山西省忻州市南城聯(lián)合學(xué)校2021年高三物理月考試卷含解析

山西省忻州市南城聯(lián)合學(xué)校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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（2012?豐臺(tái)區(qū)二模）如圖所示，一條輕質(zhì)彈簧左端固定，右端系一小物塊，物塊與水平面各處動(dòng)摩擦因數(shù)相同，彈簧無(wú)形變時(shí)，物塊位于O點(diǎn)．今先后分別把物塊拉到P1和P2點(diǎn)由靜止釋放，物塊都能運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)左方，設(shè)兩次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊速度最大的位置分別為Q1和Q2點(diǎn)，則Q1和Q2點(diǎn)（）A．都在O點(diǎn)處B．都在O點(diǎn)右方，且Q1離O點(diǎn)近C．都在O點(diǎn)右方，且Q2離O點(diǎn)近D．都在O點(diǎn)右方，且Q1、Q2在同一位置

參考答案：D解：先后分別把物塊拉到P1和P2點(diǎn)由靜止釋放，開(kāi)始彈簧的彈力大于摩擦力的大小，物體做加速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，即F=kx=f時(shí)，速度最大，此時(shí)彈簧的形變量x=．知Q1和Q2點(diǎn)都在O點(diǎn)右方，且Q1、Q2在同一位置．故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．故選D．2.“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)將由5顆靜止軌道衛(wèi)星(同步衛(wèi)星)和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，30顆非靜止軌道衛(wèi)星中有27顆是中軌道衛(wèi)星，中軌道衛(wèi)星的高度約為21500Km，同步衛(wèi)星的高度約為36000Km，下列說(shuō)法正確的是A．同步衛(wèi)星的向心加速度比中軌道衛(wèi)星向心加速度大B．同步衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星的線速度均小于第一宇宙速度C．中軌道衛(wèi)星的周期比同步衛(wèi)星周期小D．赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體向心加速度比同步衛(wèi)星向心加速度大參考答案：BC根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得，解得，，，所以軌道半徑越大，線速度、加速度越小，周期越大，A錯(cuò)誤C正確；7．9km/s是貼近地球表面運(yùn)行衛(wèi)星的速度，故同步衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星的線速度速度均小于7．9km/s，B正確；由可知赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體向心加速度比同步衛(wèi)星向心加速度小，D錯(cuò)誤。3.（單選）如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的定滑輪以輕繩牽掛在B點(diǎn)，另一條輕繩一端系重物C繞過(guò)滑輪后另一端固定在墻上A點(diǎn)，若改變B點(diǎn)位置使滑輪發(fā)生移動(dòng)，同時(shí)適當(dāng)調(diào)節(jié)A點(diǎn)的位置使AO段繩子始終保持水平，則可以判斷懸點(diǎn)B所受拉力F的大小變化情況是

A．若B左移，F(xiàn)將增大B．若B右移，F(xiàn)將減小C．無(wú)論B左移、右移，F(xiàn)都保持不變D．無(wú)論B左移、右移，F(xiàn)都減少參考答案：C4.（單選）在直角坐標(biāo)系O-xyz中有一四面體O-ABC，其頂點(diǎn)坐標(biāo)如圖所示。在原點(diǎn)O固定一個(gè)電荷量為-Q的點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法正確的是A.A,B,C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

B.平面ABC構(gòu)成一個(gè)等勢(shì)面C.若將試探電荷+q自A點(diǎn)沿+x軸方向移動(dòng)，其電勢(shì)能增加D.若在A、B、C三點(diǎn)放置三個(gè)點(diǎn)電荷，-Q所受電場(chǎng)力的合力可能為零參考答案：C

