广东省广州市市番禺区南沙中学2021年高三物理月考试卷含解析

广东省广州市市番禺区南沙中学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.图示的螺线管与足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相连并固定在与水平面成角的平面内，间距为L的导轨电阻可忽略不计，处在垂直于斜面向上的匀强磁场中。横截面积为S的n匝螺线管电阻为，现有质量为m电阻为的金属杆ab垂直导轨并与导轨接触良好，若忽略螺线管磁场对金属杆ab的影响。松手后杆ab沿轨下滑，最终能匀速运动，今在螺线管内加水平向右的变化磁场，为使杆能以相同的速率匀速上滑，则磁感应强度的变化率为A．沿箭头方向增强，变化率为B．沿箭头方向减弱，变化率为C．沿箭头方向增强，变化率为D．沿箭头方向减弱，变化率为参考答案：B解析：螺线管中无磁场时杆向下切割运动做加速度逐渐减小的加速运动，稳定时匀速。若设匀速时的速度为V，则。欲使杆向上运动，杆中应通过由b向a的电流，由楞次定律知磁场应均匀减弱。若设螺线管中磁感应强度的变化率为，则其产生的感应电动势为此时ab杆切割磁感线产生的感应电动势为。由楞次定律知两股电流反向，故感应电流；再次匀速时满足，联立以上各式可解得,故选B2.如图所示的电路，a、b、c为三个相同的灯泡，其电阻大于电源内阻，当变阻器R的滑臂P向上移动时，下列判断中正确的是(

)A．b灯中电流变化值小于c灯中电流变化值B．a、b两灯变亮，c灯变暗C．电源输出功率增大

D．电源的供电效率增大参考答案：BC当滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，并联部分的总电阻变小，所以外电路总电阻变小，总电流变大，a灯变亮；总电流变大，电路内阻消耗电压增大，路端电压变小，通过c灯的电流变小，c灯变暗；总电流变大，通过c灯的电流变小，所以通过b灯的电流变大，b灯变亮，易得b灯中电流变化值大于c灯中电流变化值，所以A错B对；电源的输出功率根据P=EI即可判断，电源的供电效率根据即可判断，C对D错。3.如图有一个足够长倾角为30o的斜坡，一个小孩在做游戏时，从该斜坡顶端将一足球沿水平方向水平踢出去，已知足球被踢出时的初动能为9J，则该足球第一次落在斜坡上时的动能为（

）A．12J

B．21J

C．27J

D．36J参考答案：B4.如图所示，清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G。悬绳与竖直墙壁的夹角为α，悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的弹力大小为F2,则：A．F1＝

B．F2＝GtanαC．若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，则F1与F2的合力变大D．若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，则F1减小，F2增大参考答案：B5.（单选）如图所示，质点在F1、F2和F3三力作用下保持静止，已知其中F1的大小恒定不变，方向竖直向下，F2与水平方向夹角为θ（θ＜45°），但大小未知，则下列说法正确的是（）A．F3的最小值为F1cosθB．F3的大小可能为F1sinθC．F3的方向可能与F2的方向相反D．F2取不同的值，F2与F3的合力就有不同的值参考答案：考点：力的合成；共点力平衡的条件及其应用．分析：三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；题中第三个力F3与已知的两个力的合力相平衡．解答：解：A、通过作图可以知道，当F1、F2的合力F与F2垂直时合力F最小，等于F1cosθ，故A正确，B错误；C、三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；通过作图可知，当F1、F2的合力F可以在F1与F2之间的任意方向，而三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故力F3只能在F1与F2之间的某个方向的反方向上，可以在第二象限，也可以在第三象限，当F1、F2的合力F在第一象限时，力F3在第三象限，故C错误；D、由于三力平衡，F2与F3的合力始终等于F1，保持不变，故D错误；故选：A．点评：本题关键抓住三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，然后通过作图分析．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量M的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m（m＜M）的小滑块A（可视为质点）．初始时刻，A、B分别以v0向左、向右运动，最后A没有滑离B板．则最后A的速度大小为，速度方向为向右．参考答案：考点：动量守恒定律．专题：动量定理应用专题．分析：系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出速度的大小与方向．解答：解：最后A、B获得相同的速度，设此速度为v，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：Mv0﹣mv0=（M﹣m）v，解得：v=，方向向右；故答案为：，向右．点评：本题考查了求速度与运动时间问题，分析清楚物体的运动过程、应用动量守恒定律与动量定理即可正确解题．7.《验证牛顿第二定律实验》中，（1）认为沙和沙桶的重力为拉小车运动的合力，除了要平衡摩擦力、沙和沙桶总质量远小于小车及其上砝码总质量外，还要求调节

.（2）作出（m为小车及其上砝码总质量）如图，直线不过原点则有关原因说法是：

.参考答案：（1）定滑轮高度使细绳与长木板平形

（2）平衡摩擦力时倾角太小（没有平衡摩擦力、摩擦力太大了）8.如图14-1所示，是在高速公路上用的超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度．图7中p1、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是p1、p2由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔Δt＝1.0s，超声波在空气中传播的速度是v＝340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图14-2可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是______m，汽车的速度是________m/s.参考答案：1717.9解析测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔为1.0s，由题图可知p1、p2之间有30小格，故每一小格对应的时间间隔t0＝＝s，p1、n1间有12个小格，说明p1、n1之间的间隔t1＝12t0＝12×s＝0.4s．同理p2、n2之间的间隔t2＝0.3s.因而汽车接收到p1、p2两个信号时离测速仪的距离分别为x1＝v·，x2＝v·.汽车这段时间内前进的距离为x＝x1－x2＝v()＝17m.汽车在接收到p1、p2两个信号的时刻应分别对应于题图中p1、n1之间的中点和p2、n2之间的中点，其间共有28.5个小格，故接收到p1、p2两个信号的时间间隔t＝28.5t0＝0.95s，所以汽车速度为v车＝≈17.9m/s.9.如图，框架ABC由三根长度均为l、质量均为m的均匀细棒组成，A端用光滑铰链铰接在墙壁上。现用竖直方向的力F作用在C端，使AB边处于竖直方向且保持平衡，则力F的大小为

