山西省太原市王答鄉(xiāng)第一中學(xué)2021年高三物理月考試卷含解析

山西省太原市王答鄉(xiāng)第一中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，某人造地球衛(wèi)星發(fā)射過程經(jīng)過地球近地軌道Ⅰ，橢圓軌道Ⅱ，最終到達(dá)預(yù)定圓軌道Ⅲ，橢圓軌道Ⅱ與近地軌道Ⅰ和圓軌道Ⅲ分別相切于P點(diǎn)和Q點(diǎn)．已知地球半徑為R，地球表面上的重力加速度為g，衛(wèi)星從P點(diǎn)到Q點(diǎn)運(yùn)行時(shí)間tPQ=8π，則下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星從P點(diǎn)到Q點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng)B．圓周軌道Ⅲ的半徑為8RC．圓周軌道Ⅲ的半徑為7RD．衛(wèi)星在圓周軌道Ⅲ的周期14π參考答案：C【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【分析】根據(jù)萬有引力做功正負(fù)分析衛(wèi)星從P點(diǎn)到Q點(diǎn)速度的變化．由開普勒第三定律求圓周軌道Ⅲ的半徑．由萬有引力等于向心力，以及重力等于萬有引力分別列式，即可求得衛(wèi)星在圓周軌道Ⅲ的周期．【解答】解：A、衛(wèi)星從P點(diǎn)到Q點(diǎn)的過程中，萬有引力對衛(wèi)星對做負(fù)功，其速度減小，做減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；BC、由題可得，衛(wèi)星沿橢圓軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)的周期，設(shè)圓周軌道Ⅲ的半徑為r，衛(wèi)星在近地軌道Ⅰ運(yùn)行的運(yùn)行的周期為根據(jù)萬有引力提供向心力，得在地面重力等于萬有引力，得解得：由根據(jù)開普勒第三定律：解得：r=7R，故B錯(cuò)誤，C正確；D、由開普勒第三定律：解得：，故D錯(cuò)誤；故選：C2.（單選題）起重機(jī)豎直吊起重物時(shí)，有一段是豎直加速上升過程。若不計(jì)空氣的阻力，則重物在加速上升過程中，不正確的判斷是（

）A．重物處于超重狀態(tài)

B．物體重力勢能的增加一定等于物體克服重力做的功C．任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等

D．動(dòng)能的增加可能等于重力勢能的增加參考答案：C3.物體自由下落時(shí)，不計(jì)空氣阻力，相對于地面的重力勢能Ep與下落速度v之間有一定的關(guān)系，下列圖象中能正確表示這一關(guān)系的是

（

）參考答案：C4.（多選）如圖，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B用不可伸長的細(xì)軟輕線連接，跨過固定在地面上半徑為R有光滑圓柱，A的質(zhì)量為B的兩倍。當(dāng)B位于地面時(shí)，A恰與圓柱軸心等高。將A由靜止釋放，B上升的最大高度是（ ）（A）2R （B）5R/3 （C）4R/3 （D）2R/3參考答案：C5.許多科學(xué)家對物理學(xué)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)，也創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思想法、建立物理模型法、類比法和科學(xué)假說法等等。以下關(guān)于物理學(xué)史和所用物理學(xué)方法的敘述正確的是

A．卡文迪許測出引力常量用了放大法

B．伽利略為了說明力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因用了理想實(shí)驗(yàn)法

C．在不需要考慮物體本身的形狀和大小時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫假設(shè)法

D．在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加之和代表物體的位移，這里采用了微元法參考答案：ADB項(xiàng)說法錯(cuò)誤，伽利略為了說明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因用了理想實(shí)驗(yàn)法，質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化的物理模型，C項(xiàng)錯(cuò)，AD符合題意，選項(xiàng)AD正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.斜拋運(yùn)動(dòng)可看成是水平方向的

運(yùn)動(dòng)和豎直方向的

運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)參考答案：勻速直線運(yùn)動(dòng)，勻減速直線運(yùn)動(dòng)7.一質(zhì)點(diǎn)作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其速度表達(dá)式為v＝（5－4t）m/s，則此質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度a為___________m/s2，4s末的速度為___________m/s；t＝_________s時(shí)物體的速度為零，質(zhì)點(diǎn)速度為零時(shí)的位移s＝___________m。參考答案：－4

－11

1.253.1258.質(zhì)量為30㎏的小孩推著質(zhì)量為10㎏的冰車，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不計(jì)冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(對地)將冰車推出后，小孩的速度變?yōu)開______m/s，這一過程中小孩對冰車所做的功為______J．參考答案：1.01059.特種兵過山谷的一種方法可化簡為如右圖所示的模型：將一根長為2d、不可伸長的細(xì)繩的兩端固定在相距為d的A、B兩等高處，懸繩上有小滑輪P，戰(zhàn)士們相互配合，可沿著細(xì)繩滑到對面。開始時(shí)，戰(zhàn)士甲拉住滑輪，質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，AP豎直，則此時(shí)甲對滑輪的水平拉力為____________；若甲將滑輪由靜止釋放，則乙在滑動(dòng)中速度的最大值為____________。（不計(jì)滑輪與繩的質(zhì)量，不計(jì)滑輪的大小及摩擦）

參考答案：10.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示。①圖線________是在軌道左側(cè)抬高成為斜面情況下得到的（選填“甲”或“乙”）；②滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=____________kg；滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=____________。參考答案：⑵甲，0.5，0.211.模塊3－4試題（4分）設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍。則粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的

