遼寧省沈陽市遼寧康平縣高級中學2021年高三物理月考試題含解析

遼寧省沈陽市遼寧康平縣高級中學2021年高三物理月考試題含解析一、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.（多選）“蹦極”是一項刺激的極限運動，運動員將一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)處，從幾十米高處跳下。在某次蹦極中，彈性繩彈力F的大小隨時間t的變化圖象如圖所示，其中、時刻圖線切線的斜率最大。將蹦極過程近似為在豎直方向的運動，彈性繩中彈力與伸長量的關(guān)系遵循胡克定律，空氣阻力不計。下列說法中正確的是

(

)A.時刻運動員的加速度為零B．～時間內(nèi)運動員的機械能先減小后增大C．～時間內(nèi)運動員處于超重狀態(tài)D．時刻運動員具有向上的最大速度參考答案：【知識點】功能關(guān)系．E6【答案解析】BC解析：A、由圖象可知，t3時刻彈力最大，運動員受到的合力最大，由牛頓第二定律可知，此時運動員的加速度最大，不為零，故A錯誤；B、取運動員與橡皮筋為一系統(tǒng)，只有重力與彈力做功，故系統(tǒng)機械能守恒，～時間內(nèi)橡皮筋先伸長后縮短，彈性勢能先增大后減小，所以運動員的機械能先減小后增大，故B正確；C、～時間內(nèi)運動員處于超重狀態(tài)拉力大于重力，合力向上。加速度向上，處于超重狀態(tài)，故C正確；D、時刻彈簧彈力達到最大值，運動員運動動最低點，速度為零，故D錯誤，故選BC【思路點撥】跳躍者所受的拉力越大，位置越低；當拉力最大，位置最低時，跳躍者速度為零；當跳躍者速度達到最大值時，跳躍者所受拉力與重力相等．本題中運動員和彈性繩系統(tǒng)機械能守恒，分析拉力隨時間變化的關(guān)系是解題的關(guān)鍵，本題有一定的難度．2.如圖所示，一直立的氣缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導熱的．開始活塞被固定，打開固定螺栓K，活塞上升，經(jīng)過足夠長時間后，活塞停在B點，則活塞停在B點時缸內(nèi)封閉氣體的壓強為

，在該過程中，缸內(nèi)氣體

（填“吸熱”或“放熱”）．（設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，已知AB=h，大氣壓強為p0，重力加速度為g）參考答案：吸熱3.在如圖所示的電路中，電源的內(nèi)電阻r不能忽略，其電動勢E小于電容器C的耐壓值。斷開開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，再閉合開關(guān)S，則在電路再次達到穩(wěn)定的過程中，下列說法中錯誤的是（

）A．電阻R1兩端的電壓增大

B．電容器C兩端的電壓減小C．電容器C上所帶的電量增加

D．電源兩端的電壓減小參考答案：C4.（單選）美國物理學家蔡特曼（Zarman）和我國物理學家葛正權(quán)于1930—1934年對施特恩測定分子速率的實驗作了改進，設(shè)計了如圖所示的裝置。半徑為R的圓筒B可繞O軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，aOcd在一直線上，銀原子以一定速率從d點沿虛線方向射出，穿過筒上狹縫c打在圓筒內(nèi)壁b點，aOb＝θ，ab弧長為s，其間圓筒轉(zhuǎn)過角度小于90°，則下列判斷正確的是 A．圓筒逆時針方向轉(zhuǎn)動 B．銀原子在筒內(nèi)運動時間C．銀原子速率為 D．銀原子速率為參考答案：D5.如圖所示，平行導軌間有一矩形的勻強磁場區(qū)域，細金屬棒PQ沿導軌從MN處開始勻速運動到的過程中，棒上感應電動勢E隨時間t變化的圖示，可能正確的是

（

）參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，自耦變壓器輸入端A、B接交流穩(wěn)壓電源，其電壓有效值UAB＝100V，R0＝40W，當滑動片處于線圈中點位置時，C、D兩端電壓的有效值UCD為

V，通過電阻R0的電流有效值為

A。參考答案：答案：200，5解析：自耦變壓器的原副線圈在一起，由題可知，原線圈的匝數(shù)為副線圈匝數(shù)的一半。理想變壓器的變壓比為，所以。根據(jù)部分電路歐姆定律有。7.決定一個平拋運動物體水平方向通過距離的因素是

和

。參考答案：8.如圖為氫原子的能級圖，大量處于n=5激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時，可能發(fā)出

