北京双榆树第二中学2021年高三物理月考试题含解析

北京双榆树第二中学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.如图所示，用光滑的粗铁丝做成一直角三角形，BC边水平，AC边竖直，∠ABC=β。AB边及AC两边上分别套有用细线相连的铜环（其总长度小于BC边长），当它们静止时，细线跟AB所成的角θ的大小为A．θ=β

B．θ=C．θ＜β

D．β＜θ＜

参考答案：D2.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T．现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是：（

）

A．质量为2m的木块受到四个力的作用

B．当F逐渐增大到T时，轻绳刚好被拉断

C．当F逐渐增大到1．5T时，轻绳还不会被拉断

D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为参考答案：C3.（单选）质量不同、半径相同的两个小球从高空中某处由静止开始下落，设它们所受空气阻力f与下落速度v的关系为f=kv，k为定值。则质量较大小球的v-t图线是A．①

B．②C．③

D．④参考答案：C4.如图所示，将一轻弹簧固定在倾角为30°的斜面底端，现用一质量为m的物体将弹簧压缩锁定在A点，解除锁定后，物体将沿斜面上滑，物体在运动过程中所能到达的最高点B距A点的竖直高度为h，已知物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g．则下列说法不正确的是（）A．当弹簧恢复原长时，物体有最大动能B．弹簧的最大弹性势能为2mghC．物体最终会静止在B点位置D．物体从A点运动到静止的过程中系统损失的机械能为mgh参考答案：A【考点】功能关系；弹性势能．【分析】物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g，可得知斜面不光滑，物体将受到沿斜面向下的摩擦力，且摩擦力大小为重力的一半；物体动能最大时，加速度为零；系统弹性势能最大时，弹簧压缩量最大．应用能量守恒的观点加以全程分析．【解答】解：A、物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g，由牛顿第二定律得知：物块所受的合力沿斜面向下，大小为F=mg，而重力沿斜面向下的分量为mgsin30°=mg，可知，物块必定受到沿斜面向下的摩擦力为f=mg．物体从弹簧解除锁定开始，弹簧的弹力先大于重力沿斜面向下的分力和摩擦力之和，后小于重力沿斜面向下的分力和摩擦力之和，物体先做加速后做减速运动，当弹力等于重力沿斜面向下的分力和摩擦力之和时，速度最大，此时弹簧处于压缩状态，故A不正确；B、根据能量守恒定律，知在物块上升到最高点的过程中，弹性势能变为物块的重力势能mgh和内能，故弹簧的最大弹性势能Ep=mgh+f?2h=2mgh，故B正确．C、由于物体到达B点后，瞬时速度为零，由于最大摩擦力fm=f=mg=mgsin30°，所以物块将静止在B点，故C正确．D、物体从A点运动到静止的过程中系统损失的机械能等于克服摩擦力做的功，为△E=f?2h=mgh，故D正确．本题选不正确的，故选：A5.（单选）质点做直线运动的速度﹣时间图象如图所示，该质点（）A．在第1秒末速度方向发生了改变B．在第2秒末加速度方向发生了改变C．在前2秒内发生的位移为零D．第3秒末和第5秒末的位置相同参考答案：考点：匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题：运动学中的图像专题．分析：速度图象与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内通过的位移，速度的正负表示速度的方向，只要图象在时间轴同一侧物体运动的方向就没有改变；只要总面积仍大于0，位移方向就仍沿正方向；解答：解：A、0﹣2s内速度图象在时间轴的上方，都为正，速度方向没有改变．故A错误；B、速度时间图象的斜率表示加速度，由图可知1﹣3s图象斜率不变，加速度不变，方向没有发生改变，故B错误；C、根据“面积”表示位移可知，0﹣2s内的位移为：x1=×2×2m=2m．故C错误；D、根据“面积”表示位移可知，0﹣3s内的位移为：x1=×2×2﹣m=1m，0﹣5s内的位移为：x2=×2×1m=1m，所以第3秒末和第5秒末的位置相同．故D正确．故选：D．点评：深刻理解某一段时间内的位移就等于在该段时间内速度图象与时间轴围成的面积是解决此类题目的突破口．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.重的木块用水平力压在竖直墙上静止不动，已知，木块与墙的动摩擦因数，此时墙对木块的摩擦力的大小是___；若撤去力F，木块沿墙下滑，则此时墙对木块的摩擦力大小是____。参考答案：10N

