福建省泉州市崇武中学2021年高三物理月考试题含解析

福建省泉州市崇武中学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）将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出，图甲是向上运动的频闪照片，图乙是下降时的频闪照片，O是运动的最高点，甲、乙两次的闪光频率相同。重力加速度为g，假设小球所受阻力大小不变，则可估算小球受到的阻力大小约为A.

mg

B.mg

C.mg

D.mg参考答案：B解析：设每块砖的厚度是d，向上运动时：9d-3d=aT2，向下运动时：3d-d=a/T2，联立解得：a：a/=3：1，根据牛顿第二定律：mg+f=ma、mg一f=ma/，联立解得：f=mg/2。选项B正确：【题文】（单选）如图所示，AB杆以恒定角速度ω绕A点在竖直平面内顺时针转动，并带动套在固定水平杆OC上的小环M运动，AO间距离为h。运动开始时AB杆在竖直位置，则经过时间t(小环仍套在AB和OC杆上)小环M的速度大小为A.

B.

C.ωh

D．ωhtanωt【答案】A解析：经过时间t，∠OAB=ωt，则AM的长度为h/(cosωt)，AB杆上M点绕A点的线速度v=hω/(cosωt)。小环M的速度沿水平杆方向，将小环M的速度沿平行于AB杆方向和垂直于AB杆方向分解，垂直于AB杆上的分速度等于M点绕A点的线速度v，则小环M的速度v/==。选项A正确。2.水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源。两波源发出的波在水面上相遇。在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是________。A.不同质点的振幅都相同B.不同质点振动的频率都相同C.不同质点振动的相位都相同D.不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E.同一质点处，两列波的相位差不随时间变化参考答案：BDE【详解】两列波叠加形成稳定的干涉现象的条件是两列波的频率相同;任何质点都在按照相同的频率在振动,不同区域的质点振幅和位移不一定相同,各质点振动的频率与波源频率相同,波源振动频率又与振动片的振动频率相同3.如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一个定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）．开始时A、B处于同一高度并恰好处于静止状态，现剪断轻绳后A自由下落，B沿斜面下滑．则在剪断轻绳到物块着地的过程中，两物块……（）

A．速度变化相同

B．动能变化相同

C．重力势能变化相同

D．重力做功的平均功率相同参考答案：D4.如图所示，在匀强电场中，A、B、C、D、E、F六点构成一边长为a的正六边形，电场方向平行于纸面。一电子e在外力作用下从A点移动到C点，克服电场力做功W，从C点移动到E点，其电势能减少W。则关于该匀强电场场强E的大小和方向的判断，正确的是A．，方向由F指向C

B．，方向由C指向FC．，方向由A指向ED．，方向由E指向A参考答案：A5.（单选）下列说法中，正确的是(

)A．kg、N、m/s都是导出单位B．亚里士多德发现了力是改变物体运动状态的原因C．开普勒通过对行星运动规律的研究总结出了万有引力定律D．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如速度，加速度都是采用比值法定义的参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在磁感强度为B的匀强磁场中，一个面积为S的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电电压随时间变化的波形如图所示，则该交流电的电压有效值为________V，图中t=1.0×10-2s时，穿过线圈平面的磁通量为________。参考答案：答案：V；BS7.某同学利用验证牛顿第二定律的实验装置来验证动能定理。在一端带滑轮的长木板上固定放置两个光电门，其中光电门乙固定在靠近滑轮处，光电门甲的位置可移动。与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使小车上的遮光片从紧靠光电门甲处由静止开始运动，用米尺测量甲、乙之间的距离s，并记下相应的时间t。测得小车的质量为M，钩码的质量为m，并满足M远远大于m。则：外力对小车做功为W=

