甘肃省白银市会宁县第一中学届高三物理上学期第三次月考试题含解析

PAGEPAGE20甘肃省白银市会宁县第一中学2021届高三物理上学期第三次月考试题（含解析）一、选择题（第1--6为单选题，第7--10题为多选题，每小题5分，共计50分）1.许多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献，也创造出了许多物理学方法，如理想实验法．等效代换法．控制变量法．微元法．建立物理模型法．放大法等等．以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述不正确的是（）A.伽利略为了说明力不是维持物体运动的原因用了理想实验法B.牛顿巧妙地运用扭秤测出引力常量，采用了放大法C.在探究加速度与力和质量关系的实验中采用了控制变量法D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，其和代表物体的位移，这里采用了微元法【答案】B【解析】【详解】A．伽利略为了说明力不是维持物体运动的原因用了理想实验法，故A项正确；B．卡文迪许巧妙地运用扭秤测出引力常量，采用了放大法，故B项错误；C．在探究加速度与力和质量关系的实验中采用了控制变量法，故C项正确；D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，其和代表物体的位移，这里采用了微元法，故D项正确。本题选叙述不正确的，故选B。2.如图所示，河水以相同的速度向右流动，落水者甲随水漂流，至b点时，救生员乙从O点出发对甲实施救助，则救生员乙相对水的运动方向应为图中的A.Oa方向 B.Ob方向 C.Oc方向 D.Od方向【答案】B【解析】【详解】人在水中相对于水游动的同时还要随着水一起相对地面向下游漂流，以水为参考系，落水者甲静止不动，救援者做匀速直线运动，则救援者直接沿着Ob方向即可对甲实施救助；故选B。3.如图所示，小球A质量为2m，木块B质量为m，两物体通过轻弹簧连接竖直放置在水平面上静止，现对A施加一个竖直向上的恒力F，使小球A在竖直方向上运动，当弹簧原长时小球A速度恰好最大，已知重力加速度为g，则在木块B对地面压力为零时，小球A的加速度大小为（A.2g B.1.5g C.g D.0.5g【答案】D【解析】【详解】经弹簧原长时小球速度恰好最大，此时小球加速减小到零，则恒力为：木块对地面压力为零时，由平衡条件知弹簧的弹力为，又由牛顿第二定律得：解得小球的加速度大小：方向向下；A.2g与分析不符，故A错误；B.1.5g与分析不符，故B错误；C.g与分析不符，故C错误；D.0.5g与分析相符，故D4.如图所示，两个物体与水平地面间的动摩擦因数相等，它们的质量也相等.在甲图用力F1拉物体，在乙图用力F2推物体，夹角均为α，两个物体都做匀速直线运动，通过相同的位移，设F1和F2对物体所做的功分别为W1和W2，物体克服摩擦力做的功分别为W3和W4，下列判断正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】试题分析：由共点力的平衡可知：，，则；由，位移大小相等，夹角相等，则有；由，可知，，则有；两物体都做匀速直线运动，合外力做功之和为零，则有，所以正确选项为D．考点：本题考查了共点力平衡的应用和恒力做功的计算．5.如图所示，直线a与半圆周b分别表示两质点A、B从同一地点出发，沿同一方向做直线运动的v－t图．当B的速度变为0时，A恰好追上B，则A的加速度为(B质点的运动为理想模型)A.1m/s2 B.2m/s2C.m/s2 D.m/s2【答案】C【解析】设A的加速度为a．两质点A、B从同一地点出发，A追上B时两者的位移相等，即xa=xb．根据v-t图象的“面积”表示位移，得,由题知t=4s，解得a=m/s2．故选C.6.有关氢原子光谱的说法中不正确的是（）A.氢原子发射光谱是连续光谱B.氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差有关C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光【答案】A【解析】【详解】A．由于氢原子发射的光子的能量：,所以发射的光子的能量值E是不连续的，只能是一些特殊频率的谱线，A错误，符合题意；B．当氢原子从较高轨道跃第n能级迁到较低轨道第m能级时，发射的光子的能量为，显然n、m的取值不同，发射光子的频率就不同故氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能力差有关，B正确，不符合题意；C．由于氢原子的轨道是不连续的，而氢原子在不同的轨道上的能级，故氢原子的能级是不连续的即是分立的，故C正确，不符合题意；D．由于氢原子发射的光子的能量：,所以发射的光子的能量值E是不连续的，只能是一些特殊频率的谱线，D正确，不符合题意。故选A。7.据报道，一颗来自太阳系外的彗星于2014年10月20日擦火星而过．如图所示，设火星绕太阳在圆轨道上运动，运动半径为r，周期为T．该彗星在穿过太阳系时由于受到太阳的引力，轨道发生弯曲，彗星与火星在圆轨道的A点“A.可计算出太阳的质量B.可计算出彗星经过A点时受到的引力C.