1、广东省佛山市南海区西樵高级中学2021届高三物理下学期2月月考试题本试卷共6页,16小题,满分100分。考试用时75分钟。注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.考生必须保持答题卡
2、的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。第卷(选择题共46分)一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确。1.在下列仪器中,均能测量国际单位制中物理基本量的是A.螺旋测微器、电压表、打点计时器B.天平、游标卡尺、电流表C.温度计米尺、欧姆表D.电能表、电流表、秒表2.如图所示,两个完全相同的小球A、B,在某一高度处以大小相同的初速度分别沿水平方向和竖直方向抛出,落到水平地面上。若以地面为参考平面,不计空气阻力,则两小球落地时A.速度相同B.所受重力的瞬时功率相同C.机械能相同D.动量相同3.在图示电路中,当开关S断开时,用光子能量为2.6e
3、V的一束光照射阴极P,发现电流表的示数不为零;合上开关S,调节滑动变阻器,发现当电压表的示数小于0.6V时,电流表的示数仍不为零;当电压表的示数大于或等于0.6V时,电流表的示数为零。该阴极材料的逸出功为A.0.6evB.1.2eVC.2evVD.2.6eV4.学校实验室有一台教学用发电机,若该发电机线圈的匝数为n,产生的交变电流的电动势的瞬时值表达式为,则穿过该发电机线圈的磁通量的最大值为A.B.C.D.5.据中国航天科技集团消息,“天问一号”探测器将于2021年2月10日左右,在临近火星后实施近火制动,进入环火轨道。已知火星的质量约为地球质量的,半径约为地球半径的,若在火星表面以大小为v的
4、速度竖直向上抛出一小球,小球落回火星表面后不反弹,地球表面的重力加速度大小为g,忽略火星大气阻力,则小球在空中运动的时间为A.B.C.D.6.为监测污水排放量,需在排污管末端安装流量计。如图所示,水平放置的装置由绝缘材料制成,截面直径为d,左右两端开口,流量计所处空间有磁感应强度大小为B、方向垂直于截面水平向里的匀强磁场,在上、下两个表面分别固定有金属电极a、b,与金属电极连接的理想电压表将显示两个电极间的电压。若含有正、负离子(不计离子所受重力)的污水充满管口流经该装置,污水流量(单位时间内排出污水的体积)为Q,则电压表的示数为A.B.C.D.7.一只质量为0.9kg的乌贼吸入0.1kg的水
5、后,静止在水中。遇到危险时,它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出,以大小为2m/s的速度向前逃窜。下列说法正确的是A.在乌贼喷水的过程中,乌贼所受合力的冲量大小为0.9NsB.在乌贼喷水的过程中,乌贼和喷出的水组成的系统的动量增大C.乌贼喷出的水的速度大小为18m/sD.在乌贼喷水的过程中,有9J的生物能转化成机械能二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项正确。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。8.如图所示,质量为m的小明(视为质点坐摩天轮。小明乘坐的车厢与摩天轮的转轴间的距离为r,摩天轮以大小为(常数k1,g为重力加速
6、度大小)的角速度做匀速圆周运动。若小明坐在车厢水平座垫上且双脚离地,则下列说法正确的是A.小明通过最高点时不受重力B.小明做匀速圆周运动的周期为C.小明通过最高点时处于完全失重状态D.小明通过最低点时对车厢座垫的压力大小为(1+k2)mg9.一轻弹簧上端套在固定的光滑水平轴O上,下端拴接一小球P,小球P在水平轻绳PA的作用下静止在图示位置。现将轻绳的A端向右上方缓慢提升,使OPA保持不变,弹簧沿逆时针方向旋转一小角度,则在该过程中A.弹簧的长度增大B.弹簧的长度减小C.轻绳的拉力增大D.轻绳的拉力减小10.半径为R、均匀带正电的绝缘球体在空间产生对称的电场,电场强度沿半径方向随距离球心的位置变
