山東省菏澤市曙光學(xué)校中學(xué)部2021年高三物理月考試題含解析

山東省菏澤市曙光學(xué)校中學(xué)部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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示，河水的流速為4m/s，一條船要從河的南岸A點(diǎn)沿與河岸成30°角的直線航行到北岸下游某處，則船的開行速度（相對于水的速度）最小為（）A．2m/sB．3m/sC．4m/sD．5m/s參考答案：解：根據(jù)平行四邊形定則知，因?yàn)榇咕€段最短，所以當(dāng)靜水速與合速度方向垂直時(shí)，靜水速最小，．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．故選A．2.一束由紅、藍(lán)兩單光組成的光以入射角由空氣射到半圓形玻璃磚表面的A處，AB是半圓的直徑。進(jìn)入玻璃后分為兩束，分別為AC、AD，它們從A到C和從A到D的時(shí)間分別為和，則A.AC是藍(lán)光，小于B.AC是紅光，小于C.AC是藍(lán)光，等于D.AC是紅光，大于參考答案：答案：C解析：因?yàn)樗{(lán)光折射率大于紅光，所以折射光線靠近法線，則AC為藍(lán)光，排除B、D選項(xiàng),設(shè)折射角為，折射光線長度為L,玻璃磚直徑為d，折射率為n，光在真空中速度為c，光在玻璃中的速度為v，則時(shí)間，又，代入得。所以時(shí)間相等，選擇C。3.氫原子的部分能級如圖所示。已知可見光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間。由此可推知,氫原子(

)A．從高能級向n=1能級躍遷時(shí)發(fā)出的光的波長比可見光的短B．從高能級向n=2能級躍遷時(shí)發(fā)出的光均為可見光C．從高能級向n=3能級躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率比可見光的高D．從n=2能級向n=1能級躍遷時(shí)發(fā)出的光為可見光參考答案：A從高能級向n=1能級躍遷時(shí)，根據(jù)能級間躍遷光子能量滿足hγ=Em-En，放出光子的能量大于10.20eV．光子頻率大于可見光光子頻率，根據(jù)c=λf，放出的光的波長比可見光的短．故A正確．從高能級向n=2能級躍遷時(shí)，放出的光子能量最大為3.40eV，可能大于3.11eV．故B錯(cuò)誤．從高能級向n=3能級躍遷時(shí)發(fā)出的光的能量最大為1.51eV，小于可見光的能量．故C錯(cuò)誤．從n=2能級向n=1能級躍遷時(shí)發(fā)出的光子能量為10.20eV．不在可見光的范圍．故D錯(cuò)誤．故選A．4.把某一直角玻璃棱鏡AOB平放在坐標(biāo)紙上，如圖所示，用一細(xì)束紅光掠過紙面從C點(diǎn)入射，經(jīng)AO面反射和折射后，反射光線和折射光線與軸交于D、E兩點(diǎn)．已知C、D、E三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為（0，12）、（-9，0）、（16，0）。由此可以計(jì)算出該棱鏡材料對紅光的折射率為（

）A．

B．

C．

D．參考答案：D5.下列說法正確的是

A．懸浮在液體中的微粒越小，在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)越少，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯

B.在各種晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性C．炎熱夏季使用空調(diào)后感覺被子潮濕，是因?yàn)榭照{(diào)降溫增加了室內(nèi)相對濕度D．溫度越高，氣體分子的平均動(dòng)能也將變大參考答案：BCD懸浮在液體中的微粒越小，在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)越少，力的不平衡性越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯A錯(cuò)誤，選項(xiàng)BCD說法正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在t＝0時(shí)刻波剛好傳播到x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)A，如圖所示，已知波的傳播速度為48m/s。請回答下列問題：①從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過________s，質(zhì)點(diǎn)B第一次處于波峰；②寫出從圖示時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程為________cm。參考答案：①0.5②y＝－2sin12πt(cm)7.氫原子的能級圖如圖所示，一群氫原子處于量子數(shù)n＝4能量狀態(tài)，則氫原子最多輻射

