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高2021級高三上學(xué)期10月月考理科綜合能力測試注意事項:1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2.考試時間150分鐘,滿分300二.選擇題:本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個選項中,第14~18題只有一項符合題目要求,第19~21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。1.下列說法中正確的是()A.一群處于n=3能級的氫原子自發(fā)躍遷時能發(fā)出2種不同頻率的光子B.的一種裂變可能為C.核反應(yīng)屬于原子核聚變D.發(fā)生光電效應(yīng)時,入射光越強,光子的能量就越大,遏止電壓就越大【答案】C【解析】【詳解】.根據(jù)公式知,處于能級的氫原子自發(fā)躍遷時能發(fā)出3種不同頻率的光子,A錯誤;B.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知,的一種裂變可能為B錯誤;C.核反應(yīng)屬于原子核聚變,C正確;D.根據(jù)光電效應(yīng)方程根據(jù)動能定理得解得遏止電壓隨入射光的頻率的增大而增大,與光強無關(guān),D錯誤。故選C。2.如圖所示為一物體隨升降機由一樓運動到某高層的過程中的v﹣t圖象,則()A.物體在0~2s處于失重狀態(tài)B.物體在2~8s處于超重狀態(tài)C.物體在8~10s處于失重狀態(tài)D.由于物體的質(zhì)量未知,所以無法判斷超重、失重狀態(tài)【答案】C【解析】【詳解】試題分析:速度圖象的斜率等于物體的加速度.斜率的正負表示加速度的方向.根據(jù)加速度的方向判斷物體的運動狀態(tài).解:A、由圖象可知,在0~2s內(nèi),物體向上做勻加速運動,加速度向上,物體處于超重狀態(tài),故A錯誤;B、由圖象可知,在2~8s內(nèi)物體做勻速直線運動,處于平衡狀態(tài),故B錯誤.C、物體在8~10s內(nèi)向上做勻減速運動,加速度向下,處于失重狀態(tài),故C正確.D、超重、失重狀態(tài)根據(jù)加速度的方向判斷,與物體的質(zhì)量無關(guān),是可以判斷的,故D錯誤.故選C【點評】本題要能根據(jù)圖象得出有用的信息,知道速度﹣時間圖象中直線的斜率表示加速度是關(guān)鍵,同時要明確超重和失重的條件.3.某同學(xué)將一物體豎直向上拋出,一段時間后落回到拋出點,若該物體運動過程中所受空氣阻力大小恒定,該同學(xué)測得該物體下落時間是上升時間的k倍,則該物體所受空氣阻力為其重力的()A.k倍 B.倍 C.倍 D.倍【答案】D【解析】【詳解】據(jù)題意有解得故選D。4.2021年5月15日7時18分,我國發(fā)射的“天問一號”火星探測器成功著陸于火星。如圖所示,“天問一號”被火星捕獲之后,需要在近火星點P變速,進入環(huán)繞火星的橢圓軌道。下列說法中正確的是()A.“天問一號”由軌道I進入軌道II,需要在P點加速B.“天問一號”在軌道I上經(jīng)過P點時的加速度等于在軌道II上經(jīng)過P點時的加速度C.“天問一號”在軌道I上的運行周期小于在軌道II上的運行周期D.“天問一號”在軌道I上運行時的機械能等于在軌道II上運行時的機械能【答案】B【解析】【詳解】AD.由題圖可知,“天問一號”火星探測器由軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ的過程,需要在P點減速,此時推進器對探測器做負功,探測器在軌道I上運行時的機械能大于在軌道II上運行時的機械能,AD錯誤;B.由牛頓第二定律,有解得可知探測器在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點與在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點時的加速度相等,B正確;C.根據(jù)開普勒第三定律由于軌道Ⅰ的軌道半長軸大于軌道Ⅱ的軌道半長軸,故探測器在軌道Ⅰ上的運行周期大于在軌道Ⅱ上的運行周期,C錯誤;故選B5.如圖所示,半徑為R的光滑圓環(huán)豎直固定,輕彈簧一端固定在圓環(huán)的最高點A,另一端與套在圓環(huán)上的小球相連。