河南省平顶山市鲁山县第三高级中学2021年高三物理月考试题含解析

河南省平顶山市鲁山县第三高级中学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）“北斗第二代导航卫星网”将由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，其中静止轨道卫星，是指高度为36000km的地球同步卫星；30颗非静止轨道卫星由27颗中轨（MEO）卫星和3颗倾斜同步（IGSO）卫星组成，其中27颗MEO卫星的轨道高度均为21500km，3颗倾斜同步（IGSO）卫星的轨道高度与静止轨道卫星的轨道高度相同，将各卫星轨道均视为圆轨道，根据以上信息，可以判断（）A．MEO卫星的角速度比静止轨道卫星的角速度小B．该35颗卫星的轨道圆心可能不重合C．静止轨道卫星只能在赤道正上方D．静止轨道卫星和倾斜同步（IGSO）卫星的周期不相同参考答案：考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．专题：人造卫星问题．分析：根据万有引力提供向心力=，得到角速度、周期与轨道半径的关系，根据轨道高度的大小，比较角速度和周期的大小．同步卫星的轨道为赤道上空36000km的高度，所有同步卫星都在同一个轨道上．解答：解：A、根据万有引力提供向心力，得，由此可知，轨道高度越大，角速度越小，MEO卫星的轨道高度为21500km，远小于静止轨道卫星36000km，故MEO卫星的角速度比静止轨道卫星的角速度大，故A错误．BC、同步卫星的轨道为赤道上空36000km的高度，所有同步卫星都在同一个轨道上，故B错误、C正确．D、根据万有引力提供向心力，得，轨道高度相同，周期相同，倾斜同步（IGSO）卫星的轨道高度与静止轨道卫星的轨道高度相同，故静止轨道卫星和倾斜同步（IGSO）卫星的周期相同，都是24h．故D错误．故选：C．点评：本题要掌握万有引力提供向心力，并且根据题意要能够用角速度和周期表示出向心力．要知道同步卫星的轨道为赤道上空36000km的高度，所有同步卫星都在同一个轨道上．2.“神舟十号”飞船将于2013年6月至8月择机发射，再次与“天官一号”进行交会对接．三位航天员再次人住“天宫”完成一系列实验．“神舟十号”与“天宫一号”对接后做匀速圆周运动，运行周期为90分钟．对接后“天宫一号”的A．运行速度大于第一宇宙速度B．加速度大于赤道上静止物体随地球自转的加速度C．角速度为地球同步卫星角速度的16倍D．航天员可以用天平测出物体的质量参考答案：BC第一宇宙速度是地球表面卫星的运行速度，也是卫星绕地球运行的最大速度，由于天宫一号离地有一定高度，故其速度必然要小于第一宇宙速度，A错误；由可知B正确；地球同步卫星的周期为24h，天宫一号的周期为90分钟即1.5h，由可知C正确；航天员随天宫一号一起绕地球做圆周运动，处于完全失重状态，一切与重力有关的实验都将无法完成，故D错误。3.（单选）物理学中的许多规律是通过实验发现的，下列说法中符合史实的是(

)A.法拉第通过实验发现了电磁感应现象

B.牛顿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持

C.奥斯特通过实验发现了电流的热效应

D.卡文迪许通过扭秤实验测出了静电力常量参考答案：A解：A、法拉第通过实验发现了电磁感应现象．故A正确．B、伽利略通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持．故B错误．C、奥斯特通过实验发现了电流的磁效应．故C错误．D、卡文迪许通过实验测出了引力常量，故D错误．故选：A．4.（04年全国卷Ⅰ）一列简谐横波沿x轴负方向传播，图1是t=1s时的波形图，图2是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线(两图用同同一时间起点)，则图2可能是图1中哪个质元的振动图线？（

）

A．x=0处的质元；

B．x=1m处的质元；

C．x=2m处的质元；

D．x=3m处的质元。参考答案：答案：A5.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电流表示数为I0，电梯在不同的运动过程中，电流表的示数分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列判断中正确的是（

）A.甲图表示电梯可能做匀速直线运动；B.乙图表示电梯可能做匀加速上升运动；C.丙图表示电梯可能做匀加速上升运动；D.丁图表示电梯可能做加速度减小的减速运动。参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1＝450。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角θ2＝140。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，则空气阻力大小为___

___N，水箱中水的质量M约为_______kg。（sin140=0.242；cos140=0.970）（保留两位有效数字）参考答案：试题分析：直升机沿水平方向匀速和匀加速飞行时，水箱受力情况如下图，根据牛顿第二定律，则有，，解得，。考点：本题考查了牛顿第二定律的应用。7.2013年3月14日，欧洲核子研究中心的物理学家宣布，他们利用强子(质子)对撞机发现了粒子物理标准模型所预言的希格斯粒子，它可用来解释粒子获得质量的机制.希格斯与恩格勒因此获得2013年度的诺贝尔物理学奖.希格斯粒子的能量约为125GeV(1GeV=109eV)，与之对应的质量约为

kg(结果保留一位有效数字).若对撞机中高速运动的质子的速度为v，质量为m，普朗克常量为h，则该质子的物质波波长为

参考答案：8.如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度为9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。则4s末物块的加速度的大小为