種頻率的光子。輻射光子的最大能量為

。參考答案：8.2011年3月19日-3月27日，在丹麥的（Esbjerg）埃斯堡，舉行了2011年世界女子冰壺世錦賽，參賽的中國女子冰壺隊(duì)喜獲銅牌，如圖為中國隊(duì)員與丹麥隊(duì)比賽的投擲冰壺的鏡頭。在某次投擲中，冰壺運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后與對方的靜止冰壺發(fā)生正碰，碰撞可認(rèn)為是彈性碰撞。通過電子測速設(shè)備測得，碰后對方的冰壺以2.00m/s的速度向前滑行。中國對的冰壺速度減小為0.01m/s，比賽中中國隊(duì)使用的冰壺實(shí)測質(zhì)量為19.0kg，由于制造工藝上的不足，若兩冰壺質(zhì)量有點(diǎn)偏差，你能否根據(jù)比賽的觀測估算出丹麥隊(duì)使用的冰壺的質(zhì)量

kg（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：18.8kg9.一質(zhì)量kg的物體在水平外力的作用下在水平面上運(yùn)動(dòng)，已知在t=0時(shí)物體處于直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)且沿y方向的初速度為0，運(yùn)動(dòng)過程中物體的位置坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系為，則物體在t=10s時(shí)速度大小為

m/s；t=10s時(shí)水平外力的大小為

N。參考答案：5；0.810.氣墊導(dǎo)軌工作時(shí)，空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，故滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力大大減小，可以忽略不計(jì)。為了探究做功與物體動(dòng)能之間的關(guān)系，在氣墊導(dǎo)軌上放置一帶有遮光片的滑塊，滑塊的一端與輕彈簧相接，彈簧另一端固定在氣墊導(dǎo)軌的一端，將一光電門P固定在氣墊導(dǎo)軌底座上適當(dāng)位置（如圖所示），使彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)，滑塊上的遮光片剛好位于光電門的擋光位置，與光電門相連的光電計(jì)時(shí)器可記錄遮光片通過光電門時(shí)的擋光時(shí)間。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d；②在氣墊導(dǎo)軌上適當(dāng)位置標(biāo)記一點(diǎn)A（圖中未標(biāo)出，AP間距離遠(yuǎn)大于d），將滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放．由光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊第一次通過光電門時(shí)遮光片的擋光時(shí)間t；③利用所測數(shù)據(jù)求出滑塊第一次通過光電門時(shí)的速度v；④更換勁度系數(shù)不同而自然長度相同的彈簧重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③，記錄彈簧勁度系數(shù)及相應(yīng)的速度v，如下表所示：彈簧勁度系數(shù)k2k3k4k5k6kv（m/s）0.711.001.221.411.581.73v2（m2/s2）0.501.001.491.992.492.99v3（m3/s3）0.361.001.822.803.945.18（1）測量遮光片的寬度時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖所示，讀得d=

m；（2）用測量的物理量表示遮光片通過光電門時(shí)滑塊的速度的表達(dá)式v=

；（3）已知滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到光電門P處的過程中，彈簧對滑塊做的功與彈簧的勁度系數(shù)成正比，根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù)，可得出彈簧對滑塊做的功W與滑塊通過光電門時(shí)的速度v的關(guān)系是

。參考答案：（1）1.62×10-2

（2）d/t

(3)W與v2成正比11.汽車以15m/s的初速度作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，若在第二秒內(nèi)通過的位移是7.5m，則汽車的加速度大小為______m/s2，在剎車之后的1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)汽車通過的位移之比為______。參考答案：5

；

5：8：912.從高為5m處以某一初速度豎直向下拋出一個(gè)小球，小球在與地面相碰后豎直向上彈起，上升到拋出點(diǎn)上方2m高處被接住，這段時(shí)間內(nèi)小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向?yàn)檎较颍﹨⒖即鸢福?312

13.為測定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),小亮設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)木塊A位于水平桌面上的O點(diǎn)時(shí),重物B剛好接觸地面.將A拉到P點(diǎn),待B穩(wěn)定后靜止釋放,A最終滑到Q點(diǎn).分別測量OP、OQ的長度h和s.改變h,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),分別記錄幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).(1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),發(fā)現(xiàn)A釋放后會(huì)撞到滑輪.請?zhí)岢鰞蓚€(gè)解決方法.(2)請根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出s-h關(guān)系的圖象.

(3)實(shí)驗(yàn)測得A、B的質(zhì)量分別為m=0.40kg、M=0.50kg.根據(jù)s-h圖象可計(jì)算出A塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=_________.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(4)實(shí)驗(yàn)中,滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致滋的測量結(jié)果

_________(選填“偏大冶或“偏小冶).參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止著三個(gè)質(zhì)量均為的相同小球、、，現(xiàn)讓球以的速度向著球運(yùn)動(dòng)，、兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)并跟球碰撞，球的最終速度.①、兩球跟球相碰前的共同速度多大？②兩次碰撞過程中一共損失了多少動(dòng)能？參考答案：解析：①A、B相碰滿足動(dòng)量守恒（1分）

得兩球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②兩球與C碰撞同樣滿足動(dòng)量守恒（1分）

