2021-2022学年湖北省随州市广水实验某中学高三（上）月考物理试卷（附答案详解）

2021-2022学年湖北省随州市广水实验高级中学高三（上）

月考物理试卷

一、单选题（本大题共4小题，共16.0分）

1.如图所示，物体4被水平力F压在竖直墙壁上静止不动。撤去力尸刁

后，4沿墙壁下落，若不计空气阻力，则下落过程中4受到的力，/I,F

1A«

的个数为（）d—

A.1么

B.2

C.3

D.4

2.中国自主研发的“暗剑”无人机，具有超音速、超高机动能力和低可探测性，主要

用于未来对空作战。若在某次试飞测试中，无人机起飞前沿地面由静止开始做匀加

速直线运动，经时间t达到起飞速度外则无人机起飞前通过的距离为（）

A.2vtB.yC.等D.vt

3.如图所示，一横截面积为S的试管水平固定，管中有一|||

厚度不计的活塞,活塞两侧的气体压强均为大气压强Po、热力学温度均为％=300K,

现对试管缓慢加热，当管内气体（视为理想气体）的温度缓慢升至7=400K时，活塞

恰好开始移动。大气压强保持不变。活塞与管壁间的最大静摩擦力的大小为（）

A.p0SB.|p（）SC.3PosD.QoS

4.如图所示，小球4从倾角为45。的斜面上的某点向右水平抛出，在右侧有另一小球

从与小球4同一高度的某一位置向左水平抛出，结果两小球都落在了斜面上的同一

点，且小球B恰好垂直打到斜面上。不计空气阻力。小球力、B抛出时的初速度大小

A.1：1B.2：1C.1：2D.3：2

二、多选题（本大题共4小题，共24.0分）

5.如图所示，变压器的原线圈两端连接导轨，副线圈和电阻R相连构成闭合回路，导

体棒在垂直于导轨平面的匀强磁场中沿导轨向右匀速切割磁感线。下列说法正确的

是（）

C.电压表彩的示数不为零D.电压表彩的示数为零

6.在医疗上，常用钻60产生的y射线对患有恶性肿瘤的病人进行治疗。钻60的衰变方

程为弱Cor耨M+X,半衰期为5.27年。下列说法正确的是（）

A.环境温度升高时，钻60的半衰期不变

B.X粒子是电子（2遇）

C.X粒子是钻60原子核中的一个质子转化为一个中子时释放出来的

D.10个钻60经过5.27年后，一定还有5个没有衰变

7.如图所示，月球探测器在一个环绕月球的椭圆轨道上运行，周期为TV飞行一段时

间后实施近月制动，进入距月球表面高度为无的环月圆轨道，运行周期为今。月球

的半径为R。下列说法正确的是（）

A.根据题中数据，无法求出月球探测器的质量

B.探测器在椭圆轨道远月点的速度大于近月点的速度

C.椭圆轨道的半长轴为（R+h）3M

D.探测器在椭圆轨道上运行的最大速度为空警

12

8.作为时尚青年热爱的运动，溜旱冰又炫又酷，备受追捧。如图甲所示，水平地面上

有4、B两位同学，A的质量为50kg,B静止在地面上，A以一定的初速度向B滑去，

一段时间后抱住B一起向右运动。若以向右为正，4运动的位移—时间图像（x—t图

像）如图乙所示，不计空气阻力以及地面对人的阻力，则下列说法正确的是（）

第2页，共15页

甲乙

A.8的质量为60kg

B.B的质量为75kg

C.4抱住B的过程中损失的机械能为375/

D.4抱住B的过程中损失的机械能为400/

三、填空题（本大题共3小题，共12.0分）

9.某密闭房间内原来的空气温度和压强均与室外环境的相同，假设室外环境的温度不

变，对该室内空气缓慢降温，则一段时间后，室内空气分子的平均动能室外

空气分子的平均动能；室内空气的压强______室外环境的压强。（均选填“大于”、

“小于”或“等于”）

10.某次抗洪抢险中，必须用小船将物资送至河流对岸。如―►丫水

图所示，4处的下游靠河岸B处是个旋涡，4点和旋涡的.一““、，

“代3。3/

连线与河岸的最大夹角为30。，若河流中水流的速度大小；一1一

恒为2m/s,为使小船从4点以恒定的速度安全到达对岸，则小船在静水中航行时速

度的最小值为m/s,此时小船航行的实际速度大小为m/s.

