1、高考资源网（） 您身边的高考专家西安中学高2021届高三第四次月考物理试题一、选择题（本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14题只有一项符合题目要求，第58小题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1. 雨滴从静止开始下落，下落过程中受到的阻力与速度成正比，比例常数为k，经过时间t速度达到最大，雨滴的质量为m，选向上为正方向，则该过程阻力的冲量为（）A. mgtB. C. mgtD. 【答案】C【解析】【分析】【详解】从静止开始下落的雨滴受到重力和阻力作用，根据题意可得速度达到最大时 由动量定理可得联立两式可得故ABD错误，C正确。故选C
2、。2. 如图所示，某滑草场有两个坡度不同的斜草面AB和AB（均可看作斜面）。质量不同的甲、乙两名游客先后乘坐同一滑草板从A点由静止开始分别沿AB和AB滑下，最后都停在水平草面上，斜草面和水平草面平滑连接，滑草板与草面之间的动摩擦因数处处相同，下列说法正确的是（）A. 甲沿斜面下滑的时间比乙沿斜面下滑的时间长B. 甲、乙在斜面上下滑过程中合外力冲量相同C. 甲沿斜面下滑过程中克服摩擦力做的功比乙的大D. 甲、乙最终停在水平草面上的同一位置【答案】D【解析】【分析】【详解】A.设斜面的倾角为，动摩擦因数，游客由斜面滑道水平面的过程中，由动能定理 由于AB与水平面的夹角小于AB与水平面的夹角，所以甲
3、到达水平面时的速度速率大于乙的速率，由牛顿第二定律得可知，倾角大的下滑时加速度大 可知乙下滑时间较长，故A错误；B.由于甲乙的质量未知，所以合外力的冲量无法比较，故B错误；C.由AB分析可知，甲到达水平地面时速度较大，而质量未知，因此无法比较克服摩擦力做的功，故C错误；D.设水平面上滑行距离为s，对游客滑行全过程用动能定理可知 得上式水平位移为定值，故D正确。故选D。3. 如图质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间夹角为，则下列说法正确的是（）A. 当m一定时，越小，滑块
4、对地面的压力越小B. 当m一定时，越大，轻杆受力越大C. 当一定时，M越大，滑块与地面间的摩擦力越大D. 当一定时，M越大，滑块对地面的作用力越大【答案】D【解析】【分析】【详解】A对ABC整体分析可知，竖直方向根据平衡条件可得地面对每个滑块的支持力为：根据牛顿第三定律可得每个滑块对地压力为，与无关，故A错误；B将C的重力按照作用效果分解，如图所示：根据平行四边形定则，有：故m一定时，越大，轻杆受力越小，故B错误；C对A分析，受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力，根据平衡条件，有：与M无关，故C错误；D根据以上分析可知，滑块与地面间的摩擦力与M无关，而竖直方向压力，根据合成分析可知，M越大
5、，滑块对地面的作用力越大，故D正确。故选D。4. “嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍。已知地球质量是月球质量的P倍，地球半径R是月球半径的Q倍，地球表面重力加速度大小为g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】【详解】“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的由万有引力提供，由向心力公式得 在地球表面附近，万有引力等于重力，所以有 由题意可知 由式解得“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为故选A。5. 如图所示，在固定的斜面上A、B、C、D四点，AB=BC=
