2021年河南省开封市民开中学高三物理月考试卷含解析

2021年河南省开封市民开中学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.（单选）关于速度，速度改变量，加速度，正确的说法是：（）

A、物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大

B、速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零

C、某时刻物体的速度为零，其加速度可能不为零D、加速度很大时，运动物体的速度一定很大参考答案：B2.一个位于竖直平面内的正方形闭合导体框，其上下两条边水平，从静止开始下落一定高度后，垂直穿越一个磁感线沿水平方向且与线圈平面垂直的有界匀强磁场区域，该区域上下边界也水平．下图是自导体框开始下落到完全穿越磁场区域的过程中，导体框中的感应电流随时间变化的图象，其中肯定与实际不相符的是（忽略空气阻力的影响，线圈始终在竖直平面内平动）：A

B

参考答案：BD3.（单选）1922年，英国物理学家阿斯顿（Wi11iamAston）因发明了质谱仪荣获了诺贝尔化学奖。若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（

）A．该束带电粒子带负电B．速度选择器的P1极板带负电C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小参考答案：D4.如图8所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块A．在P和Q中都做自由落体运动B.在两个下落过程中的机械能都守恒C.在P中的下落时间比在Q中的长D．落至底部时在P中的速度比在Q中的长参考答案：C5.如图所示，我某集团军在一次空地联合军事演习中，离地面H高处的飞机以水平对地速度v1发射一颗炸弹轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截(炮弹运动过程看做竖直上抛)，设此时拦截系统与飞机的水平距离为x，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足

A．v1＝v2

B．v1＝v2

C．v1＝v2

D．v1＝v2参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在“验证牛顿运动定律”的实验中，作出了如图9所示的(a)、(b)图象，图(a)中三线表示实验中小车的______________不同；图(b)中图线不过原点的原因是________________________________．参考答案：7.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：8.（4分）

叫裂变，

叫聚变。参考答案：原子核被种子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块，这样的核反应叫裂变；两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫聚变9.（4分）如图所示，质点P以O为圆心、r为半径作匀速圆周运动，周期为T，当质点P经过图中位置A时，另一质量为m、初速度为零的质点Q受到沿OA方向的水平恒定拉力F作用从静止开始在光滑水平面上作直线运动，为使P、Q在某时刻速度相同，拉力F必须满足的条件是______.参考答案：

答案：

10.(4分)如图所示，水平直线表示空气与某种均匀介质的分界面，与其垂直的为法线．一束单色光从空气射向该介质时，测得入射角i＝45。折射角r＝30。，则该均匀介质的折射率n=_________；若同种单色光从该均匀介质射向空气，则当入射角为__________时，恰好没有光线射入空气。参考答案：答案：11.如图所示，在竖直平面内存在着若干个无电场区和有理想边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度均为h，电场区域水平方向无限长，每一电场区域场强的大小均为E，且E=mg/q，场强的方向均竖直向上。一个质量为m，带正电的、电荷量为q的小球（看作质点），从第一无电场区域的上边缘由静止下落，不计空气阻力。则小球从开始运动到刚好离开第n个电场区域的过程中，在无电场区域中所经历的时间为__________，在第n个电场区域中所经历的时间为________。参考答案：，12.真空室内，有质量分别为m和2m的甲、乙两原子核，某时刻使它们分别同时获得和的瞬时速率，并开始相向运动。由于它们间的库仑斥力作用，二者始终没有接触，当两原子核相距最近时，甲核的速度大小为__________。(填选项前的字母)A.B.C.D.参考答案：B当二者共速时距离最近，由动量守恒定律可得4mv-3mv=3m解得，故选项B正确。13.如图所示，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去力F，物体又经过时间t回到出发点，若以地面为零势能面，物体回到出发点的动能为

▲

；撤去力F时物体的重力势能为

▲

。]参考答案：60J

45J

试题分析：物体沿光滑斜面向上运动一直到回到出发点的过程，只有恒力F做功，根据动能定理，回到出发点的动能。设力F撤去时速度大小为，返回地面后速度大小为，力F撤去前为匀变速直线运动，撤去后仍是匀变速直线运动，则有位移，整理得，即力F撤去时物体动能为，根据动能定理，在力F撤去前，，所以撤去力F时物体的重力势能为。

考点：动能定理

匀变速直线运动三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg，电阻为R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得：15.（选修3-4模块）(6分)如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。请你根据红光在介质1与紫光在介质2的传播过程中的情况，提出三个不同的光学物理量，并比较每个光学物理量的大小。参考答案：答案：①介质１对红光的折射率等于介质２对紫光的折射率；②红光在介质１中的传播速度和紫光在介质２中的传播速度相等；③红光在介质１中发生全反射的临界角与紫光在介质２中发生全反射的临界角相等。（其它答法正确也可；答对每１条得２分，共6分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.用下面的方法可以测量物体的电荷量。图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于点，点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，、是两块相同的、正对着平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可视为匀强电场)。另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。简要的实验步骤如下：①用天平测出小球的质量m，按图安装器材，用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电荷量；②按图连接电路；③闭合开关，调节滑动变阻器滑动片的位置，读出多组相应的电压表的示数U和丝线的偏转角度；④以电压U为横坐标，为纵坐标描点，并根据这些点作出一条过原点的直线，求出直线的斜率k。（1）若实验中发现小球稳定时，悬线偏向靠近N板的一侧，这表明小球带

电。（2）最终求得小球的电荷量q=

(用m、g、d和k表示)。参考答案：（1）负

（2）mgdk17.如图甲所示，水平轨道光滑，小球质量为m，带电荷量为+q，可看做质点，空问存在不断变化的电场和磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，磁感应强度的大小B=，方向垂直纸面向里．电场强度在第1s、3s、5s、…内方向水平向右，大小为E=，在第2s、4s、6s、…内方向竖直向上，大小也为E=．小球从零时刻开始在A点由静止释放，求：（l）t=l.5s时，小球与A点的直线距离大小；（2）在A点前方轨道正上方高度为h=位置有圆环水平放置，若带电小球恰好可以从圆环中心竖直穿过，求圆环中心与A点的水平距离大小．参考答案：解：（1）在第1s内，小球向右做初速度为零的匀加速直线运动，1s末的速度：v1=at=t=×1=g，1s内的位移：x1=at2=t2=×12=g，在第内s内，小球受到的重力mg与电场力F=qE=mg，大小相等、方向相反，合力为零，小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qv1B=m，解得：r1=m，小球做圆周运动的周期：T==1s，t=1.5s时，小球做圆周运动到达最高点，距水平面的高度为2r1，小球与A点间的距离：s=，解得：s=m；（2）第3s内小球向右做匀加速直线运动，加速度：a==g，第3s末，速度：v2=v1+at=2g，x2=v1t+at2=g，在第4s内，重力与电场力平衡，小球做匀速圆周运动，周期：T==1s，轨道半径：r2==2×=，由此可知，在奇数秒内小球向右做匀加速直线运动，在偶数秒内小球在竖直平面内做匀速圆周运动，在圆轨道最低点，小球的速度：v1=g，v2=2g，v3=3g…圆的轨道半径为：r1=，r2=2×，r3=3×

…在奇数秒内的位移：x1=，x2=，x3=

…带电小球恰好可以从圆环中心竖直穿过，则圆轨道半径：r=h==4×=r4，如果小球竖直向上穿过圆环，圆环与A点的水平距离：x=x1+x2+x3+x4+r4=（8g+）如果小球竖直向下穿过圆环，圆环与A点的水平距离：x=x1+x2+x3+x4﹣r4=（8g﹣）答：（l）t=l.5s时，小球与A点的直