2021年河南省洛陽市藝術(shù)學(xué)校高三物理月考試卷含解析

2021年河南省洛陽市藝術(shù)學(xué)校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.如圖甲所示，水平面上質(zhì)量相等的兩木塊A、B用一輕彈簧相連接，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動木塊A，使木塊A向上做勻加速直線運動，如圖乙所示.研究從力F剛作用在木塊A的瞬間到木塊B剛離開地面的瞬間的這個過程，并且選定這個過程中木塊A的起始位置為坐標(biāo)原點，則下列圖象中可以表示力F和木塊A的位移x之間關(guān)系的是（

）參考答案：A2.(多選)

如圖（a）所示，A、B為釘在光滑水平面上的兩根鐵釘，小球C用細(xì)繩拴在鐵釘B上（細(xì)繩能承受足夠大的拉力），A、B、C在同一直線上。t=0時，給小球一個垂直于繩的速度，使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運動。在0≤t≤10s時間內(nèi)，細(xì)繩的拉力隨時間變化的規(guī)律如圖（b）所示，則下列說法中正確的有（

）A．兩釘子間的距離為繩長的1/6B．t=10.5s時細(xì)繩拉力的大小為6NC．t=14s時細(xì)繩拉力的大小為10ND．細(xì)繩第三次碰釘子到第四次碰釘子的時間間隔為3s參考答案：ABD3.（多選題）如圖所示，光滑水平面上存有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，質(zhì)量為m邊長為a的正方形線框ABCD斜向穿進(jìn)磁場，當(dāng)AC剛進(jìn)入磁場時速度為v，方向與磁場邊界成45°，若線框的總電阻為R，則（）A．線框穿進(jìn)磁場過程中，框中電流的方向為DCBAB．AC剛進(jìn)入磁場時線框中感應(yīng)電流表為C．AC剛進(jìn)入磁場時線框所受安培力為D．此時CD兩端電壓為參考答案：CD【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，由E=BIv求出電路中的感應(yīng)電動勢，由閉合電路的歐姆定律求出電路中的電流和CD兩端的電壓；將AD邊與CD邊受到的安培力進(jìn)行矢量合成，求出線框受到的安培力．【解答】解：A、線框進(jìn)入磁場的過程中穿過線框的磁通量增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場的方向向外，則感應(yīng)電流的方向為ABCD方向，故A錯誤；BD、AC剛進(jìn)入磁場時CD邊切割磁感線，AD邊不切割磁感線，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，：E=Bav，則線框中感應(yīng)電流為：I=；故CD兩端的電壓為U==；故B錯誤，D正確；C、AC剛進(jìn)入磁場時線框的cd邊產(chǎn)生的安培力與v的方向相反，ad邊受到的安培力的方向垂直于AD向下，它們的大小都是：F=BIa，由幾何關(guān)系可以看出，AD邊與CD邊受到的安培力的方向相互垂直，所以AC剛進(jìn)入磁場時線框所受安培力為AD邊與CD邊受到的安培力的矢量合，即：F合=F=，故C正確；故選：CD4.圖甲為磁帶錄音機的磁帶盒，可簡化為圖乙所示的傳動模型，A、B為纏繞磁帶的兩個輪子，兩輪的半徑均為r，在放音結(jié)束時，磁帶全部繞到了B輪上，磁帶的外緣半徑R=3r，現(xiàn)在進(jìn)行倒帶，使磁帶繞到A輪上．倒帶時A輪是主動輪，其角速度是恒定的，B輪是從動輪，則在倒帶的過程中下列說法正確的是（）A．倒帶結(jié)束時A、B兩輪的角速度之比為1：3B．倒帶開始時A、B兩輪的角速度之比為1：3C．倒帶過程中磁帶邊緣的線速度變小D．倒帶過程中磁帶邊緣的線速度不變參考答案：A解：A、由題，在倒帶結(jié)束時，磁帶全部繞到了B輪上，磁帶的外緣半徑R=3r，而線速度v相等，ω=，故倒帶結(jié)束時A、B兩輪的角速度之比為1：3，故A正確；B、倒帶開始時A、B兩輪的半徑之比為1：3，所以角速度之比為3：1．故B錯誤；C、在A輪轉(zhuǎn)動的過程中，半徑增大，角速度恒定，隨著磁帶的倒回，A的半徑變大，根據(jù)v=rω，知磁帶邊緣的線速度增大，故C錯誤，D錯誤；故選：A5.如圖所示，固定斜面傾角為θ，整個斜面分為AB、BC兩段，且2AB＝BC。小物塊P（可視為質(zhì)點）與AB、BC兩段斜面之間的動摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2。已知P由靜止開始從A點釋放，恰好能滑動到C點而停下，那么θ、μ1、μ2間應(yīng)滿足的關(guān)系是A．tanθ＝

