廣東省廣州市市番禺區(qū)南沙中學2021年高三物理月考試卷含解析

廣東省廣州市市番禺區(qū)南沙中學2021年高三物理月考試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.圖示的螺線管與足夠長的平行光滑金屬導軌MN、PQ相連并固定在與水平面成角的平面內，間距為L的導軌電阻可忽略不計，處在垂直于斜面向上的勻強磁場中。橫截面積為S的n匝螺線管電阻為，現(xiàn)有質量為m電阻為的金屬桿ab垂直導軌并與導軌接觸良好，若忽略螺線管磁場對金屬桿ab的影響。松手后桿ab沿軌下滑，最終能勻速運動，今在螺線管內加水平向右的變化磁場，為使桿能以相同的速率勻速上滑，則磁感應強度的變化率為A．沿箭頭方向增強，變化率為B．沿箭頭方向減弱，變化率為C．沿箭頭方向增強，變化率為D．沿箭頭方向減弱，變化率為參考答案：B解析：螺線管中無磁場時桿向下切割運動做加速度逐漸減小的加速運動，穩(wěn)定時勻速。若設勻速時的速度為V，則。欲使桿向上運動，桿中應通過由b向a的電流，由楞次定律知磁場應均勻減弱。若設螺線管中磁感應強度的變化率為，則其產生的感應電動勢為此時ab桿切割磁感線產生的感應電動勢為。由楞次定律知兩股電流反向，故感應電流；再次勻速時滿足，聯(lián)立以上各式可解得,故選B2.如圖所示的電路，a、b、c為三個相同的燈泡，其電阻大于電源內阻，當變阻器R的滑臂P向上移動時，下列判斷中正確的是(

)A．b燈中電流變化值小于c燈中電流變化值B．a、b兩燈變亮，c燈變暗C．電源輸出功率增大

D．電源的供電效率增大參考答案：BC當滑片向上移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變小，并聯(lián)部分的總電阻變小，所以外電路總電阻變小，總電流變大，a燈變亮；總電流變大，電路內阻消耗電壓增大，路端電壓變小，通過c燈的電流變小，c燈變暗；總電流變大，通過c燈的電流變小，所以通過b燈的電流變大，b燈變亮，易得b燈中電流變化值大于c燈中電流變化值，所以A錯B對；電源的輸出功率根據(jù)P=EI即可判斷，電源的供電效率根據(jù)即可判斷，C對D錯。3.如圖有一個足夠長傾角為30o的斜坡，一個小孩在做游戲時，從該斜坡頂端將一足球沿水平方向水平踢出去，已知足球被踢出時的初動能為9J，則該足球第一次落在斜坡上時的動能為（

）A．12J

B．21J

C．27J

D．36J參考答案：B4.如圖所示，清洗樓房光滑玻璃的工人常用一根繩索將自己懸在空中，工人及其裝備的總重量為G。懸繩與豎直墻壁的夾角為α，懸繩對工人的拉力大小為F1，墻壁對工人的彈力大小為F2,則：A．F1＝

B．F2＝GtanαC．若工人緩慢下移，增加懸繩的長度，則F1與F2的合力變大D．若工人緩慢下移，增加懸繩的長度，則F1減小，F(xiàn)2增大參考答案：B5.（單選）如圖所示，質點在F1、F2和F3三力作用下保持靜止，已知其中F1的大小恒定不變，方向豎直向下，F(xiàn)2與水平方向夾角為θ（θ＜45°），但大小未知，則下列說法正確的是（）A．F3的最小值為F1cosθB．F3的大小可能為F1sinθC．F3的方向可能與F2的方向相反D．F2取不同的值，F(xiàn)2與F3的合力就有不同的值參考答案：考點：力的合成；共點力平衡的條件及其應用．分析：三力平衡時，三個力中任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線；題中第三個力F3與已知的兩個力的合力相平衡．解答：解：A、通過作圖可以知道，當F1、F2的合力F與F2垂直時合力F最小，等于F1cosθ，故A正確，B錯誤；C、三力平衡時，三個力中任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線；通過作圖可知，當F1、F2的合力F可以在F1與F2之間的任意方向，而三力平衡時，三個力中任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線，故力F3只能在F1與F2之間的某個方向的反方向上，可以在第二象限，也可以在第三象限，當F1、F2的合力F在第一象限時，力F3在第三象限，故C錯誤；D、由于三力平衡，F(xiàn)2與F3的合力始終等于F1，保持不變，故D錯誤；故選：A．點評：本題關鍵抓住三力平衡時，三個力中任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線，然后通過作圖分析．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，質量M的長木板B靜止在光滑的水平地面上，在其右端放一質量m（m＜M）的小滑塊A（可視為質點）．初始時刻，A、B分別以v0向左、向右運動，最后A沒有滑離B板．則最后A的速度大小為，速度方向為向右．參考答案：考點：動量守恒定律．專題：動量定理應用專題．分析：系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可以求出速度的大小與方向．解答：解：最后A、B獲得相同的速度，設此速度為v，以B的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：Mv0﹣mv0=（M﹣m）v，解得：v=，方向向右；故答案為：，向右．點評：本題考查了求速度與運動時間問題，分析清楚物體的運動過程、應用動量守恒定律與動量定理即可正確解題．7.《驗證牛頓第二定律實驗》中，（1）認為沙和沙桶的重力為拉小車運動的合力，除了要平衡摩擦力、沙和沙桶總質量遠小于小車及其上砝碼總質量外，還要求調節(jié)