個能量不同的光子，其中頻率最大的光子能量為

eV，若用此光照射到逸出功為3.06eV的光電管上，則加在該光電管上的反向遏止電壓為

V。參考答案：10,

13.06,

109.某壓榨機的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中B為固定絞鏈，C為質(zhì)量可忽略不計的滑塊，通過滑輪可沿光滑壁移動，D為被壓榨的物體.當在鉸鏈A處作用一垂直于壁的壓力F時，物體D所受的壓力等于________參考答案：5F10.（3分）如圖，a、b兩彈簧勁度系數(shù)均為K，兩球質(zhì)量均為m，不計彈簧的質(zhì)量，兩球靜止，則兩彈簧伸長量之和為

。參考答案：3mg/k11.完全相同的三塊木塊，固定在水平面上，一顆子彈以速度v水平射入，子彈穿透第三塊木塊的速度恰好為零，設(shè)子彈在木塊內(nèi)做勻減速直線運動，則子彈先后射入三木塊前的速度之比為___________，穿過三木塊所用的時間之比______________________。參考答案：12.兩個勁度系數(shù)分別為和的輕質(zhì)彈簧、串接在一起，彈簧的一端固定在墻上，如圖所示.開始時兩彈簧均處于原長狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在彈簧的端向右拉動彈簧，已知彈的伸長量為，則彈簧的伸長量為

.參考答案：13.（2）“用DIS測變速直線運動的瞬時速度”實驗中，使用光電門傳感器。小王同學利用DIS實驗器材研究某物體沿X軸運動的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)物體所處的坐標X與時間t滿足X=t3-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時速度大小為__________m/s。參考答案：10三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.研究物體運動的加速度與物體所受力的關(guān)系的實驗裝置如圖甲所示，實驗的步驟如下：A．把一端帶有定滑輪的長木板放在水平桌面上，使定滑輪伸出桌面。B．把打點計時器固定在長木板沒有定滑輪的一端，并把打點計時器連接到電源上。C．把小車放在長木板上并靠近打點計時器的地方，把紙帶的一端固定在小車上且讓紙帶穿過打點計時器。D．細線的一端固定在小車上并跨過定滑輪，另一端懸掛一砝碼盤，調(diào)整滑輪的高度使滑輪和小車間的細線與長木板平行。E．接通打點計時器電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一列小點。F．改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，更換紙帶，重復上面步驟。G．根據(jù)紙帶上打的點算出每次實驗時小車的加速度，把每次實驗時砝碼和砝碼盤的重力記錄在相應的紙帶上。

H．以小車的加速度a為縱坐標，細線的拉力F（砝碼和砝碼盤的總重力）為橫坐標，建

立坐標系，畫出a-F圖象得出加速度與力的關(guān)系。

①上述操作步驟中明顯遺漏的步驟是____________________________。

②某同學畫出的a-F圖象如圖乙所示，圖線不是直線的可能原因是_________________。參考答案：15.某同學在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中部分實驗步驟如下．請仔細讀題并完善實驗步驟：A．在貼有白紙的豎直平木板上將一根橡皮筋的一端固定，另一端綁上兩根細線．B．在其中一根細線上掛上5個質(zhì)量相等的鉤碼，用一個光滑定滑輪使橡皮筋拉伸，如圖甲所示．記下：橡皮筋與細線結(jié)點的位置O、細線的方向．C．將步驟B中的鉤碼取下，然后在兩根細線上掛上分別4個和3個質(zhì)量相等的鉤碼，用兩個可移動的光滑定滑輪使兩細線互成角度，如圖乙所示，小心調(diào)整兩定滑輪的位置，使橡皮筋與細線結(jié)點的位置與步驟B中結(jié)點位置重合，記下兩根細線方向．（2）如果“力的平行四邊形定則”得到驗證，那么圖乙中=．參考答案：考點：驗證力的平行四邊形定則．專題：實驗題．分析：“驗證力的平行四邊形定則”的實驗原理是：記錄兩個分力以及合力的大小和方向后，選用相同的標度將這三個力畫出來，畫出來的合力是實際值，然后根據(jù)平行四邊形畫出合力的理論值，通過比較實際值和理論值的關(guān)系來進行驗證，明確了實驗原理即可知知道實驗中需要記錄的物理量和具體的操作．解答：解：（1）根據(jù)實驗原理可知，圖甲中需要記錄合力的大小和方向后，畫出來的合力是實際值，該實驗中根據(jù)鉤碼個數(shù)來表示拉力大小，因此需要記錄的是：橡皮筋與細線結(jié)點的位置O，細線的方向；該實驗采用“等效代替”法，因此在用兩個繩套拉橡皮筋時，要將橡皮筋與細線結(jié)點拉到與步驟B中結(jié)點位置重合，同時記錄兩根細線方向．（2）根據(jù)O點處于平衡狀態(tài)，正交分解有：豎直方向：4mgsinα+3mgsinβ=5mg

