河北省保定市第四中学2021年高三物理月考试题含解析

河北省保定市第四中学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.（00年吉、苏、浙）一绝热隔板将一绝热长方塑容器隔成两部分，两边分别充满气体，隔板可无摩擦移动，开始时，左边的温度为0℃，右边的温度为20℃，隔板处于静止状态，当左边的气体加热到20℃，右边的气体加热到40℃时，则达到平衡状态时隔板的最终位置A、保持不动

B、在初始位置右侧

C、在初始位置左侧

D、决定于加热过程参考答案：答案：B2.(多选)“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．质量为m的小明如图静止悬挂时两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳在瞬间断裂，则小明此时A．速度为零B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上D．加速度a＝g，方向竖直向下参考答案：AB3.(单选)如图a所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)。初始时物体处于静止状态，现用竖直向上的拉力F作用物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移X的关系如图b所示(g=10m/)，则正确的结论是(

) A.物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态 B.弹簧的劲度系数为7.5N/cm C.物体的质量为3kg D.物体的加速度大小为5m/s2参考答案：D4.如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的检验电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是A．B点电势高于A点电势B．q1在A点的电势能大于q2在B点的电势能C．A、B两点的电场强度大小相等D．q1的电荷量大于q2的电荷量参考答案：D5.（多选）重为m1的光滑球放在光滑墙脚下，球的右侧跟一个重为m2的光滑斜面体相接触，如图所示，一个向左的水平力F作用在斜面体上，使球与斜面体都处于静止，且球与竖直墙和水平地面继续接触，则m1、m2受外力的个数可能为（

）A．3个，4个B．3个，3个C．4个，5个D．4个，4个参考答案：AD由题意知，m2一定受4个力的作用：重力、地面支持力、m1的压力和F；当F较小时，m1、m2之间的作用力在竖直方向的分力小于m1的重力，m1受4个力作用：重力、地面支持力、m2的支持力和墙面向右的弹力；当F较大时，m1、m2之间的作用力在竖直方向的分力大于或等于m1的重力时，m1受3个力作用：重力、m2的支持力和墙面向右的弹力。故选项AD正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_________m/s2。（保留二位有效数字）（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s–21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出a–1/m图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数1/m之间的关系式是

。（3）有一位同学通过实验测量作出了图（c）中的A图线,另一位同学实验测出了如图（c）中的B图线．试分析：①A图线上部弯曲的原因_____________________________________________________；②B图线在纵轴上有截距的原因

；参考答案：（1）（2分）

3.2

（2）（3分）

图像见右图（3）①（2分）未满足沙和沙桶质量远小于小车的质量②（2分）平衡摩擦力时，长木板倾角过大（平衡摩擦力过度）7.如图所示，A、B两点相距0.1m，AB连线与电场线的夹角θ＝60°，匀强电场的场强E＝100V/m，则A、B间电势差UAB＝____V。参考答案：-5V

由图示可知，BA方向与电场线方向间的夹角为：θ=60°，BA两点沿电场方向的距离为：d=Lcosθ，BA两点间的电势差为：UBA=Ed=ELcosθ=100V/m×0.1m×cos60°=5V，故AB间的电势差为：UAB=-UBA=-5V。故选。8.某人在一个以2.5m/s2的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体，在地面上最多能举起60kg的物体；若此人在匀加速上升的电梯中最多能举起40kg的物体，则此电梯上升的加速度为5m/s2．参考答案：考点：牛顿运动定律的应用-超重和失重．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：当电梯以2.5m/s2的加速度匀加速下降时，以物体为研究对象，根据牛顿第二定律求出人的最大举力．人的最大举力是一定的，再求解在地面上最多举起的物体质量及电梯的加速度．解答：解：设人的最大举力为F．以物体为研究对象．根据牛顿第二定律得：

