山西省太原市柴村第一中学2021年高三物理月考试卷含解析

山西省太原市柴村第一中学2021年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1.一斜面倾角为θ，A、B两个小球均以水平初速度vo水平抛出(如图所示)，A球垂直撞在斜面上，B球落到斜面上的位移最短，不计空气阻力，则A、B两个小球下落时间tA与tB之间的关系为(

)A.tA=tB

B.tA=2tBC.tB=2tA

D.无法确定

参考答案：C2.如图所示，在边长为L的正方形PQMN区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在MN边界放一刚性挡板，粒子能碰到挡板则能够以原速率弹回。一质量为同m、带电荷量为q的粒子以某一速度从P点射入，恰好从Q点射出，下列说法正确的是A.带电粒子一定带负电荷B.带电粒子的速度最小值为C.若带电粒子与挡板碰撞，则受到挡板作用力的冲量为D.带电粒子在磁场中运动时间可能为参考答案：CD【详解】若粒子运动轨迹如图所示：由左手定则可知，粒子带负电，粒子做圆周运动的轨道半径最小：，由牛顿第二定律得：；解得：，故B正确；若粒子带正电，粒子与挡板MN碰撞后恰好从Q点射出，粒子运动轨迹如图所示：由几何知识得：，解得：，由牛顿第二定律得：；解得：，由动量定理得：，故A错误，C正确；若粒子正电，粒子在磁场中的运动轨迹对应的圆心角为，粒子在磁场中的运动时间：，故D正确.3.（单选）如图所示，足够长的水平传送带以速度ν沿顺时针方向运动，传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接，曲面上的A点距离底部的高度为h=0.45m。一小物块从A点静止滑下，再滑上传送带，经过一段时间又返回曲面，g取，则下列说法正确的是（

）A．若ν=1m／s，则小物块能回到A点B．若ν=2m／s，则小物块能回到A点C．若ν=5m／s，则小物块能回到A点D．无论ν等于多少，小物块均能回到A点参考答案：C4.倾角为30°的长斜坡上有C、O、B三点，CO=OB=10m，在O点竖直的固定一长10m的直杆AO。A端与C点、坡底B点间各连有一光滑的钢绳，且各穿有一钢球（视为质点），将两球从A点由静止开始、同时分别沿两钢绳滑到钢绳末端，如右图所示，则小球在钢绳上滑行的时间tAC和tAB分别为（取g=10m/s2）

（

）A．2s和2sB．和2sC．和4sD．4s和参考答案：A设CO为l，则BO=AO=CO=l，小球在钢绳AC上滑行，加速度aAC=gsin30°，位移SAC=l，由，则tAC=2s；小球在钢绳AB上滑行，加速度aAB=gsin60°，位移SAB=l，由，则tAB=2s。5.将电量为3×10-6C的负电荷，放在电场中A点，受到的电场力大小为6×10-3N，方向水平向右，则将电量为6×10-6C的正电荷放在A点，受到的电场力为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，方向水平向左参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（2分）传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。图是一种测定位移的电容式传感器电路。在该电路中，闭合开关S一小段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中，通过电流表G的电流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始终为零”）参考答案：方向由a至b7.（4分）如图，在场强为E的匀强电场中有相距为的A、B两点，边线AB与电场线的夹角为，将一电量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功

；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功

；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功

，由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是：

。

参考答案：答案：，，电场力做功的大小与路径无关，只与始末位置有关。8.在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的

图示，如图所示．图上标出了F1、F2、F、F′'四个力，其中

（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的．若F与F′

的

_基本相等，

_基本相同，说明共点

力合成的平行四边行定则得到了验证．参考答案：

大小

方向本实验是通过两个弹簧秤的拉力作出的平行四边形得出合力，只要合力与实际的拉力重合，则实验成功；由图可知F′是由平行四边形定则得出的，故F′不是由弹簧秤直接测得的；F是通过一个弹簧秤测出的，故只要F与F′的大小和方向基本相同即可9.将一小球从高处水平抛出，最初2s内小球动能EK随时间t变化的图线如图所示，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。根据图象信息可知，小球的质量为

▲

kg，小球的初速度为

▲

m/s，最初2s内重力对小球做功的平均功率为

▲

W。参考答案：

0.125kg

m/s

12.5W

10.（4分）一根电阻丝接入100V的恒定电流电路中，在1min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交变电流的电路中，在2min内产生的热量也为Q，则该交流电压的峰值是