07.在研究电磁感应现象实验中(1)下图给出了可供使用的实验器材，某同学选择了带铁芯的原副线圈和滑动变阻器，还需选择的器材有：

。

(2)（多选）下面四幅图中，“＋”和“－”分别表示灵敏电流计的正、负接线柱。已知电流从正接线柱流入灵敏电流计时，指针向正接线柱一侧偏转，电流从负接线柱流入时，指针向负接线柱一侧偏转。图中给出了条形磁铁运动的方向、指针偏转方向或螺线管的绕线方向，以下判断正确的是_________。A．甲图中电流计的指针偏转方向向右B．乙图中螺线管内部的磁场方向向下C．丙图中条形磁铁的向下运动D．丁图中螺线管的绕线方向从上往下看为顺时针方向参考答案：（1）电源、开关、灵敏电流计

；（2）ABD

；8.如图所示，竖直平面内有两个水平固定的等量同种正点电荷，AOB在两电荷连线的中垂线上，O为两电荷连线中点，AO＝OB＝L，一质量为m、电荷量为q的负点电荷若由静止从A点释放则向上最远运动至O点。现若以某一初速度向上通过A点，则向上最远运动至B点，重力加速度为g。该负电荷A点运动到B点的过程中电势能的变化情况是

；经过O点时速度大小为

。参考答案：先减小后增大；9.在科学探究活动中，对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节，下面的表格中的数据是某同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录。物体运动的起止点所测的物理量12345A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97位移s(m)0.250.500.751.001.25⑴请你在下列甲图的网格中作s-t图象；⑵该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，请你通过转换变量在乙图的网格中作相应的图象；⑶通过上述处理，你认为物体从A→B的过程中，s随t变化的规律是：

(用s、t表示，涉及数字，计算结果保留2位有效数字)。参考答案：⑴图略，见解析；⑵图略，见解析；⑶s＝0.33t2试题分析：⑴根据描点作图法，作出s-t图象如下图甲所示。⑵由于该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，通过转换变量来进行，即作s-t2图象，为此求得表格如下：A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97新变量t2(s2)0.791.542.313.103.88位移s(m)0.250.500.751.001.25根据描点作图法，作出s-t2图象如上图乙所示。⑶从所作s-t2图象中看出t2、s呈线性变化关系，即从A到B的过程中s随t变化的规律是：物体作初速度为零的匀加速直线运动，由图中斜率求得，即a＝＝0.65m/s2，故s＝0.325t2题中所提供的数据均为保留2小数点后位数，因此有：s＝0.33t210.如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动，则：（1）在释放前的瞬间，支架对地面的压力为

（2）摆球到达最低点时，支架对地面的压力为

参考答案：（1）．Mg（2）．(3m＋M)g11.

（4分）某脉冲激光器的耗电功率为2×103瓦，每秒钟输出10个光脉冲，每个脉冲持续的时间为10－8秒，携带的能量为0.2焦耳，则每个脉冲的功率为 瓦，该激光器将电能转化为激光能量的效率为