7、化的关系如图所示(其中距离0R范围内的图像未画出)。已知电荷分布均匀的球壳在壳内任意一点产生的电场强度为零,过球心的直线上有A、B两点,离球心的距离分别为2R、3R,则下列说法正确的是A.E-r图线与坐标轴包围的图形面积所表示的物理量单位为牛顿B.球体内某点电场强度的大小与该点到球心的距离成正比C.一个带负电的点电荷离均匀带电球体越近,其所具有的电势能越小D.从球面到A点间的电势差小于A、B两点间的电势差第卷(非选择题共54分)三、非选择题:包括必考题和选考题两部分第1114题为必考题,每道试题考生都必须作答。第1516题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共42分。11.(6分)某物理
8、兴趣小组用图甲所示装置测量物块的加速度。(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度,其示数如图乙所示,则挡光片的宽度d=_mm.(2)使物块每次都从斜面的顶端A由静止滑下,改变光电门的位置B,测量A、B间的距离x,并记下光电门相应的挡光时间t,获得多组数据。若以x为纵轴、为横轴画出的x-图线如图丙所示,则物块的加速度大小a=_m/s2。(结果保留两位有效数字)12.(10分)某同学有个超霸(GP)9V电池如图甲所示,他欲测量该电池的电动势和内阻(内阻约为25)。提供的器材如下:电流表(量程为200A,内阻为500),开关S,电阻箱R1(最大阻值为9999.9),电阻箱R2(最大阻值为9999.9)和若干
9、导线。(1)由于电流表的量程太小,需将电流表改装成量程为9V的电压表,则电流表应与电阻箱_(选填“R1并联”、“R1串联”、“R2并联”“或R2串联”),并将该电阻箱的阻值调为_。(2)设计的测量电路如图乙所示,调节电阻箱R的阻值,读出相应的电压表示数U,获得多组数据,画出图线如图丙所示。若不考虑电表对电路的影响,则根据图线可得该电池的电动势E=_V/内阻r=_。(结果均保留三位有效数字)13.(10分)如图所示,ABC是固定在竖直面内半径R=0.4m的光滑轨道,轨道圆弧部分AB的半径OA与竖直半径OB的夹角=60,直轨道BC部分的倾角=37。现将一质量m=0.3kg的小球(视为质点)从轨道的
10、最高点A由静止释放小球从B点水平飞出,并恰好落到轨道的最低点C取重力加速度大小g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8,不计空气阻力。求:(1)小球通过B点时对圆弧轨道的压力大小N;(2)B、C两点间的距离x。14.(16分)如图所示,两根足够长且电阻不计的光滑固定平行金属导轨,倾角为,间距为L,下端接有阻值为R的定值电阻。质量为m、电阻也为R的导体棒在方向沿导轨向上的恒定拉力作用下,由静止开始沿导轨向上运动,经过时间t0后撤去拉力,撤去拉力的同时导体棒恰好以速率v0从ab处进入磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区域,导体棒从cd处离开磁场区域后,再沿导轨向上滑
11、行距离L到达最高处。已知磁场区域的长度为2L,重力加速度大小为g,导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不考虑导体棒到达最高处后的运动。求:(1)该拉力的大小F;(2)在导体棒从ab处运动到cd处的过程中定值电阻上产生的焦耳热;(3)导体棒从ab处运动到最高处的时间t。(二)选考题:共12分请考生从给出的15、16两题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。15.选修3-3(12分)(1)(4分)如图所示,密闭在汽缸内的理想气体经历了AB、BC两个过程,其中图线AB与图线BC、水平轴均垂直,则从状态A经状态B变化到状态C的过程中,气体的密度_(选填“一直减小”、“一直增大”或“先增大后减小”
