2021年湖南省长沙市谷山中学高三物理月考试题含解析

2021年湖南省长沙市谷山中学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）一列沿x轴传播的简谐横波，振幅为A，波长为λ，某时刻的波形图如图7—2—10所示，在该时刻某一质点的坐标为(λ，0)，经T后，该质点的坐标有可能为（

）图7—2—10①λ，0

②λ，-A③λ，A

④λ，A其中正确的是A.只有② B.②③

C.只有① D.只有④参考答案：B2.（3分）对相对论的基本认识，下列说法正确的是A．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的B．爱因斯坦通过质能方程阐明质量就是能量C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上快D．我们发现竖直向上高速运动的球它往水平方向上变扁了参考答案：A3.如图所示，欲使在固定的粗糙斜面上匀速下滑的木块A停下，可采用的方法是：A．增大斜面的倾角B．对木块A施加一个垂直于斜面向下的力C．对木块A施加一个竖直向下的力D．在木块A上再叠放一个重物参考答案：B由木块A匀速下滑可知，沿斜面方向，木块A受力平衡，则。若斜面的倾角增大，则，木块A加速下滑，A错误；若对木块A施加一个垂直于斜面向下的力，则木块压紧斜面的力增大，滑动摩擦力增大，木块做减速运动，最终静止，B正确；若对木块A施加一个竖直向下的力，对木块A分析可得，沿斜面方向有，则木块A仍匀速下滑，C错误；若在木块A上再叠放一个重物，相当于增大木块A的质量，仍有，故木块A仍匀速下滑，D错误。本题应选B。4.（单选）蹦床比赛分成预备运动和比赛动作。最初，运动员静止站在蹦床上在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度，此后，进入比赛动作阶段。质量m=60kg的运动员静止站在蹦床上，床面下沉x0=0.10m；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为△t=2.0s。取重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力的影响。则下列说法不正确的是：A运动员离开床面后上升的最大高度为5mB运动员离开床面时的动能为3000JC在预备运动阶段运动员的最大速度等于10m/sD在整个预备运动阶段运动员需做的功小于3600J参考答案：C5.如图所示，在一张白纸上放置一根直尺，沿直尺的边缘放置一块直角三角板。将三角板沿刻度尺水平向右匀速运动，同时将一支铅笔从三角板直角边的最下端向上运动，而且向上的速度越来越大，则铅笔在纸上留下的轨迹可能是参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图(b)所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m=_____________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=_____________。(重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)参考答案：0.5Kg

0.27.（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：

8.现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。(1)填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响)

①让小车自斜面上方一固定点Al从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t。

②用米尺测量Al与A2之间的距离s．则小车的加速度a=

。

③用米尺测量A1相对于A2的高度h。所受重力为mg，则小车所受的合外力F=

。

④改变

，重复上述测量。

⑤以h为横坐标，1/t2为缎坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：

①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1相对于斜面底端A2的高度h0。

②进行(1)中的各项测量。

③计算与作图时用（h-h0）代替h。

对此方案有以下几种评论意见：

A、方案正确可行。

B、方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。

C、方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾向有关。

其中合理的意见是

。参考答案：9.（选修3-3（含2-2）模块）(4分）已知某物质摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子质量为___

，单位体积的分子数为

。

参考答案：答案：M/NA

（2分）；

ρNA/M（2分）10.如图所示为火警报警装置的部分电路，其中ε为电源，r为电源内阻，R2是半导体热敏电阻传感器，它的电阻阻值随温度升高而减小，R1、R3是定值电阻．a、b两端接报警器．当传感器R2所在处出现火险险情时，与险情出现前相比，a、b两端电压U变小，电流表中的电流I变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律；常见传感器的工作原理．专题：恒定电流专题．分析：由题知，当传感器R2所在处出现火情时，R2减小，分析外电路总电阻如何变化，根据欧姆定律分析干路电流的变化情况和路端电压U的变化情况，根据R2、R3并联电压的变化情况，分析通过R3电流的变化情况，即可知电流表示数变化情况．解答：解：由题知，当传感器R2所在处出现火情时，R2减小，R2、R3并联电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，路端电压减小，即a、b两端电压U变小；R2、R3并联电压U并=E﹣I（R1+r），I增大，E、R1、r均不变，则U并减小，通过R3电流减小，由于干路电流增大，则知电流表示数I变大．故答案为：变小，变大点评：本题是信息题，首先要抓住传感器R2电阻与温度的关系，其次按“部分→整体→部分”的顺序进行分析．11.如图所示，一截面为正三角形的棱镜，其折射率为。今有一束单色光射到它的一个侧面，经折射后与底边平行，则入射光线与水平方向的夹角是______。参考答案：30°12.某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”．如图，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小．小车中可以放置砝码．(1)实验主要步骤如下：①测量小车和拉力传感器的总质量M′；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；②将小车停在C点，释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度．③在小车中增加砝码，或________，重复②的操作．(2)下表是他们测得的一组数据，其中M是M′与小车中砝码质量之和，|v2－v12|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量ΔE，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所做的功．表格中的ΔE3＝________，W3＝________.(结果保留三位有效数字)次数M/kg|v2－v12|/(m/s)2ΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40ΔE31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43(3)根据上表，我们在图中的方格纸上作出ΔE－W图线如图所示，它说明了________参考答案：(1)改变钩码数量