。参考答案：答案：2×103，0.00112.如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为

。参考答案：4.5m

-3mv02/8

动量守恒：；动能定理：。13.“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（X）俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核（Y）的过程，中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，写出这种衰变的核反应方程式．生成的新核处于激发态，会向基态跃迁，辐射光子的频率为v，已知真空中的光速为c，普朗克常量为h，则此核反应过程中的质量亏损为．参考答案：解：核反应方程为：．根据爱因斯坦质能方程得：hv=△mc2，则质量亏损为：△m=．故答案为：，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为测定木块与桌面之间的动摩擦因数μ，小亮设计了如图所示的装置进行实验，A、B的质量分别为m、M，实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面，将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点，分别测量OP、OQ的长度h和s，重复上述实验，分别记录几组实验数据（1）OQ的长度s可用m、M、μ、h表示为s=

（2）请根据下表的实验数据作出s-h关系图像h（cm）20.030.040.050.060.0s（cm）19.528.539.048.056.5

（3）实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg，根据s-h图像可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ=__________（结果保留一位有效数字）（4）实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果_________（选填“偏大”、或“偏小”参考答案：（1）；（2）如上图所示，（3）0.4；（4）偏大．解析：：（1）物体A从P到O过程中，根据机械能守恒定律，则有：(m+M)v2=Mgh而物体A从O点到Q点过程中，由动能定理，则有：0-mv2=-μmgs；联立上两式，解得：s=；

（2）描点，连线，如图所示：（3）B下落至临落地时根据动能定理有：Mgh-μmgh=（M+m）v2，在B落地后，A运动到Q，有mv2=mgμs，μ=，又A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg，在s-h图象上任取一组数据代入可以求得：μ=0.4．故答案为：0.4．

（4）由于滑轮轴的摩擦，会导致绳子的拉力相对偏小，A运动的加速度也就偏小，s也就偏小，根据，μ=，所以μ偏大．15.有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，如图1所示的读数是

mm。

用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图2所示的读数是

mm。

参考答案：13.55

0.680

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，被轻质细杆连接的质量分别为mA、mB的A、B两端物体正沿一倾角的斜面匀速下滑，且A、B两物体与斜面间的动摩擦因数相同，试判断A和B之间的细杆上是否有弹力，若有弹力，求出该弹力的大小；若无弹力，请说明理由。参考答案：17.（计算）如图所示，竖直平面内的直角坐标系中，X轴上方有一个圆形有界匀强磁场（图中未画出），x轴下方分布有斜向左上与Y轴方向夹角θ=45°的匀强电场；在x轴上放置有一挡板，长0.16m，板的中心与O点重合．今有一带正电粒子从y轴上某点P以初速度v0=40m/s与y轴负向成45°角射入第一象限，经过圆形有界磁场时恰好偏转90°，并从A点进入下方电场，如图所示．已知A点坐标（0.4m，0），匀强磁场垂直纸面向外，磁感应强度大小B=，粒子的荷质比=×103C/kg，不计粒子的重力．问：（1）带电粒子在圆形磁场中运动时，轨迹半径多大？（2）圆形磁场区域的最小面积为多少？（3）为使粒子出电场时不打在挡板上，电场强度应满足什么要求？参考答案：（1）常电粒子在圆形磁场中运动时，轨迹半径为0.2m；（2）圆形磁场区域的最小面积为6.28×10﹣2m2；（3）为使粒子出电场时不打在挡板上，电场强度应满足：E＜6.67N/C或E＞10N/C带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力解：（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB=m，代入解得：r=0.2m；（2）由几何关系得圆形磁场的最小半径R对应：2R=，则圆形磁场区域的最小面积：S=πR2=0.02π；（3）粒子进电场后做类平抛运动，出电场时位移为L，在初速度方向上：Lcosθ=v0t，在电场力方向上：，由牛顿第二定律得：qE=ma，代入解得：，若要使粒子不打在挡板上，则L＞0.48m，或L＜0.32m解得：E＜6.67N/C或E＞10N/C答：（1）常电粒子在圆形磁场中运动时，轨迹半径为0.2m；（2）圆形磁场区域的最小面积为6.28×10﹣2m2；（3）为使粒子出电场时不打在挡板上，电场强度应满足：E＜6.67N/C或E＞10N/C．18.如图所示，竖直放置的光滑平行金