.（2）作出（m為小車及其上砝碼總質量）如圖，直線不過原點則有關原因說法是：

.參考答案：（1）定滑輪高度使細繩與長木板平形

（2）平衡摩擦力時傾角太?。]有平衡摩擦力、摩擦力太大了）8.如圖14-1所示，是在高速公路上用的超聲波測速儀測量車速的示意圖，測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號間的時間差，測出被測物體的速度．圖7中p1、p2是測速儀發(fā)出的超聲波信號，n1、n2分別是p1、p2由汽車反射回來的信號．設測速儀勻速掃描，p1、p2之間的時間間隔Δt＝1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是v＝340m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據(jù)圖14-2可知，汽車在接收到p1、p2兩個信號之間的時間內前進的距離是______m，汽車的速度是________m/s.參考答案：1717.9解析測速儀勻速掃描，p1、p2之間的時間間隔為1.0s，由題圖可知p1、p2之間有30小格，故每一小格對應的時間間隔t0＝＝s，p1、n1間有12個小格，說明p1、n1之間的間隔t1＝12t0＝12×s＝0.4s．同理p2、n2之間的間隔t2＝0.3s.因而汽車接收到p1、p2兩個信號時離測速儀的距離分別為x1＝v·，x2＝v·.汽車這段時間內前進的距離為x＝x1－x2＝v()＝17m.汽車在接收到p1、p2兩個信號的時刻應分別對應于題圖中p1、n1之間的中點和p2、n2之間的中點，其間共有28.5個小格，故接收到p1、p2兩個信號的時間間隔t＝28.5t0＝0.95s，所以汽車速度為v車＝≈17.9m/s.9.如圖，框架ABC由三根長度均為l、質量均為m的均勻細棒組成，A端用光滑鉸鏈鉸接在墻壁上?，F(xiàn)用豎直方向的力F作用在C端，使AB邊處于豎直方向且保持平衡，則力F的大小為

。若在C點施加的作用力改為大小為1.5mg、方向始終垂直于AC邊的力F′，使框架從圖示位置開始逆時針轉動，運動過程中當框架具有最大動能時，力F′所做的功為__________。參考答案：mg，0.25πmgl

10.如圖所示，在場強為E、方向豎直向下的勻強電場中，有兩個質量均為m的帶電小球，電荷量分別為＋2q和－q，兩小球用長為L的絕緣細線相連，另用絕緣細線系住帶正電的小球懸掛于O點而處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g，則細線對懸點O的作用力等于_________.參考答案：以兩個小球組成的整體為研究對象，分析受力如圖：重力2mg、電場力，方向豎直向下，細線的拉力T，由平衡條件得：

11.

（選修3-4）（4分）如圖所示，一列簡諧橫波在某一時刻的波的圖象，A、B是介質中的二個質點．已知波是向x軸正方向傳播的，由此可以判斷：質點A的振幅為

cm，質點B此刻向

運動.

參考答案：答案：0.4；y軸正方向．（每空2分）12.如圖所示，一放在光滑水平面上的彈簧秤，其外殼質量為，彈簧及掛鉤質量不計，在彈簧秤的掛鉤上施一水平向左的力F1=5N，在外殼吊環(huán)上施一水平向右的力F2=4N，則產生了沿F1方向上的加速度4m/s2，那么此彈簧秤的讀數(shù)是______________N；外殼質量為__________kg。參考答案：答案：5；0.2513.地球繞太陽公轉的軌道半徑r=1.49×102(m)，公轉周期T=3.16×107(s)，萬有引力恒量G=6.67×10（N·m2/kg2），則太陽質量的表達式M=

，其值約為

kg（取一位有效數(shù)字）．參考答案：

答案：，2×1030三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.使用理想電壓表、電流表、滑動變阻器、直流電源等儀器，研究一只小燈泡完整的伏安特性，測得I-U圖象如圖所示.已知滑動變阻器滑動片的有效移動長度為30cm，變阻器的最大阻值為22.5Ω，電源電動勢為6V，內阻不計.