解析：A、根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的分布情況可知：A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不同，而場(chǎng)強(qiáng)是矢量，則A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同．故A錯(cuò)誤．B、A、B、C三點(diǎn)處于同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相同，由于A、B、C三點(diǎn)所在的等勢(shì)面為球面，所以平面ABC不是等勢(shì)面．故B錯(cuò)誤．C、若將試探電荷+q自A點(diǎn)沿+x軸方向移動(dòng)，該試探電荷受到吸引力，吸收力方向一定沿著x軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力對(duì)該試探電荷做負(fù)功，其電勢(shì)能將增加．故C正確．D、若在A、B、C三點(diǎn)放置三個(gè)點(diǎn)電荷，任意兩個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)-Q的電場(chǎng)力的合力與第三個(gè)電荷對(duì)-Q的電場(chǎng)力不在同一直線上，所以三個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)-Q的合力不可能為零，故D錯(cuò)誤．故選：C．5.（多選）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一固定軌道，其中AB是長(zhǎng)為R的粗糙水平直軌道，BCD是圓心為O、半徑為R的3/4光滑圓弧軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)．在推力作用下，質(zhì)量為m的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)即撤去推力，小滑塊恰好能沿圓軌道經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)C．重力加速度大小為g．則小滑塊(BD)A．經(jīng)B點(diǎn)時(shí)加速度為零B．在AB段運(yùn)動(dòng)的加速度為2.5gC．在C點(diǎn)時(shí)合外力的瞬時(shí)功率為D．上滑時(shí)動(dòng)能與重力勢(shì)能相等的位置在OD上方參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某興趣小組想通過(guò)物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，他們提出了以下幾種猜想：①W∝，②W∝v，③W∝v2。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感器（用來(lái)測(cè)量物體每次通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度），每次實(shí)驗(yàn)，物體從不同初始位置處由靜止釋放。同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下表格來(lái)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中L1、L2、L3、L4……，代表物體分別從不同初始位置處無(wú)初速釋放時(shí)初始位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4……，表示物體每次通過(guò)Q點(diǎn)的速度。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234…….LL1L2L3L4…….vv1v2v3v4……他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L－v圖象，并得出結(jié)論W∝v2。他們的做法是否合適，你有什么好的建議？___________________________________________________________________。在此實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力的大小_______（填“會(huì)”或“不會(huì)”）影響探究出的結(jié)果參考答案：7.圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電源，打點(diǎn)的時(shí)間間隔用Δt表示。在小車(chē)質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來(lái)研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。（1）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：①平衡小車(chē)所受的阻力：小吊盤(pán)中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車(chē)，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列________的點(diǎn)。②按住小車(chē)，在小吊盤(pán)中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車(chē)中放入砝碼。③打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車(chē)，獲得帶有點(diǎn)列的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車(chē)中砝碼的質(zhì)量m。④按住小車(chē)，改變小車(chē)中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個(gè)間隔標(biāo)注一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s1，s2，…。求出與不同m相對(duì)應(yīng)的加速度a。⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出關(guān)系圖線。若加速度與小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m處應(yīng)成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：①本實(shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車(chē)中砝碼的質(zhì)量時(shí)，小車(chē)所受的拉力近似不變，小吊盤(pán)和盤(pán)中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿(mǎn)足的條件是_______________________。②設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測(cè)量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。③圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車(chē)受到的拉力為_(kāi)__________，小車(chē)的質(zhì)量為_(kāi)__________。參考答案：8.如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌P、Q相距L=1m，處在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路。其中水平放置的兩平行金屬板間距離d=10mm，定值電阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金屬棒ab電阻r=2Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.3T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過(guò)導(dǎo)軌平面。金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，兩極板之間質(zhì)量m=1×10－14kg、帶電荷量q=－1×10－15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，兩極板間的電壓為

V；金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度為

m/s。參考答案：0.3，49.一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，正極板接地，在兩極板間有一負(fù)電荷（電量很小，不影響電場(chǎng)分布）固定在P點(diǎn)，如圖所示，U表示電容器的電壓，EP表示負(fù)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，若保持正極板不動(dòng)，將負(fù)極板移到圖中虛線所示的位置，則U________（填變大、變小或者不變），EP________（填變大、變小或者不變）.參考答案：變小

不變10.太空宇航員的航天服能保持與外界絕熱，為宇航員提供適宜的環(huán)境。若在地面上航天服內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0，體積為2L，溫度為T(mén)0，到達(dá)太空后由于外部氣壓降低，航天服急劇膨脹，內(nèi)部氣體體積增大為4L。所研究氣體視為理想氣體,則宇航員由地面到太空的過(guò)程中，若不采取任何措施，航天服內(nèi)氣體內(nèi)能

（選填“增大”、“減小”或“不變”）。為使航天服內(nèi)氣體保持恒溫，應(yīng)給內(nèi)部氣體

（選填“制冷”或“加熱”）。參考答案：減小

；

加熱11.一點(diǎn)光源以功率P向外發(fā)出波長(zhǎng)為λ的單色光，若已知普朗克恒量為h，光速為c，則此光源每秒鐘發(fā)出的光子數(shù)為

個(gè)，如果能引起人的視覺(jué)反應(yīng)的此單色光的最小強(qiáng)度是人的視網(wǎng)膜單位面積上每秒鐘獲得n個(gè)光子，那么當(dāng)人距離該光源

遠(yuǎn)時(shí)，就看不清該光點(diǎn)源了。（球面積公式為，式中r為球半徑）參考答案：

答案：12.如圖所示，兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和M，A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子。為使A和B在振動(dòng)過(guò)程中不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則它們的振幅不能大于

，它們的最大加速度不能大于

參考答案：

略13.放射性同位素C被考古學(xué)家稱(chēng)為“碳鐘”，它可以用來(lái)判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會(huì)形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個(gè)新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應(yīng)方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機(jī)體中C的含量是不變的．當(dāng)生物體死亡后，機(jī)體內(nèi)C的含量將會(huì)不斷減少．若測(cè)得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：考點(diǎn)：原子核衰變及半衰期、衰變速度．專(zhuān)題：衰變和半衰期專(zhuān)題．分析：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫(xiě)出核反應(yīng)方程；經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，通過(guò)剩余的量確定半衰期的次數(shù)，從而求出遺骸距今約有多少年．解答：解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，．經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測(cè)得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據(jù)=得，n=2，即經(jīng)過(guò)2個(gè)半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