6、CD。三个相同的小球分别从A、B、C三点以v1、v2、v3的水平速度抛出，不计空气阻力，它们同时落在斜面的D点，则下列判断正确的是（）A. A球最后才抛出B. C球的初速度最大C. A球离斜面最远距离是C球的三倍D. 三个小球落在斜面上速度方向与斜面成30斜向右下方【答案】C【解析】【分析】【详解】A设球在竖直方向下降的距离为h，三球水平抛出后，均做平抛运动，据可得，球在空中飞行的时间所以A球在空中飞行时间最长，三球同时落在斜面的D点，所以A球最先抛出，故A项错误；B设球飞行的水平距离为x，三球水平抛出后，球在水平方向做匀速直线运动，则球的初速度C球竖直下降高度最小，则C球的初速度最小，故B项
7、错误；C将球的运动分解成垂直于斜面和平行于斜面可得，球在垂直斜面方向的初速度和加速度分别为，当球离斜面距离最远时，球垂直于斜面的分速度为零，球距离斜面的最远距离A球在竖直方向下降的距离是C球的三倍，则A球离斜面最远距离是C球的三倍，故C项正确；D三球水平抛出，最终落在斜面上，则设球落在斜面上速度方向与水平面成角，则解得所以球落在斜面上速度方向与水平面夹角不是60，即球落在斜面上速度方向与斜面不是成30斜向右下方，故D项错误。6. 一列长L的火车以加速度a匀加速经过一座长为x的直桥，火车通过桥头和桥尾的时间分别是t1和t2，则（）A. 火车过桥的总时间是B. 火车通过桥头的平均速度是C. 火车头
8、从桥头到桥尾的时间是D. 火车头从桥头到桥尾的时间是+【答案】BD【解析】【分析】【详解】A因为火车过桥头时速度不为零，所以根据求得的时间不是火车过桥的总时间，A错误；B火车通过桥头的时间为t1，根据平均速度公式可知，火车通过桥头的平均速度B正确；CD同理，火车通过桥尾的平均速度根据平均速度定义可知，火车头到桥尾的速度同理火车头到桥头的速度则火车头从桥头到桥尾的时间C错误D正确。故选BD。7. 如图所示，一个质量为的木板放在光滑的水平地面上，在木板上静止着一个质量为的小物体，小物体右端有一个压缩着的弹簧，弹簧右端固定在木板上，这时弹簧的弹力为2N。现沿水平向左的方向对木板施以作用力，使木板由静
9、止开始运动起来，运动中力F由0逐渐增加到15N，以下说法正确的是（）A. 物体受到的摩擦力一直减小B. 物体与小木板可能一直保持相对静止C. 物体与小木板一定先保持相对静止，后相对滑动D. 木板受到9N的拉力时，小物体受到的摩擦力大小为1N【答案】BD【解析】【分析】【详解】A.当弹簧的弹力是2N向左时，物体静止在木板上，因为拉力是从零开始增大，故整体一开始相对静止，一起向左做加速运动，所以物体和木板之间的摩擦力先增大，故A错误；BC.物体与木板之间的最大静摩擦力要大于等于2N，若要使物体相对于木板向右滑动，则物体受到的木板的摩擦力至少要大于等于2N，方向向左，即使物体受到的合力至少向左的4N
10、的力，物体的加速度为同时，物体与木板有相对运动时，木板的加速度要大于物体的加速度，当二者相等时，为最小拉力，则有即只有在拉力大于12N时，物体才有可能相对于木板滑动，但是因为最大静摩擦力未知，故物体与小木板相对运动状态未知，可能有相对滑动出现，也可能一直保持相对静止，故B正确，C错误；D.小木板受到9N拉力时，整体的加速度物体受到的摩擦力为f，则所以故D正确，故选BD。8. 如图所示，ACB为固定的光滑半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为水平直径的两个端点，AC为圆弧，MPQO为竖直向下的有界匀强电场（边界上有电场），电场强度的大小。一个质量为m，电荷量为的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释
11、放，并从A点沿切线进入半圆轨道，小球运动过程中电量不变，不计空气阻力，已知重力加速度为g。关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是（ ）A. 若小球从A到C的过程中，电势能增加2mgRB. 若，则小球一定能到达B点C. 若小球到达C点时对轨道压力为6mg，则D. 若，则小球刚好沿轨道到达C点【答案】AC【解析】【分析】【详解】A若小球从A到C的过程中，电场力做负功，电势能增加，则有故A正确；B小球刚好能到B点时，由弹力提供向心力，则满足过B点的速度，由A到B的动能定理可知解得故B错误；C过C点的压力为6mg，则由牛顿第三定律可知轨道的支持力为6mg，对C点受力分析有从A到C由动能定理有解得故C