11.某同学利用如图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻,他改变电阻箱的阻值R,

记录理想电压表对应的示数U,以J为纵坐标、：为横坐标，作出的：图象如图乙

所示，则该电源的电动势E=、内阻r=。（均用a、b表示）

四、实验题（本大题共1小题，共9.0分）

12.小王想测量家中自己锻炼用的两个不同沙袋的质量，但没有直接测量质量的工具,

于是他利用家中已有的如下器材进行测量：悬挂沙袋的轻质细绳、大小和质量均不

计的光滑定滑轮、一套总质量为1kg（各方块的质量已知）的玩具方块、

毫米刻度尺、带有秒表软件的手机。请完成下列步骤。

(1)如图所示，两沙袋用轻绳跨过定滑轮连接安装好，设右边沙袋4的质量为Uh、

左边沙袋B的质量为TH2。

(2)取出质量为m的玩具方块放入A中，剩余玩具方块都放入B中，放手后发现4下

降、B上升。

(3)用毫米刻度尺测出4从静止下降的距离力，用手机中的秒表软件测出力下降距离九

所用的时间t,则4下降的加速度大小a=(用/i和t表示)。

(4)从B中取出部分玩具方块放入4中，以改变测量相应的加速度大小a,得到多

组m及a的数据，利用图像处理数据。为使图像直观，应作出a随(选填“m”

或)变化的关系图线。

(5)若图线的斜率A=2m/(kg-s2),图线在纵轴上的截距b=lm/s2,取重力加速

2

度大小g=10m/s,则mi=kg、m2=kg。

五、计算题(本大题共3小题，共30.0分)

13.2021年7月，河南遭遇特大暴雨灾害，辽宁志愿者捐款捐物，紧急驰援河南。一满

载辽宁志愿者捐赠的救灾物资的飞机质量m=9x104kg,正以大小a=1.5m/s2的

加速度沿平直跑道由静止开始匀加速滑行起飞，该飞机获得的升力大小尸满足关系

式尸=人/，其中常量k=250N-s2/m2,»是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与

飞机所受重力相等时飞机的滑行速度称为起飞离地速度。取重力加速度大小g=

1077l/s2o求：

(1)飞机的起飞离地速度大小北；

(2)飞机起飞前在跑道上滑行的距离久及其在滑行过程中所用的时间t。

14.如图所示，水平正对固定的M、N两长直平行金属

板相距为d,板间匀强电场的电场强度大小为E,N

XX%XX

板下方足够大的空间存在着磁感应强度大小为、

8XXXXX

B

XXXXX

第4页，共15页XXXXX

方向水平向里的匀强磁场。一质量为小、电荷量为q的带正电粒子，贴近M板的左

端以大小为火的初速度水平射入匀强电场，从狭缝P穿过N板后垂直进入匀强磁场

做匀速圆周运动。不计粒子受到的重力。求：

(1)粒子在两板间运动的时间t；

(2)粒子在磁场中供圆周运动的半径儿

15.如图所示，一倾角0=30。的光滑斜面(足够长)固定在水平面上，斜面下端有一与

斜面垂直的固定挡板，用手将一质量m=1kg的木板放置在斜面上，木板的上端有

一质量也为m的小物块(视为质点)，物块和木板间的动摩擦因数〃=雪，初始时木

板下端与挡板的距离L=0.9m。现将手拿开，同时由静止释放物块和木板，物块和

木板一起沿斜面下滑。木板与挡板碰撞的时间极短,且碰撞后木板的速度大小不变,

方向与碰撞前的速度方向相反，物块恰好未滑离木板。取重力加速度大小g=

lOm/s2,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：

(1)木板第一次与挡板碰撞前瞬间，物块的速度大小孙；

(2)从拿开手到木板第二次与挡板碰撞前瞬间，物块相对木板的位移大小支；

(3)木板的长度s以及从拿开手到木板和物块都静止的过程中，物块与木板间因摩擦

产生的热量Q。

0

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答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：当撤去力F后，物体A下落过程与墙面没有相互挤压，不受到墙面的支持

