速度的大小與方向．解答：解：最后A、B獲得相同的速度，設(shè)此速度為v，以B的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：Mv0﹣mv0=（M﹣m）v，解得：v=，方向向右；故答案為：，向右．點(diǎn)評(píng)：本題考查了求速度與運(yùn)動(dòng)時(shí)間問題，分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過程、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與動(dòng)量定理即可正確解題．7.《驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)》中，（1）認(rèn)為沙和沙桶的重力為拉小車運(yùn)動(dòng)的合力，除了要平衡摩擦力、沙和沙桶總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及其上砝碼總質(zhì)量外，還要求調(diào)節(jié)

.（2）作出（m為小車及其上砝碼總質(zhì)量）如圖，直線不過原點(diǎn)則有關(guān)原因說法是：

.參考答案：（1）定滑輪高度使細(xì)繩與長木板平形

（2）平衡摩擦力時(shí)傾角太?。]有平衡摩擦力、摩擦力太大了）8.如圖14-1所示，是在高速公路上用的超聲波測(cè)速儀測(cè)量車速的示意圖，測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差，測(cè)出被測(cè)物體的速度．圖7中p1、p2是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2分別是p1、p2由汽車反射回來的信號(hào)．設(shè)測(cè)速儀勻速掃描，p1、p2之間的時(shí)間間隔Δt＝1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是v＝340m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據(jù)圖14-2可知，汽車在接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是______m，汽車的速度是________m/s.參考答案：1717.9解析測(cè)速儀勻速掃描，p1、p2之間的時(shí)間間隔為1.0s，由題圖可知p1、p2之間有30小格，故每一小格對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔t0＝＝s，p1、n1間有12個(gè)小格，說明p1、n1之間的間隔t1＝12t0＝12×s＝0.4s．同理p2、n2之間的間隔t2＝0.3s.因而汽車接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)時(shí)離測(cè)速儀的距離分別為x1＝v·，x2＝v·.汽車這段時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為x＝x1－x2＝v()＝17m.汽車在接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)的時(shí)刻應(yīng)分別對(duì)應(yīng)于題圖中p1、n1之間的中點(diǎn)和p2、n2之間的中點(diǎn)，其間共有28.5個(gè)小格，故接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)的時(shí)間間隔t＝28.5t0＝0.95s，所以汽車速度為v車＝≈17.9m/s.9.如圖，框架ABC由三根長度均為l、質(zhì)量均為m的均勻細(xì)棒組成，A端用光滑鉸鏈鉸接在墻壁上?，F(xiàn)用豎直方向的力F作用在C端，使AB邊處于豎直方向且保持平衡，則力F的大小為

。若在C點(diǎn)施加的作用力改為大小為1.5mg、方向始終垂直于AC邊的力F′，使框架從圖示位置開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中當(dāng)框架具有最大動(dòng)能時(shí)，力F′所做的功為__________。參考答案：mg，0.25πmgl

10.如圖所示，在場強(qiáng)為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中，有兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球，電荷量分別為＋2q和－q，兩小球用長為L的絕緣細(xì)線相連，另用絕緣細(xì)線系住帶正電的小球懸掛于O點(diǎn)而處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g，則細(xì)線對(duì)懸點(diǎn)O的作用力等于_________.參考答案：以兩個(gè)小球組成的整體為研究對(duì)象，分析受力如圖：重力2mg、電場力，方向豎直向下，細(xì)線的拉力T，由平衡條件得：

11.

（選修3-4）（4分）如圖所示，一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波的圖象，A、B是介質(zhì)中的二個(gè)質(zhì)點(diǎn)．已知波是向x軸正方向傳播的，由此可以判斷：質(zhì)點(diǎn)A的振幅為

cm，質(zhì)點(diǎn)B此刻向

運(yùn)動(dòng).

參考答案：答案：0.4；y軸正方向．（每空2分）12.如圖所示，一放在光滑水平面上的彈簧秤，其外殼質(zhì)量為，彈簧及掛鉤質(zhì)量不計(jì)，在彈簧秤的掛鉤上施一水平向左的力F1=5N，在外殼吊環(huán)上施一水平向右的力F2=4N，則產(chǎn)生了沿F1方向上的加速度4m/s2，那么此彈簧秤的讀數(shù)是______________N；外殼質(zhì)量為__________kg。參考答案：答案：5；0.2513.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑r=1.49×102(m)，公轉(zhuǎn)周期T=3.16×107(s)，萬有引力恒量G=6.67×10（N·m2/kg2），則太陽質(zhì)量的表達(dá)式M=

，其值約為

kg（取一位有效數(shù)字）．參考答案：

答案：，2×1030三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.使用理想電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、直流電源等儀器，研究一只小燈泡完整的伏安特性，測(cè)得I-U圖象如圖所示.已知滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的有效移動(dòng)長度為30cm，變阻器的最大阻值為22.5Ω，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻不計(jì).

