2021年山西省临汾市乡宁中学高三物理月考试卷含解析

2021年山西省临汾市乡宁中学高三物理月考试卷含解析一、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.如图所示，固定在水平地面上的物体A，左侧是圆弧面，右侧是倾角为θ的斜面，一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮，绳两端分别系有质量为m1、m2的小球，当两球静止时，小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为θ，不计一切摩擦，则m1、m2之间的关系是（

）A．m1=m2

B．m1=m2tanθ

C．m1=m2cotθ

D．m1=m2cosθ参考答案：B试题分析：设绳子对两球的拉力大小为T，对m2：根据平衡条件得：T=m2gsinθ；对m1：根据平衡条件得：T=m1gcosθ；联立解得：m1=m2tanθ；故选B.考点：物体的平衡【名师点睛】本题的解题关键抓住绳子拉力大小相等，采用隔离法，由平衡条件求解质量之比。2.如图8所示，平行长直金属导轨水平放置，导轨间距为l，一端接有阻值为R的电阻；整个导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B；一根质量为m的金属杆置于导轨上，与导轨垂直并接触良好。已知金属杆在导轨上开始运动的初速度大小为v0，方向平行于导轨（规定向右为x轴正方向）。忽略金属杆与导轨的电阻，不计摩擦。可以证明金属杆运动到总路程的λ(0≤λ≤1)倍时，安培力的瞬时功率为，则金属杆在导轨上运动过程中瞬时速度v、瞬时加速度a随时间或随空间变化关系正确的是

、

参考答案：B参考解答：取金属杆开始运动时为计时起点。设在时刻（在金属杆最终停止时刻之前），金属杆的速度为，所受的安培力的大小为，经过路程为，则有

①将区间[0,]分为小段，设第小段的时间间隔为，杆在此段时间的位移为。规定向右的方向为正，由动量定理得

②又

③由①②③式得

④此即

⑤

当金属杆走完全部路程时，金属杆的速度为零，因而

⑥由①⑤式得，金属杆运动到路程为时的瞬时功率为

⑦

由⑥⑦式得

3.如图所示是一个三输入端组合门电路，当输出端Y输出0时，A、B、C端的输入信号为（

）A．0、0、1

B．1、1、0C．0、1、0

D．1、0、1参考答案：C4.分子间距离增大时A.引力减小，斥力减小 B.引力增大，斥力增大C.引力减小，斥力增大 D.引力增大，斥力减小参考答案：A【详解】分子间距离增大时，分子引力和斥力均减小，故选A.5.用牛顿第三定律判断下列说法正确的是（

）A．轮船的螺旋桨旋转时，向后推水，水同时给螺旋桨一个反作用力，推动轮船前进B．发射火箭时，燃料点燃后喷出的气体给空气一个作用力，推动火箭前进C．马拉车前进，只有马对车的拉力大于车对马的拉力时，车才能前进D．一个作用力和它的反作用力的合力为零参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，导线中通有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆右端，轻杆左端通过竖直的弹簧与地面相连，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动．在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为；弹簧受到的拉力为mg+nBIL．参考答案：解：穿过线圈的磁通量为：=；根据左手定则可知，CD边所受安培力为nBIL，而方向竖直向下；由杠杆平衡条件得：mg+nBIL=F拉，解得：F拉=mg+nBIL故答案为：，mg+nBIL7.波速相等的两列简谐波在x轴上相遇，一列波（虚线）沿x轴正向传播，另一列波（实线）沿x轴负向传播。某一时刻两列波的波形如图所示，两列波引起的振动在x=8m处相互__________（填“加强”或“减弱”），在x=10m处相互__________（填“加强”或“减弱”）；在x=14m处质点的振幅为________cm。参考答案：

(1).加强

(2).减弱

(3).2【详解】两列波在x=8m处引起的振动都是方向向下，可知此位置的振动是加强的；在x=10m处是峰谷相遇，可知此位置振动减弱；在x=14m处也是峰谷相遇，振动减弱，则质点的振幅为。8.如图所示为某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖折射率实验的记录情况，虚线为半径与玻璃砖相同的圆，在没有其它测量工具的情况下，只需由坐标纸即可测出玻璃砖的折射率．则玻璃砖所在位置为图中的

参考答案：9.模块选做题（模块3－5试题）⑴（4分）某考古队发现一古生物骸骨，考古专家根据骸骨中的含量推断出了该生物死亡的年代。已知此骸骨中的含量为活着的生物体中的1/4，的半衰期为5730年。该生物死亡时距今约

年。参考答案：答案：1.1×104（11460或1.0×104～1.2×104均可）解析：该核剩下1/4，说明正好经过两个半衰期时间，故该生物死亡时距今约2×5730年=11460年。10.氦原子被电离出一个核外电子,形成类氢结构的氦离子,已知基态的一价氦离子能量为E1=-54.4eV,能级图如图所示,则一价氦离子第α能级En=_________eV;一个静止的处于基态的一价氦离子被运动的电子碰撞后又失去了一个电子,则运动电子的动能一定大于__________eV.参考答案：11.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。参考答案：4:1

1:16由万有引力提供向心力可得，解得，，将v1:v2=1:2代入即可解答。12.（4分）如图是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图。使用时，用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上。撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，该过程中撑竿对涂料滚的推力将

，涂料滚对墙壁的压力将

。（填：“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：答案：减小、减小13.用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图所示的一段纸带，测得AB=7.56cmBC=9.12cm，已知交流电源频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为

m/s，实验测出的重力加速值是

m/s2，产生误差的原因 。参考答案：2.09，

9.75,

空气阻力；纸带和计时器限位孔之间有摩擦。计数点的时间间隔为：，打B点的速度为：物体的加速度为：，实验测出的重力加速度值比公认值偏小，原因可能是物体下落过程中存在空气阻力和纸带和计时器限位孔之间有摩擦；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学为测定某电源的电动势E和内阻r以及一段电阻丝的电阻率ρ，设计了如图(a)所示的电路.ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，R0是阻值为2Ω的保护电阻，滑动片P与电阻丝接触始终良好.