（1）在如圖的虛線框內，不改變滑動變阻器和電源的位置，補上伏特表、安培表、燈泡，畫出完整的電路圖.要求滑動變阻器的滑動片向左滑動時，燈泡的電壓增大.（2）根據(jù)I-U圖象可知：從A到B的過程中燈泡的電阻逐漸

（選填“增大”、“減小”），改變的阻值為

Ω.

（3）在獲得A→B段圖線數(shù)據(jù)的過程中，滑動變阻器的滑動片向左移動了

cm的長度.

參考答案：（1）電流表內外接都可，滑動變阻器分壓（測量電路右邊接下接線柱）（2）增大，5

（3）1015.某同學利用光電門傳感器設計了一個研究小物體自由下落時機械能是否守恒的實驗，實驗裝置如圖所示，圖中A、B兩位置分別固定了兩個光電門傳感器。實驗時測得小物體上寬度為d的擋光片通過A的擋光時間為t1，通過B的擋光時間為t2。為了證明小物體通過A、B時的機械能相等，還需要進行一些實驗測量和列式證明。①選出下列必要的實驗測量步驟

A．用天平測出運動小物體的質量mB．測出A、B兩傳感器之間的豎直距離hC．測出小物體釋放時離桌面的高度HD．用秒表測出運動小物體通過A、B兩傳感器的時間△t②若該同學用d和t的比值來反映小物體經A、B光電門時的速度，并設想如果能滿足

關系式

，即能證明在自由下落過程中小物體的機械能是守恒的。參考答案：①B

(2分)

②

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.已知O、A、B、C為同一直線上的四點，A、B間的距離為1m，B、C間的距離為2m，一物體自O點由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運動，依次經過A、B、C三點，已知物體通過AB段與BC段所用的時間相等，則物體通過A點和B點時的速度大小之比為多少？O、A間的距離為多少？

參考答案：1∶3

（3分）

1/8

（3分）

17.某同學涉及的簡易火災報警裝置如圖所示，豎直固定、上端開口的試管中裝有高h=20cm的水銀，其下方封閉有一段氣柱．當環(huán)境溫度為57℃時，電路恰好接通，電鈴D發(fā)出報警聲，取絕對零度為﹣273℃．①若環(huán)境溫度緩慢降至27℃時，水銀柱下降了△L=5cm，試求環(huán)境溫度為57℃時，試管內封閉氣柱的長度L；②若使環(huán)境溫度降低，并且往玻璃管內注入高△h=4cm的水銀時，報警裝置恰好再次報警，求此時的環(huán)境溫度t（已知大氣壓強p0=76cmHg）．參考答案：解：①設試管的橫截面積為S，在溫度從57℃緩慢至27℃的過程中，封閉氣體做等壓變化，由蓋﹣呂薩克定律有：=上式中：T1=57+273=330K；T2=27+273=300K；代入解得：L=55cm；②當環(huán)境溫度為57℃時，封閉氣體的壓強為：P1=P0+ρgh=76+20=96cmHg；當報警裝置再次恰好報警時，封閉氣柱的長度為：L′=L﹣△h此時封閉氣體的壓強為P2=P1+ρgh由理想氣體狀態(tài)方程有：=解得：t=45.75℃；答：①環(huán)境溫度為57℃時，試管內封閉氣柱的長度L為55cm；②此時的環(huán)境溫度t為45.75℃【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】①加入水銀柱后空氣柱下降，氣體做等壓變化；由蓋﹣呂薩克定律可求得氣柱的長度L；②加入水銀柱的長度．溫度升高，封閉氣體體積增大，水銀柱上升，當電路恰好接通時，報警器開始報警；此時空氣柱長度L1+L2，以封閉空氣柱為研究對象，根據(jù)等壓變化規(guī)律求出溫度18.某消防隊員在某一次執(zhí)行任務過程中，遇到突發(fā)事件，需從h=10m高的直桿頂端下滑，若下滑過程中的加速時的加速度大小a1=8m/s2，減速時的最大加速度為a2=4m/s2，落地時的速度不允許超過v2=4m/s，把消防隊員看成質點，求該隊員下滑過程的最短時間．參考答案：考點：勻變速直線運動規(guī)律的綜合運用．專題：直線運動規(guī)律專題．分析：設勻加速