12、),气体_(选填“一直吸热”“一直放热”或“先放热后吸热”)。(2)(8分)如图所示,质量为m的绝热汽缸竖直倒置,横截面积为S的光滑活塞通过轻杆与地面固定。汽缸内封闭有理想气体,活塞与汽缸间不漏气,外界大气压强恒为p0,缸内气体的热力学温度为T0,重力加速度大小为g。(i)求缸内气体的压强p;(ii)若在汽缸顶部放上质量也为m的物块,缓慢对缸内气体加热,使缸内气体的体积与加热前相同,求加热后缸内气体的热力学温度T。16.选修3-4(12分)(1)(4分)在均匀介质中有一列简谐横波,以0.5m/s的速度沿x轴负方向传播,某时刻的波形如图所示。该时刻,衡位置在x=3m处的质点M沿y轴_(选填“正”
13、或“负”)方向振动;该波的周期为_s。(2)(8分)如图所示,某透明体的截面是半径为R的圆的一部分,AB是直径,CDAB,且CD到AB的距离为R,过圆心O的线段EFCD且垂足为E,一束单色光从A点射入透明体,折射光线恰好射到E点,该单色光恰好在CD边上发生全反射。求:(i)透明体对该单色光的折射率n;()该单色光从A点射入透明体的入射角i。高三物理参考答案1.B【解析】本题考查力学单位制,目的是考查学生的理解能力。在国际单位制中,物理量中有七个基本量,在高中阶段学习的六个基本量分别是长度、质量、时间、电流、温度、物质的量,用米尺、螺旋测微器、游标卡尺测量长度,用天平测量质量,用秒表测量时间,用
14、电流表测量电流,用温度计测量温度,选项B正确。2.C【解析】本题考查机械能,目的是考查学生的理解能力。两小球落地时速度大小相同,但方向不同,选项A、B、D均错误;两小球运动过程中机械能守恒,选项C正确。3.C【解析】本题考查光电效应,目的是考查学生的推理能力。设当用光子能量为2.6eV的光照射时,光电子的最大初动能为Ekm、阴极材料的逸出功为W0,当反向电压达到U0=0.6V后,具有最大初动能的光电子不能到达阳极,有eU0=Ekm,由光电效应方程有Ekm=h-W0,解得W0=2eV,选项C正确。4.D【解析】本题考查交变电流,目的是考查学生的推理能力。该发电机产生的交变电流的电动势最大值Em=
15、nBS,穿过该发电机线圈的磁通量的最大值,解得,选项D正确。5.A【解析】本题考查万有引力定律,目的是考查学生的推理能力。可得,小球在空中运动的时,解得,选项A正确。6.D【解析】本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动,目的是考查学生的推理能力。离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡状态,有qE=qvB,U=Ed,结合,解得,选项D正确。7.C【解析】本题考查动量与能量,目的是考查学生的分析综合能力。根据动量定理在乌贼喷水的过程中,乌贼所受合力的冲量大小I=Mv1=1.8Ns,选项A错误;乌贼喷水过程所用时间极短,内力远大于外力,乌贼和喷出的水组成的系统动量守恒,有0=Mv1-mv2,解得乌贼喷
16、出水的速度大小v2=18m/s,选项B错误、C正确;根据能量守恒定律,在乌贼喷水的过程中,转化为机械能的生物能,选项D错误。8.BD【解析】本题考查圆周运动,目的是考查学生的推理能力。当小明通过最高点时小明依然要受到重力作用,选项A错误;小明做匀速圆周运动的周期,选项B正确;小明做圆周运动所需的向心力大小F向=k2mgmg,故小明通过最高点时处于失重状态,但并非处于完全失重状态,选项C错误;当小明通过最低点时,由牛顿第二定律有F-mg=m2r,解得F=(1+k2)mg,根据牛顿第三定律可知,此时小明对车厢座垫的压力大小为(1+k2)mg,选项D正确。9.BC【解析】本题考查物体的平衡,目的是考
