2021年安徽省蚌埠市新集中学高三物理月考试卷含解析

1、2021年安徽省蚌埠市新集中学高三物理月考试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. （单选）如图所示，长为l的轻杆A一端固定一个质量为m的小球B，另一端固定在水平转轴O上，轻杆绕转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为。在轻杆与水平方向夹角从0增加到90的过程中，下列说法正确的是 （ ）A小球B受到的合力的方向沿着轻杆A B小球B受到轻杆A作用力的大小为m2lC小球B受到轻杆A的作用力对小球B不做功D小球B受到轻杆A的作用力对小球B做功为mgl+m2l2参考答案：A2. （多选）如图所示，在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，杆与水平方向的夹角

2、=30，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h让圆环沿杆由静止滑下，滑到杆的底端时速度恰为零则在圆环下滑过程中（）A圆环和地球组成的系统机械能守恒B当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大C弹簧的最大弹性势能为mghD弹簧转过60角时，圆环的动能为参考答案：考点：机械能守恒定律专题：机械能守恒定律应用专题分析：分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况，只有重力弹簧的拉力做功，所以圆环机械能不守恒，但是系统的机械能守恒；沿杆方向合力为零的时刻，圆环的速度最大；当圆环的速度变为零时，弹簧的形变量最大，此时弹性势能最大；根据动能定理可以求出弹簧转过60角时，圆环的动

3、能的大小解答：解：A、圆环沿杆滑下，滑到杆的底端的过程中有两个力对圆环做功，即环的重力和弹簧的拉力；所以圆环的机械能不守恒，如果把圆环和弹簧组成的系统作为研究对象，则系统的机械能守恒，故A选项错误；B、当圆环沿杆的加速度为零时，其速度最大，动能最大，此时弹簧处于伸长状态，给圆环一个斜向上的拉力，故B错误；C、根据功能关系可知，当圆环滑到最底端时其速度为零，重力势能全部转化为弹性势能，此时弹性势能最大，等于重力势能的减小量即为mgh，故C选项正确；D、弹簧转过60角时，此时弹簧仍为原长，以圆环为研究对象，利用动能定理得：，故D正确故选：CD点评：对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根

4、本方法这是一道考查系统机械能守恒的基础好题3. 如图所示,MN 是磁感应强度为B 的匀强磁场的边界. 一质量为m、电荷量为q 的粒子在纸面内从O 点射入磁场. 若粒子速度为v0,最远能落在边界上的A 点. 下列说法正确的有(A) 若粒子落在A 点的左侧,其速度一定小于v0 (B) 若粒子落在A 点的右侧,其速度一定大于v0 (C) 若粒子落在A 点左右两侧d 的范围内,其速度不可能小于v0 -qBd/2m(D)若粒子落在A 点左右两侧d 的范围内,其速度不可能大于v0 +qBd/2m参考答案：BC4. 如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30的光滑斜面上.A、B两小球

5、的质量分别为mA、mB，重力加速度为g,若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为A.都等于 B.和0C.和0 D. 0和参考答案：D5. （多选）如图所示，质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A点和C点当轻杆绕轴BC以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，若绳a、b的长分别为la、lb，且lal，则（）A绳b烧断前，绳a的拉力大于mg，绳b的拉力等于m2lbB绳b烧断瞬间，绳a的拉力突然增大C绳b烧断后，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D绳b烧断后，小球仍在水平面内

6、做匀速圆周运动参考答案：考点：向心力专题：匀速圆周运动专题分析：绳b被烧断后，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动或圆周运动绳b被烧断前，a绳中张力等于重力，在绳b被烧断瞬间，a绳中张力与重力的合力提供小球的向心力，而向心力竖直向上，绳b的张力将大于重力若角速度较小，小球原来的速度较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动，若角速度较大，小球原来的速度较大，小球可能在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动解答：解：A、绳b烧断前，绳a的拉力等于mg，绳b的拉力等于m2lb故A错误B、绳b被烧断前，小球在竖直方向没有位移，加速度为零，a绳中张力等于重力，在绳b被烧断瞬间，a绳中张力与重力的合