倍，粒子運(yùn)動(dòng)速度是光速的

倍。參考答案：答案：k；解析：以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量E=mv2，靜止時(shí)的能量為E0=m0v2，依題意E=kE0，故m=km0；由m=，解得v=c。12.一小球從水平臺(tái)面邊緣以速度v水平飛出，落到水平地面上需要時(shí)間為t，落地點(diǎn)距臺(tái)面邊緣的水平距離為s。若使小球以速度2v仍從同一位置水平飛出，落到水平地面上需要時(shí)間為

；落地點(diǎn)距臺(tái)面邊緣的水平距離為

。參考答案：13.帶電量為C的粒子先后經(jīng)過電場中的A、B兩點(diǎn)，克服電場力做功J，已知B點(diǎn)電勢為50V，則（l）A、B間兩點(diǎn)間的電勢差是V；（2）A點(diǎn)的電勢V；（3）電勢能的變化J；（4）把電量為C的電荷放在A點(diǎn)的電勢能J．參考答案：（1）V；（2）V；（3）J；（4）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．現(xiàn)讓重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(1).下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：A．按照圖示的裝置安裝器件．B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上．C．用天平測量出重錘的質(zhì)量．D．先打開懸掛紙帶的夾子，后接通電源開關(guān)打出一條紙帶．E．測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離．F．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動(dòng)能．指出其中沒有必要進(jìn)行的操作或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi)．

．(2).實(shí)驗(yàn)小組選出一條紙帶如圖乙所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，測得h1=12.01cm，h2=20.20cm，h3=27.86cm．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz的交流電．根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢能比開始下落時(shí)減少了

J；此時(shí)重錘的動(dòng)能比開始下落時(shí)增加了

J，（重錘質(zhì)量為mkg，g取9.8m/s2）參考答案：15.用圖11甲所示電路測量一個(gè)蓄電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻。蓄電池的內(nèi)電阻很小。除蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線外，可供使用的器材還有：A．電壓表（量程3V）B．電流表（量程0.6A）C．電流表（量程3A）D．定值電阻R0（阻值3Ω，額定功率4W）E．滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍0~5Ω，額定電流為2A）在實(shí)驗(yàn)電路中，定值電阻R0的作用是什么？參考答案：因電池內(nèi)阻太小，不易測量，起放大內(nèi)阻作用四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在xoy平面內(nèi)，直線OP與y軸的夾角=45o。第一、第二象限內(nèi)存在大小相等，方向分別為豎直向下和水平向右的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=1.0×105N/C；在x軸下方有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，如圖所示?，F(xiàn)有一帶正電的粒子從直線OP上某點(diǎn)A（-L,L）處靜止釋放。設(shè)粒子的比荷，粒子重力不計(jì)。求：（1）當(dāng)L=2cm時(shí)，粒子進(jìn)入磁場時(shí)與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)（2）當(dāng)L=2cm時(shí)，粒子進(jìn)入磁場時(shí)速度的大小和方向（3）如果在直線OP上各點(diǎn)釋放許多個(gè)上述帶電粒子（粒子間的相互作用力不計(jì)），試證明各帶電粒子進(jìn)入磁場后做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心點(diǎn)的集合為一拋物線（提示：寫出圓心點(diǎn)坐標(biāo)x、y的函數(shù)關(guān)系）參考答案：解析：（1）帶電粒子在第三象限做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入第一象限的速度為v1，設(shè)粒子出發(fā)點(diǎn)坐標(biāo)為（—L,L）,則

qEL=mv12

得v1=4×105m/s

(2分)

粒子在第一象限做類平拋運(yùn)動(dòng)：y=at2=L

（1分）

x=v1t

（1分）

得x=2L=0.04m

（2分）

(2)粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，vx=v1=4×105m/s

vy=at=4×105m/s

（1分）

則粒子進(jìn)入磁場時(shí)速度方向與x正方向的夾角為Φ，tgΦ==1

（2分）

則Φ=450

（1分）

粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v2==4×105m/s

（2分）（3）L取任意時(shí)均有：

x=2L,

Φ=45o

（1分）

v= （1分）

粒子在磁場中做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，qvB=

（1分）

代入數(shù)據(jù)得：R=

（1分）

所以圓心的坐標(biāo)為： x=2L-

,y=-

（1分）

R=代入并消去L，得

x=4y2+y

（2分）

此方程為一拋物線方程17.如圖所示,在絕熱圓柱形汽缸中用光滑絕熱活塞密閉有一定質(zhì)量的理想氣體,在汽缸底部開有一小孔,與U形水銀管相連,外界大氣壓為

,缸內(nèi)氣體溫度

27℃,穩(wěn)定后兩邊水銀面的高度差為

,此時(shí)活塞離容器底部的高度為

L=50cm(U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì)).已知柱形容器橫截面

S=0.01m2,取

75cmHg壓強(qiáng)為

,重力加速度

g=10m/s2

（1）求活塞的質(zhì)量;

（2）若容器內(nèi)氣體溫度緩慢降至-3℃,求此時(shí)U形管兩側(cè)水銀面的高度差

′和活塞離容器底部的高度L′.參考答案：（i）（ii）（i）A中氣體壓強(qiáng)PA=P0+P△h=76.5cmHg=1.02×105Pa對活塞PAS=P0S+mg解得m=2kg．（ii）由于氣體等壓變化，U形管兩側(cè)水銀面的高度差不變△h′=1.5cmT1=300K，體積V1=50cm.sT2=270K，體積V2=L′S由：解得：L′=45cm．18.如圖9甲所示，有一個(gè)大木箱，放在平板汽車的后部，木箱到駕駛室的距離L=2.8m