力，也就没有受到墙面的摩擦力，只受到自身重力作用，即只受1个力作用。故A正确，

BCD错误。

故选：4。

当撤去力产时，物体4下落过程与墙面没有相互挤压，不受墙面的支持力，所以不受墙

面的摩擦力，故物体4只受重力。

解决此题的关键在于判断墙面与物体之间是否存在力，需要分析墙面与物体4之间是否

存在挤压，从而分析物体的受力情况。

2.【答案】B

【解析】解：根据匀变速直线运动的规律，无人机起飞前通过的距离：久=等＜=£,

故8正确，ACD错误。

故选：B。

根据匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于初末速度矢量和的一半分析。

解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推

论求解会使问题更加简捷。

3.【答案】D

【解析】解：设活塞开始移动时管内气体的压强为p，根据物体的平衡条件有pS=p0S+

fm

活塞移动前，对管内气体，根据查理定律有会吓

解得An=：PoS,故ABC错误，。正确

故选：。。

活塞在移动前，被封闭气体做等容变化，根据查理定律求得压强，活塞刚开始移动时，

对活塞受力分析，根据共点力平衡求得最大摩擦力。

本题主要考查了查理定律和共点力平衡，关键是正确的受力分析，找出被封闭气体的初

末状态参量即可。

4.【答案】C

【解析】解：设球4、B抛出时的初速度大小分别为女和外，抛出点到两球在斜面上的

落点间的高度差为九两球在空中运动的时间为3有.：

h=^gt2

对4球有：htan450=Vjt

对B球有：v2=y/2ghtan45°

解得?=3故C正确、AB。错误。

故选：Co

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。4球落到斜面

上竖直位移与水平位移之比等于1由145。田球垂直在斜面上，速度与水平方向的夹角为

45。.根据位移和速度关系分别列式得到速度之比。

解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，运用运动学公式进

行求解。

5.【答案】AD

【解析】解：AB,当导体棒做匀速直线运动切割磁感线时，导体棒中产生恒定的感应

电动势，所以电压表匕的示数不为零，A正确，8错误；

CD.由于导体棒中产生的感应电动势恒定，穿过变压器原线圈的电流恒定，使得穿过变

压器副线圈的磁通量不变，副线圈所在回路没有感应电动势，所以电压表彩的示数为零,

C错误，£）正确。

故选：AD.

当导体棒做匀速直线运动切割磁感线时，导体棒中产生恒定的感应电动势，穿过变压器

原线圈的电流恒定，使得穿过变压器副线圈的磁通量不变，副线圈所在回路没有感应电

动势，即可判断。

此题需要明确变压器是根据磁通量的变化来工作的，当原线圈的磁通量恒定时，副线圈

是没有感应电流的，根据变压器的工作的原理分析原线圈中的电流的变化情况即可的出

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结论。

6.【答案】AB

【解析】解：4、放射性元素的半衰期与环境温度无关，故A正确；

8、由核反应过程的质量数和电荷数守恒可知，X为电子，故B正确；

C、该衰变过程中释放出来的电子是钻60原子核中的一个中子变成一个质子和一个电子

之后的产物，故C错误；

D,半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，故。错误。

故选：ABo

半衰期由放射性元素本身决定；根据电荷数守恒、质量数守恒判断衰变方程；口衰变的

实质是中子转变成质子放出电子，y射线伴随着口衰变放出；根据半衰期的物理意义分

析。

该题考查对半衰期的理解，半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。

半衰期由核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理或化学状态无关。如果放射性元素

初始时刻的质量为m。，它的半衰期是T,则经过时间t,剩下的放射性元素的质量rn=

(),血0。

7.【答案】AC

【解析】解：4利用万有引力定律对探测器研究时，探测器的质量会被消去，无法求出

探测器的质量，故A正确；

A由开普勒第二定律可知，探测器在椭圆轨道远月点的速度小于近月点的速度，故8错

误；

C.设椭圆轨道的半长轴为》,根据开普勒第三定律有盘=”詈,解得：x=(R+h)3昌，

故c正确；

D探测器在圆轨道上运行的速度大小：〃=空警，探测器在椭圆轨道上运行时，在近

月点的速度最大，由于探测器在近月点制动后进入圆轨道，探测器在椭圆轨道的近月点

的速度大于在圆轨道上运行的速度，故。错误。

故选：AC.