B．tanθ＝

C．tanθ＝2μ1－μ2

D．tanθ＝2μ2－μ1

參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.同打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間?，F(xiàn)利用圖乙所示裝置研究滑塊的運動情況，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為5.0×10－2s和2.0×10－2s。用游標(biāo)卡尺測量小滑塊的寬度d，卡尺示數(shù)如圖丙所示。（1）讀出滑塊的寬度d＝________cm。（2）滑塊通過光電門1的速度v1＝______m/s。(保留兩位有效數(shù)字)（3）若提供一把米尺，測出兩個光電門之間的距離1.00m，則滑塊運動的加速度為_______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：7.

真空中波長為３×１０-7米的紫外線的頻率是

_赫。這種紫外線的光子打到金屬鈉的表面時

（填“能”或“不能”）發(fā)生光電效應(yīng)（已知鈉的極限頻率是6.0×1014赫，真空中光速為３×１０8米/秒）。參考答案：答案：1.0×1015、能8.某實驗小組利用彈簧秤和刻度尺，測量滑塊在木板上運動的最大速度。實驗步驟如下：①用彈簧秤測量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G；②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過水平細(xì)繩和固定彈簧秤相連，如圖甲所示。在A端向右拉動木板，等彈簧秤讀數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F；③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復(fù)步驟①②；實驗數(shù)據(jù)如下表所示：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.620.830.991.221.371.61④如圖乙所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板上左端C處，細(xì)繩跨過定滑輪分別與滑塊和重物P連接，保持滑塊靜止，測量重物P離地面的高度h；⑤滑塊由靜止釋放后開始運動,最終停在木板上D點（未與滑輪碰撞），測量C、D間距離S。完成下列作圖和填空：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定的坐標(biāo)紙（見答題卡）上作出F—G圖線。（2）由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)＝____________（保留2位有效數(shù)字）（3）滑塊最大速度的大?。絖_________________（用h、s、和重力加速度g表示。）參考答案：（1）如右圖所示（2）0.40（0.38、0.39、0.41、0.42均正確）（3）解析：（1）根據(jù)描點法在F-G圖象上描出各點，再連接起來，如圖所示；

（2）由圖甲可知F=μG，則F-G圖象上的直線的斜率代表μ值的大?。蒄-G圖象可知μ=≈0.40；（3）當(dāng)重物P剛好下落到地面時，滑塊的速度v最大，此時滑塊的位移為h，此后滑塊做加速度為μg的勻減速運動，由公式v2-v02=2as知：滑塊的最大速度vmax滿足：vmax2=2μg（S-h），則vmax=9.摩托車手在水平地面轉(zhuǎn)彎時為了保證安全，將身體及車身傾斜，車輪與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，車手與車身總質(zhì)量為M，轉(zhuǎn)彎半徑為R。為不產(chǎn)生側(cè)滑，轉(zhuǎn)彎時速度應(yīng)不大于

；設(shè)轉(zhuǎn)彎、不側(cè)滑時的車速為v，則地面受到摩托車的作用力大小為

。參考答案：

；。10.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，某實驗小組用如圖所示裝置，采用控制變量的方法來研究小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受到力的關(guān)系。（1）此實驗小組所用電源頻率為50Hz，得到的紙帶如圖所示，舍去前面比較密集的點，從O點開始，在紙帶上取A、B、C三個計時點（OA間的各點沒有標(biāo)出），已知d1=3.0cm，d2=4.8cm,d3=6.8cm.則小車運動的加速度為

m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（2）某實驗小組得到的圖線AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）

