天津第七中学2021年高三物理月考试题含解析

天津第七中学2021年高三物理月考试题含解析一、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.(多选)如图所示是某卫星绕地飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道。A点是2轨道的近地点，B点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的的运行速率为7.7km/s，则下列说法中正确的是A．卫星在2轨道经过A点时的速率一定大于7.7km/sB．卫星在2轨道经过B点时的速率可能大于7.7km/sC．卫星在3轨道所具有的机械能等于2轨道所具有的机械能D．卫星分别在1、2轨道经过A点时的加速度相同参考答案：AD2.如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M和N，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M、N等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab，则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是

（

）

A.沿纸面逆时针转动

B.沿纸面顺时针转动

C.a端转向纸外，b端转向纸里

D.a端转向纸里，b端转向纸外

参考答案：D3.（单选）地面光滑，绳子与滑轮的摩擦不计，人用力F拉绳子，人车保持相对静止，关于车对人的摩擦力方向A．向左B．向右C．可能向左D．可能没有摩擦力参考答案：CD车和人有共同的加速度，当人的质量大于车的质量时，人需要的合外力大于车所需要的合外力，人受到摩擦力向左，车受到的摩擦力向右；同理当人的质量小于车的质量人受到的摩擦力向右；当人的质量等于车的质量时，摩擦力等零。4.如图所示，在竖直放置间距为的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电场。有一质量为，电荷量为的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为。则点电荷运动到负极板的过程A.加速度大小为B.所需的时间为C.下降的高度为D.电场力所做的功为参考答案：B解：点电荷在电场中的受力如图所示，点电荷所受的合外力为由牛顿第二定律得故A错；点电荷在水平方向的加速度为，由运动学公式d/2=a1t2/2,所以，故B正确，点电荷在竖直方向上做自由落体运动，所以下降的高度，故C错误；由功公式W=Eqd/2,故D错误。综上所述本题答案是：B【点睛】由于电荷水平方向和竖直方向都受到力的作用，根据水平方向上的运动求出运动时间，再结合竖直方向上自由落体运动求出下落的高度。5.（多选）下列关于近代物理知识的描述中，正确的是（）A．当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用紫光照射也一定会存电子逸出B．处于n=3能级状态的大量氢原子自发跃迁时，能发出3种频率的光子C．衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的D．在N+He→O+X核反应中，X是质子，这个反应过程叫a衰变E．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定参考答案：考点：原子核的结合能；玻尔模型和氢原子的能级结构；原子核衰变及半衰期、衰变速度．分析：当光的频率大于或等于极限频率时，才能发生光电效应；根据数学组合，即可求得几种光子；β射线实际上是中子转变成质子而放出的电子；当放出氦原子核的衰变，才是α衰变，比结合能越大，原子核越稳定，从而即可求解．解答：解：A、当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，若改用紫光照射，其频率大于蓝光，则一定能发生光电效应，故A正确；B、处于n=3能级状态的大量氢原子自发跃迁时，根据数学组合=3，即可能发出3种频率的光子，故B正确；C、β射线实际上是中子转变成质子而放出的电子而形成的，故C错误；D、N+He→O+X核反应中，X是质子，这个反应过程不叫α衰变，只有是氦原子核，才是α衰变，故D错误；E、比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故E正确；故选：ABE．点评：考查光电效应的条件，掌握跃迁放出与吸收的光子，注意β射线从何而来，及衰变的类型与区别，掌握比结合能与结合能的不同．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图所示的电路中，R1=10欧，R6=50欧，已知R1<R2<R3<R4<R5<R6，则A、B间总电阻的范围是

。参考答案：Ω<R<5Ω7.在如图所示的电场中，一电荷量q=﹣1.0×10﹣8C的点电荷在A点所受电场力大小F=2.0×10﹣4N．则A点的电场强度的大小E=

N/C；该点电荷所受电场力F的方向为

．（填“向左”“向右”）参考答案：2.0×104；向左【考点】电场线；电场强度．【分析】根据电场强度的定义式E=，可以直接求解．（2）在电场中某点电场强度的方向沿该点电场线的切线方向，正电荷受力方向和电场方向一致，负电荷受力方向和电场方向相反．【解答】解：A点电场强度的大小为：E=N/C==2.0×104N/C根据负电荷受力方向和电场方向相反可得：点电荷在A点所受电场力的方向向左故答案为：2.0×104；向左8.质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动中所受阻力恒定。当汽车的加速度为a、速度为v时，发动机的功率是P1，则当功率是P2时，汽车行驶的最大速率为

。参考答案：9.右图是自行车传动机的示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。⑴假设脚踏板的转速为r/s,则大齿轮的角速度是___rad/s；⑵要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径，小齿轮Ⅱ的半径外，还需要测量的物理量是___；

⑶用上述量推导出自行车前进速度的表达式：__。参考答案：⑴

⑵后轮的半径

⑶10.如图所示为研究光电效应规律的实验电路，利用此装置也可以进行普朗克常量的测量。只要将图中电源反接，用已知频率ν1、ν2的两种色光分别照射光电管，调节滑动变阻器……已知电子电量为e，要能求得普朗克常量h，实验中需要测量的物理量是