小球的質(zhì)量為m,靜止在B點時彈簧與豎直方向的夾角,重力加速度為g。若換用原長相同,勁度系數(shù)更大的某輕質(zhì)彈簧,小球能靜止于圓環(huán)上的C點(圖中未畫出,但不在圓環(huán)最低點)。下列說法正確的是()A.小球靜止在B點時,彈簧的彈力大小為2mgB.小球靜止在B點時,圓環(huán)對小球的作用力背離圓環(huán)的圓心C.換用彈簧后,彈簧的彈力將變大D.換用彈簧后,圓環(huán)對小球的作用力將變大【答案】B【解析】【詳解】B.以小球為研究對象,由于重力作用,彈簧一定被拉伸,彈簧彈力F沿彈簧斜向上,由平衡條件,彈簧彈力F與圓環(huán)對球的彈力的合力跟重力等大反向,畫出受力分析如圖所以圓環(huán)對球的彈力方向一定背離圓心,故B正確;A.由圖可知:與相似,有彈簧的彈力大小由幾何關(guān)系得解得故A錯誤;CD.換用勁度系數(shù)更大的某輕質(zhì)彈簧,小球沿圓環(huán)上移,最終受力平衡后,上述三角形相似仍成立,根據(jù)得,當(dāng)B點上移時,由于重力mg與半徑R不變,AB長度減小,故彈簧彈力F減小,大小不變,故CD錯誤。故選B。6.低空跳傘是一種刺激的極限運動,假設(shè)質(zhì)量為m的跳傘運動員,由靜止開始下落h的過程中受恒定阻力作用,加速度為,對于此過程,下列正確的是()A.運動員的重力勢能減少了 B.運動員克服阻力所做的功為C.運動員動能增加了 D.運動員的機械能減少了【答案】CD【解析】【分析】【詳解】A.運動員的重力勢能減少了mgh,A錯誤;B.運動員克服阻力所做的功為B錯誤;C.根據(jù)動能定理可得,運動原動能增加了C正確;D.運動員減少的機械能全部克服阻力做功,所以運動員的機械能減少了,D正確。故選CD。7.第二十四屆冬奧會于2022年2月4日至20日在北京舉行,中華文明與奧林匹克運動再度攜手,奏響全人類團結(jié)、和平、友誼的華美樂章。跳臺滑雪是冬奧會的重要項目之一。如圖所示,一名跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段加速滑行后從O點水平飛出,經(jīng)過2s落到斜坡上的A點,不計空氣阻力,運動員視為質(zhì)點,重力加速度g=10m/s2,下列說法正確的是()A.當(dāng)從O點下落高度為5m時,運動員離斜面最遠B.當(dāng)從O點下落高度為10m時,運動員離斜面最遠C.當(dāng)從O點下落高度為5m時,重力的瞬時功率為到達A點前瞬間重力瞬時功率的一半D.當(dāng)從O點下落高度為10m時,重力的瞬時功率為到達A點前瞬間重力瞬時功率的一半【答案】AC【解析】【詳解】AB.類比斜拋運動,從O點到A點的時間為t2=2s根據(jù)斜拋運動的對稱性,從O點到離斜面最遠需要時間則從O點下落高度為故A正確,B錯誤;CD.從O點下落高度為5m時,需要時間此時豎直方向速度從O點下落到A點需要時間此時豎直方向的速度根據(jù)P=mgv知當(dāng)從O點下落高度為5m時,重力的瞬時功率為到達A點前瞬間重力瞬時功率的一半,故C正確,D錯誤。故選AC。8.如圖所示,在豎直放置的穹形光滑支架上,一根不可伸長的輕繩通過光滑的輕質(zhì)滑輪懸掛一重物G.現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點,另一端從B點沿支架緩慢地向C點靠近(C點與A點等高).則繩中拉力大小變化的情況是()A.由B到D的過程中,拉力逐漸變大B.由B到D的過程中,拉力保持不變C.由D到C的過程中,拉力逐漸變大D.由D到C的過程中,拉力保持不變【答案】AD【解析】【詳解】AB.當(dāng)輕繩的右端從B點移到直桿最上端D時,設(shè)兩繩的夾角為2θ.以滑輪為研究對象,分析受力情況如圖1所示.根據(jù)平衡條件得2Fcosθ=mg得到繩子的拉力所以在輕繩的右端從B點移到直桿最上端D時的過程中,θ增大,cosθ減小,則F變大,選項A正確,B錯誤;CD.當(dāng)輕繩的右端從直桿最上端D移到C點時,設(shè)兩繩的夾角為2α.設(shè)繩子總長為L,兩直桿間的距離為S,由數(shù)學(xué)知識得到L、S不變,則α保持不變.再根據(jù)平衡條件可知,兩繩的拉力F保持不變。所以繩中拉力大小變化的情況是先變大后不變.故D正確,C錯誤。故選AD。三、非選擇題:共174分。第22~32題為必考題,每個試題考生都必須作答。