A、小車與軌道之間存在摩擦

B、導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C、砝碼盤添加砝碼的總質(zhì)量太大

D、所用小車的質(zhì)量太大參考答案：5.0,C11.一個質(zhì)量為m、直徑為d、電阻為R的金屬圓環(huán)，在范圍很大的磁場中沿豎直方向下落，磁場的分布情況如圖所示，已知磁感應(yīng)強度豎直方向的分量By的大小只隨高度變化，其隨高度y變化關(guān)系為（此處k為比例常數(shù)，且），其中沿圓環(huán)軸線的磁場方向始終豎直向上，在下落過程中金屬圓環(huán)所在的平面始終保持水平，速度越來越大，最終穩(wěn)定為某一數(shù)值，稱為收尾速度．俯視觀察，圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向為（順時針，逆時針）；圓環(huán)收尾速度的大小為．參考答案：順時針

;12.如圖，AB為豎直固定的金屬棒，B為轉(zhuǎn)軸，金屬桿BC重為G、長為L，并可在豎直平面內(nèi)繞B軸無摩擦轉(zhuǎn)動，AC為輕質(zhì)金屬絲，。。從時刻開始加上一個有界的均勻變化的勻強磁場，其磁感線垂直穿過的一部分，初始時刻磁感應(yīng)強度，變化率為K，整個閉合回路的總電阻為R，則回路中感應(yīng)電流為

經(jīng)過

時間后金屬絲所受的拉力為零參考答案：

13.質(zhì)量為4.0kg的物體A靜止在水平桌面上，另一個質(zhì)量為2.0kg的物體B以5.0m/s的水平速度與物體A相碰。碰后物體B以1.0m/s的速度反向彈回，則系統(tǒng)的總動量為_________kg·m/s，碰后物體A的速度大小為__________m/s。參考答案：10，3