；计算普朗克常量的关系式h=

(用上面的物理量表示)。参考答案：11.在正三角形的三个顶点A、B、C上固定三个带等量正点的点电荷，其中心P点的电势为U1，与P点关于AB边对称的P’点的电势为U2，如图所示，则U1

U2（填“＞”、“＜”、“＝”），现取走B点的点电荷，则P’的电势为

。参考答案：

答案：＞

12.建筑、桥梁工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长，其伸长量不仅与和拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关．人们发现对同一种金属，其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量．用E表示，即:；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器；游标卡尺；米尺；天平；固定装置等．设计的实验如图所示．该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h（横截面面积的变化可忽略不计）。用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m(不超量程)．用游标卡尺测长度时如下图，右图是左图的放大图（放大快对齐的那一部分），读数是

。用以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为:E=

．参考答案：（1）8.94mm

(2分)

（2）13.在“观察水波的干涉”实验中得到如图所示的干涉图样．O1、O2为波源，实线表示波峰，虚线为P位置与波源连线，且O1P=O2P．（1）P点是振动加强点（选填“加强”或“减弱”）．（2）（单选题）若有一小纸片被轻放在P点浮于水面上，则此后纸片运动情况是D（A）一定沿箭头A方向运动

（B）一定沿箭头B方向运动（C）一定沿箭头C方向运动

（D）在P点处随水面上下运动．参考答案：解：（1）据图可知，两列波的波长相同，所以两列波的频率相同，由于且O1P=O2P，所以路程差为半个波长的整数倍，所以该点P为振动加强点．（2）据波传播的特点，各质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，所以小纸片在P点随水面上下运动，故ABC错误，D正确．故答案为：（1）加强；（2）D．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）在研究某物体的运动规律时打下如图所示的一条纸带.已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，相邻两记数点间还有四个点未画出.由纸带上的数据可知，打E点时物体的速度=______m/s，物体运动的加速度=

m/s2.（结果保留两位有效数字）参考答案：答案：0.25，0.3015.）在“探究恒力做功和物体动能变化之间的关系”实验中。主要实验步骤如下：a．用天平测出小车质量M=0.4kg，并记录。b．按图1安装实验器材，先不放小吊盘，调整定滑轮的高度，使细线与木板平行。c．平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫薄木块，并反复移动其位置，直到用手轻拨小车，打点计时器能打出一系列均匀的点，关闭电源。d．吊上小吊盘，放入适当的物块，（吊盘和物块的总重远小于小车的重），将小车停在打点计时器附近，接通电源，后释放小车，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，关闭电源。e．改变吊盘和物块的总质量,更换纸带，重复步骤d，打2～3条纸带。完成下列填空：①如图所示是某次实验中得到的一条纸带的一部分，A、B、C是前面三个相邻的计数点，D、E、F是后面三个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，计数点间的距离如图所示，则打E点时小车的速度大小vE=

；（用题中的物理量符号表示）②要完成本次实验遗漏测量的物理量是：

；③利用上图纸带中的物理量，最好从

点到

点来探究恒力做功和小车动能变化之间关系。若上述物理量间满足关系式

，则表明在上述过程中，恒力做功等于物体动能变化。（重力加速度为g，用上述物理量的符号表示）④某同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离s，计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2－v02，然后建立△v2～s坐标系，通过描点法得到的图象如图2所示，结合图象可求得该次实验中小车所受合外力的大小为_____

_____N.参考答案：①

（2分）

②小吊盘和物块总质量m（2分）③B

E

（2分）,

（4分）④0.5

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.深海潜水作业中，潜水员的生活舱中注入的是高压氮氧混合气体.该混合气体在1个标准大气压下、温度为T时的密度为ρ.当生活舱内混合气体的压强为31个标准大气压，温度为T时，潜水员在舱内一次吸入混合气体的体积为V.①求潜水员一次吸入混合气体的质量m;②若混合气体总质量的2.0%是氧气，氧气的摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，求潜水员一次吸入氧气分子的个数N.参考答案：17.一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5.5s后警车发动起来，并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在25m/s以内．问：（1）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？（2）判定警车在加速阶段能否追上货车？（要求通过计算说明）（3）警车发动后要多长时间才能追上货车？参考答案：18.如图16所示，为一磁约束装置的原理图，圆心为原点O、半径为R0的圆形区域Ⅰ内有方向垂直xoy平面向里的匀强磁场。一束质量为m、电量为q、动能为E0的带正电粒子从坐标为(0、R0)的A点沿y负方向射入磁场区域Ⅰ，粒子全部经过x轴上的P点，方向沿x轴正方向。当在环形区域Ⅱ加上方向垂直于xoy平面的匀强磁场时，上述粒子仍从A点沿y轴负方向射入区域Ⅰ，粒子经过区域Ⅱ后从Q点第2次射入区域Ⅰ，已知OQ与x轴正方向成600。不计重力和粒子间的相互作用。求：

(1)区域Ⅰ中磁感应强度B1的大小；(2)若要使所有的粒子均约束在区域内，则环形区域Ⅱ中B