2021年浙江省嘉興市桐鄉(xiāng)第三中學(xué)高三物理月考試卷含解析

2021年浙江省嘉興市桐鄉(xiāng)第三中學(xué)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，水平面上有一輛小車(chē)，車(chē)廂底部固定一根細(xì)桿，桿的上端固定一個(gè)木球（木球密度小于水），車(chē)廂內(nèi)充滿了水?，F(xiàn)使小車(chē)沿水平面向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)桿對(duì)木球的作用力為F，下面圖中能大致表示F方向的是圖（

）參考答案：D2.質(zhì)點(diǎn)僅在恒力的作用下，由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的軌跡如圖所示，在點(diǎn)時(shí)速度的方向與x軸平行，則恒力的方向可能沿

A．x軸正方向

B．x軸負(fù)方向

C．y軸正方向

D．y軸負(fù)方向參考答案：D3.如圖所示，用輕繩AO和OB將重為G的重物懸掛在水平天花板和豎直墻壁之間處于靜止?fàn)顟B(tài)，AO繩水平，OB繩與豎直方向的夾角θ=30°。AO繩的拉力大小為T(mén)1、OB繩的拉力大小為T(mén)2，下列判斷正確的是（

）

A．T1小于T2

B．T1大于G

C．T2小于G

D．T1與T2的合力大小等于G參考答案：AD4.如圖所示，用粗細(xì)均勻的電阻絲折成平面三角形框架置于光滑水平面上，三邊的長(zhǎng)度分別為3L、4L和5L，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的電阻絲的電阻為r，框架與一電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)的電源相連接，整個(gè)系統(tǒng)處于方向垂直于框架平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則框架受到的安培力的合力為(

)A．0B．，方向b→dC．，方向d→bD．，方向b→d參考答案：D5.（單選）足夠長(zhǎng)的水平傳送帶始終以速度v勻速運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻放上一個(gè)小物體，質(zhì)量為m，初速大小也是v，但方向與傳動(dòng)帶的運(yùn)動(dòng)方向相反．最后小物體的速度與傳送帶相同．在小物體與傳送帶間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)摩擦力對(duì)小物體做的功為W，小物體與傳送帶間摩擦生熱為Q，則下面的判斷中正確的是（）A．W=，Q=mv2B．W=mv2，Q=2mv2C．W=0，Q=mv2D．W=0，Q=2mv2參考答案：考點(diǎn)：功能關(guān)系；能量守恒定律．分析：根據(jù)動(dòng)能定理求出滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體所做的功，摩擦力與相對(duì)路程的乘積等于摩擦產(chǎn)生的熱量．解答：解：在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體動(dòng)能變化為零，只有摩擦力做功，根據(jù)動(dòng)能定理，知道W=O．滑塊先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到零，然后返回做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到速度v后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=μg，勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移，傳送帶的位移，相對(duì)滑動(dòng)的路程為．物體返回做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移，傳送帶的位移，則相對(duì)路程．則整個(gè)過(guò)程中相對(duì)路程s==．則Q=fs=μmg?=2mv2．故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．故選D．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道物體在整個(gè)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出相對(duì)路程，從而根據(jù)Q=fs求出摩擦產(chǎn)生的熱量．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，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2m的正方形線框abcd處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框的匝數(shù)為N=100匝，總電阻R=1Ω，磁場(chǎng)方向與線框平面的夾角θ=30°，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律B=0.02+0.005t（T），則線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)?/p>

，t=16s時(shí)，ab邊所受安培力的大小為

N。參考答案：

adcba

；

0.02

N。7.我國(guó)艦載飛機(jī)在“遼寧艦”上成功著艦后，某課外活動(dòng)小組以艦載飛機(jī)利用阻攔索著艦的力學(xué)問(wèn)題很感興趣。他們找來(lái)了木板、鋼球、鐵釘、橡皮條以及墨水，制作了如圖圖所示的裝置，準(zhǔn)備定量研究鋼球在橡皮條阻攔下前進(jìn)的距離與被阻攔前速率的關(guān)系。要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模柚苯訙y(cè)量的物理量是鋼球由靜止釋放時(shí)的

和在橡皮條阻攔下前進(jìn)的距離，還必須增加的一種實(shí)驗(yàn)器材是

。忽略鋼球所受的摩擦力和空氣阻力，重力加速度已知，根據(jù)

定律（定理），可得到鋼球被阻攔前的速率。參考答案：高度

，

刻度尺

。

動(dòng)能定理或機(jī)械能守恒定律

8.一個(gè)質(zhì)量為m的氫氣球下方通過(guò)細(xì)繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為2m的小球，以速度v勻速上升，它們的總動(dòng)量為_(kāi)______；若某一時(shí)刻細(xì)繩斷裂，過(guò)了一段時(shí)間后小球的速度恰好為零，此時(shí)氫氣球的動(dòng)量為_(kāi)________。（設(shè)整個(gè)過(guò)程中兩物體受空氣作用力、重力不變）參考答案：3mv，3mv9.在河面上方20m的岸上有人用長(zhǎng)繩栓住一條小船，開(kāi)始時(shí)繩與水面的夾角為．人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么s后小船前進(jìn)了_________m，此時(shí)小船的速率為_(kāi)____m/s．參考答案：19.6；5

10.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v=8cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為（3，8）,此時(shí)R的速度大小為

cm/s，R在上升過(guò)程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是

。（R視為質(zhì)點(diǎn)）參考答案：10

cm/s，

D

11.（4分）某電源與電阻R組成閉合電路，如圖所示，直線A為電源的路端電壓U與電流I的關(guān)系圖線，直線B是電阻R的兩端電壓U與電流I的關(guān)系圖線，則電源的內(nèi)阻為

