浙江省嘉兴市新塍镇中学2021年高三物理月考试题含解析

浙江省嘉兴市新塍镇中学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.（单选）下列有关物理学史的研究方法，说法正确的是（）A．用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法B．在验证力的平行四边形定则的实验中使用了控制变量的方法C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了微元法D．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如场强E=，电容C=，加速度a=都是采用比值法定义的参考答案：考点：物理学史．分析：本题根据常用的物理研究方法，如理想模型法、等效替代法等，进行解答即可．解答：解：A、用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法，故A正确．B、在验证力的平行四边形定则的实验中使用了等效替代的方法，故B错误．C、在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验使用了控制变量的方法，故C错误．D、场强E=，电容C=是采用比值法定义，而加速度a=不是采用比值法定义，因为a与F成正比，与m成反比，不符合比值法定义的共性．故D错误．故选：A．点评：解决此题的关键要知道物理常用的研究方法，如理想模型法、等效替代法、控制变量法、比值定义等．2.(单选)如图，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m、M间及M与地面的接触面均光滑。开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的全部运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度。对于m、M和弹簧组成的系统，下列说法中正确的有：①由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒；②当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M各自的动能最大；③由于F1、F2大小不变，所以m、M各自一直做匀加速运动；④由于F1、F2等大反向，故系统的总动量始终为零。A．①④

B．②③

C．①②④

D．②④参考答案：D由于F1、F2等大反向，A、B系统所受合外力为零，因此动量守恒，故系统的总动量始终为零④正确；开始阶段弹簧弹力小于F1和F2，A、B都做加速运动，动能增加，当弹力增大到与F1和F2等大时，A、B动能都最大，系统机械能一直增大①错误，②正确；上述加速过程弹簧弹力逐渐增大，合力逐渐减小，不是匀加速运动，③错误，所以应该选D.3.A、B两物体都做匀加速直线运动，已知加速度aA＞aB，则在某一段时间内 （

） A．A的位移一定比B的大 B．A的平均速度一定比B的大 C．A的速度变化量一定比B的大 D．A受到的合外力一定比B的大参考答案：C（解决本题的关键是知道加速度的正负表示加速度的方向，加速度是反映速度变化快慢的物理量．）加速度是矢量，有正负之分，它的正负表示加速度的方向，所以物体A的加速度大于物体B的加速度只是说明物体B的速度变化比物体A速度变化快，在某一段时间内A的速度变化量一定比B的大，但无法比较A、B的位移、平均速度以及受到的合外力的大小关系，只有选项C正确。4.某动车组列车以平均速度v行驶，从甲地到乙地的时间为t.该列车以速度v0从甲地出发匀速前进，途中接到紧急停车命令后紧急刹车，列车停车后又立即匀加速到v0，继续匀速前进．从开始刹车至加速到v0的时间是t0，(列车刹车过程与加速过程中的加速度大小相等)，若列车仍要在t时间内到达乙地．则动车组列车匀速运动的速度v0应为(

)参考答案：5.如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ=37o，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（）A． B． C． D．参考答案：D【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．【分析】要找出小木块速度随时间变化的关系，必须先要分析出初始状态物体的受力情况，开始时小木块重力的分力与滑动摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面向下匀加速直线运动，有牛顿第二定律求出加速度a1；当小木块的速度与传送带速度相等时，由μ＜tanθ知道木块继续沿传送带加速向下，但是此时摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛顿第二定律求出此时的加速度a2，比较知道a1＞a2．结合v﹣t图象的斜率表示加速度，确定图象的形状．【解答】解：初始状态时：木块重力的分力与滑动摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以木块先沿斜面向下匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：加速度：a1==gsinθ+μgcosθ；当小木块的速度与传送带速度相等时，由μ＜tanθ知道木块继续沿传送带匀加速向下，但是此时滑动摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛顿第二定律求出此时的加速度：a2==gsinθ﹣μgcosθ；比较知道a1＞a2，根据v﹣t图象的斜率表示加速度，知第二段图线的斜率变小．故ABC错误，D正确．故选：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为2吨的打桩机的气锤，从5m高处白由落下与地面接触0.2s后完全静止下来，空气阻力不计、g取10m/s2，则在此过程中地面受到气锤的平均打击力为___________N。参考答案：7.如图所示，平行板电容器充电后，b板与静电计金属球连接，a板、静电计外壳均接地，静电计的指针偏转开一定角度．若减小两极板a、b间的距离，同时在两极板间插入电介质，则静电计指针的偏转角度会