①水平方向：4mgcosα=3mgcosβ

②聯(lián)立①②解得：=．故答案為：（1）橡皮筋與細線結(jié)點的位置O，細線的方向；橡皮筋與細線結(jié)點的位置與步驟B中結(jié)點位置重合；兩根細線方向（2）點評：要圍繞“驗證力的平行四邊形定則”的實驗原理對實驗步驟和實驗中需要注意的問題進行理解，正確理解“等效代替”的含義．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，兩平行金屬板間接有如圖乙所示的隨時間t變化的電壓u，兩板

間電場可看作是均勻的，且兩板外無電場，極板長L=0.2m，板間距離d=0.2m，在金屬

板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強磁場，MN與兩板中線OO′垂直，磁感應強度B=5×10－3T，方向垂直紙面向里?，F(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入

電場中，已知每個粒子的速度v0=105m/s，比荷q/m=108C/kg，重力忽略不計，在每個粒通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)，電場可視作是恒定不變的。ks5u

⑴試求帶電粒子射出電場時的最大速度。

⑵證明任意時刻從電場射出的帶電粒子，進入磁場時在MN上的入射點和出磁場時在MN上的出射點間的距離為定值。ks5u

⑶從電場射出的帶電粒子，進入磁場運動一段時間后又射出磁場。求粒子在磁場中運動的最長時間和最短時間。參考答案：（1）設(shè)兩板間電壓為U1時，帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場，則有

（2分）

代入數(shù)據(jù)解得U1=100V（1分）在電壓低于100V時，帶電粒子才能從兩板間射出，電壓高于100V時，帶電粒子打在極板上，不能從兩板間射出。粒子剛好從極板邊緣射出電場時，速度最大，設(shè)最大速度為v1，則有

（3分）代入數(shù)據(jù)解得

（1分）（2）設(shè)粒子進入磁場時速度方向與OO'的夾角為θ，則速度大小

（2分）粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑（2分）ks5u粒子從磁場中飛出的位置與進入磁場的位置之間的距離

（2分）代入數(shù)據(jù)解得s=0.4m

（1分）s與θ無關(guān)，即射出電場的任何一個帶電粒子進入磁場的入射點與出射點間距離恒為定值。（3）粒子飛出電場進入磁場，在磁場中按逆時針方向做勻速圓周運動。粒子飛出電場時的速度方向與OO'的最大夾角為α，，α=45°

（2分）當粒子從下板邊緣飛出電場再進入磁場時，在磁場中運動時間最長，（3分）當粒子從上板邊緣飛出電場再進入磁場時，在磁場中運動時間最短，

（3分）17.如圖所示，足夠長的斜面傾角?=370，一物體以v0=24m/s的初速度從斜面上A點處沿斜面向上運動；加速度大小為a=8m/s2，g取10m/s2．求：（1）物體沿斜面上滑的最大距離x；（2）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；（3）物體從A點出發(fā)需經(jīng)多少時間才能回到A處．參考答案：1）上滑過程：2ax=v02

x=36m………(2分)2)牛頓定律得：mgsin370+mmgcos370=ma情代入數(shù)據(jù)得：m=0.25……(3分)3)下滑過程由牛頓定律得：mgsin370-mmgcos370=ma1得：a1=4m/s2由x=得t1=s上滑時間：t2=v0/a=24/8=3s

t=t1+t2=…(5分)18.（12分）在傾角為α的斜面上，一條質(zhì)量不計的皮帶一端固定在斜面上端，另一端繞過一中間有一圈凹槽的圓柱體，并用與斜面夾角為β的力拉住，使整個裝置處于靜止狀態(tài)，如圖10所示。不計一切摩擦，圓柱體質(zhì)量為m，求拉力F的大小和斜面對圓柱體的彈力N的大小。某同學分析過程如下：將拉力F沿斜面和垂直于斜面方向進行分解。沿斜面方向：

Fcosβ＝mgsinα

（1）沿垂直于斜面方向