11460點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道在核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，以及知道半衰期的定義．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）用DIS描繪電場(chǎng)等勢(shì)線的實(shí)驗(yàn)中，在平整的木板上依次鋪放白紙、復(fù)寫(xiě)紙和導(dǎo)電紙．在導(dǎo)電紙上平放兩個(gè)圓柱形電極A與B，分別與直流電源的正、負(fù)極相連，如圖所示．若以A、B連線為x軸，A、B連線的中垂線為y軸．將一個(gè)探針固定在y軸上的某一點(diǎn)，沿x軸移動(dòng)另一個(gè)探針，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)，計(jì)算機(jī)屏幕上電壓測(cè)量值始終為零，若電源及連線都是完好的，可能的故障是________．將實(shí)驗(yàn)故障排除后，探針從BO間某處沿x軸向電極A移動(dòng)的過(guò)程中，計(jì)算機(jī)屏幕上電壓測(cè)量值的變化情況是___________。

參考答案：答案：導(dǎo)電紙的涂導(dǎo)電物質(zhì)的一面朝下了；先負(fù)的絕對(duì)值逐漸減小后正的逐漸增大15.用簡(jiǎn)單的模塊電路來(lái)設(shè)計(jì)一盞指示燈。白天指示燈自動(dòng)點(diǎn)亮，夜晚自動(dòng)熄滅。夜晚如果有人靠近，燈自動(dòng)點(diǎn)亮，當(dāng)人離開(kāi)后，指示燈自動(dòng)熄滅。根據(jù)題意，在下列模塊中選擇符合要求的模塊，將其前面的符號(hào)填入空格：A．小燈；B．蜂鳴器；C．電動(dòng)機(jī)；D．光傳感器；E．聲傳感器；F．紅外傳感器；G．接觸傳感器；H．“非”門(mén)控制器；I．“與”門(mén)控制器；J．“或”門(mén)控制器。（1）傳感器選擇_______________________；

（2）控制器選擇_______________________；（3）執(zhí)行器選擇_______________________。參考答案：（1）D和F；（2）J；（3）A

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑R=10cm，AB與屏幕垂直并接觸于A點(diǎn)，激光束a射向半圓形玻璃磚的圓心O，激光束a對(duì)準(zhǔn)O點(diǎn)從圖示位置在紙面內(nèi)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)角度為30°時(shí)，光屏上有兩個(gè)光斑，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)的角度剛好為45°時(shí)，光屏上恰好只有一個(gè)光斑，求：①玻璃磚的折射率n；②當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)角度為30°時(shí)，光屏上兩個(gè)光斑之間的距離L．參考答案：①

（2分）②光路如右圖所示，，，（1分）又 （1分）兩個(gè)光斑S1-、S2之間的距離為（cm）（1分）17.“B超”可用于探測(cè)人體內(nèi)臟的病變狀況，如圖是超聲波從肝臟表面入射，經(jīng)折射與反射，最后從肝臟表面射出的示意圖．超聲波在進(jìn)入肝臟發(fā)生折射時(shí)遵循的規(guī)律與光的折射規(guī)律類(lèi)似，可表述為=（式中θ1是入射角，θ2是折射角，v1、v2分別是超聲波在肝外和肝內(nèi)的傳播速度），超聲波在腫瘤表面發(fā)生反射時(shí)遵循的規(guī)律與光的反射規(guī)律相同．已知v2=0.9v1，入射點(diǎn)與出射點(diǎn)之間的距離是d，入射角是i，腫瘤的反射面恰好與肝臟表面平行，求解腫瘤離肝臟表面的深度h為多少？參考答案：【考點(diǎn)】：光的折射定律；超聲波及其應(yīng)用；光的反射定律．【專(zhuān)題】：光線傳播的規(guī)律綜合專(zhuān)題．【分析】：本題實(shí)質(zhì)上考查了光的折射、反射的應(yīng)用，根據(jù)題意正確畫(huà)出超聲波折射的線路圖，依據(jù)幾何關(guān)系以及折射定律即可求解．：解：已知入射角為i，設(shè)折射角為r，如圖，根據(jù)題意有：而v2=0.9v1，由，解得：．答：腫瘤離肝臟表面的深度h為【點(diǎn)評(píng)】：本題考查角度新穎，有創(chuàng)新性，解答這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是正確畫(huà)出“光路圖”，然后根據(jù)幾何關(guān)系求解．18.如圖所示，A、B兩個(gè)氣缸中裝有體積均為10L、壓強(qiáng)均為1atm（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）、溫度均為27的空氣，中