山东省潍坊市担山镇中心中学2021年高三物理月考试题含解析

山东省潍坊市担山镇中心中学2021年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）救援演练中，一架在2000m高空以200m/s的速度水平匀速飞行的飞机，要将物资分别投到山脚和山顶的目标A和B．己知山高720m，山脚与山顶的水平距离为800m，若不计空气阻力，g取10m/s2，则空投的时间间隔应为（）A．4sB．5sC．8sD．16s参考答案：考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出求出平抛运动的时间，结合初速度求出投弹时距离目标的水平位移，从而得出两次投弹的水平位移，求出投弹的时间间隔．解答：解：根据hA=gtA2得：tA==s=20s，则抛出炸弹时距离A点的水平距离为：x1=v0tA=200×20m=4000m，根据hB=gtB2得：tB==s=16s，则抛出炸弹时距离B点的水平位移为：x2=v0tB=200×16m=3200m，则两次抛出点的水平位移为：x=x1+800﹣x2=1600m则投弹的时间间隔为：△t===8s．故选：C．点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．2.（单选）平直公路上有一超声波测速仪B，汽车A向B做直线运动，当两者相距355m时刻，B发出超声波，同时由于紧急情况A刹车，当B接收到反射回来的超声波信号时，A恰好停止，此时刻AB相距335m。已知超声波的声速为340m/s，则汽车刹车的加速度为（

）A

20m/s2

B10m/s2

C5m/s2

D无法确定参考答案：B设汽车的加速度为a，运动的时间为t，有，超声波来回的时间为t，则单程的时间为，根据，得，知超声波追上汽车的位移x=5+335m=340m，所以即t=2s．所以汽车的加速度大小为10m/s2，故B正确。3.如图所示，竖直平面内一半径为R的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一束质量为m、电荷量为－q的带电粒子沿平行于直径MN的方向以不同速率从P点进入匀强磁场，入射点P到直径MN的距离h=R，不计粒子重力。下列说法正确的是（

）A.若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向相反，则其入射速度为B.若粒子恰好能从M点射出，则其速度为C.粒子从P点经磁场到M点的时间为D.当粒子轨道半径r=R时，粒子从圆形磁场区域最低点射出参考答案：ABD【详解】A项：若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向相反，即粒子在磁场中偏转，由几何关系得，解得：，故A正确；B项：连接PM即为粒子做圆周运动的弦长，连接PO，由，所以,，所以为等边三角形，即，解得：，解得：，故B正确；C项：粒子从P点经磁场到M点的时间为，故C错误；D项：当粒子轨道半径r=R时，由图可知，为菱形，又因为竖直方向，所以也为竖直方向所以出射点为从圆形磁场区域最低点，故D正确。4.如图所示，A、B、C三球质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（

）

A.A球的受力情况未变，加速度为零B.C球的加速度沿斜面向下，大小为gC.A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为0.5gsinθD.A、B之间杆的拉力大小为2mgsinθ参考答案：CA、细线被烧断的瞬间，AB作为整体，不再受细线的拉力作用，故受力情况发生变化，合力不为零，加速度不为零，A错误；B、对球C，由牛顿第二定律得：，解得：，方向向下，B错误；C、以A、B组成的系统为研究对象，烧断细线前，A、B静止，处于平衡状态，合力为零，弹簧的弹力，以C为研究对象知，细线的拉力为，烧断细线的瞬间，A、B受到的合力等于，由于弹簧弹力不能突变，弹簧弹力不变，由牛顿第二定律得：，则加速度，B的加速度为：，以B为研究对象，由牛顿第二定律得：，解得：，C正确，D错误；故选C。5.在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R为滑动变阻器，电源的电动势为E，内阻为r。设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。当滑动变阻器R的滑动头向图中b端移动时，A．I变大，U变小

B．I变大，U变大

C．I变小，U变大

D．I变小，U变小参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.12．如图所示，A、B为不同金属制成的正方形线框，导线粗细相同，A的边长是B的2倍，A的密度是B的1/2，A的电阻是B的4倍。当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场时，A框恰能匀速下落，那么；（1）B框进入磁场过程将作