得兩球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

兩次碰撞損失的動(dòng)能（2分）15.（7分）一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強(qiáng)將如何變化？請你從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？（簡要說明理由）參考答案：氣體壓強(qiáng)減?。?分）一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強(qiáng)減小．（3分）一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變時(shí)，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，當(dāng)氣體對外做功時(shí)，氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功量即900J．（3分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖21所示，兩根金屬平行導(dǎo)軌MN和PQ放在水平面上，左端向上彎曲且光滑，導(dǎo)軌間距為L，電阻不計(jì)。水平段導(dǎo)軌所處空間有兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場，相距一段距離不重疊，磁場Ⅰ左邊界在水平段導(dǎo)軌的最左端，磁感強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上；磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，方向豎直向下。質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬棒a和b垂直導(dǎo)軌放置在其上，金屬棒b置于磁場Ⅱ的右邊界CD處?，F(xiàn)將金屬棒a從彎曲導(dǎo)軌上某一高處由靜止釋放，使其沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。設(shè)兩金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。（1）若水平段導(dǎo)軌粗糙，兩金屬棒與水平段導(dǎo)軌間的最大摩擦力均為mg，將金屬棒a從距水平面高度h處由靜止釋放。求：?金屬棒a剛進(jìn)入磁場Ⅰ時(shí)，通過金屬棒b的電流大??；?若金屬棒a在磁場Ⅰ內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中，金屬棒b能在導(dǎo)軌上保持靜止，通過計(jì)算分析金屬棒a釋放時(shí)的高度h應(yīng)滿足的條件；（2）若水平段導(dǎo)軌是光滑的，將金屬棒a仍從高度h處由靜止釋放，使其進(jìn)入磁場Ⅰ。設(shè)兩磁場區(qū)域足夠大，求金屬棒a在磁場Ⅰ內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中，金屬棒b中可能產(chǎn)生焦耳熱的最大值。參考答案：（1）①金屬棒在彎曲光滑導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過程中，機(jī)械能守恒，設(shè)其剛進(jìn)入磁場Ⅰ時(shí)速度為v0，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E，電路中的電流為I。由機(jī)械能守恒，解得v0=感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLv0，對回路解得：I=

（3分）②對金屬棒b：所受安培力F=2BIL又因I=金屬棒b棒保持靜止的條件為F≤mg解得h≤

（3分）（2）金屬棒a在磁場Ⅰ中減速運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電動(dòng)勢逐漸減小，金屬棒b在磁場Ⅱ中加速運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電動(dòng)勢逐漸增加，當(dāng)兩者相等時(shí)，回路中感應(yīng)電流為0，此后金屬棒a、b都做勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)金屬棒a、b最終的速度大小分別為v1、v2，整個(gè)過程中安培力對金屬棒a、b的沖量大小分別為Ia、Ib。由BLv1=2BLv2，解得v1=2v2設(shè)向右為正方向：對金屬棒a，由動(dòng)量定理有-Ia=mv1-mv0

對金屬棒b，由動(dòng)量定理有-Ib=-mv2-0

由于金屬棒a、b在運(yùn)動(dòng)過程中電流始終相等，則金屬棒a受到的安培力始終為金屬棒b受到安培力的2倍，因此有兩金屬棒受到的沖量的大小關(guān)系Ib=2Ia解得，根據(jù)能量守恒，回路中產(chǎn)生的焦耳熱Qb=

（4分）

說明：計(jì)算題中用其他方法計(jì)算正確同樣得分。17.如圖所示，水平軌道與豎直平面內(nèi)的圓弧軌道平滑連接后固定在水平地面上，圓弧軌道B端的切線沿水平方向。質(zhì)量m=1.0kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平恒力F=10.0N的作用下，從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)的位移x=0.50m時(shí)撤去力F。已知A、B之間的距離x0=1.0m，滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.10，取g=10m/s2。求：（1）在撤去力F時(shí)，滑塊的速度大?。唬?）滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；（3）滑塊通過B點(diǎn)后，能沿圓弧軌道上升的最大高度h=0.35m，求滑塊沿圓弧軌道上升過程中克服摩擦力做的功。參考答案：解：（1）滑動(dòng)摩擦力f=μmg

設(shè)滑塊的加速度為a1，根據(jù)牛頓第二定律F-μmg=ma1

（1分）解得a1=9.0m/s2

（1分）設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)位移為0.50m時(shí)的速度大小為v，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

v2=2a1x

（2分）

解得v=3.0m/s

（1分）（2）設(shè)滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為EkB從A到B運(yùn)動(dòng)過程中，依據(jù)動(dòng)能定理有W合=ΔEk

Fx-fx0=EkB，

（3分）解得EkB=4.0J

（2分）（3）設(shè)滑塊沿圓弧軌道