▲

，4s~9s内合外力对物块做功为

▲

。参考答案：9.如右图所示，AB为竖直固定金属棒，金属杆BC重为G。长为L，并可绕过B点垂直纸面的水平轴无摩擦转动，AC为轻质金属线，DABC＝37°，DACB＝90°，在图示范围内有一匀强磁场，其磁感应强度与时间成正比：B＝kt，整个回路总电阻为R，则回路中感应电流I＝

，当t=

时金属线AC中拉力恰为零。（已知，）参考答案：；

10.在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24kJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5kJ的热量。在上述两个过程中，空气的内能共减小________kJ，空气________(选填“吸收”或“放出”)的总热量为________kJ。参考答案：(1)交流(2)(3)1.311.（4分）如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B的体积关系为VA_

_VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)；若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中_______(选填“吸热”或“放热”)参考答案：

答案：小于（2分）吸热（2分）12.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止于光滑水平面上的小车两端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度为_____________m/s，方向与（选填“甲、乙”）_____________相反。参考答案：1.5m/s，乙

13.如图所示，一辆长L=2m,高h=0.8m,质量为M=12kg的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数μ=0.3。当车速为v0=7m／s时，把一个质量为m=1kg的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。那么，经过t=

s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s=

m。参考答案：0.31;4.16三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.质点做匀减速直线运动，在第1内位移为，停止运动前的最后内位移为，求：（1）在整个减速运动过程中质点的位移大小.（2）整个减速过程共用时间.参考答案：（1）（2）试题分析：（1）设质点做匀减速运动的加速度大小为a，初速度为由于质点停止运动前最后1s内位移为2m，则：所以质点在第1秒内有位移为6m，所以在整个减速运动过程中，质点的位移大小为：（2）对整个过程逆向考虑，所以考点：牛顿第二定律，匀变速直线运动的位移与时间的关系．15.（选修3－3（含2－2））（6分）一定质量的气体，从外界吸收了500J的热量，同时对外做了100J的功，问：①物体的内能是增加还是减少?变化了多少？(400J;400J)

②分子势能是增加还是减少？参考答案：解析：①气体从外界吸热：Q＝500J，气体对外界做功：W＝－100J

由热力学第一定律得△U=W+Q=400J

(3分)

△U为正，说明气体内能增加了400J

(1分)

②因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大，分子力做负功，气体分子势能增加。（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，一半径R＝1m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道，与斜面相切于B处，圆弧轨道的最高点为M，斜面倾角θ＝37°，t＝0时刻有一物块从斜面底端A处沿斜面上滑，其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示．若物块恰能到达M点，(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，求：(1)物块经过B点时的速度；(2)物块与斜面间的动摩擦因数μ.参考答案：解：由题意知：在M点，

mg＝m

1分mgR(1＋cos37°)＝mv－mv

2分代入数据可求得：vB＝m/s

1分(2)v－t图可知物块运动的加速度a＝10m/s2

1分由牛顿第二定律得：mgsin37°＋μmgcos37°＝ma

1分∴物块与斜面间的动摩擦因数μ＝＝0.5

1分17.国防科技工业局在2012年7月30日宣布，“嫦娥三号”将于2013年下半年择机发射。我国已成功发射了“嫦娥二号”探月卫星，该卫星在环月圆轨道绕行n圈所用的时间为t；月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0。

（1）请推导出“嫦娥二号”卫星离月球表面高度的表达式；

（2）地球和月球的半径之比为=4、表面重力加速度之比为=6，试求地球和月球的密度之比。参考答案：见解析18.固定光滑细杆与水平地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环从杆底开始在沿杆方向上的推力F作用下向上运动．0﹣2s内推力的大小为5.0N，2﹣4s内推力的大小变为5.5N，小环运动的速度随时间变化规律如图所示，重力加速度g=10m/s2．求：（l）小环在加速运动时的加速度a的大小；（2）小环的质量m；（3）细杆与水平地面之间的夹角α．（4）第4秒末撤去F，求小环到达最高点离开地面的高度．参考答案：解：（1）由图象知，小环在2﹣4s内的加速度（2）令小环质量为m，有：小环匀速上升时：F﹣mgsinθ=0

①小环加速上升时：F′﹣mgsin0=ma

②已知F=5N，F′=5.5N，a=0.5m/s2，所以由①和②解得：小环质量m=（3）代入小环质量m=1kg到式①，可得：所以夹角θ=30°（4）由v﹣t图象知，小环匀速上升的距离：x1=v0t=1×2m=2m小环加速上升的距离：小环在重力和杆的支持力作用下做匀减速运动，加速度大小a′=gsinθ=5m/s2小环匀减速上升的最大距离所以环沿杆上升的距离x=x1+x2+x3=2+3+0.4m=5.4m物体离地高度H=答：（l）小环在加速运动时的加速度a的大小为0.5m/s2；（2）小环的质量m=1kg；（3）细杆与水平地面之间的夹角α=30°；（4）第4秒末撤去F，小环到达最高点离开地面的高度为2.7m．【考点】牛顿第二定律；机械运动；匀变速直线运动的位移与时间的关