（填变大、变小或不变）参考答案：变小8.如图所示，地面上某区域存在着匀强电场，其等势面与地面平行等间距．一个质量为m、电荷量为q的带电小球以水平方向的初速度v0由等势线上的O点进入电场区域，经过时间t，小球由O点到达同一竖直平面上的另一等势线上的P点．已知连线OP与水平方向成45°夹角，重力加速度为g，则OP两点的电势差为________．参考答案：9.在“用打点计时器测速度”的实验中，交流电源频率为50HZ，打出一段纸带如图所示．纸带经过2号计数点时，测得的瞬时速度υ=

m/s．若实验时交流电源频率大于50Hz，则纸带经过2号点的实际速度

（选填“大于”、“小于”、“等于”）测量速度．参考答案：0.36；大于．【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．【解答】解：从0点开始每5个点取一个计数点，所以相邻计数点间的时间间隔为0.02×5=0.1s根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．小车到计数点2时的瞬时速度v2==m/s=0.36m/s，如果在某次实验中，交流电的频率偏离50Hz，交流电的频率偏高而未被发觉，那么实际打点周期变小，据v=可知，测出的速度数值将比真实值偏小．根据运动学公式△x=at2得：真实的加速度值就会偏小，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大．故答案为：0.36；大于．10.如图两个等量异号点电荷+Q和-Q被固定于水平面内两点M和N，MN间距为L，两电荷的竖直中垂线上有一固定光滑绝缘杆。此空间存在着水平的匀强磁场B。现将一个质量为m，电量为+q的带电小环套在杆上，从距中心O点的H处由静止释放，则当小环运动到O点时，小环的速度大小为_____________m/s。参考答案：

答案：

11.地球同步卫星到地心的距离r可用地球质量M、地球自转周期T与引力常量G表示为r=_____________。参考答案：12.静电场是___________周围空间存在的一种物质；通常用___________来描述电场的能的性质。参考答案：静止电荷；电势13.如图所示，光滑圆弧轨道ABC在C点与水平面相切，所对圆心角小于5°，且，两小球P、Q分别从轨道上的A、B两点由静止释放，P、Q两球到达C点所用的时间分别为、，速率分别为、吨，则，。(填“>”、“<”或“=”)参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5）（4分）已知氘核质量2.0136u，中子质量为1.0087u，核质量为3.0150u。A、写出两个氘核聚变成的核反应方程___________________________________。B、计算上述核反应中释放的核能。（结果保留2位有效数字）（1u=931.5Mev）C、若两氘以相等的动能0.35MeV作对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？（结果保留2位有效数字）参考答案：

答案：a、

b、在核反应中质量的亏损为Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以释放的核能为0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反应前总动量为0，反应后总动量仍为0，

所以氦核与中子的动量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.(6分)如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为.入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）

参考答案：解析：作出光路如图

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由图知

则AB—AC=d·tan30°=d

出射光线与入射光线间的距离是d（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，小物块（可视为质点）放在长木板正中间，已知长木板质量为M＝4kg，长度为l＝2m；小物块质量为m＝1kg，长木板置于光滑水平地面上，两物体皆静止。现在用一大小为F的水平恒力作用于小物块上，发现只有当F超过2.5N时，才能让两物体间产生相对滑动。设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度g取10m／s2，试求：（1）小物块和长木板间的动摩擦因数μ；（2）若将力F＝12N作用在长木板上，则小物块经过多长时间从长木板上滑落。参考答案：(1)0.2(2)2s解析：：（1）设两物体间的最大静摩擦力为f，当F=2.5N作用于m时，对整体由牛顿第二定律有：

F=（M+m）a

①

对M，由牛顿第二定律：

f=Ma

②

由①②可得：f=2N

小物块竖直方向上受力平衡，所受支持力N=mg，由摩擦力性质：

f=μmg

得：μ=0.2

③

（2）F=12N作用于M时，两物体发生相对滑动，设M、m加速度分别为a1、a2，

对M，由牛顿第二定律：

F-f=Ma1

④

得a1=2.5m/s2

对m，由牛顿第二定律：

f=ma2

⑤

得：a2=2m/s2

由匀变速直线运动规律，两物体在t时间内位移为：

s1=a1t2

⑥

s2=a2t2

⑦

m刚滑下M时：

s1-s2=L

⑧

由⑥⑦⑧得：t=2s

17.如图所示，在竖直平面内，虚线MO与水平线PQ相交于O，二者夹角θ=30°，在MO左侧存在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场，MO右侧某个区域存在磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场，O点处在磁场的边界上，现有一群质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以速度v（0≤v≤）垂直于MO从O点射入磁场，所有粒子通过直线MO时，速度方向均平行于PQ向左，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力。求：（1）速度最大的粒子从O开始射入磁场至返回水平线POQ所用的时间。（2）磁场区域的最小面积。参考答案：（1）粒子的运动轨迹如图所示，设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R，周期为T，粒子在匀强磁场中运动时间为t1则

（1分）

（1分）

（2分）设粒子自N点水平飞出磁场，出磁场后应做匀速运动至OM，设匀速运动的距离为s，匀速运动的时间为t2，由几何关系知：s=R/tanθ

（1分）

（1分）过MO后粒子做类平抛运动，设运动的时间为，则：

（2分）又由题知：

（1分）则速度最大的粒子自O进入磁场至重回水平线POQ所用的时间为：

（1分）

（2分）（2）由题知速度大小不同的粒子均要水平通过OM，则其飞出磁场的位置均应在ON的连线上，故磁场范围的最小面积是速度最大的粒子在磁场中的轨迹与ON所围成的面积，扇