当电梯以2.5m/s2的加速度匀加速下降时，m1g﹣F=m1a1

解得F=600N

在地面上：人能举起的物体的质量m2==60kg

当电梯匀加速上升时，F﹣m3g=m3a3，代入解得a3=5m/s2．故答案为：60；5点评：本题应用牛顿第二定律处理生活中问题，关键抓住人的最大举力一定．9.（4分）如图所示当绳和杆之间的夹角为θ时A沿杆下滑的速度是V、此时B的速度是_________（用V和θ表示）；B是_________（加速或减速）。参考答案：减速10.某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案．方案A：木板固定，用弹簧测力计拉动木块．如图(a)所示．方案B：弹簧固定，用手拉动木板，如图(b)所示．除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为200g的砝码若干个．(g＝10m/s2)(1)上述两种方案中，你认为更合理的是方案________(2)该同学在重2N的木块上加放了2个砝码，弹簧测力计稳定后的示数为1．5N,则木板与木块间的动摩擦因数μ＝________.参考答案：11.如图所示，放置在竖直平面内的圆轨道AB，O点为圆心，OA水平，OB竖直，半径为m。在O点沿OA抛出一小球，小球击中圆弧AB上的中点C，vt的反向延长线与OB的延长线相交于D点。已知重力加速度g=10m/s2。小球运动时间为_________，OD长度h为_________。参考答案：s，2m12.天然放射性元素放出的α、β、g三种射线的贯穿本领和电离本领各不相同，图为这三种射线贯穿物体情况的示意图，①、②、③各代表一种射线。则③为_________射线，它的贯穿本领最强；射线①的电离本领__________（选填“最强”或“最弱”）。参考答案：g，最强 13.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在

（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做

运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为

m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分）

（2）0.6（4分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，R0是一个保护电阻。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：a．电流表(量程0.6A、3A)；b．电压表(量程3V、15V)；c．滑动变阻器(阻值范围0～10Ω、额定电流2A)；d．滑动变阻器(阻值范围0～100Ω、额定电流1A)．那么（1）要正确完成实验，电流表的量程应选择________A；电压表的量程应选择________V，

R应选择阻值范围是________

(填字母c或者d)的滑动变阻器．（2）引起该实验系统误差的主要原因是 。参考答案：（1）0.6A

3V

C

（2）电压表分流导致电流表读数不准确15.在“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验中，将弹簧水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F。实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F--x图线如图所示。（1）由图求出弹簧的劲度系数，即k=_________（2）图线不过原点的原因是：___________________________________________________。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0．8m的圆环剪去了左上角l35°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0．4kg的小物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0．2kg的小物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后做匀变速运动，由B到D位移与时间的关系为x=6t-2t2，物块飞离桌面后恰好由P点沿切线进入圆轨道，g=lOm／s2，不计空气阻力。求：(1)BD间的距离；(2)判断小物块m2能否沿圆轨道到达M点(要求写出判断过程)；(3)小物块m2由C点释放运动到D过程中克服摩擦力做的功。参考答案：（1）由物块过B点后其位移与时间的关系得

（2分）

设物块由D点以初速做平抛，落到P点时其竖直速度为

得

（2分）BD间位移为

（1分）(2)若物块能沿轨道到达M点，其速度为

（2分）得

（1分）若物块恰好能沿轨道过M点，则

（2分）

解得>

（1分）即物块不能到达M点

（3）设弹簧长为AC时的弹性势能为EP，释放（1分）释放

（2分）且

（2分）在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf，则

（2分）

可得

17.研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲中“反应过程”所用时间），但饮酒会导致反应时间延长，在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L＝39m。减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小g=10m/s2。求：（1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间；（2）饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少？（3）减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值。参考答案：解：（1）设减速过程中汽车加速度的大小为a，所用时间为t，由题可得初速度，末速度，位移，由运动学公式得

联立①②式，代入数据得

（2）设志愿者反应时间为,反应时间的增加量为，由运动学公式得

联立⑤⑥式，代入数据得

（3）设志愿者所受合外力的大小为F，汽车对志愿者作用力的大小为F0，志愿者质量为m，由牛顿第二定律得

由平行四边形定则得

联立③⑧⑨式,代入数据得

18.（15分）如图所示，在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场，第三象限内有沿y轴负方向的匀强电场，第四象限内无电场和磁场。质量为m、带电量为q的粒子从M点以速度沿x轴负方向进入电场，不计粒子的重力，粒子经N和x轴上的P点最后又回到M点。设，求：（1）电场强度E的大小。（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向。（3）粒子从M点进入电场，经N、P点最后又回到M点所用的总时间。参考答案：解析：（1）根据粒子在电场中运动的情况可知，粒子带负电，粒子在电场中运