。

参考答案：

答案：100V11.在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则电源内阻的阻值为5Ω，滑动变阻器R2的最大功率为0.9W．参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：由图可知两电阻串联，V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压；当滑片向左端滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，则可知总电阻变化，由闭合电路欧姆定律可知电路中电流的变化，则可知内电压的变化及路端电压的变化，同时也可得出R1两端的电压变化，判断两图象所对应的电压表的示数变化；由图可知当R2全部接入及只有R1接入时两电表的示数，则由闭合电路的欧姆定律可得出电源的内阻；由功率公式可求得电源的最大输出功率及滑动变阻器的最大功率．解答：解：当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故=；由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V．由上分析可知，R1的阻值为5Ω，R2电阻为20Ω；当R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I==A=0.3A，则滑动变阻器消耗最大功率P=I2R=0.9W；故答案为：5，0.9．点评：在求定值电阻的最大功率时，应是电流最大的时候；而求变值电阻的最大功率时，应根据电源的最大输出功率求，必要时可将与电源串联的定值电阻等效为内阻处理．12.某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图（11）所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点，图中______________是F1、F2合力的理论值，________________是合力的实验值，需要进行比较的是____________________________________，通过本实验，可以得出结论：在误差允许的范围________________________________是正确的。参考答案：）F；F′；F与F′的大小是否相等，方向是否一致；力合成的平等四边形定则。13.如图所示，电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点。在以AB为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带点小球（可视为点电荷，重力可忽略），若带点小球在P点保持静止，则该小球带

电荷（选填“正”或“负”或“正或负”），设这时连线PA与AB的夹角为a，则tana=

。参考答案：

答案：正或负

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.有一额定电压为10V、额定功率在10～15W之间的用电器，小明同学想测定它的额定功率，实验室的工作人员提供了以下实验器材供其选用：直流电源E一个(电动势为15V，内阻不计)直流电压表V0一个(量程为0～3V，内阻为2kΩ)直流电流表A0一个（双量程0～0.6～3A，内阻不计）滑动变阻器一个：R阻（规格0～15Ω、1.8A）定值电阻三个：R1=1kΩ，R2=2kΩ，R3=5kΩ单刀单掷开关1个，导线若干根（1）小明同学研究以后发现，电压表量程不能满足实验要求，为完成测量，他将电压表进行了“改装”：在电压表上串联一个或几个电阻，利用分压关系，以满足电表偏转的要求。若“改装”成量程为12V的电压表，在三个给定的定值电阻中应选用

，将“改装”成的电压表内部结构电路图画在图甲方框中（标注出所用器材的符号）（2）“改装”后的电压表用

表示，选好器材后，他设计了以下三个实验电路图，如图乙所示。你认为有没有一个合理的电路，如有，请将其还原成实验原理图，画在图丙方框内；如没有，请你帮他设计一个合理的电路，并将其画在图丙方框内。（3）若该用电器正常工作时，电流表的指针如图丁所示，则它的额定功率为

W。参考答案：（1）、

（4分）（2）没有，新的电路如图示（4分）（3）12.0（2分）15.为了测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：A．待测干电池（电动势约为1.5V，内电阻约为5Ω）

B．电压表V（0～2V）C．电阻箱R1（0～99.9Ω）D．滑动变阻器R2（0～200Ω，lA）

E．开关S和导线若干（1）在现有器材的条件下，请你选择合适的实验器材，并设计出一种测量干电池电动势和内阻的方案，在方框中（答题纸上）画出实验电路图（标明所选的器材）；（2）利用你设计的实验方案连接好电路，在闭合开关、进行实验前，应注意

；（3）如果要求用图象法处理你设计的实验数据，通过作出有关物理量的线性图象，能求出电动势E和内阻r，则较适合的线性函数表达式是

（设电压表的示数为U，电阻箱的读数为R）。（4）利用你设计的电路进行实验，产生系统误差的主要原因是

。参考答案：（1）如图所示（2）将电阻箱的阻值调到最大（3）或

（4）电压表分流

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，已知球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力．求：(1)球B在最高点时，杆对水平轴的作用力大小．(2）球B转到最低点时，球B的速度是多大？参考答案：(1)球B在最高点时速度为v0，有，…………2得.…………1此时球A的速度为，…………2设此时杆对球A的作用力为FA，则

,…………1A球对杆的作用力为.…………1水平轴对杆的作用力与A球对杆的作用力平衡，再据牛顿第三定律知，杆对水平轴的作用力大小为F0=1.5mg.(2)设球B在最低点时的速度为，取O点为参考平面，据机械能守恒定律有

…………3解得。…………217.一列长为L的火车在平直轨道上做匀加速直线运动，加速度为a．火车先后经过A、B两棵树，所用时间分别为t1和t2．求：（1）火车分别经过A、B两棵树的平均速度大小（2）从火车车头的最前端到达A到火车车尾的最末端到达B所需的时间．参考答案：考点：平均速度；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：根据平均速度的定义式求出火车通过位置A、B的平均速度；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，结合速度时间公式求出车头通过A、B的瞬时速度，从而结合速度时间公式求出火车前端在A、B之间运动所需时间．解答：解：（1）火车经过A的平均速度：火车经过B的平均速度（2）前端通过A后经过时间火车速度达到=车头最前端通过A的速度同理火车最末端通过B的速度由此得出A到B运动的时间答：（1）火车分别经过A、B两棵树的平均速度大小，（2）从火车车头的最前端到达A到火车车尾的最末端到达B所需的时间点评：解决本题的关键掌握平均速度的定义式，知道匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度．18.（计算）如图所示，在xOy平面内存在I、II、III、IV四个