（1）在如圖的虛線框內(nèi)，不改變滑動(dòng)變阻器和電源的位置，補(bǔ)上伏特表、安培表、燈泡，畫出完整的電路圖.要求滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片向左滑動(dòng)時(shí)，燈泡的電壓增大.（2）根據(jù)I-U圖象可知：從A到B的過程中燈泡的電阻逐漸

（選填“增大”、“減小”），改變的阻值為

Ω.

（3）在獲得A→B段圖線數(shù)據(jù)的過程中，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片向左移動(dòng)了

cm的長度.

參考答案：（1）電流表內(nèi)外接都可，滑動(dòng)變阻器分壓（測(cè)量電路右邊接下接線柱）（2）增大，5

（3）1015.某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計(jì)了一個(gè)研究小物體自由下落時(shí)機(jī)械能是否守恒的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，圖中A、B兩位置分別固定了兩個(gè)光電門傳感器。實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得小物體上寬度為d的擋光片通過A的擋光時(shí)間為t1，通過B的擋光時(shí)間為t2。為了證明小物體通過A、B時(shí)的機(jī)械能相等，還需要進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)測(cè)量和列式證明。①選出下列必要的實(shí)驗(yàn)測(cè)量步驟

A．用天平測(cè)出運(yùn)動(dòng)小物體的質(zhì)量mB．測(cè)出A、B兩傳感器之間的豎直距離hC．測(cè)出小物體釋放時(shí)離桌面的高度HD．用秒表測(cè)出運(yùn)動(dòng)小物體通過A、B兩傳感器的時(shí)間△t②若該同學(xué)用d和t的比值來反映小物體經(jīng)A、B光電門時(shí)的速度，并設(shè)想如果能滿足

關(guān)系式

，即能證明在自由下落過程中小物體的機(jī)械能是守恒的。參考答案：①B

(2分)

②

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.已知O、A、B、C為同一直線上的四點(diǎn)，A、B間的距離為1m，B、C間的距離為2m，一物體自O(shè)點(diǎn)由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，已知物體通過AB段與BC段所用的時(shí)間相等，則物體通過A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)的速度大小之比為多少？O、A間的距離為多少？

參考答案：1∶3

（3分）

1/8

（3分）

17.某同學(xué)涉及的簡易火災(zāi)報(bào)警裝置如圖所示，豎直固定、上端開口的試管中裝有高h(yuǎn)=20cm的水銀，其下方封閉有一段氣柱．當(dāng)環(huán)境溫度為57℃時(shí)，電路恰好接通，電鈴D發(fā)出報(bào)警聲，取絕對(duì)零度為﹣273℃．①若環(huán)境溫度緩慢降至27℃時(shí)，水銀柱下降了△L=5cm，試求環(huán)境溫度為57℃時(shí)，試管內(nèi)封閉氣柱的長度L；②若使環(huán)境溫度降低，并且往玻璃管內(nèi)注入高△h=4cm的水銀時(shí)，報(bào)警裝置恰好再次報(bào)警，求此時(shí)的環(huán)境溫度t（已知大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg）．參考答案：解：①設(shè)試管的橫截面積為S，在溫度從57℃緩慢至27℃的過程中，封閉氣體做等壓變化，由蓋﹣呂薩克定律有：=上式中：T1=57+273=330K；T2=27+273=300K；代入解得：L=55cm；②當(dāng)環(huán)境溫度為57℃時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)為：P1=P0+ρgh=76+20=96cmHg；當(dāng)報(bào)警裝置再次恰好報(bào)警時(shí)，封閉氣柱的長度為：L′=L﹣△h此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為P2=P1+ρgh由理想氣體狀態(tài)方程有：=解得：t=45.75℃；答：①環(huán)境溫度為57℃時(shí)，試管內(nèi)封閉氣柱的長度L為55cm；②此時(shí)的環(huán)境溫度t為45.75℃【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】①加入水銀柱后空氣柱下降，氣體做等壓變化；由蓋﹣呂薩克定律可求得氣柱的長度L；②加入水銀柱的長度．溫度升高，封閉氣體體積增大，水銀柱上升，當(dāng)電路恰好接通時(shí)，報(bào)警器開始報(bào)警；此時(shí)空氣柱長度L1+L2，以封閉空氣柱為研究對(duì)象，根據(jù)等壓變化規(guī)律求出溫度18.某消防隊(duì)員在某一次執(zhí)行任務(wù)過程中，遇到突發(fā)事件，需從h=10m高的直桿頂端下滑，若下滑過程中的加速時(shí)的加速度大小a1=8m/s2，減速時(shí)的最大加速度為a2=4m/s2，落地時(shí)的速度不允許超過v2=4m/s，把消防隊(duì)員看成質(zhì)點(diǎn)，求該隊(duì)員下滑過程的最短時(shí)間．參考答案：考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合運(yùn)用．專題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．分析：設(shè)勻加速