7、力提供小球的向心力，而向心力竖直向上，绳b的张力将大于重力，即张力突然增大故B正确C、若角速度较小，小球原来的速度较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动故C正确D、若角速度较大，小球原来的速度较大，小球可能在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动故D错误故选：BC点评：本题中要注意物体做圆周运动时，外界必须提供向心力C、D两项还可根据机械能守恒与向心力知识求解小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动或圆周运动角速度的范围二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 为了探究受到空气阻力时，物体运动的速度随时间的变化规律，某同学采用了探究“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置

8、如图1所示实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车_ (选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s0050100150200250速度v/(ms1)012019023026028029请根据实验数据在图2中作出小车的vt图象图2 通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据vt图象简要阐述理由参考答案：之前图象如图所示同意，在vt图象中，速度越大时

9、，加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大解析打点计时器要在释放小车之前接通电源选取合适的坐标标度，描点连线即可作出图象，如图所示vt图象的斜率表示加速度的大小，由图象可知，其速度越来越大，加速度越来越小，则小车所受空气阻力越来越大7. 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图甲所示为实验装置的简图。(交流电的频率为50 Hz)（1）如图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_ _m/s2。(保留两位有效数字)（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：实验次数12345678小车加速度

10、a/ms21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg14.003.453.032.502.001.411.000.60请在如图12所示的坐标纸中画出图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是_。参考答案：8. （4分）磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为B2/2，式中B是磁感强度，是磁导率，在空气中为一已知常数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离l，

11、并测出拉力F，如图所示。因为F所作的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感强度B与F、A之间的关系为B 。参考答案：答案：(2F/A)1/29. 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图甲为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）（1）图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a（m/s2）1.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m（kg）0.250.290.330.400.5

12、00.711.001.671/m（1/kg）4.003.453.032.502.001.411.000.60请在下图的方格坐标纸中画出a-1/m图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数1/m之间的关系式是 （3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如右下图所示。该图线不通过原点，其主要原因是 参考答案：(1)3.2m/s2（3分）；(2)如图所示，a=1/2m（m/s2）（作图3分，结论2分）；(3)。（2分） （1）根据匀变速直线运动的推论可解。（2）描点，连线，让尽可能多的点在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，误差较大的点应舍去。根

13、据数学知识求出所作直线的方程即可。（3）由图象可看出，当力F为一大于零的值时，加速度a仍为零，说明实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。10. 甲、乙两同学做测量反应时间的实验，实验时，甲用手握住直尺的上部，乙用一只手在直尺下部做握住直尺的准备，此时乙的拇指上端与直尺的19.00cm刻度对齐当看到甲放开手时，乙立即去握住直尺，该图是测 （填“甲”或“乙”）的反应时间，此时乙的拇指上端与直尺的6.20cm刻度对齐则所测同学的反应时间为 s（取g=10m/s2）参考答案：乙，0.16【考点】自由落体运动【分析】直尺下降的时间就是人的反应时间，根据自由落体运动的位移求出反应时间【解答】解：甲放开手，

14、乙去握直尺，可知测量的是乙的反应时间根据h=得：t=0.16s故答案为：乙，0.1611. 某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量关系的实验，图中（甲）为实验装置简图。钩码的总质量为，小车和砝码的总质量为（1）他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列说法中正确的是_（选填字母代号）.A实验时要平衡摩擦力 B实验时不需要平衡摩擦力C钩码的重力要远小于小车和砝码的总重力 D实验进行时应先释放小车再接通电源（2）如图（乙）所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点)，已知打点计时器采用的是频率为50

15、HZ的交流电，其中L1=3.07cm, L2=12.38cm, L3=27.87cm, L4=49.62cm。则打C点时小车的速度为 m/s，小车的加速度是 m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)（3）由于他操作不当得到的aF关系图象如图所示，其原因是：_(4)实验中要进行质量和的选取，以下最合理的一组是（ ） A. =200, =10、15、20、25、30、40B. =200, =20、40、60、80、100、120C. =400, =10、15、20、25、30、40D. =400, =20 40、60、80、100、120参考答案：（1）AC (2分，选对一个给1分) （2） 1.

