山西省太原市柴村第一中學2021年高三物理月考試卷含解析

山西省太原市柴村第一中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.一斜面傾角為θ，A、B兩個小球均以水平初速度vo水平拋出(如圖所示)，A球垂直撞在斜面上，B球落到斜面上的位移最短，不計空氣阻力，則A、B兩個小球下落時間tA與tB之間的關系為(

)A.tA=tB

B.tA=2tBC.tB=2tA

D.無法確定

參考答案：C2.如圖所示，在邊長為L的正方形PQMN區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、磁感應強度大小為B的勻強磁場，在MN邊界放一剛性擋板，粒子能碰到擋板則能夠以原速率彈回。一質(zhì)量為同m、帶電荷量為q的粒子以某一速度從P點射入，恰好從Q點射出，下列說法正確的是A.帶電粒子一定帶負電荷B.帶電粒子的速度最小值為C.若帶電粒子與擋板碰撞，則受到擋板作用力的沖量為D.帶電粒子在磁場中運動時間可能為參考答案：CD【詳解】若粒子運動軌跡如圖所示：由左手定則可知，粒子帶負電，粒子做圓周運動的軌道半徑最?。海膳ｎD第二定律得：；解得：，故B正確；若粒子帶正電，粒子與擋板MN碰撞后恰好從Q點射出，粒子運動軌跡如圖所示：由幾何知識得：，解得：，由牛頓第二定律得：；解得：，由動量定理得：，故A錯誤，C正確；若粒子正電，粒子在磁場中的運動軌跡對應的圓心角為，粒子在磁場中的運動時間：，故D正確.3.（單選）如圖所示，足夠長的水平傳送帶以速度ν沿順時針方向運動，傳送帶的右端與光滑曲面的底部平滑連接，曲面上的A點距離底部的高度為h=0.45m。一小物塊從A點靜止滑下，再滑上傳送帶，經(jīng)過一段時間又返回曲面，g取，則下列說法正確的是（

）A．若ν=1m／s，則小物塊能回到A點B．若ν=2m／s，則小物塊能回到A點C．若ν=5m／s，則小物塊能回到A點D．無論ν等于多少，小物塊均能回到A點參考答案：C4.傾角為30°的長斜坡上有C、O、B三點，CO=OB=10m，在O點豎直的固定一長10m的直桿AO。A端與C點、坡底B點間各連有一光滑的鋼繩，且各穿有一鋼球（視為質(zhì)點），將兩球從A點由靜止開始、同時分別沿兩鋼繩滑到鋼繩末端，如右圖所示，則小球在鋼繩上滑行的時間tAC和tAB分別為（取g=10m/s2）

（

）A．2s和2sB．和2sC．和4sD．4s和參考答案：A設CO為l，則BO=AO=CO=l，小球在鋼繩AC上滑行，加速度aAC=gsin30°，位移SAC=l，由，則tAC=2s；小球在鋼繩AB上滑行，加速度aAB=gsin60°，位移SAB=l，由，則tAB=2s。5.將電量為3×10-6C的負電荷，放在電場中A點，受到的電場力大小為6×10-3N，方向水平向右，則將電量為6×10-6C的正電荷放在A點，受到的電場力為A．1.2×10-2N，方向水平向右

B．1.2×10-2N，方向水平向左C．1.2×102N，方向水平向右

D．1.2×102N，方向水平向左參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（2分）傳感器是自動控制設備中不可缺少的元件。圖是一種測定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關S一小段時間后，使工件（電介質(zhì)）緩慢向左移動，則在工件移動的過程中，通過電流表G的電流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始終為零”）參考答案：方向由a至b7.（4分）如圖，在場強為E的勻強電場中有相距為的A、B兩點，邊線AB與電場線的夾角為，將一電量為q的正電荷從A點移到B點，若沿直線AB移動該電荷，電場力做的功

；若沿路徑ACB移動該電荷，電場力做的功

；若沿曲線ADB移動該電荷，電場力做的功

，由此可知，電荷在電場中移動時，電場力做功的特點是：

。

參考答案：答案：，，電場力做功的大小與路徑無關，只與始末位置有關。8.在共點力合成的實驗中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出力的

