2021年山东省聊城市高唐县琉寺中学高三物理月考试题含解析

1、2021年山东省聊城市高唐县琉寺中学高三物理月考试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. （单选）如图所示，一个小球（视为质点）从H=12m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R=4m的竖直圆环，圆环轨道部分的动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；沿CB滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为h的D点时速度为零，则h之值可能为（g=10m/s2）（）A9mB11mC8mD10m参考答案：考点：机械能守恒定律；向心力.专题：机械能守恒定律应用专题分析：到达环顶C时，刚好对轨道压力为零，根据牛顿第二定律求出在C点的速度

2、根据动能定理研究小球上升到顶点过程求出摩擦力做功小球沿轨道下滑，由于机械能有损失，所以下滑速度比上升速度小，因此对轨道压力变小，所受摩擦力变小，所以下滑时，摩擦力做功大小小于上升过程做的功根据能量守恒定律求出h的范围解答：解：小球到达环顶C时，刚好对轨道压力为零，所以在C点，重力充当向心力，由牛顿第二定律得：m=mg，已知圆环半径：R=4m，小球在C点动能：EK=mv2=mgR=2mg，以B所在平面为零势能面，在C点，小球重力势能：EP=2mgR=8mg，小球从静止开始运动到到达C点过程中由动能定理得：Wf+mg（H2R）=mv20，解得：Wf=2mg，小球在C点时的机械能：E=EK+EP=1

3、0mg，小球从C点下滑过程中克服摩擦力做功，机械能减少，到达轨道同一高度处的速度比上升时的速度小，小球对轨道压力变小，摩擦力变小，小球下滑时，克服摩擦力做功小于2mg，由于克服摩擦力做功，机械能减少，小球到达底端时的机械能小于10mg，由于克服摩擦力做功小于2mg，小球到达底端时的机械能大于10mg2mg=8mg，小球进入光滑弧形轨道BD时，小球机械能的范围为，8mgE10mg，小球到达最高点时的机械能E=mgh，则8mh10m，故选：A点评：本题解题的关键是对小球运动过程的分析，知道小球在两个半圆上的摩擦力做功不等，难度适中2. 一只青蛙蹲在置于水平地面上的长木板一端，并沿板的方向朝另一端跳

4、，在下列情况下，青蛙一定不能跳过长木板的是 ( )A木板的上表面光滑而底面粗糙B木板的上表面粗糙而底面光滑C木板上下两表面都粗糙D木板上下两表面都光滑参考答案： 答案：AD3. （多选）图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，?为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是 A线圈转动的角速度为50rad/sB电流表的示数为10AC0.01s时线圈平面与磁感线平行D0.02s时电阻R中电流的方向自左向右参考答案：BCD4. 从同一水平直线上的两位置分别沿同方向

5、抛出两小球A和B，其运动轨迹如图9，不计空气阻力，要使两球在空中相遇，则必须（ ）A、先抛出A球B、先抛出B球C、两球质量相等D、同时抛出两球参考答案：D5. （单选）关于点电荷，下列说法正确的是( ) A只有体积很小的带电体才可以看做点电荷 B只有球形带电体才可以看做点电荷 C一切带电体都可以看做点电荷 D带电体能否被看做点电荷既不取决于带电体大小，也不取决于带电体的形状。参考答案：D二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴

6、重合，在R从坐标原点以速度v=8cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（3，8）,此时R的速度大小为 cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是 。（R视为质点）参考答案：10 cm/s， D 7. 一定质量的理想气体压强p与热力学温度T的关系图象如图所示，AB、BC分别与p轴和T轴平行，气体在状态A时的压强为p0、体积为V0，在状态B时的压强为2p0，则气体在状态B时的体积为 ；气体从状态A经状态B变化到状态C的过程中，对外做的功为W，内能增加了U，则此过程气体 （选填“吸收”或“放出”）的热量为 参考答案：v0/2 (1分) 吸收

7、(1分) U+W8. 由某门电路构成的一简单控制电路如图所示，其中为光敏电阻，光照时电阻很小，R为变阻器，L为小灯泡。其工作情况是：当光敏电阻受到光照时，小灯L不亮，不受光照时，小灯L亮。该门电路是 ；请在电路中虚线框内画出该门电路符号。参考答案：答案：非门；（图略） 9. 如图所示，实线为一列简谐波在t0时刻的波形，虚线表示经过Dt0.2s后它的波形图，已知TDt2T（T表示周期），则这列波传播速度可能值v_；这列波的频率可能值f_。参考答案：10. （4分）随着能量消耗的迅速增加，如何有效的提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道

8、有一个小的坡度，从提高能量利用的角度来看，这种设计的优点是 。参考答案： 上坡时，部分动能转化为重力势能；下坡时部分重力势能转化为动能。11. 质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为0.6m/s，方向是向左参考答案：考点：运动的合成和分解专题：运动的合成和分解专题分析：根据动量守恒定律分析，甲乙船三者组成的系统动量守恒解答：解：甲乙船三者组成的系统动量守恒规定向左为正方向设小船的速度大小为v，由动量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv 0=403603+100v解得：v=0.6m/s

9、速度v为正值，说明方向向左故答案为：0.6，向左点评：解决本题的关键熟练运用动量守恒定律，注意动量的失量性，与速度的正负是解题的关键12. 某同学做共点的两个力的合成实验作出如图（11）所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点，图中_是F1、F2合力的理论值，_是合力的实验值，需要进行比较的是_，通过本实验，可以得出结论：在误差允许的范围_是正确的。参考答案：）F；F；F与F的大小是否相等，方向是否一致；力合成的平等四边形定则。13. 如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距L=1m，处在同一水平面内，导轨左端接有如图所示的电路。其中水平放置的两平行金属板间距离d=10mm，定

