河北省张家口市李家堡乡中学2021年高三物理月考试题含解析

河北省张家口市李家堡乡中学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）下列说法中正确的是A．一群氢原子处于n=4的激发态向较低能级跃迁，最多可放出八种频率的光子B．衰变现象说明电子是原子核的组成部分C．卢瑟福预言了中子的存在，查德威克通过原子核人工转变的实验发现了中子D．粒子散射实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的参考答案：C2.在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介。光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。若红、蓝激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向，如右图所示。下列说法中正确的是（

）

A．图中光束①是红光，光束②是蓝光

B．在光盘的透明介质层中，光束①比光束②传播速度更快

C．若光束①、②从透明介质层里以相同的逐渐增大的入射角射向空气中，则①先发生全反射

D．若光束①、②先后通过同一小孔，则①衍射现象更明显。参考答案：3.（多选）关于光电效应有如下几种叙述，其中叙述正确的是（）A．金属的逸出功与入射光的频率成正比B．光电流强度与入射光强度的有关C．用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能要大D．光电效应几乎是瞬时发生的E．对任何一种金属都存在一个“极限频率”，入射光的频率必须大于这个频率，才能产生光电效应参考答案：考点：光电效应．专题：光电效应专题．分析：发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，或入射光的波长小于金属的极限波长．光的强度影响单位时间内发出的光电子数目，即光电流的大小．解答：解：A、根据W0=hv0知，金属的逸出功由金属的极限频率决定，与入射光的频率无关．故A错误．B、光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，即影响光电流的大小．故B正确．C、不可见光的频率不一定比可见光的频率大，根据光电效应方程知，产生的光电子的最大初动能不一定大．故C错误．D、光电效应几乎是瞬时发生的．故D正确．E、对任何一种金属，都有一个“极限频率”，入射光的频率必须大于这个频率，才能产生光电效应，故E正确；故选：BDE．点评：解决本题的关键知道光电效应的条件，以及知道光电效应方程，知道最大初动能与入射光频率的关系．4.如图所示，物块A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩擦因数为

A．

B．

C．

D．参考答案：C5.（单选）如图，两根相互平行的长直导线通有大小相等、方向相同的电流，导线与纸面的交点分别为A、B。a、o、c在A、B的连线上，o为AB的中点，b、d位于AB的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等。下列说法正确的是

A．o点处的磁感应强度为零

B．a、c两点处的磁感应强度大小相等，方向相同

C．b、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同

D．a、d两点处磁场方向相同参考答案：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，是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则振动的周期为

s，x=1.0m处质点的振动方向沿

(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)，x=2.0m处的质点在0—1.5s内通过的路程为

cm．参考答案：7.图甲为某实验小组测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边安装一个改装了的电火花计时器，电火花计时器的打点时间间隔是t。

下面是该实验的实验步骤：

I．使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触；

Ⅱ：启动电动机，使圆形卡纸转动起来；

Ⅲ．接通电火花计时器的电源，使它正常工作；

Ⅳ．关闭电动机，拆除电火花计时器。研究卡纸上留下n个点的一段痕迹，如图乙所示，写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值。

①要得到角速度的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是

A．秒表

B．游标卡尺

C．圆规

D．量角器

②写出的表达式为

，表达式中各个物理量的含义是：

。③为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示。这对测量结果

（选填“有影响”或“没有影响”），理由是：有

。参考答案：8.实验室给同学们提供了如下实验器材：滑轮、小车、小木块、长木板、停表、砝码、弹簧测力计、直尺，要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律．(1)实验中因涉及的物理量较多，必须采用

法来完成该实验．(2)某同学的做法是：将长木板的一端垫小木块构成一斜面，用小木块改变斜面的倾角，保持滑轮小车的质量不变，让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放，用停表记录小车滑到斜面底端的时间．试回答下列问题：①改变斜面倾角的目的是：__________________________________________

.②用停表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所经历的时间，而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离，这样做的原因是

.