，小车动能的增量为△EK=

。（用题中的字母表示）为减小实验误差，你认为实验操作之前必须进行的操作是：

。参考答案：8.平行板电容器所带量Q=4×l0-8C，它的两极板之间电压U=2v，则它的电容为

F；如果电量减少一半，则两板间电势差变为

V。参考答案：2×10-8F

1V电容；当电量减小一半，电容不变，则电势差；9.（选修3－4）（6分）如图复合色光经过半圆型玻璃砖后分成ab两束光，比较ab两束光在玻璃砖中的传播速度Va

Vb，入射光线由AO转到BO，出射光线中__________最先消失，若在该光消失时测得AO与BO间的夹角为α，则玻璃对该光的折射率为

。

参考答案：

答案：＜

a

1/sinα（各2分）10.如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W最小充电风速2.0m/s太阳能转化效率15%最大限制风速12.0m/s蓄电池500Ah-12V最大输出功率400W大功率LED路灯80W-12V当风速为6m／s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电量由20％充至90％所需时间为

h；如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W／m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要＿＿＿＿＿m2。参考答案：84111.有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：x1=3asin(4πbt+π/4)和x2=9asin(8πbt+π/2)，其中a、b为正的常数，则它们的：①振幅之比为__________；②摆长之比为_________。参考答案：①1：3

②4：112.（8分）如图所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它们按图接入电路，则安培表A1的读数

安培表A2的读数；安培表A1的偏转角

安培表A2的偏转角；伏特表V1的读数

伏特表V2的读数；伏特表V1的偏转角

伏特表V2的偏转角；（填“大于”，“小于”或“等于”）参考答案：大于，等于，大于，等于13.质量为0.2kg的小球以10m/s速度竖直下落到水泥地面，然后向上弹起．若取竖直向上为正方向，小球与地面碰撞前后动量的变化量为3.6kgm/s，则小球与地面相碰前瞬间的动量为﹣2kgm/s，小球向上弹起的速度大小为8m/s．参考答案：解：取竖直向上方向为正方向，则小球与地面相碰前的动量P0=mv0=﹣0.2×10=﹣2kg?m/s；在碰撞过程中动量的变化为：△p=mv2﹣P0=3.6kg?m/s．解得：v2=8m/s；故答案为：﹣2

8三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修模块3-4）（12分）（1）某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到题12B-1（甲）图所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如题12B-1（乙）图所示。他改变的实验条件可能是

A．减小光源到单缝的距离

B．减小双缝之间的距离C．减小双缝到光屏之间的距离

D．换用频率更高的单色光源（2）在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，某同学准备好相关实验器材后，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，同时按下秒表开始计时，当单摆再次回到释放位置时停止计时，将记录的这段时间作为单摆的周期。以上操作中有不妥之处，请对其中两处加以改正。（3）Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下鳞片结构的示意图见题12B-2图。一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射。设鳞片的折射率为n，厚度为d，两片之间空气层厚度为h。取光在空气中的速度为c，求光从a到b所需的时间t。参考答案：

15.某同学为了测量一轻弹簧劲度系数，进行了如下实验设计：如图所示，将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀強磁场中，金属杆与导轨接触良好，水平放置的轻弹簧一端固定于O点，另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中，弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直，弹簧的形变始终在弹性限度内，通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法，使摩擦对实验结果的影响可忽略不计请你按要求回答问题。（1）帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源（）、滑动变阻器（）、电流表（A）、开关（）设计一电路图，画在图中虚线框内，并正确连在导轨的C、D两端，要求闭合开关后惮簧将伸长_____。（2）若电源电动势为3V，内阻较小：滑动变阻器最大阻值为10Ω：电流表内阻较小。当闭合开关后，发现电路中无电流，请在保持电路完整的条件下，用多用电表来找到故障，则最好选择的挡位是______A．直流电压”10V”挡