第33~38題為選考題,考生根據(jù)要求作答。(一)必考題:共129分。9.如圖所示,某同學(xué)利用該裝置驗證小球向下擺動過程中機械能是否守恒,不可伸長的輕質(zhì)細線一端固定在O點,另一端連接小球,在O點的正下方D處(箭頭所指處)放一鋒利的刀片,細線到達豎直位置時能被割斷,實驗中小球擺到最低點時恰好與桌面接觸但沒有彈力,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。實驗步驟如下:a.實驗開始前,測出小球的直徑d,再讓小球處于自然懸掛狀態(tài),測出懸線的長為L,小球下端距水平地面的高度為h;b.將小球向右拉離平衡位置,測出細線與豎直方向成一定的張角,由靜止釋放小球,使小球在豎直面內(nèi)做圓周運動,小球運動到最低點時細線立即被刀片割斷(不計細線割斷時的能量損失);c.割斷細線后,小球水平拋出,測得小球拋出后的水平位移為x。完成下列問題:(1)本實驗所用器材有:細線、小球、刀片、量角器和_________A.天平B.刻度尺C.游標卡尺(2)割斷細線后,小球水平拋出的速度表達式為v0=_________(用已知和測量物理量的符號表示)。(3)驗證機械能守恒定律成立的表達式為_________(用已知和測量物理量的符號表示)?!敬鸢浮竣?BC②.③.【解析】【詳解】(1)[1]由機械能夠守恒的式子可得與小球的質(zhì)量無關(guān),故不需要天平,這里需要測量細線的長度以及小球的直接,所以需要用到刻度尺和游標卡尺,故選BC。(2)[2]小球做平拋運動,豎直方向做自由落體運動有水平方向有聯(lián)立可得(3)[3]小球下降的高度為若機械能守恒有化簡得滿足該式子,則得出機械能守恒。10.某實驗小組為驗證系統(tǒng)機械能守恒,設(shè)計了如圖甲所示的裝置,實驗過程如下:(1)用螺旋測微器測量砝碼上端固定的遮光片厚度d時,螺旋測微器示數(shù)如圖乙所示,則d=_______mm,測得砝碼和遮光片總質(zhì)量m=0.026kg;(2)按圖甲安裝實驗器材并調(diào)試,確保砝碼豎直上下振動時,遮光片運動最高點高于光電門1的激光孔,運動最低點低于光電門2的微光孔;(3)實驗時,利用計算機記錄彈簧拉伸量x及力傳感器的讀數(shù)F,畫出F—x圖像,如圖丙所示;(4)測量遮光片經(jīng)過光電門1的擋光時間t1=0.0051s,彈簧的拉伸量x1=0.04m,經(jīng)過光電門2的擋光時間t2=0.0102s,彈簧的拉伸量x2=0.08m,以及兩個光電門激光孔之間的距離h=0.04m;(5)遮光片從光電門1運動到光電門2的過程中,彈性勢能的增加量Ep1=________J,重力勢能的減少量Ep2=_________J,系統(tǒng)動能的減少量Ek=_______J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字,g=10m/s2),實驗表明在誤差允許范圍內(nèi)系統(tǒng)機械能守恒。【答案】①.2.040②.0.0120③.0.0104④.1.56×10-3【解析】【詳解】(1)[1]螺旋測微器的分度值為0.01mm,則遮光片厚度為(5)[2][3][4]遮光片從光電門1運動到光電門2的過程中,彈性勢能增加量為重力勢能減小量為代入數(shù)據(jù)得系統(tǒng)勢能的增加量為代入數(shù)據(jù)得通過光電門的速度為系統(tǒng)動能的減少量為代入數(shù)據(jù)得11.滑板運動是年輕人喜愛的運動項目之一。如圖所示,一運動員在玩滑板,他一只腳蹬地后,滑板和他一起以大小為3m/s的速度在水平面上從A點向右無動力運動,運動到B點時恰能沿斜面下滑,到達C點時的速度大小。已知水平面A、B間的距離為1.8m,斜面傾角,滑板與AB、BC段間的動摩擦因數(shù)相同,運動員和滑板的總質(zhì)量為60kg,,,重力加速度。求:(1)滑板與水平面AB段間的動摩擦因數(shù);(2)斜面BC的長度。【答案】(1);(2)【解析】【詳解】(1)由題可知,運動員從A到B做勻減速運動,到B點時速度剛好為零,由勻變速直線運動規(guī)律有根據(jù)牛頓第二定律有解得因為代入數(shù)據(jù)解得,滑板與水平面AB段間的動摩擦因數(shù)為(2)在BC段,由牛頓第二定律得解得又解得,斜面BC的長度為12.如圖所示,水平面以O(shè)點為界,左側(cè)光滑、右側(cè)粗糙.