12、正确；D若，假设小球可以沿轨道到达C点，根据动能定理有解得故在C点需要的向心力为零，但电场力和重力的合力向上，大于需要的向心力，不能沿着轨道过C点，说明球到达C点前已经离开轨道，故D错误。故选AC。二、非选择题（包括必考题和选考题两部分。第9题第12题为必考题，每个试题考生都必须做答。第13题第16题为选考题，考生根据要求做答。）（一）必考题（共11题，计129分）9. 用如图所示装置可验证机械能守恒定律，轻绳两端系着质量相等的物块A、B，物块B上放一金属片C，铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物块B的正下方。开始时，金属片C与圆环间的高度为h，A、B、C由静止开始运动。当物块B穿过圆环时，金属
13、片C被搁置在圆环上，两光电门分别固定在铁架台P1、P2处，通过数字计时器可测出物块B从P1旁运动到P2旁所用时间t，已知重力加速度为g。(1)若测得P1、P2之间的距离为d，则物块B刚穿过圆环后的速度_。(2)若物块A、B的质量均用M表示，金属片C的质量用m表示，该实验中验证了下面选项_中的等式成立，即可验证机械能守恒定律。A BCD(3)改变物块B的初始位置，使物块B从不同的高度由静止下落穿过圆环，记录每次金属片C与圆环间的高度h以及物块B从P1旁运动到P2旁所用时间t，则以h为纵轴，以_选填“”或“”）为横轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线，该直线的斜率_用m、g、M、d表示。【答案
14、】 (1). (2). C (3). (4). 【解析】【分析】【详解】(1)1根据平均速度等于瞬时速度，则有物块B刚穿过圆环后的速度(2)2由题意可知，系统ABC减小的重力势能转化为系统的增加的动能，即为即为故C正确，ABD错误。故选C。(3)34将变形后则有因此以为横轴；由上式可知，作出的图线是一条过原点的直线，直线的斜率10. 某研究小组研究小灯泡电阻随温度变化的规律，实验中需要描绘小灯泡（额定电压为3.8V，额定电流为0.32A）的伏安特性曲线，给定的实验器材如下：（本实验要求小灯泡的电压从零开始调至额定电压）直流电源的电动势为4V，内阻不计电压表V（量程4V，内阻约为5k）电流表A1
15、（量程0.6A，内阻约为4）电流表A2（量程3A，内阻约为1）滑动变阻器R1（0到1000，0.5A）滑动变阻器R2（0到10，2A）开关、导线若干（1）若该同学误将电流表和电压表接成如图甲所示的电路，其他部分连接正确，接通电源后，以下说法正确的是（ ）A小灯泡将发光B小灯泡将不亮C电压表会烧坏D电流表将会烧坏（2）下列关于该实验的说法，正确的是（ ）A实验电路应选择图乙中的电路图（a）B电流表应选用A2C滑动变阻器应该选用R2D若采用如图乙（a）所示电路图，实验前，滑动变阻器的滑片应置于最右端（3）该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤，描出的伏安特性曲线如图丙所示，并观察到随电压增大，小灯
16、泡温度升高；从图中可知小灯泡的阻值在电压2.03.8V的范围内随小灯泡两端的电压的增大而_（填“增大”、“减小”、或“不变”）。（4）若该小灯泡与阻值为R0=10的定值电阻串联后，直接与实验中所用电源相连接，那么小灯泡两端电压为_V，此时小灯泡的实际功率为_W（计算结果取2位有效数字）。【答案】 (1). B (2). AC (3). 增大 (4). 1.7 (5). 0.39【解析】【分析】【详解】(1)1 若将电流表和电压表接成如图甲所示的电路，因电压表内阻很大，通过电压表的电流非常小，通过小灯泡电流非常小故小灯泡不发光，V表和A表不会被烧坏，ACD错误，故选B(2)2A从图象知电压从零开