图（a）

图（b）（1）实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图（b）所示，其示数为d=

▲

mm（2）实验时闭合电键，调节P的位置，将aP长度x和对应的电压U、电流I数据记录如下表：x(m)0.100.200.300.400.500.60U(V)1.501.721.952.002.102.18I（A）0.490.430.380.330.310.28U/I(Ω)3.064.005.136.066.777.79①该同学根据实验数据绘制了如图(c)所示的U-I图像，可得电源的电动势E=

▲

V；内阻r=

▲

Ω．②请你根据表中数据在图（d）上描点连线作U/I和x关系图线.③根据测得的直径可以算得金属丝的横截面积s=0.12×10-6m2,利用图（d）图线，可求得电阻丝的电阻率ρ为

▲

Ω·m（保留两位有效数字）；根据图（d）图线还可以得到的信息是

▲

.参考答案：（1）0.385（0.383~0.387）（2分）（2）①3.0（3V、3.00V也对），1.0（1Ω、1.00Ω也对）；（共2分）③1．2×10-6（1.1～1.3×10-6得分）（2分）电流表内阻为2.0Ω（填电流表内阻也得分）15.要测量某电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约2kΩ。实验室提供的器材有：电流表A，量程0.6A，内阻约为0.1Ω；电压表V2，量程5V，内阻约为5kΩ； 定值电阻R1，阻值为30Ω； 定值电阻R2，阻值为3kΩ； 滑动变阻器R3，最大阻值10Ω，额定电流1.5A； 电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω； 开关S一个，导线若干。①请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确，试画出符合要求的实验电路图，并标出所选元件的相应字母代号。②写出电压表V1内阻RV的表达式________，式中各符号的物理意义是________________。③若测得V1内阻RV＝1.8kΩ,现要将V1改装一个与V2量程相同的电压表，则需在V1两端______联一个电阻，电阻的阻值应为___________.参考答案：①图见解析；②，表示的电压，表示和串联的总电压；③串、①由于电压表接入电路后，由电流通过时其两端电压可以直接读出，因而利用串联分压的特点，选用标准电压表和定值电阻，反复测量通过滑动变阻器控制即可,测量电压表内阻的实验电路如图所示：②根据串联电路的特点有：，得：式中表示的电压，表示和串联的总电压；③由于的量程小于的量程，现要将改装一个与量程相同的电压表，则多余的电压要被分担，所以需要串联一个电阻；串联电阻阻值为，则有：，解得：。故答案为：①电路如上图所示；②，表示的电压，表示和串联的总电压；③串、。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（14分）如图所示，两根不计电阻的倾斜平行导轨与水平面的夹角θ=37o，底端接电阻R=1.5Ω.金属棒ab的质量为m=0.2kg.电阻r=0.5Ω，垂直搁在导轨上由静止开始下滑，金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.25，虚线为一曲线方程y=0.8sin(x)m与x轴所围空间区域存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，方向垂直于导轨平面向上（取g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8）。问：当金属棒ab运动到Xo=6m处时，电路中的瞬时电功率为0.8w，在这一过程中，安培力对金属棒ab做了多少功？参考答案：解析：金属棒ab从静止开始运动至X0=6m处，曲线方程

y′=0.8sin(X0)m

（1）

（2分）

设金属棒在X0处的速度为V′，切割磁感线运动产生感应电动势为E′

E′=By′V′

（2）

（2分）

此时电路中消耗的电功率为P′

P′=

（3）

（2分）

此过程中安培力对金属棒做功为W安，根据动能定理

mgsin370?S－μmgcos370?S－W安=mV′2

（4） （6分）

由（1）~（4）式联解得

W安=

3.8J

（2分）17.一质量m=2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37o足够长的斜面，某同学利用传感器测出了小物块从一开始冲上斜面到往后上滑过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机做出了小物块上滑过程的速度—时间图线，如图所示。（取sin37o=0.6，cos37o=0.8

g=10m/s2）求：（1）小物块与斜面间的动摩擦因数；（2）小物块所到达斜面最高点与斜面底端距离s；（3）小物块从一开始冲上斜面到返回斜面底端全过程损失的机械能。参考答案：解：（1）由小物块上滑过程的速度—时间图线，可得小物块冲上斜面过程中加速度的大小

（2分）

对小物块进行受力分析如图，有

（2分）

（2分）ks5u

代入数据解得

（2分）

（2）对物块冲上斜面过程由

（2分）得所能达到的最高点与斜面底端距离为（2分）

(3)

18.上海浦东国际机场候机楼的侧壁是倾斜的，用钢索将两边斜壁系住，在钢索上竖有许多短钢棒将屋面支撑在钢索上，候机楼结构简化如图所示。假设一面斜壁质量为m，分布均匀。在地面处有一固定转轴OOˊ，斜壁可绕OOˊ转动，此时斜壁与地面夹角为60°，斜壁上端所有钢索的总拉力为F，与斜壁夹角为30°，设屋面通过短钢棒支撑在钢索上，钢索的质量不计。