W；若用兩個(gè)相同電阻R并聯(lián)后接入，則兩圖線交點(diǎn)P的坐標(biāo)變?yōu)開(kāi)________________。參考答案：1；(1.5,1.5)12.已知地球質(zhì)量為M，萬(wàn)有引力恒量為G，地球半徑為R，人造衛(wèi)星在高空繞地球運(yùn)行的軌道半徑為r，則其繞地球運(yùn)行的環(huán)繞速度V=

，在地球表面附近運(yùn)行的人造衛(wèi)星的第一宇宙速度V1=

。參考答案：，13.有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度。用它測(cè)量一小工件的長(zhǎng)度，如圖甲所示的讀數(shù)是

mm。用螺旋測(cè)微器測(cè)量一根金屬絲的直徑，如圖乙所示的讀數(shù)是

mm。用歐姆表測(cè)同一定值電阻的阻值時(shí)，分別用×1；×10；×100三個(gè)擋測(cè)量三次，指針?biāo)肝恢梅謩e如圖丙中的①、②、③所示，被測(cè)電阻的阻值約為

Ω。參考答案：104.05

0.520

200為提高測(cè)量的精確度，應(yīng)該用擋，被測(cè)電阻阻值約為；三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應(yīng)方程為_(kāi)__________。②質(zhì)量虧損為_(kāi)______________kg。參考答案：解析：或，?？键c(diǎn)：原子核15.(3-5模塊)(5分)有兩個(gè)質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過(guò)程中部分動(dòng)能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級(jí)態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個(gè)光子，則速度v0至少需要多大？己知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，粗細(xì)均勻的U形玻璃管中裝有水銀,開(kāi)口向上豎直放置A，B兩側(cè)管口等高。厚度不計(jì)且密閉性能良好的橡皮活塞(帶有拉桿)原來(lái)靜止在A管中的C處，在A管中封閉一定質(zhì)量的氣體，此時(shí)B管水銀面比A管水銀面髙出h=10cm,B管管口比水銀面離出L1=10cm,A管中活塞下方空氣柱長(zhǎng)度L2=3.5cm,外界的大氣壓強(qiáng)為P0=75cmHg?，F(xiàn)將活塞緩慢地往上提，直到A、B兩管水銀面相平為止。上述過(guò)程中封閉氣體的溫度保持不變。求：①活塞在A管內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)的距離②試判斷封閉氣體在上述過(guò)程中是吸熱還是放熱？并簡(jiǎn)述原因。參考答案：17.（10分）如圖所示xOy的區(qū)域中，x＜0的區(qū)域有場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，0＜x＜d的區(qū)域中有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，y軸為兩場(chǎng)的分界線。現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電粒子從電場(chǎng)中的P點(diǎn)處，以初速度v0沿x軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)，已知PO間的距離為。粒子的重力忽略不計(jì)。求：（1）帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)；（2）射入磁場(chǎng)時(shí)帶電粒子的速度大小和方向；（3）要使帶電粒子穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域不再返回電場(chǎng)中，磁場(chǎng)的寬度d應(yīng)滿足的條件。參考答案：解析：（1）以帶電粒子為研究對(duì)象，對(duì)帶電粒子受力分析，帶電粒子在電場(chǎng)中向上做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)它在+y方向上偏移量為Δy，在電場(chǎng)中的加速度為a，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，所以：

坐標(biāo)為：

（2）設(shè)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v，沿y軸方向的速度為vy，所以：

（2分）

速度方向與水平方向成45°角。

（1分）

（3）畫(huà)出帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后的臨界運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v的方向與水平方向的夾角為θ，

畫(huà)進(jìn)、出磁場(chǎng)是速度的垂線，交點(diǎn)為半徑，設(shè)半徑為r，由幾何關(guān)系得：

（4分）18.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向沿x軸的正方向，場(chǎng)強(qiáng)為E．在A（d，0）點(diǎn)有一個(gè)靜止的中性微粒，由于內(nèi)部作用，某一時(shí)刻突然分裂成兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電微粒，其中電荷量為q的微粒1沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間到達(dá)（0，﹣d）點(diǎn)．不計(jì)重力和分裂后兩微粒間的作用．試求（1）分裂時(shí)兩個(gè)微粒各自的速度；（2）當(dāng)微粒1到達(dá)（0，﹣d）點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)微粒1做功的瞬間功率；（3）當(dāng)微粒1到達(dá)（0，﹣d）點(diǎn)時(shí)，兩微粒間的距離．參考答案：解：（1）微粒1在y方向不受力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)；在x方向由于受恒定的電場(chǎng)力，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．所以微粒1做的是類平拋運(yùn)動(dòng)．設(shè)微粒1分裂時(shí)的速度為v1，微粒2的速度為v2則有：在y方向上有

d=v1t在x方向上有a=，

d=at2v1=速度方向沿y軸的負(fù)方向．中性微粒分裂成兩微粒時(shí)，遵守動(dòng)量守恒定律，有mv1+mv2=0所以v2=﹣v1所以v2的大小為，方向沿y正方向．（2）設(shè)微粒1到達(dá)（0，﹣d）點(diǎn)時(shí)的速度為VB，則電場(chǎng)力做功的瞬時(shí)功率為，P=qEVBcosθ=qEVBx，其中由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式VBx==，所以P=qE，（3）兩微粒的運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性，如圖所示，當(dāng)微粒1到達(dá)（0，﹣d）點(diǎn)時(shí)發(fā)生的位移S1=d，則當(dāng)微粒1到達(dá)（0，﹣d）點(diǎn)時(shí)，兩微粒間的距離為BC=2S1=2d．答：（1）分裂時(shí)微粒1的速度大小為，方向沿著y軸的負(fù)方向；微粒2的速度大小為，方向沿著y軸的正方向；（2）