(3)如果要较准确地验证牛顿第二定律，则需利用打点计时器来记录小车的运动情况．如下图是某同学得到的一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点未画出)，打点计时器接的是50Hz的低压交流电源．他将一把毫米刻度尺放在纸上，其零刻线和计数点O对齐．由以上数据可计算打点计时器在打A、B、C、D、E各点时物体的瞬时速度，其中打E点时的速度是________m/s．加速度的大小是

m/s2。(取三位有效数字)参考答案：(1)控制变量(2)①改变小车所受的合外力②记录更准确(或：更容易记录，记录误差会更小，时间更容易记录，方便记录，方便计时，位置很难记录等类似答案均正确)（3）0.233±0.003

0.3449.如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0，半圆弧导线框的直径为d，电阻为R。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，线框中产生的感应电流大小为_________。现使线框保持图中所示位置，让磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为_________。

参考答案：；10.竖直上抛运动，可看成是竖直向上的

和一个竖直向下

的运动的合运动参考答案：匀速直线运动，自由落体运动11.如右图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌[边缘时，小球B也同时下落，用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像，相邻两像间实际下落距离已在图中标出，单位cm，如图所示。两球恰在位置4相碰。则两球经过

s时间相碰，A球离开桌面时的速度

m/s。(g取10m/s2)参考答案：

0.3

s;

1.512.如图所示，半圆形玻璃砖半径为8cm，使直径AB垂直于屏幕并接触于B点，当激光束a以i＝30°的入射角射向玻璃砖的圆心O时，在屏幕上M点出现光斑，测得M到B的距离为8cm。则玻璃砖的折射率为________。要使激光束不能从AB面射出，则入射角i至少应为___________。参考答案：

(1).

(2).45°【分析】先根据几何关系求解光线的折射角，然后根据折射定律求解折射率；要使激光束不能从AB面射出，则入射角大于临界角，根据求解临界角.【详解】因MB=OB=8cm，可知折射角为r=450，根据光的折射定律可得：；临界角，可得C=450，即要使激光束不能从AB面射出，则入射角i至少应为450.13.现有一个弹簧测力计（可随便找地方悬挂），一把匀质的长为l的有刻度、零点位于端点的直尺，一个木块及质量不计的细线．试用这些器件设计一实验装置（要求画出示意图），通过一次测量（弹簧测力计只准读一次数），求出木块的质量和尺的质量．（已知重力加速度为g）参考答案：找个地方把弹簧测力计悬挂好，取一段细线做成一环，挂在弹簧测力计的挂钩上，让直尺穿在细环中，环与直尺的接触点就是直尺的悬挂点，它将尺分为长短不等的两段．用细线栓住木块挂在直尺较短的一段上，细心调节直尺悬挂点及木块悬挂点的位置，使直尺平衡在水平位置（为提高测量精度，尽量使二悬挂点相距远些），如图所示．设木块质量为m，直尺质量为M．记下二悬挂点在直尺上的读数x1、x2，弹簧测力计读数G．由平衡条件和图中所设的直尺零刻度线的位置有

(1)

(2)(1)、(2)式联立可得

(3)

(4)给出必要的说明占8分，求出r占10分．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.⑴①图甲中游标卡尺的读数是

cm，图乙中螺旋测微器的读数是

mm。（2）、关于“互成角度的两个共点力的合成”实验中，关于结点的位置O的说法正确的是：（

）A、结点O的位置不变，说明两个弹簧秤的拉力的合力不变。B、一个弹簧秤的拉力大小或方向改变后，另一个弹簧秤的拉力大小或方向必须改变，才能使结点O的位置不变。C、两个弹簧秤的拉力方向不变，而适当地改变它们的大小，能够保持结点O的位置不变。D、两个弹簧秤的拉力大小不变，而适当地改变它们的方向，能够保持结点O的位置不变。参考答案：(1)2.98cm

5.680mm

(2)ABD解析：（1）①、游标卡尺的主尺读数为：2.9cm，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为8×0.1mm=0.8mm=0.08cm，

所以最终读数为：2.9cm+0.08=2.98cm．

②、螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为18.0×0.01mm=0.180mm，所以最终读数为5.5mm+0.180mm=5.680mm；（2）A、结点O的位置不变，说明两个弹簧秤的拉力的合力不变，故A正确；

