河北省石家庄市师大附属中学2021年高三物理月考试卷含解析

河北省石家庄市师大附属中学2021年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.下列说法正确的是

A.气体的压强等于器壁单位面积上所受气体分子平均作用力的大小B.当某一密闭容器自由下落时，容器中气体的压强不会变为零C.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大D.气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大E.在“用油膜法测分子直径”的实验中，能否得到理想的油膜轮廓，滴液体时的高度是一个很重要的因素。高度太高，实验不易成功参考答案：ABE2.一带电粒子仅在电场力的作用下从A点运动到B点，其速度随时间变化图像如图所示，则不正确的是（

）A、A点的场强大于B点的场强B、A点的电势一定比B点的电势高C、粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能D、电场力一定对粒子做正功参考答案：B3.如图所示，a、b、c三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球A、B保持静止，细绳a是水平的，现对B球施加一个水平向有的力F，将B缓缓拉到图中虚线位置，A球保持不动，这时三根细绳张力Fa、Fb、Fc的变化情况是（）A．都变大 B．都不变C．Fb不变，Fa、Fc变大 D．Fa、Fb不变，Fc变大参考答案：C【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】先以B为研究对象受力分析，由分解法作图判断出Fc大小的变化；再以AB整体为研究对象受力分析，由平衡条件判断Fa、Fb的变化情况．【解答】解：以B为研究对象受力分析，将重力分解，由分解法作图如图，由图可以看出，当将B缓缓拉到图中虚线位置过程，绳子与竖直方向夹角变大，绳子的拉力大小对应图中1、2、3三个位置大小所示，即Fc逐渐变大，F逐渐变大；再以AB整体为研究对象受力分析，设b绳与水平方向夹角为α，则竖直方向有：Fbsinα=2mg得：Fb=，不变；水平方向：Fa=Fbcosα+F，Fbcosα不变，而F逐渐变大，故Fa逐渐变大；故选：C．4.如图所示，竖直放置的平行金属导轨EF和GH两部分导轨间距为2L，IJ和MN两部分导轨间距为L。整个装置处在水平向里的匀强磁场中，金属杆ab和cd的质量均为m，可在导轨上无摩擦滑动，且与导轨接触良好。现对金属杆ab施加一个竖直向上的作用力F,使其匀速向上运动，此时cd处于静止状态，则力F的大小为A．mg

B．2mg

C．3mg

D．4mg参考答案：C5.（多选）如图所示，一个小滑块（可视为质点）从离B点高H=12m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，且滑块与圆环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圆弧滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达离B点高h的D点时，速度为零．则h不可能为（）A．12m

B．13m

C．8.5m

D．7m

参考答案：考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．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．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．根据能量守恒求解．解答：解：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，根据牛顿第二定律：=mgR=4m所以有：mv2=2mg所以在C点，小球动能为2mg，因为圆环半径是4m，因此在C点，以b点为零势能面，小球重力势能为：2mgR=8mg开始小球从H=12m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道ab，因此在小球上升到顶点时，根据动能定理得：wf+mg×（12﹣8）=mv2﹣0所以摩擦力做功wf=﹣2mg，此时机械能等于10mg，之后小球沿轨道下滑，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2mg，机械能有损失，到达底端时小于10mg；此时小球机械能大于10mg﹣2mg=8mg，而小于10mg；所以进入光滑弧形轨道bd时，小球机械能的范围为：8mg＜Ep＜10mg所以高度范围为：8m＜h＜10m故选：ABD点评：选取研究过程，运用动能定理解题．动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动．了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题．动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以去求变力功．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某物理兴趣小组准备自制一只欧姆表，现有以下实验器材：①Ig=l00μA的微安表一个；②电动势E=1．5V，电阻可忽略不计的电源一个；③最大电阻为9999Ω的电阻箱R一个；④红、黑测试表笔和导线若干。某同学用以上器材接成如图甲所示的电路，并将电阻箱的阻值调至14kΩ，就成功地改装了一个简易的“R×1k”的欧姆表，改装成的欧姆表表盘刻线如图乙所示，其中“15”刻线是微安表的电流半偏刻线处。

（1）红表笔一定是____（填“A”或“B”）。

（2）原微安表的内阻Rg=____Ω。

（3）理论和实验研究均发现，在图甲电路的基础上（不改换微安表．电源和电阻箱的阻值）．图乙的刻度及标度也不改变，仅增加一个电阻R′，就能改装成“R×l”的欧姆表，如图丙所示，则电阻R′_____Ω（保留两位有效数字）。参考答案：7.（4分）质量为0.5kg的物体从高处自由落下，前2s内重力做功的平均功率是_________W，2s末重力对物体做功的瞬时功率是_________W（取g=10m/s2.）参考答案：

50

1008.质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比M/m可能为A．2

B．3

C．4

D．

5参考答案：AB碰撞时动量守恒，故Mv=mv1+Mv2

又两者动量相等

mv1=Mv2

①

则v2=

又碰撞时，机械能不能增加，则有：Mv2≥mv12+Mv22②

由①②化简整理得≤3。选项AB符合题意。9.如图所示，质量分别为mA、mB的两物块A、B，叠放在一起，共同沿倾角为的斜面匀速下滑，斜面体放在水平地面上，且处于静止状态。则B与斜面间动摩擦因数为