圖示，如圖所示．圖上標出了F1、F2、F、F′'四個力，其中

（填上述字母）不是由彈簧秤直接測得的．若F與F′

的

_基本相等，

_基本相同，說明共點

力合成的平行四邊行定則得到了驗證．參考答案：

大小

方向本實驗是通過兩個彈簧秤的拉力作出的平行四邊形得出合力，只要合力與實際的拉力重合，則實驗成功；由圖可知F′是由平行四邊形定則得出的，故F′不是由彈簧秤直接測得的；F是通過一個彈簧秤測出的，故只要F與F′的大小和方向基本相同即可9.將一小球從高處水平拋出，最初2s內(nèi)小球動能EK隨時間t變化的圖線如圖所示，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。根據(jù)圖象信息可知，小球的質(zhì)量為

▲

kg，小球的初速度為

▲

m/s，最初2s內(nèi)重力對小球做功的平均功率為

▲

W。參考答案：

0.125kg

m/s

12.5W

10.（4分）一根電阻絲接入100V的恒定電流電路中，在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，同樣的電阻絲接入正弦交變電流的電路中，在2min內(nèi)產(chǎn)生的熱量也為Q，則該交流電壓的峰值是

。

參考答案：

答案：100V11.在如圖（a）所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器．閉合開關S，將滑動變阻器的滑動觸頭P從最右端滑到最左端，兩個電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖（b）所示．則電源內(nèi)阻的阻值為5Ω，滑動變阻器R2的最大功率為0.9W．參考答案：考點：閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：由圖可知兩電阻串聯(lián)，V1測R1兩端的電壓，V2測R2兩端的電壓；當滑片向左端滑動時，滑動變阻器接入電阻減小，則可知總電阻變化，由閉合電路歐姆定律可知電路中電流的變化，則可知內(nèi)電壓的變化及路端電壓的變化，同時也可得出R1兩端的電壓變化，判斷兩圖象所對應的電壓表的示數(shù)變化；由圖可知當R2全部接入及只有R1接入時兩電表的示數(shù)，則由閉合電路的歐姆定律可得出電源的內(nèi)阻；由功率公式可求得電源的最大輸出功率及滑動變阻器的最大功率．解答：解：當滑片左移時，滑動變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；而R1兩端的電壓增大，故乙表示是V1示數(shù)的變化；甲表示V2示數(shù)的變化；由圖可知，當只有R1接入電路時，電路中電流為0.6A，電壓為3V，則由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；當滑動變阻器全部接入時，兩電壓表示數(shù)之比為，故=；由閉合電路歐姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V．由上分析可知，R1的阻值為5Ω，R2電阻為20Ω；當R1等效為內(nèi)阻，則當滑動變阻器的阻值等于R+r時，滑動變阻器消耗的功率最大，故當滑動變阻器阻值為10Ω時，滑動變阻器消耗的功率最大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中的電流I==A=0.3A，則滑動變阻器消耗最大功率P=I2R=0.9W；故答案為：5，0.9．點評：在求定值電阻的最大功率時，應是電流最大的時候；而求變值電阻的最大功率時，應根據(jù)電源的最大輸出功率求，必要時可將與電源串聯(lián)的定值電阻等效為內(nèi)阻處理．12.某同學做《共點的兩個力的合成》實驗作出如圖（11）所示的圖，其中A為固定橡皮條的固定點，O為橡皮條與細繩的結合點，圖中______________是F1、F2合力的理論值，________________是合力的實驗值，需要進行比較的是____________________________________，通過本實驗，可以得出結論：在誤差允許的范圍________________________________是正確的。參考答案：）F；F′；F與F′的大小是否相等，方向是否一致；力合成的平等四邊形定則。13.如圖所示，電荷量為Q1、Q2的兩個正點電荷分別置于A點和B點。在以AB為直徑的光滑絕緣半圓環(huán)上，穿著一個帶點小球（可視為點電荷，重力可忽略），若帶點小球在P點保持靜止，則該小球帶

電荷（選填“正”或“負”或“正或負”），設這時連線PA與AB的夾角為a，則tana=

。參考答案：

答案：正或負

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.有一額定電壓為10V、額定功率在10～15W之間的用電器，小明同學想測定它的額定功率，實驗室的工作人員提供了以下實驗器材供其選用：直流電源E一個(電動勢為15V，內(nèi)阻不計)直流電壓表V0一個(量程為0～3V，內(nèi)阻為2kΩ)直流電流表A0一個（雙量程0～0.6～3A，內(nèi)阻不計）滑動變阻器一個：R阻（規(guī)格0～15Ω、1.8A）定值電阻三個：R1=1kΩ，R2=2kΩ，R3=5kΩ單刀單擲開關1個，導線若干根（1）小明同學研究以后發(fā)現(xiàn)，電壓表量程不能滿足實驗要求，為完成測量，他將電壓表進行了“改裝”：在電壓表上串聯(lián)一個或幾個電阻，利用分壓關系，以滿足電表偏轉(zhuǎn)的要求。若“改裝”成量程為12V的電壓表，在三個給定的定值電阻中應選用