足夠長的木板A左端恰在O點,木板右端疊放著物塊B.物塊C和D之間夾著一根被壓縮了的輕彈簧(彈簧與物塊不栓接),用細線鎖定并處于靜止狀態(tài),此時彈簧的彈性勢能Ep=3J.現(xiàn)將細線突然燒斷,物塊C與彈簧分離后向右做直線運動,并與木板A碰撞后粘連在一起(碰撞時間極短).已知A、B、C的質(zhì)量均為m=1kg,物塊D的質(zhì)量M=2kg,A、C與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)相同,均為μ1=0.1.A、B之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.3,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g取10m/s2.求:(1)物塊C與彈簧分離瞬間的速度大?。?)木板A在粗糙水平面上滑行的時間.【答案】(1);(2)【解析】【詳解】(1)設(shè)物塊C、D與彈簧分離瞬間速度分別為和,此過程由系統(tǒng)機械能守恒定律得取水平向右為正方向,由動量守恒定律列式得聯(lián)立以上兩式解得,(2)設(shè)C與A碰后獲得的速度為,且C與A碰撞前后動量守恒,則解得對B受力分析,由牛頓第二定律列式得解得對A、C整體受力分析,由牛頓第二定律得解得設(shè)經(jīng)過時間,A、B、C三者速度相同,并設(shè)共同速度為,由運動學(xué)公式列式,對B列式有對A、C整體列式有聯(lián)立以上兩式解得;共速后,A、B、C三者一起沿水平面向右做勻減速直線運動,對它們組成的整體受力分析,由牛頓第二定律列式得解得設(shè)此后三者一起勻減速至停止的過程中,所用時間為,由運動學(xué)公式得解得那么木板A在水平面上滑行的時間(二)選考題:共45分。請考生從2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做,則每學(xué)科按所做的第一題計分。(物理――選修3-3)(15分)13.如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體處于狀態(tài)a,可經(jīng)不同的過程變化到狀態(tài)c。若將該氣體從a經(jīng)等容變化到b,再經(jīng)等壓變化到c稱為過程1:將該氣體從a經(jīng)等壓變化到d,再經(jīng)等容變化到c稱為過程2。下列說法正確的是()A.過程1中氣體對外做的功等于過程2中氣體對外做的功B.狀態(tài)b氣體分子的平均動能小于狀態(tài)d時氣體分子的平均動能C.過程1中氣體從外界吸收的熱量小于過程2中從外界吸收的熱量D.過程1中從a到b氣體放出的熱量等于從b到c過程中吸收的熱量E.過程1中從a到b氣體放出的熱量小于從b到c過程中吸收的熱量【答案】BCE【解析】【詳解】A.根據(jù)題意,由圖可知,過程1體積膨脹過程中氣體的壓強小于過程2中體積膨脹過程中氣體的壓強,因此過程1中氣體對外做的功小于過程2中氣體對外做的功,故A錯誤。B.根據(jù)題意,由圖可知,狀態(tài)b時氣體的值小于狀態(tài)d時氣體的值,因此狀態(tài)b時氣體的溫度小于狀態(tài)d時氣體的溫度,故B正確。C.根據(jù)題意,由圖中信息可知狀態(tài)a和狀態(tài)c溫度相同,因此氣體內(nèi)能也相同,但過程1中氣體對外做的功小于過程2中氣體對外做的功,因此過程1中氣體從外界吸收的熱量小于過程2中從外界吸收的熱量,故C正確。DE.過程1中因氣體對外做了功,因此此過程中吸收的熱量應(yīng)大于放出的熱量,因此從a到b氣體放出的熱量小于從b到c過程中吸收的熱量,故D錯誤,E正確。故選BCD。14.如圖所示,質(zhì)量為M的柱形氣缸內(nèi)用質(zhì)量為m的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,活塞橫截面積為S,可沿氣缸無摩擦滑動但不漏氣。系統(tǒng)靜止時活塞底面到氣缸底部的距離為h,現(xiàn)用豎直向上的力F作用在活塞上,緩慢增大力F,直到氣缸剛要離開地面。氣缸導(dǎo)熱良好,周圍環(huán)境溫度不變,重力加速度為g,大氣壓強恒為,氣缸壁厚度不計。求:(1)此時活塞底面距離氣缸底部高度:(2)若氣缸剛要離開地面時
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