10、值电阻R1=R3=8，R2=2，金属棒ab电阻r=2，导轨电阻不计，磁感应强度B=0.3T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面。金属棒ab沿导轨向右匀速运动，当电键S闭合时，两极板之间质量m=11014kg、带电荷量q=11015C的粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动，两极板间的电压为 V；金属棒ab运动的速度为 m/s。参考答案：0.3， 4三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中，A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池。完成下列实验步骤中的填空：（

11、1）将S拨向接点1，接通S1，调节_,使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时_的读数I；（2）然后将S拨向接点2，调节_,使_,记下此时RN的读数；（3）多次重复上述过程，计算RN读数的_,此即为待测微安表头内阻的测量值。参考答案：（1）调节R0,记下此时A0的读数I；（2）调节RN,使A0求数为I,记下此时RN的读数；（3）计算RN读数的平均值,15. 某课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的“动能定理”如图（甲）所示，他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳，测出拉力F1用位移传感器测出小车的位移x和瞬时速度v已知小车质量为200g（1）某次实验得到数据如表所示

12、，vx图象已经画出，如图（乙）所示，请根据表格中数据在坐标纸内图（丙）中画出Fx图象，并求出x=0.30m到0.52m过程中变力F做功W= J，此过程动能的变化量EK= J（保留2位有效数字）s/mF/Nv/m?s10.301.000.000.310.990.310.320.950.440.350.910.670.400.810.930.450.741.100.520.601.30（2）指出下列情况可减小实验误差的操作是 （填选项前的字母，可能不止一个正确选项）A使拉力F要远小于小车的重力 B使拉力F要远大于小车的重力C实验时要先平衡摩擦力 D要使细绳与滑板表面平行参考答案：图见解析；0.18

13、J；0.17J CD： 解：（1）根据表格中数据在坐标纸内图（丙）中画出Fx图象，根据Fs图象可知，当s1=0.30m时，F1=1.00N，s2=0.52m时，F2=0.56N，因此：W=（S2S1）=0.18J，速度v随位移s变化图象可知：s1=0.30m，v1=0，s2=0.52m时，v2=1.24m/sEK=m（v22v12）=0.17J （2）A、该实验中不是利用悬挂的重物的重力表示绳子的拉力，而是直接测量出绳子的拉力，因此不需要使拉力F要远小于小车的重力，故AB错误；C、当平衡了摩擦力和细绳与滑板表面平行时，绳子上的拉力才等于小车所受合外力，故CD正确；故选：CD故答案为：0.18J

14、；0.17J CD【点评】： 该实验在原来的基础上有所改进和创新，只要明确了其实验原理，正确应用基本物理知识即可正确解答，知道Fs图象的物理意义四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图甲所示，空间区域存在方向垂直纸面向里的有界匀强磁场，左右边界线MN与PQ相互平行，MN右侧空间区域存在一周期性变化的匀强电场，方向沿纸面垂直MN边界，电场强度的变化规律如图乙所示（规定向左为电场的正方向）一质量为m、电荷量为+q的粒子，在t=0时刻从电场中A点由静止开始运动，粒子重力不计（1）若场强大小E1=E2=E，A点到MN的距离为L，为使粒子进入磁场时速度最大，交变电场变化周期的最小值T0应为多少？

15、粒子的最大速度v0为多大？ （2）设磁场宽度为d，改变磁感应强度B的大小，使粒子以速度v1进入磁场后都能从磁场左边界PQ穿出，求磁感应强度B满足的条件及该粒子穿过磁场时间t的范围（3）若电场的场强大小E1=2E0，E2=E0，电场变化周期为T，t=0时刻从电场中A点释放的粒子经过n个周期正好到达MN边界，假定磁场足够宽，粒子经过磁场偏转后又回到电场中，向右运动的最大距离和A点到MN的距离相等求粒子到达MN时的速度大小v和匀强磁场的磁感应强度大小B参考答案：（1）当粒子在电场中一直做加速运动，进入磁场时速度最大，设加速时间为t，则 （2分） （1分）解得 （1分）由功能关系有 （2分）解得 （1

16、分）（2）设粒子在磁场运动的轨道半径为r，则有 （2分） （1分） 解得 （1分）根据几何关系，粒子在磁场中通过的弧长s应满足的条件是 （1分）粒子穿过磁场时间 （2分） 解得 （1分）（3）粒子在电场变化的前半周期内加速度大小 后半周期内加速度大小 在一个周期内速度的增量 经过n个周期到达MN时 （1分） 解得 （1分）粒子在磁场中运动的周期 粒子在磁场中运动的时间 （1分）粒子在向右运动的最大距离和A点到MN的距离相等，说明粒子返回电场减速运动正好是前面加速的逆过程，根据对称性可知，在磁场中运动时间应满足 （k=0、1、2、3） （1分）解得 （k=0、1、2、3）17. 如图所示，宽为0.5m的光滑水平金属框架固定在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中，框架左端连接一个的电阻，框架上面置一电阻的金属导体，长为。始终与框架接触良好且在水平恒力作用下以的速度向右匀速运动（设水平金属框架足够长。轨道电阻及接触电阻忽略不计）。（1）试判断金属导体两端哪端电势高；（2）求通过金属导体的电流大小；（3）求水平恒力对金属导体做功的功率。参考答案：， 1A， 0.5W18. 如图所示，一直角三棱镜截面ABC，ABC=30，ACB=90斜边