2021年湖南省株洲市大京乡大京中学高三物理月考试卷含解析

2021年湖南省株洲市大京乡大京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.（多选）如图所示，一质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端固定于O点，另一端与该小球相连．现将小球从A点由静止释放，沿竖直杆运动到B点，已知OA长度小于OB长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹力大小相等．弹簧的形变量相同时弹性势能相同．则小球在此过程中（）A．加速度等于重力加速度g的位置有两个B．弹簧弹力的功率为零的位置有两个C．弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功D．弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离等于小球弹簧弹力做负功过程中小球运动的距离参考答案：考点：动能定理的应用；牛顿第二定律．专题：动能定理的应用专题．分析：弹力为0时或弹力方向与杆垂直时物体加速度为g，且弹力功率为0．因A，B弹力大小相等则弹性势能相等．据此分析各选项．解答：解：A、在运动过程中A点为压缩状态，B点为伸长状态，则由A到B有一状态弹力为0且此时弹力与杆不垂直，加速度为g；当弹簧与杆垂直时小球加速度为g．则两处加速度为g．故A正确B、A处速度为零，弹力功率为零；下滑过程弹簧弹力与杆子垂直，弹力功率为零；当原长时弹力为零，功率为零，故弹力功率为0共有3处，故B错误C、因A点与B点弹簧的弹性势能相同，则弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功．故C正确D、因做负功时弹力大，则弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离大于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离．故D错误故选：AC点评：考查弹簧弹力做功的内容，明确功与功率和力与速度方向夹角有关，会由能量的变化分析功的正负．2.某行星的质量约是地球质量的5倍，直径约是地球直径的2倍．现假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近做匀速圆周运动，则

(

)

A．该行星的平均密度比地球平均密度小

B．该行星表面处的重力加速度小于9.8m/s2

C．飞船在该行星表面附近运行时的速度大于7.9km/sD．飞船在运行时的周期要比绕地球表面运行的卫星周期小参考答案：C行星的密度ρ=，将代入可知选项A错误。在该行星表面，，物体受到的万有引力等于重力．所以有G=mg′，将代入可知在该行星上的重力加速度大于在地球上的重力加速度．故B错误．由万有引力提供向心力得：G=m，v=，将代入可知飞船在行星表面做圆周运动时的速度大于

7.9km/s，故C正确．飞船绕行星运动时由万有引力提供向心力可得：G=mr，T=2π，将代入可知在该行星表面附近运行的周期比地球表面运行的周期大，故D错误．3.（单选）如图所示，不带电的金属球A固定在绝缘底座上，它的正上方有B点，该处有带电液滴不断地自静止开始落下，液滴到达A球后将电荷量全部传给A球，设前一液滴到达A球后，后一液滴才开始下落，不计B点未下落带电液滴对下落液滴的影响，则下列叙述中正确的是（）A．第一滴液滴做自由落体运动，以后液滴做变加速运动，都能到达A球B．当液滴下落到重力等于电场力位置后，开始做匀速运动C．所有液滴下落过程中电场力做功相等D．能够下落到A球的所有液滴下落过程所能达到的最大动能不相等参考答案：【考点】：带电粒子在匀强电场中的运动．【专题】：带电粒子在电场中的运动专题．【分析】：随着球A液滴增多，带电量增大，空间产生的场强增强，除第一滴液滴做自由落体运动，以后液滴做变加速运动，不一定能到达A球；通过分析受力情况，判断液滴的运动情况；根据功的公式W=Fl分析电场力做功关系；当液滴所受的电场力与重力相等时动能最大，但各个液滴动能最大的位置不同，最大动能不等．：解：A、第一滴液滴只受重力做自由落体运动，以后液滴将受力向上的电场力作用而做变加速运动，随着球A液滴增多，带电量增大，空间产生的场强增强，以后液滴所受的电场力增大，这些液滴可能先加速后减速，且不一定能到达A球，故A错误．B、当液滴下落到重力等于电场力位置时，继续向下运动时电场力增大，电场力将大于重力，开始做减速运动，故B错误．C、由于所有液滴下落过程中所受的电场力不等，若能到达A球，根据功的公式W=Fl可知，通过的位移相等，电场力做功不相等；故C错误；D、当液滴所受的电场力与重力相等时动能最大，则有：mg=k，x是动能最大的位置到A距离，由于A球的电荷量qA在不断增大，x增大，所以第一滴液滴以后的液滴动能最大的位置将不断上移，合外力做功不等，则最大动能不等，故D正确；故选：D．【点评】：本题关键要正确分析液滴的受力情况，从而判断其运动情况，知道液滴所受的电场力与重力平衡时动能最大，类似于小球掉在弹簧上的问题，要能进行动态分析．4.如图所示，n个质量为m的相同木块并列放在水平面上，木块跟水平面间的动摩擦因数为μ，当对1木块施加一个水平向右的推力F时，木块加速运动，木块5对木块4的压力大小为（）A．F B． C． D．参考答案：D【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】先以整体为研究对象，根据牛顿第二定律求加速度，然后以1234整体为研究对象，根据牛顿第二定律求第4与第5块木块之间弹力；【解答】解：以整体为研究对象，根据牛顿第二定律：F=nma得：a=以1234为研究对象，设5对4的压力为N，根据牛顿第二定律：F﹣N=4m?a联立以上二式得：N=，故ABC错误，D正确．故选：D．5.小船在静水中速度为v1，今小船要渡过一条河流，过河的小船始终垂直对岸划行，若小船划行到河中间时，河水流速忽然由v2增大到2，则过河时间与预定时间相比，将A、增长

B、缩短

C、不变

D、无法确定参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.氢原子第能级的能量为，其中为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则

