2021年湖南省湘潭市稻田中学高三物理月考试卷含解析

2021年湖南省湘潭市稻田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.温度降低时，密闭塑料瓶中的气体A．内能增大，放出热量

B．内能增大，吸收热量C．内能减小，放出热量

D．内能减小，吸收热量参考答案：C2.根据玻尔理论，氢原子的核外电子由外层轨道跃迁到内层轨道后

A．原子的能量增加，系统的电势能减少

B．原子的能量增加，系统的电势能增加

C．原子的能量减少，核外电子的动能减少

D．原子的能量减少，核外电子的动能增加

E．原子系统的电势能减少，核外电子的动能增加参考答案：DE3.a是放在地球赤道上的物体，b是近地卫星，c是地球同步卫星，a、b、c在同一平面内绕地心做逆时针方向的圆周运动，某时刻，它们运行通过地心的同一直线上，如图甲所示．一段时间后．它们的位置可能是图乙中的参考答案：AC解析：地球同步卫星绕地球运行的角速度和地球自转角速度相同，近地卫星绕地球运行的角速度大于地球自转角速度。一段时间后．它们的位置可能是图乙中的AC。4.图（a）为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图（b）为质点Q的振动图象，下列说法正确的是（）A．在t=0.10s时，质点Q向y轴正方向运动B．在t=0.25s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同C．从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6mD．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cmE．质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin19πt（国际单位）参考答案：BC【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【分析】根据甲、乙两图可以读出该波的波长和周期，从而求出波速，t=0.10s时Q点在平衡位置上，由乙图知下一时刻向下振动，从而确定了该波向左传播．根据时间与周期的关系，分析质点P的位置和加速度，求出通过的路程．根据x=vt求解波传播的距离．根据图象读出振幅A，结合数学知识写出Q点的振动方程．【解答】解：A、图（b）为质点Q的振动图象，则知在t=0.10s时，质点Q正从平衡位置向波谷运动，所以点Q向y轴负方向运动，故A错误；B、在t=0.10s时，质点Q沿y轴负方向运动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，此时P点正向上运动．由图b读出周期T=0.2s，从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为△t=0.15s=T，则在t=0.25s时，质点P位于x轴下方，加速度方向与y轴正方向相同，故B正确；C、由甲图知波长λ=8m，则波速为：v==40m/s，从t=0.10s到=0.25s经过的时间为△t=0.15s，该波沿x轴负方向传播的距离为△x=v△t=40×0.15m=6m，故C正确；D、从t=0.10s到=0.25s经过的时间为△t=0.15s=T，由于t=0.10s时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处，所以质点P通过的路程不是3A=30cm，故D错误；E、质点Q简谐运动的表达式为y=Asint=0.1sintm=y=0.10sin10πt（m），故E错误．故选：BC．5.（单选）如图，在固定的正点电荷Q所形成的电场中，一重力不计的试探电荷从a点运动到c点，运动轨迹如图中实线所示。a、b和c为轨迹上的三点，b点离Q最近，a点离Q最远。该试探电荷A．带负电

B．在a点受到的电场力最大C．在b点的速率最小

D．在c点的电势能最小参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在河面上方20m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为．人以恒定的速率v＝3m/s拉绳，使小船靠岸，那么s后小船前进了_________m，此时小船的速率为_____m/s．参考答案：19.6；5

7.质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动，质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面与甲在同一直线上向左运动，它们相碰后，甲球以速度8m/s被弹回，则此时乙球的速度大小为

m/s，方向

。参考答案：3.9

水平向左8.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在

（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做

运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为

m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分）

（2）0.6（4分）9.在研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出的一条纸带如图所示，图中的点为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，图上注明了各计数点间距离的测量结果，所接交流电源的频率为50Hz。（1）两个相邻计数点间的时间间隔：Δt＝________s。（2）打下计数点B时小车的速度：vB＝_________m/s。（3）物体匀变速直线运动的加速度a＝_________m/s2。参考答案：（1）Δt＝0.1s。（2）vB＝0.5175m/s。（3）a＝1.58m/s2。10.如图所示为研究光电效应规律的实验电路，利用此装置也可以进行普朗克常量的测量。只要将图中电源反接，用已知频率ν1、ν2的两种色光分别照射光电管，调节滑动变阻器……已知电子电量为e，要能求得普朗克常量h，实验中需要测量的物理量是

；计算普朗克常量的关系式h=

(用上面的物理量表示)。参考答案：11.