17、始，滑动变阻器应用分压式接法，实验电路应选择图乙中的电路图（a），故A正确；B因小灯泡额定电流为0.32A，用电流表A2量程太大，应用A1，故B错误；C因滑动变阻器应用分压式接法，应选阻值小的变阻器R2，故C正确；D若采用如图乙（b）所示电路图，实验前滑动变阻器的滑片应置于最左端而不是右端，最右端时变阻器有效电阻是零，导致通过电路的电流太大而烧坏电流表，故D错误。本题应选AC(3)3由图象可知小灯泡的阻值随小灯泡两端的电压的增大而增大，原因是温度升高电阻丝的电阻率增大造成的；(4)45 把阻值为R0=10的定值电阻等效为电源内阻r=R0=10在I-U图象中作出该电源的特性曲线，如图所示图象交点
18、即为灯泡两端的电压U=1.7V，I=0.23A由P=UI得，灯泡实际功率为P=1.70.23W=0.39W11. 对于两物体碰撞前后速度在同一直线上，且无机械能损失的碰撞过程，可以简化为如下模型：A、B两物体位于光滑水平面上，仅限于沿同一直线运动，当它们之间的距离大于等于某一定值d时，相互作用力为零，当它们之间的距离小于d时，存在大小恒为F的斥力。现设A物体质量m1=1kg，开始时静止在直线上某点，B物体质量m2=3kg，以速度v0=0.20m/s从远处沿直线向A运动，如图，若d=0.10m，F=0.60N， 求：(1)相互作用过程中A、B加速度大小；(2)从开始相互作用到A、B间的距离最小时
19、，系统动能的减小量。【答案】（1）A的加速度为a1=0.6m/s2，B的加速度为a2=0.2m/s2；（2）0.015J【解析】【分析】【详解】（1）根据牛顿第二定律有F=ma得A的加速度为a1=0.6m/s2，B的加速度为a2=0.2m/s2（2）两者速度相同时，距离最近，A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得m2v0=（m1+m2）v代入数据解得v=0.15m/s系统动能的变化量代入数据解得Ek=0.015J即动能的变化量为0.015J【点睛】本题属弹簧连接体模型的变型题，这种模型两物体之间有相互作用，但不受其它外力，满足动量守恒，从能量的观点看，系统的动能与
20、势能相互转化，并且当两物体速度相等时，势能达到最大，动能损耗最多。12. 在如图所示的绝缘水平面上，有两个边长为d=0.2m的正方形区域、，其中区域中存在水平向右的大小为E1=30N/C的匀强电场（图中未画出）、区域中存在竖直向上的大小为E2=150N/C的匀强电场（图中未画出）现有一可视为质点的质量为m=0.3kg的滑块以v0=1m/s的速度由区域边界上的A点进入电场，经过一段时间滑块从边界上的D点离开电场（D点未画出），滑块带有q=+0.1C的电荷量，滑块与水平面之间的动摩擦因数为=0.75，重力加速度g=10m/s2。(1)滑块在B点的速度为多大?(2)AD两点间的电势差UAD是多少?(
21、3)若仅改变区域中电场强度的大小，欲使滑块从区域中的右边界离开电场，则区域中电场强度大小E的取值范围应为多少?【答案】(1)m/s；(2)A、D两点之间电势差为36V；(3)10N/CE90N/C【解析】【分析】【详解】(1)滑块在区域I中运动时，设滑块的加速度，根据牛顿第二定律可得设滑块运动到两电场区域的交界点B的速度为，则联立解得(2)滑块在区域中做类平抛运动，设竖直向上的加速度，根据牛顿第二定律得解得假设滑块从区域的上边界离开电场区域，运动的时间为，根据类平抛运动的规律得，滑块在水平方向上做匀速运动，则在竖直方向上做匀加速运动，则联立解得因此假设成立，则有UAB=E1d=6VUBD=E2
22、d=30V故AD两点间的电势差UAD为UAD=UAB+UBD=36V(3)滑块在区域中运动，刚好从右边界的最上端离开时，竖直向上的加速度，电场强度，根据类平抛运动的规律，水平方向上竖直方向上有根据牛顿第二定律得联立并代入数据解得若滑块到达C点时速度刚好为0，电场强度，水平方向的加速度，由运动学规律得根据牛顿第二定律得联立并代入数据解得则区域中的电场强度时，滑块从区域的右边界离开。（二）选考题（共45分。请考生从给出的2道物理题按所做的第一题计分。）物理选修3-313. 下列说法中正确的是（ ）A. 在做布朗运动的实验时，得到某个观测记录如图1所示。图中记录的是某个微粒做布朗运动的轨迹B. 图2