。参考答案：根据跃迁公式即可解得。7.一个圆盘边缘系一根细绳，绳的下端拴着一个质量为m的小球，圆盘的半径是r，绳长为L，圆盘匀速转动时小球随着一起转动，并且细绳与竖直方向成θ角，如图所示，则圆盘的转速是______.参考答案：8.某同学用如图a所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中R是电阻箱，R0是定值电阻，且R0=3000Ω，G是理想电流计。改变R的阻值分别读出电流计的读数，做出1/R—1/I图像如图b所示，则：电源的电动势是

，内阻是

参考答案：3v

1Ω9.小明同学设计了一个实验来探究自行车的初速度与其克服阻力作功的关系。实验的主要步骤是：①找一段平直的路面，并在路面上画一道起点线；②骑上自行车用较快速度驶过起点线，并从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥；③车驶过起点线后就不再蹬自行车脚蹬，让车依靠惯性沿直线继续前进；④待车停下，记录自行车停下时的位置；⑥用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离s、起点线到终点的距离L及车把手处离地高度h。若自行车在行驶中所受的阻力为f并保持恒定。（1）自行车经过起点线时的速度v=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（2）自行车经过起点线后克服阻力做功W=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（3）多次改变自行车经过起点时的初速度，重复上述实验步骤②~④，则每次只需测量上述物理量中的和，就能通过数据分析达到实验目的。参考答案：（1），（2）fL，（3）s

L解析：橡皮泥做平抛运动，由s=vt，h=gt2/2联立解得，v=；自行车经过起点线后克服阻力做功W=fL。多次改变自行车经过起点时的初速度，重复上述实验步骤②~④，则每次只需测量上述物理量中的s和L，就能通过数据分析达到实验目的。10.在实验室内较精准地测量到的双衰变事例是在1987年公布的，在进行了7960小时的实验后，以68%的置信度认出发生的36个双衰变事例，已知静止的发生双衰变时，将释放出两个电子和两个中微子（中微子的质量数和电荷数都为零），同时转变成一个新核X，则X核的中子数为

；若衰变过程释放的核能是E，真空中的光速为c，则衰变过程的质量亏损是

．参考答案：11.如图所示是一列向右传播的横波，波速为0.4m/s，M点的横坐标x=10m，图示时刻波传到N点．现从图示时刻开始计时，经过s时间，M点第二次到达波谷；这段时间里，N点经过的路程为cm．参考答案：29；145【考点】波长、频率和波速的关系．【分析】由图读出波长，求出周期．由MN间的距离求出波传到M的时间，波传到M时，起振方向向上，经过1T，M点第二次到达波谷，即可求出M点第二次到达波谷的总时间；根据时间与周期的关系，求解N点经过的路程．【解答】解：由图读出波长λ=1.6m，周期T==波由图示位置传到M的时间为t1==s=22s波传到M时，起振方向向上，经过1T=7s，M点第二次到达波谷，故从图示时刻开始计时，经过29s时间，M点第二次到达波谷；由t=29s=7T，则这段时间里，N点经过的路程为S=?4A=29×5cm=145cm．故答案为：29；14514.（3分）在一次探究活动中，某同学用如图（a）所示的装置测量铁块A与放在光滑水平桌面上的金属板B之间的动摩擦因数，已知铁块A的质量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示，g取10m/s2，则A、B间的动摩擦因数=

0.28-0.30

参考答案：1）0.29～0.30（3分）

（2）0.8013.某兴趣小组用下面的方法测量小球的带电量：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O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块竖直放置的较大金属板，加上电压后其两板间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。

实验步骤如下：①用天平测出小球的质量m．并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量；②连接电路：在虚线框内画出实验所需的完整的电路图；③闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数U和丝线偏离竖直方向的角度；④以电压U为纵坐标，以_____为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率为k；⑤计算小球的带电量q=_________.参考答案：②电路如图(3分)

④tanθ(2分)

⑤q=mgd/k

(2分)电路图如图（a）所示。带电小球的受力如图（b），根据平衡条件有tanθ=，又有F=qE=q，联立解得，U=tanθ=ktanθ，所以应以tanθ为横坐标．由上可知k=，则小球的带电量为q=。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是（

）A．在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C．用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数；D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F/的图示；F．比较力F/和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论.上述步骤中：（1）有重要遗漏的步骤的序号是________和____________；（2）遗漏的内容分别是__________________________和____________________________________.参考答案：C

和

E

（2）描下两拉力的方向和结点拉至O点15.某同学要测量一节干电池的电动势和内阻．他根据老师提供的以下器材画出了如图所示的原理图。①电压表V(15V,I0k)②电流表G（量程3.0mA，内阻Rg=10）③电流表A（量程0.6A，内阻约为0.5）④滑动变阻器(0～20，l0A)⑤滑动变阻器(0～100，1A)⑥定值电阻=990

⑦开关S和导线若干(1)为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是______（填写器材编号）(2)在方框中画出实验电路图(3)该同学利用上述实验原理图测得以下数据，并根据这些数据绘出了如图所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=________V（保留三位有效数字），电源的内阻r=______（保留两位有效数字）参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.A、B两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度vA=10m/s，B车在后，其速度vB=30m/s，因大雾能见度低，B车在距A车x0=85m时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但B车要经过180m才能停止，问：B车刹车时A车仍按原速率行驶，两车是否会相撞？若会相撞，将在B车刹车后何时相撞？若不会相撞，则两车最近距离是多少？参考答案：B车刹车至停下来过程中，由得aB=-2.5m/s2（2分）假设不相撞，设经过时间t两车速度相等，则有解得t=8s（2分）此时，B车的位移有m（2分）A车的位移有m（2分）因，故两车不会相撞，两车最近距离为5m。（2分）17.（16分）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。（1）推导第一宇宙速度v1的