运动（填“匀速”“加速”“减速”）；（2）两线框全部进入磁场的过程中，A、B两线框消耗的电能之比为

。参考答案：7.将一个力传感器连接到计算机上，我们就可以测量快速变化的力。图中所示就是用这种方法测得的小滑块在半球形碗内在竖直平面内来回滑动时，对碗的压力大小随时间变化的曲线。从这条曲线提供的信息，可以判断滑块约每隔

秒经过碗底一次，随着时间的变化滑块对碗底的压力

（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”）。参考答案：1.0

减小8.用光照射某金属，使它发生光电效应现象，若增加该入射光的强度，则单位时间内从铝板表面逸出的光电子数_________，从表面逸出的光电子的最大动量大小__________（填“增加”“减小”或“不变”）参考答案：增加

不变

9.（4分）图是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，由图可知，该单摆的长是

m；若增大该单摆的摆长，则与原图相比较，共振曲线的“峰”将

（填“向左移动”、“保持不变”或“向右移动”）。（运算中）参考答案：1；向左移动10.)若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了

0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了

J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度

(填“升高”或“降低”)。参考答案：0.3

降低11.利用氦—3（He）和氘进行的聚变安全无污染，容易控制．月球上有大量的氦—3，每个航天大国都将获得的氦—3作为开发月球的重要目标之一．“嫦娥一号”探月卫星执行的一项重要任务就是评估月球中氦—3的分布和储量．已知两个氘核（H）聚变生成一个氦—3，则该核反应方程为_________________________；已知H的质量为m1，He的质量为m2，反应中新产生的粒子的质量为m3，光速为c,则上述核反应中释放的核能为____________参考答案：H＋H→He十n

，

12.汽车的速度计显示的是

的大小。（填“瞬时速度”或“平均速度”）参考答案：瞬时速度13.氢原子的能级如图所示．氢原子从n=3能级向n=1能级跃迁所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则该金属的截止频率为2.9×1015Hz；用一群处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，产生的光电子最大初动能为0.66eV（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，结果均保留2位有效数字）．参考答案：考点：氢原子的能级公式和跃迁．专题：原子的能级结构专题．分析：根据玻尔理论和爱因斯坦光电效应方程，研究该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值．解答：解：根据玻尔理论得到E3﹣E1=hγ，解得：γ=2.9×1015Hz；从n=4向n=1跃迁所放出的光子照射金属产生光电子最大初动能最大，根据爱因斯坦光电方程有：Ek=（E4﹣E1）﹣hγ得：Ek=0.66eV；故答案为：2.9×1015，0.66．点评：本题是选修部分内容，在高考中，选修部分的试题难度不大，只要立足课本，紧扣考纲，掌握基本知识和基本原理，就能取得高分．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（2013?黄冈模拟）某种材料的三棱镜截面ABC如图所示，底边BC水平且镀银，其中∠A=90°，∠B=60°，一束竖直向下的光束从AB边上的M点入射，经过BC面反射后，从AC边上的N点平行于BC边射出，且MN连线平行于BC．求：（Ⅰ）光线在M点的折射角；（Ⅱ）三棱镜的折射率．（可用根式表示）参考答案：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．考点： 光的折射定律．专题： 光的折射专题．分析： （Ⅰ）由几何知识求出光线在M点的入射角和折射角．（Ⅱ）运用折射定律求解三棱镜的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如图，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由题意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根据折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根据反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即为：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．点评： 本题是几何光学问题，作出光路图，运用几何知识求出入射角和折射角是解题的关键之处，即能很容易解决此类问题．15.（简答）如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面，物体A以初速度v1沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以初速度v2=2.4m/s水平抛出，当A上滑到最高点时，恰好被B物体击中．A、B均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物体A上滑时的初速度v1；（2）物体A、B间初始位置的高度差h．参考答案：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式：0=v1﹣at物体B做平抛运动，如图所示，由几何关系可得：水平位移x=；其水平方向做匀速直线运动，则x=v2t联立可得：v1=6m/s（2）物体B在竖直方向做自由落体运动，则hB=物体A在竖直方向：hA=如图所示，由几何关系可得：h=hA+hB联立得：h=6.8m答：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，质量的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m。用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经拉至B处。(已知，。取)(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ；(2)用大小为30N，与水平方向成37°的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t。