16、24 (2分) 6.22 (2分) （3）没有平衡摩擦力或木板的倾角过小（2分） （4）C（2分）12. 如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球质量为m，平衡时小球在A处，今用力压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为 。参考答案：m g + k x13. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图19所示，经0.6s时间质点a从t=0开始第一次到达波峰位置，则这列波的传播速度为 m/s，质点b第一次出现在波谷的时刻为 s。参考答案：5 1.4因为a第一次到波峰的时间为=0.6，T=0.8s，波长=4m，由v=5m/s。波传到8m处的时间为一个T，又经到波谷，所以时间t= T+=

17、1.4s。三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图所示是在“研究做匀变速直线运动”的实验中得到的条纸带(实验中打点计时器所接低压交流电源的频率为50Hz)，从某点开始每隔4个点取一个计数点，依照打点的先后顺序依次编为0、1、2、3、4、5、6，测得S1=518 cm，S2=440 cm，S3=362 cm，S4=278 cm，S5=200 cm，S6=122 cm(以下两问计算结果均保留两位小数)(1)物体加速度的大小a= m/s2，方向 (填“AB”或“BA”)(2)打点计时器打计数点3时，物体的速度大小v3= m/s参考答案：（1）0.80 （2）0.32（1）由于

18、每5个计时点取一个记数点，所以计数点间的时间间隔为T=0.1s，根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，得：s4-s1=3a1T2，s5-s2=3a2T2，s6-s3=3a3T2，为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：a= （a1+a2+a3），代入题目告诉的已知条件，即小车运动的加速度计算表达式为：a= ；a= m/s2=0.80m/s2.由题意知加速度的方向。（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小=0.32m/s2。15. 如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力

19、的关系”的实验装置（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持 不变，用钩码所受的重力作为 ，用DIS测小车的加速度（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量在某次实验中根据测得的多组数据可画出aF关系图线（如图所示）分析此图线的OA段可得出的实验结论是 （单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 （A）小车与轨道之间存在摩擦（B）导轨保持了水平状态（C）所挂钩码的总质量太大（D）所用小车的质量太大参考答案：解：（1）因为要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受外力；（2）由于OA段aF关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力

20、成正比；由实验原理：mg=Ma得a=，而实际上a=，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足Mm造成的故答案为：（1）小车的总质量，小车所受外力，（2）在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，C，四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图甲所示，单匝矩形闭合导线框bed处于匀强磁场中，线框电阻为R，b、d的边长分别为Ll、L2;磁感应强度B的大小随时间变化的规律如图乙所示.(1)求02t0时间内，回路中电流I1的大小和方向;(2)求t0时刻ab边受到的安培力大小F; (3)在2t0时刻后线框绕cd边以角速度匀速转动，计算线框中感应电流的有效值I2，并求线框从中性面开始转过90的过程中，通过导线横截面的电量q.参考答案：17. （计算）如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧一端固定，静止斜靠在光滑斜面上，另一自由端恰好与水平线AB齐平，一长为的轻质L细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，O点到AB的距离为2L现将细线拉至水平，小球从位置C由静止释放，到达O点正下方时，细线刚好被拉断当小球运动到A点时恰好能沿斜面方向压缩弹簧，不计碰撞时的机械能损失，弹簧的最大压缩量为L（在弹性限度内），求：（1）细线所能承受的最大拉力H；（2）斜面的倾角；（3）弹簧所获得的最大弹性势能Ep参考答案：（1）细绳所能承受的最大拉力是3mg； （2）斜面的倾角是4