2021年湖南省株洲市陽家臺中學高三物理月考試題含解析

2021年湖南省株洲市陽家臺中學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.某質(zhì)點在坐標原點O處做簡諧運動，其振幅為5cm，振動周期為0.4s，振動在介質(zhì)中沿x軸正向傳播，波速為1m/s。若質(zhì)點由平衡位置O開始向+y方向振動，經(jīng)0.2s后立即停止振動，則振源停止振動后再過0.2s時的波形是（

）參考答案：A2.內(nèi)壁光滑的環(huán)形凹槽半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)，一根長度為R的輕桿一端固定有質(zhì)量為m的小球甲，另一端固定有質(zhì)量為2m的小球乙，將兩小球放入凹槽內(nèi)，小球乙位于凹槽的最低點，如圖所示,由靜止釋放后A．下滑過程中甲球減少的機械能總是等于乙球增加的機械能B．下滑過程中甲球減少的重力勢能總是等于乙球增加的勢能C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低點D．桿從右向左滑回時，乙球一定能回到凹槽的最低點參考答案：AD3.（多選）如圖所示，A為多匝線圈，與電鍵、滑動變阻器相連后接入M、N間的交流電源，B為一接有小燈珠的閉合多匝線圈，下列關于小燈珠發(fā)光說法正確的是（

）A．閉合電鍵后小燈珠可能發(fā)光B．若閉合電鍵后小燈珠發(fā)光，則再將B線圈靠近A，則小燈珠更亮C．閉合電鍵瞬間，小燈珠才能發(fā)光D．若閉合電鍵后小燈珠不發(fā)光，將滑動變阻器滑臂左移后，小燈珠可能會發(fā)光參考答案：4.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R(指拉直時兩端的電阻)，磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，在環(huán)的最高點A用鉸鏈連接長度為2a、電阻為的導體棒AB.AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當擺到豎直位置時，B點的線速度為v，則這時AB兩端的電壓大小為()A.B.C.

D．Bav參考答案：A5.兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，如圖放置，OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°，M重20N，M、m均處于靜止狀態(tài)。求

（

）A．OA繩的拉力為10NB．OB繩的拉力為10NC．地面對m的摩擦力大小為0ND．地面對m的摩擦力大小為10（-1）N參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.(1)如圖甲所示為某校興趣小組通過電流傳感器和計算機來測電源電動勢和內(nèi)阻實驗電路，其中R0為定值，電阻R為可調(diào)節(jié)的電阻箱，電流傳感器與計算機（未畫出）相連，該小組成員通過實驗記錄下電阻箱的阻值R和相應的電流值I，通過變換坐標，經(jīng)計算機擬合得到如圖乙所示圖象，則該圖象選取了___為縱坐標，由圖乙中圖線可得到該電源的電動勢為____V；(2)現(xiàn)由三個規(guī)格相同的小燈泡，標出值為“2.5V、0.6A”，每個小燈泡的I-U特性曲線如圖丙所示，將它們與圖甲中電源按圖丁所示的電路相連，閉合開關后，A燈恰好正常發(fā)光，則電源的內(nèi)阻r=_____Ω，圖甲中定值電阻R0=__Ω．參考答案：

(1).

(2).4.5

(3).2.5

(4).2（1）由電路圖可知，本實驗采用電流表與電阻箱串聯(lián)的方式進行實驗，由閉合電路歐姆定律可知：

變形可得：故縱坐標應選??；

由圖可知，圖象的斜率；

解得：E=4.5V；r+R=4.5

（2）A燈泡正常發(fā)光，故電壓為2.5V，電流I=0.6A；兩并聯(lián)燈泡電流I'=0.3A，則電壓U’=0.5V；故路端電壓U=2.5+0.5=3V；電流為0.6A；

由閉合電路歐姆定律可知：U=E-Ir

代入數(shù)據(jù)解得；

則可知R0=2Ω

點睛：本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗以及燈泡伏安特性曲線的應用，要注意明確閉合電路歐姆定律的應用，同時注意燈泡內(nèi)阻隨沉默溫度的變化而變化，故只能根據(jù)圖象分析對應的電壓和電流，不能利用歐姆定律求解燈泡電阻．7.

放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時，往往會同時伴隨

輻射。已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T1和T2，經(jīng)過t＝T1·T2時間后測得這兩種放射性元素的質(zhì)量相等，那么它們原來的質(zhì)量之比mA：mB＝

。參考答案：答案：γ，2T2:2T1解析：放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時，往往以γ光子的形式釋放能量，即伴隨γ輻射；根據(jù)半衰期的定義，經(jīng)過t＝T1·T2時間后剩下的放射性元素的質(zhì)量相同，則=，故mA：mB＝2T2:2T1。8.（6分）如圖所示，電容器C1＝6，C2＝3，電阻R1＝6Ω，R2＝3Ω，電壓U=18V，當開關S斷開時，A、B兩點間的電壓UAB＝______________；當S閉合時，電容器C1的電荷量改變了______________庫侖。參考答案：UAB=18V，△=3.6×10-5C

(各3分)9.根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，氦離子（He+）的能級圖如圖所示．電子處在n=5軌道上比處在n=3軌道上離氦核的距離遠（選填“近”或“遠”）．當大量He+處在n=3的激發(fā)態(tài)時，由于躍遷所發(fā)射的譜線有3條．參考答案：