，A所受滑动摩擦力大小为

。参考答案：；以整体为研究对象有：（mA+mB）gsinθ=（mA+mB）gμcosθ，即有gsinθ=μgcosθ，解得μ=；隔离出A来，A所受的静摩擦力与其重力沿斜面的分力大小相等，即f=mAgsinθ。10.为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图中标出．(g＝9.8m/s2)

(1)作出m—l的关系图线；

(2)弹簧的劲度系数为________。参考答案：(1)如图所示

(2)0.259N/m(0.248～0.262)11.放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代．宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的C，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5730年．该衰变的核反应方程式为．C的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中C的含量是不变的．当生物体死亡后，机体内C的含量将会不断减少．若测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的25%，则这具遗骸距今约有11460年．参考答案：考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度．专题：衰变和半衰期专题．分析：根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程；经过一个半衰期，有半数发生衰变，通过剩余的量确定半衰期的次数，从而求出遗骸距今约有多少年．解答：解：根据电荷数守恒、质量数守恒得，．经过一个半衰期，有半数发生衰变，测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的25%，根据=得，n=2，即经过2个半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案为：；

11460点评：解决本题的关键知道在核反应中电荷数守恒、质量数守恒，以及知道半衰期的定义．12.如图所示，平行实线代表电场线，但未标明方向，一个带电量为-10－6C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了10－5J，则该电荷运动轨迹应为虚线________（选“1”或“2”）；若A点的电势为-10V，则B点电势为

V。参考答案：1，-2013.一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ΔU，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(1分)

△U+W三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用如图所示的装置来测量当地重力加速度．①下列有关操作的叙述正确的是（

）A.安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上B.将打点计时器与直流低压电源连接C.应选择密度大、体积小的重物，释放纸带时让重物靠近打点计时器D．应先释放纸带，然后接通电源②实验得到一条纸带，测得各点之间的距离如图所示．已知电源频率为50HZ，则纸带中相邻两点间的时间间隔是＿＿＿；从该纸带可知，重物的加速度大小a＝＿＿＿m/s2（保留三位有效数字）．③请写出本实验产生误差的两个主要原因:a.＿＿＿＿＿＿＿＿；b.＿＿＿＿＿＿＿＿；参考答案：15.做“探索弹力与弹簧伸长量关系”的实验步骤如下：

A.以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来

B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L

C．将铁架台固定在桌子上（也可在横梁的另一端挂上一定的配重），并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺D．依次在弹簧下端挂上2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式，首先尝试写成一次函数，不行再写成二次函数

F．解释函数表达式中常数的物理意义G．整理仪器

①请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来，为：___________；

②某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，作出外

力F与弹簧总长度L的关系图线如右图所示，该实验始终

在弹簧的弹性限度内进行。由右图可知：该弹簧的自然长

度为_________；该弹簧的劲度系数为_________.（后一

空保留三位有效数字）参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，竖直放置的光滑平行金属导

轨MN、PQ相距L,在M点和P点间接有一个阻

值为R的电阻，在两导轨间的矩形区域OO1O1'O

'内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电阻为r的导体

棒ab垂直地搁在导轨上，与磁场的上边界相距

d0，现使ab棒南静止开始释放，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良

好接触且下落过程中始终保持水平，导轨的电不计）．

(1)求棒ab离开磁场的下边界时的速度大小．

(2)求棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热．

(3)试分析讨论棒ab在磁场中可能出现的运动情况.参考答案：(1)设棒ab离开磁场的边界前做匀速运动的速度为v，产生的感应电动势为：E=BLv

…1分

电路中的电流

……1分对棒ab，由平衡条件得：mg-BIL=0

……2分

解得：

……2分(2)设整个回路中产生的焦耳热为Q，由能量的转化和守恒定律可得：

2分

解得：

……1分故.

……2分(3)设棒刚进入磁场时的速度为v0，由

2分

得：

…1分棒在磁场中匀速运动时的速度，

……1分则①当v0=v，即时，棒进入磁场后做匀速直线运动

……1分②当v0<v，即时，棒进入磁场后先做加速运动，后做匀速直线运动

ks5u…1分③当v0>v,即时，棒进入磁场后先做减速运动，后做匀速直线运动17.（14分）图甲是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，利用电压表的示数来指示物体的质量。托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当盘中没有放物体时，电压表示数为零。设变阻器总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，电压表为理想电表，若不计一切摩擦和其它阻力。

（1）试推出电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式。

（2）由（1）计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于进行刻度，为了使电压表示数与待测质量成正比，请你利用原有器材在该小组研究的基础上进行改进，在图乙的基础上完成改进后的电路图，并推出电压表示数Ux与待测物体质量m的关系式。参考答案：解析：（1）设变阻器的上端到滑动端的长度为x，根据题意得，mg=kx，

Rx=xR/L

＝mgR/kL

2分

2分

联立求解，得

2分

（2）电路图如图所示

4分

mg=