可计算出彗星经过A点的速度大小D.可确定彗星在A点的速度大于火星绕太阳的速度【答案】AD【解析】【详解】A．火星绕太阳在圆轨道上运动，根据万有引力提供向心力，列出等式故A正确；B．由于不知道彗星的质量，所以无法求解彗星经过A点时受到的引力，故B错误；CD．彗星经过A点做离心运动，万有引力小于向心力，不能根据求解彗星经过A点的速度大小，该彗星在穿过太阳系时由于受到太阳的引力，轨道发生弯曲，彗星与火星在圆轨道的A点“擦肩而过”，所以可确定彗星在A点的速度大于火星绕太阳的速度，故C错误，D正确；故选AD。【点睛】解题的关键在于：据万有引力提供向心力，列出等式只能求出中心体的质量．这是该题的解答过程中容易出现错误的地方．8.如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为的细绳连接，木块与转的最大静摩擦力均为各自重力的倍，A放在距离转轴处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是（）A.当时，A、B相对于转盘会滑动B.当时，绳子一定有弹力C.在范围内增大时，B所受摩擦力变大D.在范围内增大时，A所受摩擦力一直不变【答案】B【解析】【详解】A．开始角速度较小，两木块都靠静摩擦力提供向心力，B先到达最大静摩擦力，角速度继续增大，则绳子出现拉力，角速度继续增大，A的静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，开始发生相对滑动，A、B相对于转盘会滑动，对A有对B有解得故A错误；B．当B达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力解得则当时，绳子一定有弹力，故B正确；C．时B已经达到最大静摩擦力，则ω在内，B受到的摩擦力不变，故C错误；D．绳子没有拉力时，对A有则随转盘角速度增大，静摩擦力增大，绳子出现拉力后，对A有对B有联立有则当ω增大时，静摩擦力也增大，故D错误。故选B。9.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处静止释放，到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A。已知AC＝L，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则（）A.下滑过程中，环的加速度不断减小B.下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为mv2C.从C到A的过程，弹簧对环做功为D.环经过B时，上滑的速度大于下滑的速度【答案】CD【解析】【详解】A．圆环从A处由静止开始下滑，初速度为零，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，加速度为零时速度最大，再做减速运动，所以加速度先减小至零，后反向增大，A错误；B．设摩擦力做功的大小为Wf，弹簧弹力做功的大小为W弹，圆环从A处由静止开始下滑到C过程，由动能定理得在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，根据动能定理得联立解得根据功能关系，该过程产生的热量为，B错误；C．从C到A过程，由动能定理得其中，联立解得C正确；D．圆环从A处由静止开始下滑到B过程，由动能定理得①圆环从B处上滑到A的过程，由动能定理得整理得②比较①②式可得则环经过B时，上滑的速度大于下滑的速度，D正确。故选CD。10.长木板A放在光滑的水平面上，质量为m的小物体B以水平初速v0滑上A的上表面，它们的v﹣t图象如图所示，则根据图中的信息（图中所标注的物理量均为已知量）可以求得A.木板获得的动能 B.系统损失的机械能C.木板的长度 D.A与B间的动摩擦因数【答案】ABD【解析】【详解】A.由图象的斜率表示加速度求出长木板的加速度为，物块的加速度，根据牛顿第二定律得：，解得：，A板获得的动能，故A正确；B.系统损失的机械能等于摩擦力所做的功，由图象与坐标轴围成的面积表示位移可以求出B相对A运动的位移，故，故B正确；C.根据题意只能求出AB的相对位移，不知道B最终停在哪里，无法求出木板的长度，故C错误；D.由牛顿第二定律可知，摩擦力：，而，解得：，故D正确；二、实验题（共16分）11.利用如图所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系，小车的质量为M，钩码的质量为m，打点计时器的电源是频率为f的交流电源。（1）为了能用钩码的总重力所做的功表示小车所受拉力做的功，本实验中小车质量M____（选填“需要”或“不需要”）远大于钩码的质量m。（2）实验中，把长木板右端垫高，在不挂钩码且打点计时器____（选填“打点”或“不打点”）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。（3）如果不满足，下图是在正确操作后得到的一条纸带，其中O点为纸带上打出的第一个点，若测得图中OF=x1，EG=x2，则实验需要验证的关系式为____。（用已知和测得的物理量的符号表示）

