河北省石家庄市新乐长寿镇中学2021年高三物理月考试题含解析

河北省石家庄市新乐长寿镇中学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.（单选）如图所示，在光滑水平面上的物体，受四个沿水平面的恒力F1、F2、F3和F4作用，以速率v0沿水平面做匀速运动，若撤去其中某个力（其他力不变）一段时间后又恢复该作用力，结果物体又能以原来的速率v0匀速运动，这个力是（）A．F1B．F2C．F3D．F4参考答案：考点：平抛运动；力的合成与分解的运用．专题：平抛运动专题．分析：本来物体受四个力作用处于平衡状态，撤去任意一个力，其余各力的合力必与撤去的那个力大小相等，方向相反，根据合力与速度的方向关系判断物体的运动情况逐项即可分析．解答：解：A、撤去F1后，其他三力的合力方向与速度垂直，物体先做匀加速曲线运动，恢复后，再做匀速直线运动，速度比v0大，故A错误；B、撤去F2后，其他三个力的合力方向与F2方向相反，则物体水平方向的速度先减速到零，再反向加速，而竖直方向上也在加速，所以有可能在某时刻达到v0，故B正确；C、撤去F3后，其他三力的合力方向与与速度成锐角，速度增大，恢复后，做匀速直线运动，速度比v0大，故C错误；D、撤去F4后物块的运动与撤去F3相同，故D错误；故选B．点评：本题中应用了力的合成中的一个结论：当多力合成其合力为零时，任一力与其他各力的合力大小相等方向相反．2.从三业飞往济南的波音737航班，到达遥墙国际机场，降落的速度为60m／s，然后以加速度大小为5m／s2做匀减速直线运动，则飞机在第14秒内的位移为A．350m

B．180mC．0m

D．1330m参考答案：C飞机着陆后到停止所需的时间t0==s=12s＜14s．所以飞机在第14s内的位移等于0.3.汽车甲和汽车乙质量相等，以相等速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车在乙车的外侧．两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f甲和f乙．以下说法正确的是(

)

A．f甲小于f乙

B．f甲等于f乙

C．f甲大于f乙

D．f甲和f乙大小均与汽车速率无关参考答案：A4.有同学这样探究太阳的密度：正午时分让太阳光垂直照射一个中央有小孔的黑纸板，接收屏上出现了一个小圆斑；测量小圆斑的直径和黑纸板到接收屏的距离，可大致推出太阳直径。他掌握的数据有：太阳光传到地球所需的时间、地球的公转周期、万有引力恒量；在最终得出太阳密度的过程中，他用到的物理规律是小孔成像和A．牛顿第二定律

B．万有引力定律、牛顿第二定律C．万有引力定律

D．万有引力定律、牛顿第三定律参考答案：B5.如图所示，ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，比荷为的电子以速度从A点沿AB边出射，欲使电子经过BC边，则磁感应强度B的取值为

参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，，AB边靠在竖直墙面上，在垂直于斜面的推力F作用下，物块处于静止状态，则物块受到墙面的弹力大小为_________；摩擦力大小为_________。

参考答案：

答案：，7.用如图所示的装置测定木块与水平桌面问的

动摩擦因数，除图中器材外还有刻度尺。实验中将A

拉到某适当位置P后用手按住，调节滑轮使桌面上

方的细线水平，待B稳定后迅速放手，B落地后不再

弹起，A最终停在Q点。重复上述实验，并记下相关

数据。

(1)已知A、B质量相等，实验中还需要测量的物理量有___________________________________________________________________________(并注明符号)．

木块与桌面问的动摩擦因数可表示为μ=__________(用测量物理量的符号表示)

(2)符发现A释放后会撞到滑轮，请提出一个解决办法__________________________________________________________________________________________。参考答案：8.1某同学为了探究杆转动时的动能表达式，设计了如图所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA，并记下该位置与转轴O的高度差h。⑴设杆的宽度为L（L很小），A端通过光电门的时间为t，则A端通过光电门的瞬时速度vA的表达式为

▲

。组

次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA/（m·s-1）1.231.732.122.462.743.00vA-1/（s·m-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/（m2·s-2）1.503.004.506.057.519.00

⑵调节h的大小并记录对应的速度vA，数据如上表。为了形象直观地反映vA和h的关系，请选择适当的纵坐标并画出图象。⑶当地重力加速度g取10m/s2，结合图象分析，杆转动时的动能Ek=

▲

（请用质量m、速度vA表示）。参考答案：⑴（3分）⑵如图（纵坐标1分，图象2分）⑶（2分）9.原长为16cm的轻质弹簧，当甲、乙两人同时用100N的力由两端反向拉时，弹簧长度变为18cm；若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一人用200N的拉，这时弹簧长度变为__________cm，此弹簧的劲度系数为___________N/m．参考答案：20

___

5000

_10.如图所示，为一平抛小球运动的示意图，对图中小球所处位置进行测量得：位置点1与位置点4竖直距离为15cm，位置点4与位置点7的竖直距离为25cm，各位置点之间的水平距离均为5cm。则（1）小球抛出时的速度大小为

m/s。（2）小球抛出点

（填“在”或“不在”）位置点1处。（3）小球在位置点4时的竖直速度是

m/s。（空气阻力不计，g=10m/s2，保留二位有效数字）参考答案：（1）1.5

（2）不在

0.6711.左图为一列简谐横波在t=20秒时波形图，右图是x=200厘米处质点P的振动图线，那么该波的传播速度为________厘米/秒，传播方向为________________。