考點：氫原子的能級公式和躍遷．專題：原子的能級結(jié)構(gòu)專題．分析：根據(jù)玻爾原子理論，電子所在不同能級的軌道半徑滿足rn=n2r1，激發(fā)態(tài)躍遷的譜線滿足，從而即可求解．解答：解：根據(jù)玻爾原子理論，能級越高的電子離核距離越大，故電子處在n=3軌道上比處在n=5軌道上離氫核的距離近，所以電子處在n=5軌道上比處在n=3軌道上離氦核的距離遠．躍遷發(fā)出的譜線特條數(shù)為N=，代入n=3，解得：N=3，故答案為：遠，3點評：本題主要考查德布羅意波和玻爾原子理論，在考綱中屬于基本要求，作為江蘇高考題難度不是很大．10.如圖所示，t＝0時，一小物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑，經(jīng)過B點后進入水平面（設經(jīng)過B點前后速度大小不變），最后停在C點。每隔2s測得的三個時刻物體的瞬時速度，記錄在下表中。重力加速度g取10m/s2，則物體到達B點的速度為

m/s；物體經(jīng)過BC所用時間為

s。t/s0246v/m·s-108128

參考答案：13.33；6.6711.（4分）物質(zhì)是由大量分子組成的，分子直徑的數(shù)量級一般是

m，能說明物體內(nèi)分子都在永不停息地做無規(guī)則運動的實驗事實有

（舉一例即可）。在兩分子間的距離由r0（此時分子間的引力和斥力相互平衡，分子作用力為零）逐漸增大的過程中，分子力的變化情況是

（填“逐漸增大”、“逐漸減小”、“先增大后減小”、“先減小后增大”）。參考答案：10-10（1分）；布朗運動（或擴散現(xiàn)象）（2分）；先增大后減?。?分）12.某實驗小組的同學在進行“研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗中準備的實驗器材有木塊、木板、毛巾和砝碼，在實驗中設計的實驗表格和實驗數(shù)據(jù)記錄如下表所示。實驗序數(shù)接觸面的材料正壓力（N）滑動摩擦力（N）1木塊與木板20.42木塊與木板40.83木塊與木板61.24木塊與木板81.65木塊與毛巾82.5（1）根據(jù)上面設計的表格可以知道該實驗用的實驗方法為________________.（2）分析比較實驗序數(shù)為1、2、3、4的實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結(jié)論為_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比較實驗序數(shù)為_________的兩組實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結(jié)論是：壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大.參考答案：13.科學思維和科學方法是我們認識世界的基本手段。在研究和解決問題過程中，不僅需要相應的知識，還要注意運用科學方法。理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設想了一個理想實驗，其中有一個是經(jīng)驗事實，其余是推論。①減小第二個斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達到原來的高度②兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持續(xù)的勻速運動（1）上述理想實驗的設想步驟按照正確的順序排列應為

（2）在上述的設想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論，其中

是事實，

是推論參考答案：_②③①④

，

②

，

③①④

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。15.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—3）（5分）在圖所示的氣缸中封閉著溫度為100℃的理想氣體．一重物用繩索經(jīng)滑輪與缸中活塞相連接．重物和活塞均處于平衡狀態(tài)，這時活塞離缸底的高度為20cm．如果缸內(nèi)氣體變?yōu)?℃，問：

①重物是上升還是下降？說明理由。②這時重物將從原處移動多少厘米？（設活塞與氣缸壁問無摩擦）（結(jié)果保留一位小數(shù)）參考答案：

解析：

①缸內(nèi)氣體溫度降低，壓強減小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸內(nèi)氣體作等壓變化，設活塞截面積為S㎝2，氣體初態(tài)體積V1=20S㎝3，溫度T1=373K，末態(tài)溫度T2=273K，體積設為V2=hS㎝3（h為活塞到缸底的距離）

據(jù)

（1分）

可得h=14.6㎝

則重物上升高度

（1分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑為R，AB邊豎直，一紙面內(nèi)的單色光束從玻璃磚的某一定點射入，入射角θ可以任意變化，現(xiàn)要求只考慮能從AB邊折射的情況（不考慮從AB上反射后的情況），已知：α=45°，玻璃磚對該單色光的折射率n=，光在真空中的速度為c。則求；①光在玻璃磚中傳播的最短時間t；②能從AB邊出射的光線與AB交點的范圍寬度d參考答案：①光在玻璃磚中傳播的速度為（1分）光在玻璃磚中傳播的最短距離為（1分）所以最短時間為：（1分）②能從AB邊出射的光線與AB交點的范圍寬度17.如圖所示，兩根光滑的平行金屬導軌處于同一水平面內(nèi)，相距l(xiāng)＝0.3m，導軌的左端M、N用R＝0.2?的電阻相連，導軌電阻不計，導軌上跨接一電阻r＝0.1?的金屬桿，質(zhì)量m＝0.1kg，整個裝置放在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度B＝1T，現(xiàn)對桿施一水平向右的拉力F＝1.5N，使它由靜止開始運動，求（1）桿能達到的最大的速度為多大?此時拉力的瞬時功率多大?（2）當桿的速度為最大速度的一半時，桿的加速度多大?（3）若桿達到最大速度后撤去拉力，則此后R上共產(chǎn)生多少熱能?參考答案：18.（計算）如圖，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑斜面，一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，另一端連接著一質(zhì)量為m的物體B，處于靜止狀態(tài)．一質(zhì)量也為m的滑塊A從距離物體B為s0距離處由靜止釋放，然后與滑塊B發(fā)生碰撞并結(jié)合在一起，若A、B均可看做質(zhì)點，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g．求：（1）滑塊從靜止釋放到與物體B接觸瞬間所經(jīng)歷的時間；（2）A、B發(fā)生碰撞后瞬間的速度；（3）從A、B發(fā)生碰撞后到沿斜面向下運動達到最大速度時，重力所做的功WG．參考答案：（1）滑塊從靜止釋放到與物體B接觸瞬間所經(jīng)歷的時間；（2）A、B發(fā)生碰撞后瞬間的速度；（3）從A、B發(fā)生碰撞后到沿斜面向下運動達到最大速度時，重力所做的功．考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動