万有引力提供向心力列方程时，两边的探测器的质量被消去，无法求探测器的质量；

由开普勒面积定律可知，越近越快，从而比较近月点与远朋月点速度大小；

根据开普勒第三定律即周期定律求半长轴；

由运动学公式求探测器在椭圆轨道上运行的最大速度。

本题主要考查开普勒行星运动定律及运动学公式，知道开普勒椭圆定律、面积定律及周

期定律在物理学的应用，再结合运动学公式不难解答。

8.【答案】BC

【解析】解：AB,根据题图乙，4抱住B前4的速度大小以=^=-7n/s=5m/s,4抱

住B后他们的共同速度大小D=等=受产m/s=2m/s

4tv4-2

规定4的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律有啊勿=(mA+me)v,解得=

75kg,故A错误；B正确；

2

CD、4抱住B的过程中损失的机械能ZE=^mAvl-|(m4+mB)v,解得4E=3757,

故C正确，。错误。

故选：BC。

由x-t图像的斜率求出碰撞前后两人的速度，然后由动量守恒定律求出B的质量，再求

4抱住B的过程中损失的机械能。

本题考查动量守恒定律的应用，根据x-t图像的斜率求出碰撞前后两人的速度是解题的

前提与关键，应用动量守恒定律和能量守恒定律进行解答。

9.【答案】小于小于

【解析】解：温度是分子平均动能的标志，室内气体温度降低，室内气体分子平均动能

减小，故室内空气分子的平均动能小于室外空气分子的平均动能；

房间密闭，则体积不变，室内气体发生等容变化，气体温度降低，由查理定律可知，室

内气体压强减小，室内空气的压强小于室外环境的压强。

故答案为：小于；小于。

温度是分子平均动能的标志，温度降低分子平均动能减小；气体体积不变，应用查理定

律分析答题。

本题考查了查理定律的应用，根据题意分析清楚气体状态变化过程，掌握基础知识、应

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用查理定律即可解题。

10.【答案】1百

【解析】解：如图所示，当小船在静水中的速度％与其在河流中的速度及垂直时，小船

在静水中的速度"2最小，

且最小值功加以=%s讥30°=2x0.5m/s=lm/s

此时小船航行的实际速度大小：v=v2mintan60°=V3m/s

Avi

故答案为：1;V3-

根据几何关系，小船在静水中的速度和实际速度垂直时，小船在静水中的速度最小，根

据平行四边形法则，可以求出小船航行时在静水中速度的最小值。

本题考查运动的合成与分解，目的是考查学生的推理能力。一个速度要分解，已知一个

分速度的大小与方向，还已知另一个分速度的大小且最小，则求这个分速度的方向与大

小值。这种题型运用平行四边形定则，由几何关系来确定最小值。

11.【答案】昔

【解析】解：根据闭合电路的欧姆定律有：E=U+^-r

整理得：5=£4+5,根据5-2图象的斜率表示，纵坐标截距表示!可得:

UEREUREE

解得：E=；,r=-.

ba

故答案为：b-ao

根据闭合电路的欧姆定律得到的关系式，再根据图象的斜率、纵坐标截距进行解

答。

本题主要是考查测定电源电动势和内电阻，掌握“伏阻法”测量电源电动势和内电阻的

方法，能够根据图象进行解答。

12.【答案】置m5.53.5

【解析】解：(3)4下降距离九所用的时间3据匀变速直线运动的位移公式可得

h=-at2

2

解得4下降的加速度大小为

2h

a=F

(4)设玩具方块总质量为M,整体据牛顿第二定律可得

(m+mjg—(M-rn)g—m2g=(mj+m2+M)a

整理得

mi+mz+Mm1+7n2+M

为使图像直观，应作出a随?n变化的关系图线。

(5)图线的斜率为

k=―泡—

m1+m2+M

纵轴的截距为

b=-------q

7n14-Tn2+M口

带入数据解得

m1=5.5kg、m2=3.5kg

故答案为：⑶等(4)；(5)5.5,3.5

(3)根据运动学公式解得加速度：

(4)根据牛顿第二定律解得加速度表达式，根据解析式作答；

(5)结合解析式与图像斜率和截距的关系求得。

本题考查探究加速度与物体质量和受力的关系，解题关键掌握联立解析式与图像的斜率

和截距求解.

13.【答案】解：(1)飞机起飞时，有

mg=kvl

解得：

v0=60m/so

(2)根据匀变速直线运动的规律有

Vo=2ax

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解得:

x=1200m,

根据

v0=at

解得：

t=40s

答：(1)飞机的起飞离地速度大小%为60m/s；

(2)飞机起飞前在跑道上滑行的距离x为120(hn及其在滑行过程中所用的时间t为40s。

【解析】由题知，F与飞机所受重力相等时飞机的滑行速度称为起飞离地速度；再结合

匀变速直线运动的规律求起飞前的位移和时间。

本题考查牛顿第二定律在生活中的应用，理解题中起飞离地速度是解题关键，较为基础,

答题注意细节。

14.【答案】解：(1)设粒子在两板间运动的加速度大小为a,根据牛顿第二定律有qE=ma

根据匀变速直线运动的规律有d=iat2

2md

解得t=

(2)设粒子到达P点时的速度大小为"，根据动能定理有qEd-|mv2-诏

2

洛伦兹力提供粒子做圆周运动所需的向心力，有quB=my

【解析】(1)根据牛顿第二定律结合匀变速直线运动的规律解得；

(2)洛伦兹力提供粒子做圆周运动所需的向心力，结合动能定理可知。

对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径，

结合洛伦兹力提供向心力求解未知量；根据周期公式结合轨迹对应的圆心角求时间；对

于带电粒子在电场中运动时，一般是按类平抛运动的知识进行解答。

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