。若在C点施加的作用力改为大小为1.5mg、方向始终垂直于AC边的力F′，使框架从图示位置开始逆时针转动，运动过程中当框架具有最大动能时，力F′所做的功为__________。参考答案：mg，0.25πmgl

10.如图所示，在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电荷量分别为＋2q和－q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点而处于平衡状态，重力加速度为g，则细线对悬点O的作用力等于_________.参考答案：以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力如图：重力2mg、电场力，方向竖直向下，细线的拉力T，由平衡条件得：

11.

（选修3-4）（4分）如图所示，一列简谐横波在某一时刻的波的图象，A、B是介质中的二个质点．已知波是向x轴正方向传播的，由此可以判断：质点A的振幅为

cm，质点B此刻向

运动.

参考答案：答案：0.4；y轴正方向．（每空2分）12.如图所示，一放在光滑水平面上的弹簧秤，其外壳质量为，弹簧及挂钩质量不计，在弹簧秤的挂钩上施一水平向左的力F1=5N，在外壳吊环上施一水平向右的力F2=4N，则产生了沿F1方向上的加速度4m/s2，那么此弹簧秤的读数是______________N；外壳质量为__________kg。参考答案：答案：5；0.2513.地球绕太阳公转的轨道半径r=1.49×102(m)，公转周期T=3.16×107(s)，万有引力恒量G=6.67×10（N·m2/kg2），则太阳质量的表达式M=

，其值约为

kg（取一位有效数字）．参考答案：

答案：，2×1030三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.使用理想电压表、电流表、滑动变阻器、直流电源等仪器，研究一只小灯泡完整的伏安特性，测得I-U图象如图所示.已知滑动变阻器滑动片的有效移动长度为30cm，变阻器的最大阻值为22.5Ω，电源电动势为6V，内阻不计.

（1）在如图的虚线框内，不改变滑动变阻器和电源的位置，补上伏特表、安培表、灯泡，画出完整的电路图.要求滑动变阻器的滑动片向左滑动时，灯泡的电压增大.（2）根据I-U图象可知：从A到B的过程中灯泡的电阻逐渐

（选填“增大”、“减小”），改变的阻值为

Ω.

（3）在获得A→B段图线数据的过程中，滑动变阻器的滑动片向左移动了

cm的长度.

参考答案：（1）电流表内外接都可，滑动变阻器分压（测量电路右边接下接线柱）（2）增大，5

（3）1015.某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，实验装置如图所示，图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器。实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1，通过B的挡光时间为t2。为了证明小物体通过A、B时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明。①选出下列必要的实验测量步骤

A．用天平测出运动小物体的质量mB．测出A、B两传感器之间的竖直距离hC．测出小物体释放时离桌面的高度HD．用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t②若该同学用d和t的比值来反映小物体经A、B光电门时的速度，并设想如果能满足

关系式

，即能证明在自由下落过程中小物体的机械能是守恒的。参考答案：①B

(2分)

②

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.已知O、A、B、C为同一直线上的四点，A、B间的距离为1m，B、C间的距离为2m，一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点，已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等，则物体通过A点和B点时的速度大小之比为多少？O、A间的距离为多少？

参考答案：1∶3

（3分）

1/8

（3分）

17.某同学涉及的简易火灾报警装置如图所示，竖直固定、上端开口的试管中装有高h=20cm的水银，其下方封闭有一段气柱．当环境温度为57℃时，电路恰好接通，电铃D发出报警声，取绝对零度为﹣273℃．①若环境温度缓慢降至27℃时，水银柱下降了△L=5cm，试求环境温度为57℃时，试管内封闭气柱的长度L；②若使环境温度降低，并且往玻璃管内注入高△h=4cm的水银时，报警装置恰好再次报警，求此时的环境温度t（已知大气压强p0=76cmHg）．参考答案：解：①设试管的横截面积为S，在温度从57℃缓慢至27℃的过程中，封闭气体做等压变化，由盖﹣吕萨克定律有：=上式中：T1=57+273=330K；T2=27+273=300K；代入解得：L=55cm；②当环境温度为57℃时，封闭气体的压强为：P1=P0+ρgh=76+20=96cmHg；当报警装置再次恰好报警时，封闭气柱的长度为：L′=L﹣△h此时封闭气体的压强为P2=P1+ρgh由理想气体状态方程有：=解得：t=45.75℃；答：①环境温度为57℃时，试管内封闭气柱的长度L为55cm；②此时的环境温度t为45.75℃【考点】理想气体的状态方程．【分析】①加入水银柱后空气柱下降，气体做等压变化；由盖﹣吕萨克定律可求得气柱的长度L；②加入水银柱的长度．温度升高，封闭气体体积增大，水银柱上升，当电路恰好接通时，报警器开始报警；此时空气柱长度L1+L2，以封闭空气柱为研究对象，根据等压变化规律求出温度18.某消防队员在某一次执行任务过程中，遇到突发事件，需从h=10m高的直杆顶端下滑，若下滑过程中的加速时的加速度大小a1=8m/s2，减速时的最大加速度为a2=4m/s2，落地时的速度不允许超过v2=4m/s，把消防队员看成质点，求该队员下滑过程的最短时间．参考答案：考点：匀变速直线运动规律的综合运用．专题：直线运动规律专题．分析：设匀加速