23、正确地反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化的关系C. 图3为氧气分子在不同温度下的速率分布图象，由图可知状态的温度比状态的温度高D. 图4为甲、乙两种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系图象，可以判断出甲一定为单晶体，乙一定为非晶体E. 如图5所示，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强逐渐增大【答案】BCE【解析】【分析】【详解】A图1中记录的某个微粒做布朗运动时按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线，不是做布朗运动的轨迹，故A错误；B分子间作用力f的特点是：当rr0时f表现为引力；分子势能Ep的特点是：当r=r0时EP最小，故B正确；C速率大
24、分子，所占比例大的状态温度高，根据图象知，所以状态的温度比状态的温度高，故C正确；D晶体具有确定的熔点，甲可能为单晶体，也可能为多晶体，非晶体没有确定的熔点，乙一定为非晶体，故D错误；E由图5可得，温度T增大，体积V减小，由理想气体状态方程可知压强p一定增大，故E正确。故选BCE。14. 如图为某同学制作的简易气温计他向一个空的铝制易拉罐中插入一根粗细均匀的透明吸管，接口用蜡密封在吸管内引入一小段油柱外界大气压p0=1.0105Pa，温度t1=29时油柱与接口的距离l1=10cm，温度t2=30时油柱与接口的距离l2=15cm，他在吸管上相应的位置标上相应的温度刻度值已知吸管内部的横截面积S=
25、0.2cm2(i)求易拉罐的容积V；(ii)由于外界大气压发生变化，实际温度t=27时该气温计读数为29，求此时的大气压p(保留2位有效数字)【答案】（）300cm3；（）9.9104Pa【解析】【分析】【详解】（）设易拉罐的容积为V，由气体实验定律得： 式中V1=V+L1S，T1=（t1+273）K V2=V+L2S，T2=（t2+273）K 由式代入数据得：V=300cm3 （）气压变化后，实际温度t=27时油柱的位置在29刻度处，此时被封闭的气体体积与大气压p0=1.0105Pa温度t1=29时的相等，可得 式中p1=p0，T1=（t1+273） T=（t-273）K 由式代入数据得：p
26、=9.9104Pa 物理选修3-415. 如图，甲为一列沿x轴传播的简谐波在时的波形图的一部分，A、B为波上两点，A点坐标为、B点的纵坐标为5cm。图乙为质点A的振动图像，当质点B第一次达到波谷，下列说法正确的是（ ）A. 该波沿x轴正向传播B. 波的传播速度大小为C. 波的振动周期为D. 从开始再经，A点纵坐标为E. 在波源和0点之间有一个点a，a距离0点距离为114cm，在时刻a点的纵坐标为10cm【答案】ACE【解析】【分析】【详解】A由乙图可知，t=0时刻A点向上振动，结合甲图可以判定波沿x轴正向传播，故A正确B补全坐标原点左侧波形图C点振动形式经0.02s从C点传到B点，因为B纵坐标
27、为5cm，所以横坐标对应三角函数的30，对应的长度为2cm，所以CB的水平距离是8cm=0.08m，波速为：故B错误。C因为，代入得 T=0.06s，故C正确。D根据60.375s=1006T+所以A点纵坐标为10cm，故D错误。E波沿x轴正向传播，波源在左侧，所以a点的横坐标为-114cm，114cm=O点左侧处位移为+10cm，所以在t=0时刻a点的纵坐标为10cm，故E正确。故选ACE。16. 某大型游乐场有一处用单色光来模拟著名诗词“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”的场景。如图横截面为四边形ABCD的玻璃体，AD面竖直，AB面水平，DC面水平，角B等于。当一束单色激光与水平方向成斜向右下方射向玻璃体AB面时，BC面会有竖直向下的光射出，配合干冰产生的烟雾效果，颇有“光瀑布”的感觉。请求出这种玻璃对该激光的折射率。【答案】【解析】【分析】【详解】画一条光路图如图示，做AD和BC的延长线交于E点，因为角在BC面上出射光线竖直向下与AE平行。即在BC面的光线的折射角，因为所以因为角即折射率为- 22 - 版权所有高考资源网