(2)0.6000.610(3)拉力（合力）所做的功近似等于物体动能的改变量13.将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是由于光的_____（选填“折射”“干涉”或“衍射”）．当缝的宽度______（选填“远大于”或“接近”）光波的波长时，这种现象十分明显．参考答案：（1）.衍射（2）.接近【详解】通过两支铅笔中间缝能看到彩色条纹，说明光绕过缝而到人的眼睛，所以这是由于光的衍射现象，由发生明显衍射条件可知，当缝的宽度与光波的波长接近或比光波的波长少得多时能发生明显衍射现象；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D，用螺旋测微器测量其厚度d，示数如图所示。由图可读出D=________________mm，d=__________mm。

参考答案：50.75mm

3.752mm

15.为了测定电流表A1的内阻，采用如图所示的电路，其中：A1是待测电流表，量程为300μA，内阻约为100Ω；A2是标准电流表，量程为200μA；R1是电阻箱，阻值范围0～999.9Ω；R2是滑动变阻器；R3是保护电阻；E是电池组，电动势为4V，内阻不计；S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关。（1）根据电路图，连接好电路，将开关S2扳到接点a处，接通开关S1，调整滑动变阻器R2使电流表A2的读数是150μA；然后将开关S2扳到接点b处，保持R2不变，调节电阻箱R1，使电流表A2的读数仍为150μA。若此时电阻箱各旋钮的位置如图所示，电阻箱R1的阻值是_______Ω，待测电流表A1的内阻Rg＝_______Ω。（2）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全，在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用_______（填写阻值相应的字母）。A.200kΩ

B.20kΩ

C.15kΩ

D.20Ω（3）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用，既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器_______（填写阻值相应的字母）是最佳选择。A.1kΩ

B.5kΩ

C.10kΩ

D.25kΩ参考答案：86.3

86.3

B

C四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量m＝2kg的物体静止在水平地面上，用F=18N的水平力拉物体，在开始的2s内物体发生了10m位移，此后撤去力F，求：⑴撤去力F时物体的速度；⑵撤去力F后物体运动的最大位移．参考答案：解：由运动学公式：

（1分）

（1分）解得：v=10m/s

（2分）⑵由牛顿第二定律：F－f＝ma

（1分）撤去拉力F后，物体在摩擦力作用下继续滑行，加速度为a′

－f＝ma′

（1分）物体继续滑行位移

=12.5m

（2分）

17.（18分）如图所示，坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，y轴为两种场的分界面，图中虚线为磁场区的右边界。现有一质量为m、电量为-q的带电粒子，从电场中的P点以初速度V0沿x轴正方向开始运动，已知P点的坐标为（－L，0）且，试求：

（1）带电粒子运动到Y轴上时的速度（2）要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回到电场中，磁场的宽度最大为多少（不计带电粒子的重力）参考答案：解析：（1）粒子在电场中做类平抛运动，竖直速度Vy=at，（2分）加速度，

水平位移L=V0t，（2分）由以上各式得进入电场时的合速度为，方向与y轴成450，

（2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动

，

与右边界相切时，由几何关系得Rsin450+R=d,解得，

故磁场的宽度最大为

18.有人为汽车设计的一个“再生能源装置”原理简图如图1所示，当汽车减速时，线圈受到磁场的阻尼作用帮助汽车减速，同时产生电能储存备用。图1中，线圈的匝数为n，ab长度为L1，bc长度为L2。图2是此装置的侧视图，切割处磁场的磁感应强度大小恒为B，有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是900。某次测试时，外力使线圈以角速度ω逆时针匀速转动，电刷端和端接电流传感器，电流传感器记录的图象如图3所示(I为已知量)，取边刚开始进入左侧的扇形磁场时刻。不计线圈转动轴处的摩擦（1）求线圈在图2所示位置时，产生电动势E的大小，并指明电刷和哪个接电源正极；（2）求闭合电路的总电阻和外力做功的平均功率；（3）为了能够获得更多的电能，依据所学