17、查学生的推理能力。小球的受力情况如图所示,根据正弦定理有,解得、,在轻绳的A端向右上方缓慢提升的过程中,OPA保持不变即保持不变,增大,从90开始减小,则x减小,F增大,选项B、C正确,A、D错误。10.BC【解析】本题考查电场和图像的结合问题,目的是考查学生的推理能力。由U=Ed可知,Er曲线与坐标轴包围的图形面积表示电势差,则单位为伏特(V),选项A错误;设每单位体积绝缘球体中带的电荷量为q,则球体内距球心为r的位置的电场强度大小,即球体内电场强度的大小与到球心的距离成正比,选项B正确;带负电的点电荷离球体越近,电势越高,电势能越小选项C正确;由图像可知,从球而到A点之间的任一点的电场强度
18、都大于A、B两点间的任一点的电场强度,则由U=Ed可知,从球面到A点的电势差大于A、B两点间的电势差,选项D错误。11.(1)2.40(3分)(2)1.8(3分)【解析】本题考查直线运动,目的是考查学生的实验能力。(1)挡光片的宽度d=2mm+80.05mm=2.40mm(2)物块通过光电门时的速率,根据匀变速直线运动的规律有v2=2ax,整理得,结合题图丙可得,解得a=1.8m/s2。12.(1)R2串联(2分)44500(2分)(2)8.62(8.558.70均可给分)(3分)19.1(18.619.3均可给分)(3分)【解析】本题考查电源电动势与内阻的测量,目的是考查学生的实验能力。(1
19、)要将电流表改装成量程为9V的电压表,需串联一个电阻,且串联电阻的阻值。(2)由题图乙有,整理得,结合题图丙有,解得E=8.62V、r=19.1。13.【解析】本题考查机械能,目的是考查学生的推理能力。(1)设小球通过B点时的速率为vB,根据机械能守恒定律有 (2分)设此时小球所受圆弧轨道的支持力大小为F,根据牛顿第二定律有(1分)又F=N(1分)解得N=6N(1分)(2)由(1)得vB=2m/s(1分)设小球从B点运动到C点的时间为t,有 (2分) (1分)解得x=0.75m(1分)14.【解析】本题考查电磁感应,目的是考查学生的分析综合能力。(1)设导体棒受到拉力作用时的加速度大小为a1,
20、根据匀变速直线运动的规律有 (1分)根据牛顿第二定律有 (2分)解得 (1分)(2)设导体棒通过cd处时的速率为v1,在导体棒从cd处运动到最高处的过程中,根据机械能守恒定律,有 (1分)在导体棒从ab处运动到cd处的过程中,据能量守恒定律,有 (2分)解得(1分)(3)设导体棒从ab处运动到cd处的时间为t1、在该过程中通过导体棒的平均电流为,根据动量定理,有,其中由(2)得 (2分)根据法拉第电磁感应定律可得,该过程回路中产生的平均感应电动势 (1分)根据闭合电路的欧姆定律,有 (1分)设导体棒从cd处运动到最高处的加速度大小为a2,从cd处运动到最高处的时间为t2,有v1=a2t2(1分
21、)mgsin=a2(1分)t=t1+t2(1分)解得(1分)15.选修3-3(1)一直减小(2分)一直吸热(2分)【解析】本题考查热力学第一定律,目的是考查学生的推理能力。气体从状态A变化到状态B的过程中等温膨胀,从状态B变化到状态C的过程中等压膨胀即气体的体积一直增大,结合可知,气体的密度一直减小。气体从状态A变化到状态B的过程中温度不变,内能不变,同时气体膨胀对外界做功,由热力学第一定律可知该过程气体吸热;气体从状态B变化到状态C的过程中等压膨胀,温度升高内能增大,同时气体对外界做功,山热力学第一定律可知该过程气体也要吸热,可见气体一直吸热。(2)【解析】本题考查气体实验定律,目的是考查学
22、生的推理能力。(i)以汽缸为研究对象,根据物体的平衡条件,有p0S+mg=pS(2分解得 (2分)(ii)放上物块后缸内气体的压强 (1分)对缸内气体加热的过程,根据查理定律,有 (2分)解得 (1分)16.选修3-4(1)负(2分)8(2分)【解析】本题考查机械振动与机械波,目的是考查学生的推理能力。根据介质中质点振动方向和横波传播方向的关系,该时刻质点M沿y轴负方向振动;由题图可知,该波的波长=4m,故该波的周期T=8s。(2)【解析】本题考查光的折射与全反射,目的是考查学生的推理能力。(i)设该单色光在E点发生全反射的临界角为C,有,其中 (2分又 (1分)解得 。(1分)(ii)设该单色光在A点射入透明体的折射角为r,有sinr=cosC(1分)根据光的折射定律有 (2分)解得i=30。(1分)