【答案】(1).需要(2).打点(3).【解析】【详解】（1）[1]本实验要用钩码的总重力所做的功表示小车所受拉力做的功，必须满足小车质量要远大于钩码的质量；（2）[2]由于小车与木板间有摩擦，纸带与打点计时器间也有摩擦，平衡摩擦力时，把长木板右端垫高，在不挂钩码且计时器打点的情况下轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦阻力的影响。（3）[3]把钩码和小车看作系统，从O到F，合力对系统做功为F点的瞬时速度为则系统动能的增加量为则需要验证的关系式为12.如图所示，打点计时器固定铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。(1)已知打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.8m/s2，重物质量为0.5kg，从所打纸带中选择一条合适的纸带，此纸带第1、2计时点间的距离应接近_____mm。纸带上连续的计时点A、B、C、D至第1点O的距离如下图所示，则重物从O点运动到C点，重力势能减少___________J。重物经过C点时的速度为___m/s，其动能增加___J。（结果保留3位有效数字）

(2)利用该实验装置还能测定当地的重力加速度。测量出另一条纸带上各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以v2为纵轴画出了下图所示的图线。由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，其原因可能是__。该图线的斜率为k，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度g__k（选填“大于”“等于”或“小于”）。

【答案】(1).2(2).2.75(3).3.3(4).2.72(5).先释放重物，再接通（打点计时器）电源(6).大于【解析】【详解】(1)[1]纸带第1、2计时点间的距离应接近[2]重物从O点运动到C点，重力势能减少[3]重物经过C点时的速度为[4]其动能增加(2)[5]从图象中可以看出，当物体下落的高度为0时，物体的速度不为0，说明了操作中先释放重物，再接通（打点计时器）电源。