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了測量電阻，現(xiàn)取一只已經(jīng)完成機械調(diào)零的多用電表，如圖甲所示，請根據(jù)下列步驟完成電阻測量：①將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“X100”位置。②將插入“+”、“-”插孔的表筆短接，旋動部件_____(選填“C”或“D")，使指針對準(zhǔn)電阻的“0”刻度線。③將調(diào)好零的多用電表按正確步驟測量一電學(xué)元件P的電阻，P的兩端分別為a、b，指針指示位置如圖甲所示。為使測量比較精確，應(yīng)將選擇開關(guān)旋到________(選填：“×1"、“×10”、“×1k”)的倍率擋位上，并重新調(diào)零，再進(jìn)行測量。(2)多用電表電阻檔的內(nèi)部電路如圖乙虛線框中所示，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，R0為調(diào)零電阻，Rg為表頭內(nèi)阻，電路中電流I與待測電阻的阻值Rx關(guān)系式為_______；(3)某同學(xué)想通過多用電表中的歐姆檔去測量一量程為3V的電壓表內(nèi)阻。該同學(xué)將歐姆檔的選擇開關(guān)撥至“×1k"的倍率擋，并將紅、黑表筆短接調(diào)零后，應(yīng)選用圖丙中________(選填“A”或“B”)方式連接。在進(jìn)行了正確的連接、測量后，歐姆表的讀數(shù)如圖丁所示，讀數(shù)為_____，這時電壓表的讀數(shù)為如圖戊所示。若該歐姆檔內(nèi)阻為24k，則可算出歐姆檔內(nèi)部所用電池的電動勢為______V(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。參考答案：（1）D、“×10”；（2）；（3）A、、（1））①②將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×l00“的位置；②將插入“十“、“-“插孔的表筆短接，旋動部件D，使指針對準(zhǔn)電阻的“0”刻度線；③將兩表筆分別與侍測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，說明所選擋位太小，應(yīng)換“×10”；（2）根據(jù)圖乙，多用電表測電阻的原理是閉合電路歐姆定律，則有：；（3）歐姆表的正極插孔與內(nèi)部電源的負(fù)極相連，與電壓表構(gòu)成一閉合回路，電流從負(fù)極流出，進(jìn)入電壓表的正極，所以選擇圖A正確；歐姆表的讀數(shù)為：，電壓表的讀數(shù)為：由題意知歐姆表的內(nèi)阻為，與電壓表的內(nèi)阻串聯(lián)，由歐姆定律可知：。故答案為：（1）D、“×10”；（2）；（3）A、、。15.（6分）某同學(xué)用如圖所示的裝置研究平拋物體的運動。兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N的末端與可看作光滑的水平板相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D，調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度相等?，F(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩個小鐵球能以相同的初速度同時分別從軌道M、N的下端射出，可以看到P、Q兩球相碰，只改變弧形軌道M的高度，重復(fù)上述實驗，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明___________________________________________________。另一位同學(xué)用實驗研究平拋運動時，在白紙上標(biāo)出了重垂線MN，并獲得了小球平拋軌跡上的兩個點a、b，并測得兩點到MN的水平距離分別是10cm和20cm，兩點的豎直距離是15cm，取g=10m/s2，則小球平拋的初速度為________m/s.參考答案：答案：平拋運動水平分運動是勻速直線運動（3分）；1（3分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一束光線以60°的入射角射到一水平放置的平面鏡上，反射后在正上方與平面鏡平行的光屏上留下一光點A。現(xiàn)將一塊上下兩面平行的透明體平放在平面鏡上，如圖中虛線所示，則進(jìn)入透明體的光線經(jīng)平面境反射后再從透明體的上表面射出，打在光屏上的光點P′（圖中未畫出）與原來相比向左平移了3．46cm，已知透明體對光的折射率為。①透明體的厚度為多大？②光在透明體里運動的時間多長？35．[物理—選修3-5]（15分）參考答案：17.如圖所示，一質(zhì)量m=0.1kg、電量q=1.0×10-5C的帶正電小球（可視作點電荷），它在一高度和水平位置都可以調(diào)節(jié)的平臺上滑行一段距離后平拋，并沿圓弧軌道下滑。A、B為圓弧兩端點，其連線水平，已知圓弧半徑R=1.0m，平臺距AB連線的高度h可以在0.2m-0.8m之間調(diào)節(jié)。有一平行半徑OA方向的勻強電場E，只存在圓弧區(qū)域內(nèi)。為保證小球從不同高度h平拋，都恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點進(jìn)入光滑豎直圓弧軌道，小球平拋初速度v0和h滿足如圖所示的拋物線，同時調(diào)節(jié)平臺離開A點的距離合適。不計空氣阻力，取g=10m/s2，求：（1）小球在空中飛行的最短時間t；（2）平臺離開A的水平距離x范圍；（3）當(dāng)h=0.2m且E=2.5×104N/C時，小球滑到最低點C點的速度v；（4）為了保證小球在圓軌道內(nèi)滑動到C點的速度都是（3）中的v，則電場力F（F=qE）的大小應(yīng)與平臺高度h滿足的關(guān)系。（通過列式運算說明）參考答案：（1）當(dāng)平臺高度為0.2m時，空中飛行的最短時間t==0.2s（2）因為小球從不同高度h平拋，都恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點進(jìn)入光滑豎直圓弧軌道，所以小球進(jìn)入圓弧軌道時時的速度方向不變，設(shè)此速度與豎直方向成α角。tgα==v02=2ghtan2α由圖像中當(dāng)h=0.8m時，v0=3m/s代入上式得9=2×10×0.8×tg2αtgα=0.75

α=370

則θ=1060所以v02=11.25h當(dāng)h=0.2m時,v0=1.5m/s平臺離開A的最小距離為s1=v0t=1.5×0.2=0.3m同理得平臺離開A的最大距離為s2=v0=3×=1.2m（3）小球到達(dá)A點時的速度vA===2.5m/s從A點到C點，由動能定理得mgR(1-cos530)-qER(1-cos530)=mvC2-mvA2代入數(shù)據(jù)，解得vC=3.5m/s（4）從A點到C點，由動能定理得mgR(1-cos530)-FR(1-cos530)=mvC2-mvA2=mvC2-m

=mvC2-m代入數(shù)據(jù)得