(4分)已知地球半径为6.4×106m，又知月球绕地球的运动可近似看作为匀速圆周运动，则可估算出月球到地球的距离为________m。（结果只保留一位有效数字）参考答案：

答案：4.0×108m12.如图所示，宽L=0.4m的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m．离地高H=2m的质点与障碍物相距x=1m．将质点水平抛出，为使质点能穿过该孔，质点的初速度v0至少为2.5m/s，最大为3.5m/s．（g取10m/s2）参考答案：考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：小球做平抛运动，要从矩形孔飞出，临界情况是恰好进入孔和恰好从空射出，根据平抛运动的分位移公式列式求解即可．解答：解：小球做平抛运动，根据分位移公式，有：x′=v0ty=故：v0=x′恰好到孔左端下边缘时，水平分位移为x′1=x=1m，竖直分位移为y=H﹣h=2﹣1.2=0.8m，故：v01=x1′=1×=2.5m/s恰好到孔右端下边缘时，水平分位移为x′2=x+L=1+0.4=1.4m，竖直分位移为y=H﹣h=2﹣1.2=0.8m，故：v01=x2′=1.4×=3.5m/s故为使质点能穿过该孔，质点的初速度v0至少为2.5m/s，最大为3.5m/s；故答案为：2.5，3.5．点评：本题关键是明确小球的运动性质，然后找到临界状态，根据平抛运动的分位移公式列式求解，不难．13.如图所示，AB两端接直流稳压电源，UAB＝100V，R0＝40W，滑动变阻器总电阻R＝20W，当滑动片处于变阻器中点时，C、D两端电压UCD为___________V，通过电阻R0的电流为_____________A。

参考答案：答案：80，2解析：当滑动片处于变阻器中点时，可以将变阻器分成两个电阻，，电路如图，则与串联，再与并联。根据部分电路欧姆定律，有，。代入数据可得，。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出。（g=9.8m/s2）

（1）作出m—l的关系图线；

（2）弹簧的劲度系数为________N/m

参考答案：15.如图甲所示是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置。该实验所用打点计时器的电源频率为50Hz，图乙是实验得到的一条纸带，纸带

端接重物（选填“左”或“右”），相邻打印点之间的时间间隔为

s。由于该实验中存在阻力做功，所以实验测得重物的重力势能的减少量

动能的增加量（选填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案：左；0.02；大于四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，△ABC为一直角三棱镜的截面，其顶角θ=30°，P为垂直于直线BCD的光屏。一束宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面，经三棱镜折射后在屏P上形成一条光带。

①以图中编号为a、b、c的三条光线为代表画出光束经棱镜折射的光路示意图；②若从AC面出射的光线与原来入射光线的夹角为30°，求棱镜的折射率。

参考答案：（1）根据振动图象可知周期是4s，振幅是2cm，BC正确；由于波的周期性，不能确定波长，因此也无法确定波速，AD错误。（2）①平行光束经棱镜折射后的出射光束仍是平行光束，光路如图所示。②图中θ1、θ2为AC面上入射角和折射角，根据折射定律，有nsinθ1=sinθ2，由题意知，出射光线与水平方向夹角由几何关系得θ1=θ=30°θ2=θ1＋=60°所以n==．

17.如图所示，电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为，导轨间距为l，轨道所在平面的正方形区域如耐内存在着有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上．电阻相同、质量均为m的两根相同金属杆甲和乙放置在导轨上，甲金属杆恰好处在磁场的上边界处，甲、乙相距也为l．在静止释放两金属杆的同时，对甲施加一沿导轨平面且垂直甲金属杆的外力，使甲在沿导轨向下的运动过程中始终以加速度a=gsin做匀加速直线运动，金属杆乙剐进入磁场时即做匀速运动．(1)求金属杆的电阻R；(2)若从释放金属杆时开始计时，试写出甲金属杆在磁场中所受的外力F随时间t的变化关系式；(3)若从开始释放两金属杆到金属杆乙刚离开磁场的过程中，金属杆乙中所产生的焦耳热为Q，求外力F在此过程中所做的功．参考答案：)在乙尚未进入磁场中的过程中，甲、乙的加速度相同，设乙刚进入磁场时的速度vv2=2ax………………………(1分)v=………………(1分)乙刚进入磁场时，对乙由根据平衡条件得………………………(2分)…………………(1分)

(2)甲在磁场中运动时，由牛顿第二定律可知，外力F大小始终等于安培力火小即：………………(1分)…………(1分)………………………(2分)方向沿导轨平面并垂直金属杆甲向下……………(1分)(3)设乙从释放到刚进入磁场过程中做匀加速直线运动所需要的时间为tll=…………(1分)………………(1分)设乙从进入磁场过程至刚离开磁场的过程中做匀速直线运动所需要的时间为t2l=vt2……………………(1分)………(1分)设乙离开磁场时，甲的速度v′v′=(gsin)(tl+t2)=………(1分)设甲从开始释放至乙离开磁场的过程中的位移为x………………(1分)根据能量转化和守恒定律得：………(2分)…………………(l分)18.如图所示，空间存在竖直向上方向的匀强电场，E=2.0×102N/C，水平方向存在向外的匀强磁场，B=T，在A处有一个质量为0.3Kg的质点，所带电量为q=﹢2.0×10-2C。用长为L=6m的不可伸长的绝缘细线与固定点O连接。AO与电场线垂直处于水平状态，取g=10m/s2。现让该质点在A处静止释放，（1）求质点第一次到达O点正上方时的速度大小和细线的拉力。（2）若撤去磁场且电场方向转到水平向左，质点仍从A处静止释放，求质点第一次到达O点正下方时增加的机械能△E和速度的大小（结果可保留根号）

参考答案：解（1）(6分)重力：G=mg=3N

电场力F=qE=4N