B、一个弹簧秤的拉力大小或方向改变后，另一个弹簧秤的拉力大小或方向必须改变，才能使结点O的位置不变，即保证合力不变，故B正确；

C、根据平行四边形法则得两个弹簧秤的拉力方向不变，而适当地改变它们的大小，合力一定改变，所以不能够保持结点O的位置不变，故C错误；

D、根据平行四边形法则得两个弹簧秤的拉力大小不变，而适当地改变它们的方向，合力可能不变，所以能够保持结点O的位置不变，故D正确；

故选：ABD．【思路点拨】（）解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读（2）正确解答本题需要掌握：理解“等效法”的具体应用；进行该实验的具体操作和注意事项；理解合力和分力的关系．15.在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：用作图法求得该弹簧的劲度系数k=________N/m；(2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图所示，其读数为________N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在答题纸上画出这两个共点力的合力F合；(3)由图得到F合=________N。

弹力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x(10－2m)0.741.802.803.724.605.586.42

参考答案：(1)53(51～55)(2)2.10(2.08～2.12)如图所示3)3.3(3.1～3.5)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，纸面内直线MN左侧边长为L的正方形区域OACD中．有方向平行于AC的匀强电场．O处的粒子源沿垂直于AC方向发射速度为v0的正电粒子，粒子质量为m、电荷量为q．粒子恰好从AC的中点P经过．不计粒子重力．

（1）求匀强电场的场强E；（2）若MN右侧全部空间有垂直纸面向外的匀强磁场，使粒子再次进入电场，求磁感应强度应满足的条件：（3）若MN右侧的磁场仅限于左边界与MN重合的矩形区域内．求粒子从离开P点到再次垂直进入电场经历的最长时间．参考答案：【考点】：带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【专题】：带电粒子在复合场中的运动专题．【分析】：（1）粒子在偏转电场中仅受竖直向下的电场力，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零匀加速直线运动，可以解出电场强度；（2）解出粒子离开电场时的速度方向即粒子进入磁场的速度方向，做出运动轨迹图，解出粒子进入磁场和离开磁场两位置间的距离；根据洛伦兹力提供向心力得出磁感应强度与半径的关系即可求出磁感应强度．（3）根据题目的要求做出粒子从de边射出的临界条件的轨迹，结合牛顿第二定律，即可求解．：解：（1）粒子在偏转电场中仅受竖直向下的电场力，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动：L=v0t竖直方向做初速度为零匀加速直线运动：qE=ma整理得：（2）设粒子经过P时的速度的大小是v，方向与AC的夹角是θ，则：sinθ=解得：，θ=45°根据左手定则可知，粒子将从PC中间某处再次进入电场，磁感应强度最小时对应的位置是C，运动的轨迹的示意图如图．由几何关系知，粒子在磁场中运动的半径：根据牛顿第二定律：整理得：所以磁感应强度满足的条件是：（3）要使粒子最终垂直于AC进入电场，则粒子离开P点后，先做一段直线运动后再进入磁场，且磁场的位置越靠下，粒子通过的轨迹的弧长越大，运动的时间越长，最长时间对应从C点进入，运动的轨迹如图．由几何关系知：粒子从P到C通过的路程为：时间：t=整理得：答：（1）匀强电场的场强是；（2）若MN右侧全部空间有垂直纸面向外的匀强磁场，使粒子再次进入电场，磁感应强度应满足的条件是：（3）若MN右侧的磁场仅限于左边界与MN重合的矩形区域内．粒子从离开P点到再次垂直进入电场经历的最长时间是．17.质量均为1kg的小滑块(可视为质点A、B，与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1．当A、B间的距离5m<L≤10m时，其间存在大小为2N的恒定引力；当L<5m时，其间存在大小为2N的恒定斥力。今让A以某一初速度向着静止的B运动，当与B间的距离为10m时，A的速度为v0=4m/s．g取10m／s2求：(1)A、B间的距离从L1=10m减小到L2=5m过程中经历的时间．(2)A、B能靠近到的最小距离．参考答案：见解析18.如图所示，以A、B为端点的1/4光滑圆弧轨道固定于竖直平面，一足够长滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠B点，上表面所在平面与圆弧轨道相切于B点，离滑板右端处有一竖直固定的挡板P．一物块从A点由静止开始沿轨道滑下，经B滑上滑板．已知物块可视为质点，质量为m，滑板质量M=2m，圆弧轨道半径为R，物块与滑板间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度为g