[4]若阻力忽略，根据机械能守恒知mgh=mv2则v2=gh斜率k=g若阻力不能忽略，则有mgh-fh=mv2则v2=（g-）h斜率k＜g即当地的重力加速度g大于k。三、计算题（共计29分）13.如图所示，平台上的小球从A点水平抛出，恰能无碰撞地进入光滑的BC斜面，经C点进入光滑平面CD时速率不变，最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内．已知小球质量为m，A、B两点高度差h，BC斜面高2h，倾角α=45°，悬挂弧筐的轻绳长为3h，小球看成质点，轻质筐的重量忽略不计，弧形轻质筐的大小远小于悬线长度，重力加速度为g，试求：(1)B点与抛出点A的水平距离x；(2)小球进入轻质筐后瞬间，小球所受拉力F的大小．【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)小球至点时速度方向与水平方向夹角为，设小球抛出的初速度为，点至点时间为，则得：解得：水平距离为：(2)设小球至点时速度为，在斜面上运动的加速度为，则有：联立以上几式得：小球进入轻筐后做圆周运动，由牛顿第二定律得：解得小球所受拉力：14.如图所示，在光滑水平面上，质量为m=4kg的物块左侧压缩一个劲度系数为k=32N/m的轻质弹簧，弹簧与物块未拴接．物块与左侧竖直墙壁用细线拴接，使物块静止在O点，在水平面A点与一顺时针匀速转动且倾角θ=37°的传送带平滑连接，已知xOA=0.25m，传送带顶端为B点，LAB=2m，物块与传送带间动摩擦因数μ=0.5．现剪断细线同时给物块施加一个初始时刻为零的变力F，使物块从O点到B点做加速度大小恒定的加速运动．物块运动到A点时弹簧恰好恢复原长，运动到B点时撤去力F，物块沿平行AB方向抛出，C为运动的最高点．传送带转轮半径远小于LAB，不计空气阻力，已知重力加速度g=10m/s2．(1)求物块从B点运动到C点，竖直位移与水平位移的比值；(2)若传送带速度大小为5m/s，求物块与传送带间由于摩擦产生的热量；(3)若传送带匀速顺时针转动的速度大小为v，且v的取值范围为2m/sv3m/s，物块由O点到B点的过程中力F做的功与传送带速度大小v的函数关系．【答案】（1）；（2）=48J；（3）【解析】【详解】（1）设物块从B运动到C的时间为t，BC的竖直距离BC的水平距离为解得（2）在初始位置，m/s2得=1m/s得=3m/s物块从A到B运动时间为t,得t=1s物块与传送带间摩擦产生的热量得：=48J（3）物块在水平面上，力F随位移x线性变化J若传送带速度2m/s<v<3m/s，物块受到的滑动摩擦力先沿斜面向上，后向下．，，四、选做题（两小题共计15分）15.下列说法正确的是_____A.花粉颗粒在水中做布朗运动，反应了花粉分子在不停的做无规则运动B.外界对气体做正功，气体的内能不一定增加C.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和气压的差距D.第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律E.晶体熔化过程中，分子的平均动能保持不变，分子势能增大【答案】BCE【解析】【详解】A．花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了水分子在不停做无规则运动，故A错误；

B．外界对气体做正功，气体可能同时放热,根据热力学第一定律公式气体的内能不一定增加，故B正确;；

C．影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是相对湿度，与空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和气压的差距有关，故C正确；

D．第二类永动机不能制成是因为它违反了热力学第二定律，即自发的热现象具有方向性，故D错误；

E．晶体熔化过程中，温度不变，故分子的平均动能保持不变,但吸收热量，说明内能增加，故分子势能增大，故E正确。故选BCE.16.如图，在柱形容器中密闭有一定质量气体，一具有质量的光滑导热活塞将容器分为A、B两部分，离气缸底部高为49cm处开有一小孔，与U形水银管相连，容器顶端有一阀门K．先将阀门打开与大气相通，外界大气压等于p0＝75cmHg，室温t0＝27°C，稳定后U形管两边水银面的高度差为Δh＝25cm，此时活塞离容器底部为L＝50cm．闭合阀门，使容器内温度降至－57°C，发现U形管左管水银面比右管水银面高25cm．求：①此时活塞离容器底部高度L′；②整个柱形容器的高度H．【答案】（1）此时活塞离容器底部高度L′=48cm；（2）整个柱形容器的高度H=75cm．【解析】【分析】（1）以A中气体为研究对象，找出初末状态参量利用理想气体状态方程列式求解；（2）以B中气体为研究对象，找出初末状态参量利用理想气体状态方程列式求解；【详解】（1）U形管两边水银面的高度差为△h=25cmA种气体的压强为：PA1=P0+△h=75+25cmHg=100cmHgB中为大气，设活塞产生压强为P塞，由平衡得：P0S+P塞S=PA1S解得：P塞=25cmHg闭合阀门，容器内温度降低，压强均减小且A处降低较多，活塞下移设此时表示A种气体的压强为PA2=P0﹣25=75﹣25cmHg由理想气体状态方程得：解得：＞49cm假设不成立，说明U管表示的应该是B种气体的压强，PB2=50cm