参考答案：100；负X方向12.2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳级。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，光电管阴极材料的逸出功为________，若增大入射光的强度，电流计的读数________（填“为零”或“不为零”）。参考答案：4.5eV

为零13.一探测飞船，在以X星球中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，则X星球的质量为M＝__________；当飞船进入到离X星球表面更近的、半径为r2的圆轨道上运动时的周期为T2＝___________。（已知引力常量为G）参考答案：，T1三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；C．用天平测量出重锤的质量；D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能．指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在右边的横线上BCD（2）实验中得到一条纸带，如图2所示．根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的周期为T，设重锤质量为m，则ACA．打点计时器打C点时重锤的动能为．C．打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为mg（s0+s1）．D．重锤下落的加速度a的表达式为．重锤下落的加速度a的表达式为（3）在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于（填“大于”或“小于”）（重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小，试用（2）中已知物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为．参考答案：解：（1）B：将打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故B错误．C：因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故C错误．D：开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D错误．故选：BCD．（2）A、匀变速直线运动中，时间中点的速度大小等于该过程中的平均速度大小，因此有：vC=，打点计时器打C点时重锤的动能为EkC=m=，故A正确；C、打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为mg（s0+s1）．故C正确；D、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：重锤下落的加速度a的表达式为a=．由于OA的时间间隔不是2T，所以重锤下落的加速度a的表达式不等于，故D错误；故选：AC．（3）在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用重锤下落过程中，受到重力和阻力作用，根据牛顿第二定律得：mg﹣F=ma

重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F=m（g﹣a）=．故答案为：（1）BCD（2）AC（3）大于；

15.在用伏安法测量一节干电池的电动势E和内电阻r的实验中，实验电路如图所示，实验室备有下列器材:A．电流表（0~3A，内阻约0.025）B．电流表（0~0.6A，内阻约0.125）C．电压表（0~3V，内阻约3k）D．电压表（0~15V，内阻约15k）E．变阻器R1(最大阻值20Ω，额定电流1A)F．变阻器R2(最大阻值100Ω，额定电流0.1A)G．待测干电池、电键S和导线若干（1）实验中电流表应选

；电压表应选

；（选填器材前的字母）（2）请将实物图连线成为实验电路；（3）李明同学所在小组实验测得的6组数据已在U-I图中标出，如图所示。请你根据数据点位置完成U-I图线，并由图线求出该电池的电动势E=________V，电阻r=________Ω.（4）若另一实验小组按电路图连接电路，经检查电路连接正确。合上开关，电流表和电压表的指针均发生偏转，当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5V且几乎不变，直到当滑片滑至接近B端时电压表的示数急剧变小。出现上述情况的原因是

。演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。参考答案：(1)

B（1分）；

C

（1分）；

(2)

如图

实物连线(2分)

U-I图线

(2分)(3)1.47V（1.45~1.49V之间均可）（2分）；

0.52?（0.50~0.55?之间均可）（2分）。(4)选用的滑动变阻器阻值太大(选用了滑动变阻器R2)（2分）。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（22分）如图，abc是光滑的轨道，其中ab是水平的，bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆，半径R=0.30m。质量m=0.20kg的小球A静止在轨道上，另一质量M=0.60kg、速度v0=5.5m/s的小球B与小球A正碰。已知相碰后小球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为处，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）碰撞结束后，小球A和B的速度的大小。

（2）试论证小球B是否能沿着半圆轨道到达c点。

参考答案：解析：（1）以v1表示小球A碰后的速度，v2表示小球B碰后的速度，表示小球A在半圆最高点的速度，t表示小球A从离开半圆最高点到落在轨道上经过的时间，则有

①

②

③

④

由①②③④求得

代入数值得

（2）假定B球刚能沿着半圆轨道上升到c点，则在c点时，轨道对它的作用力等于零。以vc表示它在c点的速度，vb表示它在b点相应的速度，由牛顿定律和机械能守恒定律，有

解得：

代入数值得：

由，所以小球B不能达到半圆轨道的最高点。17.一质量m＝0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面，某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图(g取10m/s2)。求：（1）滑块冲上斜面过程中加速度大小；（2）滑块与斜面间的动摩擦因数；（3）判断滑块最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端时的速度；若不能返回，求出滑块停在什么位置。参考答案：（1）12m/s2；（2）0.81；（3）不能返回；滑块停在距底端1.5m处【分析】先用v-t图象求得滑块的加速度，然后根据牛顿第二定律求得合力，再受力分析，求解出支持力和滑动摩擦力，最后求解动摩擦因素；通过比较重力的下滑分量和最大静摩擦力的大小判断物体能否下滑，再结合牛顿第二定律和运动学规律求解滑块的位置。【详解】（1）由v-t图线可得滑块的加速度为：a==m/s=-12m/s2，“-”号表示加速度方向与速度方向相反。（2）物体在冲上斜面过程中根据牛顿第二定律得：mgsin+mgcos=ma得滑块与斜面间的动摩擦因数：===0.81（3）由于tan30°，故滑块速度减小到零时，重力的分力小于最大静摩擦力，不能返回斜面底端，将停在斜面上。由运动学知识：x==m=1.5m，即滑块停在距底端1.5m处。18.用如图所示的装置,可以模拟货车在水平路面上的行驶,进而研究行驶过程中车厢

里的货物运动情况。已知模拟小车(含遥控电动机)的质量M=7kg,车厢前、后壁间距L=4m,木板A的质量mA