B．直流电流“0．5A”挡C．欧姆“×1”挡

D．欧姆”×10”挡（3）排除故障并正确连接电路后．闭合开关，通过一绝缘挡板使金属杆缓慢移动，当移开挡板且金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I1，记下金属杆的位置．断开开关，测出弹簧对应的长度为x1：改变滑动变阻器的阻值，再次让金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I2，弹簧对应的长度为x2，若已知导轨间的距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，则弹簧的劲度系数k＝_________。参考答案：

(1).（1）电路设计如图；

(2).（2）A

(3).（3）或【详解】（1）低压直流电源E、滑动变阻器R、电流表、开关S串接在CD两点之间，如图所示．

（2）根据欧姆档使用规则，严禁在接有电源的电路中使用欧姆档，选项CD错误；在内部电流不确定的情况下用直流电流“0.5A”挡可能会超程，故可选择．直流电压“10V”挡，故选项B错误，A正确；（3）设弹簧原长为L0，应用胡克定律有k（x1-L0）=BI1d

k（x2-L0）=BI2d

两式相减可得k（x1-x2）=B（I1-I2）d，解得；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，直角坐标平面Oxy在竖直平面内，y轴竖直向上，在第一象限内分布着方向竖直向上的匀强电场(不包含y轴)，场强大小用E1，表示，在第二象限内分布着方向沿x轴负方向的匀强电场，场强大小用E2表示。用长度为L的绝缘细线将质量为m、电荷量为+q的带电小球(可看成质点)悬挂在P点，P点在y轴上，坐标为((0,2L)，在P点正下方与P点距离小于L的某点Q钉一钉子。现用外力把小球拉到左侧与P等高处，细线被拉直与x轴平打，由静止释放，小球运动到最低点时绳恰被拉断，然后进入第一象限，经过时间，立即在第一象限内再加垂直于Oxy平面向里的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度为，再经过时间to，=撤去匀强磁场。已知E1=，E2=，细线能够承受的最大拉力是F0=3mg。(结果用g、L、m表示)求：(1)小球在下摆过程中的最大速度vm=?(2)Q点与P点之间的距离h=?(3)小球在第一象限运动的时间t=?小球离开第一象限的位置坐标?参考答案：(1)小球在向下摆动过程中，设合力与竖直方向的夹角为θ，当速度方向与合力方向垂直时，即细线与竖直方向的夹角为θ时，速度最大，设为vm，则…（2分）解得，θ=37°由动能定理有，有………（2分）解得

………（1分）（2）设小球运动到Ｐ点正下方时速度为v1，由动能定理有，有

………（2分）解得小球运动到最低点时，细线被钉子挡住，做圆周运动的半径为r，则根据牛顿第二定律，有………（1分）

………（1分）解得………（1分）（3）绳被拉断，小球进入第一象限，由于qE1=mg，所以小球沿水平方向做匀速直线运动。经过时间t0，加上匀强磁场后，小球做匀速圆周运动，设半径为R，周期为T，则

………（1分）

………（1分）解得，所以，

………（1分）即小球做圆周运动时间是四分之三个周期，撤去匀强磁场后，小球向下做匀速直线运动穿过x轴，设撤去匀强磁场时，小球的位置与x轴的距离是y，运动时间为t1，则………（1分）

………（1分）在第一象限的总时间………（1分）

…………（1分）设小球离开x轴的坐标为（x，0），则

…………（1分）解得，小球离开第一象限的位置坐标是（…（1分）17.半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为B=0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a=0.4m，b=0.6m．金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R=2Ω，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计．（1）若棒以v0=5m/s的速率，在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO′的瞬时（如图），MN中的电动势和流过灯L1的电流．（2）撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°后，磁场开始随时间均匀变化，其变化率为，求L1的功率．参考答案：解：（1）棒滑过圆环直径OO′的瞬时，MN中的电动势E1=B?2av=0.2×0.8×5V=0.8V

①等效电路如图（1）所示，流过灯L1的电流I1===A=0.4A；②故流过灯L1的电流为0.4A；

（2）撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°，半圆环OL1O