参考答案：

(12分)解析：

(1)物体做匀加速运动

(1分)∴

（1分）

由牛顿第二定律

（1分）

(1分)所以

(1分)ks5u(2)设作用的最短时间为，小车先以大小为的加速度匀加速秒，撤去外力后，以大小为，的加速度匀减速秒到达B处，速度恰为0，由牛顿定律

(2分)

（1分）Ks5u由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有

（1分）

（1分）

（1分）∴

（1分）

17.如图甲所示，x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上。在xoy平面内有与y轴平行的匀强电场，在半径为R的圆形区域内加有与xoy平面垂直的匀强磁场。在坐标原点O处放置一带电微粒发射装置，它可以连续不断地发射具有相同质量m、电荷量q（q＞0）和初速度为的带电微粒。（已知重力加速度g）（1）当带电微粒发射装置连续不断地沿y轴正方向发射这种带电微粒时，这些带电微粒将沿圆形磁场区域的水平直径方向离开磁场，并继续沿x轴正方向运动。求电场强度E和磁感应强度B的大小和方向。（2）调节坐标原点处的带电微粒发射装置，使其在xoy平面内不断地以相同速率v0沿不同方向将这种带电微粒射入第Ⅰ象限，如图乙所示。现要求这些带电微粒最终都能平行于x轴正方向运动，则在保证电场强度E和磁感应强度B的大小和方向不变的条件下，求出符合条件的磁场区域的最小面积。 参考答案：（1）微粒沿x轴正方向运动，即：带电微粒所受重力与电场力平衡。设电场强度大小为E，由平衡条件得：

（2分） 解得： （1分） 电场方向沿轴正方向

（1分） 带电微粒进入磁场后，做匀速圆周运动，且圆运动半径r=R。 设匀强磁场的磁感应强度大小为B。由牛顿第二定律得： （2分） 解得： （1分） 磁场方向垂直于纸面向外 （1分）

解法一：（2）带电微粒在磁场内做半径为匀速圆周运动。 带电微粒射入方向不同时的轨迹，如图所示

（2分） 带电微粒经磁场偏转后沿轴正方向运动，射出时的半径沿竖直方向即：磁场边界上P点的坐标P（x，y）应满足方程：

（1分） （1分）即：磁场边界的方程为： （1分） 沿y轴正方向射入的微粒的运动轨迹为磁场的另一边界，方程为

（2分） 符合题目要求的最小磁场的范围应是圆与圆的交集部分（图中阴影部分）。 （1分） 由几何关系，可以求得符合条件的磁场的最小面积为：

（2分）解得： （1分）解法二：(2)沿y轴正方向射入的微粒，运动轨迹如图所示：以半径R沿x轴正方向运动恰好运动四分之一圆弧，该圆弧也恰为微粒运动的上边界。（2分）以O点为圆心，R半径做的四分之一圆狐BC为微粒做圆周运动的圆心轨迹（3分）微粒经磁场偏转后沿轴正方向运动，即半径沿竖直方向。并且射出点距圆心轨迹上各点的距离为R，射出点的边界与圆弧BC平行如图中的圆弧ODA（3分）圆弧OA与圆弧ODA之间的区域即为磁场区域的最小面积。 （2分）解得：（1分）其它解法只要正确也给分18.电子扩束装置由相邻的电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成．偏转电场由两块水平平行放置的长为l相距为d的导体板组成，如图甲所示．大量电子（其重力不计，质量为m、电荷量为e）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地水平向右从两板正中间射入偏转电场．当两板不带电时，电子通过两板之间的时间均为2t0，当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、最大值恒为U0的电压时，所有电子均可射出偏转电场，并射入垂直纸面向里的匀强磁