，將“改裝”成的電壓表內(nèi)部結構電路圖畫在圖甲方框中（標注出所用器材的符號）（2）“改裝”后的電壓表用

表示，選好器材后，他設計了以下三個實驗電路圖，如圖乙所示。你認為有沒有一個合理的電路，如有，請將其還原成實驗原理圖，畫在圖丙方框內(nèi)；如沒有，請你幫他設計一個合理的電路，并將其畫在圖丙方框內(nèi)。（3）若該用電器正常工作時，電流表的指針如圖丁所示，則它的額定功率為

W。參考答案：（1）、

（4分）（2）沒有，新的電路如圖示（4分）（3）12.0（2分）15.為了測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供的實驗器材如下：A．待測干電池（電動勢約為1.5V，內(nèi)電阻約為5Ω）

B．電壓表V（0～2V）C．電阻箱R1（0～99.9Ω）D．滑動變阻器R2（0～200Ω，lA）

E．開關S和導線若干（1）在現(xiàn)有器材的條件下，請你選擇合適的實驗器材，并設計出一種測量干電池電動勢和內(nèi)阻的方案，在方框中（答題紙上）畫出實驗電路圖（標明所選的器材）；（2）利用你設計的實驗方案連接好電路，在閉合開關、進行實驗前，應注意

；（3）如果要求用圖象法處理你設計的實驗數(shù)據(jù)，通過作出有關物理量的線性圖象，能求出電動勢E和內(nèi)阻r，則較適合的線性函數(shù)表達式是

（設電壓表的示數(shù)為U，電阻箱的讀數(shù)為R）。（4）利用你設計的電路進行實驗，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是

。參考答案：（1）如圖所示（2）將電阻箱的阻值調(diào)到最大（3）或

（4）電壓表分流

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，輕桿長為3L，在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B，桿上距球A為L處的點O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動軸上，桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，已知球B運動到最高點時，球B對桿恰好無作用力．求：(1)球B在最高點時，桿對水平軸的作用力大?。?2）球B轉(zhuǎn)到最低點時，球B的速度是多大？參考答案：(1)球B在最高點時速度為v0，有，…………2得.…………1此時球A的速度為，…………2設此時桿對球A的作用力為FA，則

,…………1A球?qū)U的作用力為.…………1水平軸對桿的作用力與A球?qū)U的作用力平衡，再據(jù)牛頓第三定律知，桿對水平軸的作用力大小為F0=1.5mg.(2)設球B在最低點時的速度為，取O點為參考平面，據(jù)機械能守恒定律有

…………3解得?！?17.一列長為L的火車在平直軌道上做勻加速直線運動，加速度為a．火車先后經(jīng)過A、B兩棵樹，所用時間分別為t1和t2．求：（1）火車分別經(jīng)過A、B兩棵樹的平均速度大小（2）從火車車頭的最前端到達A到火車車尾的最末端到達B所需的時間．參考答案：考點：平均速度；勻變速直線運動的位移與時間的關系．專題：直線運動規(guī)律專題．分析：根據(jù)平均速度的定義式求出火車通過位置A、B的平均速度；根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，結合速度時間公式求出車頭通過A、B的瞬時速度，從而結合速度時間公式求出火車前端在A、B之間運動所需時間．解答：解：（1）火車經(jīng)過A的平均速度：火車經(jīng)過B的平均速度（2）前端通過A后經(jīng)過時間火車速度達到=車頭最前端通過A的速度同理火車最末端通過B的速度由此得出A到B運動的時間答：（1）火車分別經(jīng)過A、B兩棵樹的平均速度大小，（2）從火車車頭的最前端到達A到火車車尾的最末端到達B所需的時間點評：解決本題的關鍵掌握平均速度的定義式，知道勻變速直線運動中，某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度．18.（計算）如圖所示，在xOy平面內(nèi)存在I、II、III、IV四個