1、广东省平远县平远中学2021届高三物理上学期第五次月考试题一、单选题（7x4=28分）1如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子。其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙。下列说法正确的是（ ）A光电子的最大初动能为6eV，金属的逸出功6.75 eVB氢原子跃迁时共发出4种频率的光C光电子最大初动能与入射光的频率成正比D氢原子跃迁放出的光子中有2种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象2如图所示，有一个很大的圆形餐桌，水平桌面中间嵌着一个可绕中心轴O转动的圆盘，圆盘上A处放一质量为m的菜盘，B处放一个
2、质量为的菜盘，圆盘正常运转，两菜盘均视为质点且不打滑下列说法正确的是（ ）A、两处菜盘的周期之比为2:1B、两处菜盘的向心加速度大小之比为4:1C、两处菜盘的线速度大小之比为2:1D、两处菜盘受到的静摩擦力大小之比为3:23如图所示，在M、N处固定着两个等量异种点电荷，在它们的连线上有A、B两点，已知MAABBN。下列说法中正确的是（ ）AA、B两点场强相同BA、B两点电势相等C将一正电荷由A静止释放，将在AB间做往返运动D负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能4一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其vt图像如图所示。已
3、知汽车的质量为m=1103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10 m/s2，则以下说法正确的是（）A汽车在前5 s内的牵引力为5102 NB汽车速度为25 m/s时的加速度为5 m/s2C汽车的额定功率为100 kWD汽车的最大速度为80 m/s5如图甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量，初始时刻B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的位移时间图象如图乙所示（规定向右为位移的正方向，因A、B碰撞时间极短，图中无法显示）则根据上述信息，求出在A、B碰撞过程中的物理量是正确的是（ ） A物块A对B的冲量为15N/S B物块B的动量变化量为-
4、3kg.m/sC物块AB间的平均作用力大小为300NDA，B系统损失的机械能为8J6如图所示，a是地球赤道上还未发射的卫星，b是2020年5月我国以“一箭三星”方式成功发射的“北斗三号工程”组网卫星，c是地球同步卫星，下列说法正确的是（ ）A相同时间内北斗卫星b和地球同步卫星c转过的弧长相等B北斗卫星b的运行周期可能为28小时C地球同步卫星c在6h内转动的圆心角是D地球同步卫星c的向心加速度大于a随地球自转的向心加速度7如图，两个质量都为m的球A、B用轻绳连接，A球套在水平细杆上（球孔比杆的直径略大），对B球施加水平风力作用，结果A球与B球一起向右做匀速运动，此时细绳与竖直方向的夹角为已知重力
5、加速度为g，则（ ）A对B球的水平风力大小等于mgsinB轻绳的拉力等于mgcosC杆对A球的支持力等于mgD杆与A球间的动摩擦因数等于tan二、多选题（3x6=18分）8如图所示，在光滑水平地面上，A、B两物体质量都为m，A以速度v向右运动，B左端有一轻弹簧且初速度为0，在A与弹簧接触以后的过程中（A与弹簧不粘连），下列说法正确的是( )A轻弹簧被压缩到最短时，A、B系统总动量仍然为mvB轻弹簧被压缩到最短时，A的动能为C弹簧恢复原长时，A的动量一定为零DA、B两物体组成的系统机械能守恒9如图所示，一固定斜面倾角为，将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右抛出，小球击中了斜面上的P点；将小球B从
6、空中某点以相同速率v0水平向左抛出，小球恰好垂直斜面击中Q点不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）A若小球A击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为，则B若小球A击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为，则C小球A、B在空中运动的时间之比为D小球A、B在空中运动的时间之比为10如图所示，光滑水平面上静止放着长、质量为的木板，一个质量为的小物体放在木板的最右端，木板和物块之间的动摩擦因数，对木板施加一水平向右的拉力，经过时间小物体从木板上掉下来，取，在时间内（ ）A拉力对木板做功为B摩擦力对木板做功为C摩擦力对物块做功为D系统产生的热量为三、实验题11（6分）木-木间动摩擦因数大致在0
7、.3左右，现测量实验室中某木块与木板间动摩擦因数采用图甲所示实验装置，正确进行实验操作，得到图乙所示的一条纸带。（1）从某个清晰的打点开始依次标注0、1、2、3、4、5、6，分别测出0点到各点的距离d1、d2、d3、d4、d5、d6.已知打点周期T，求得各点木块运动速度vi，其中第4点木块的速度v4=_；取0点时刻为零时刻，作v-t图得到木块加速度为a，已知木块的质量M、钩码的质量m及当地重力加速度g，则木块与木板间动摩擦因数=_（用以上字母表示）。（2）关于上述实验操作过程：长木板必须保持_（选填“倾斜”、“水平”）；钩码质量_（选填“必须”、“不必”）远小于木块质量。（3）对实验结果分析，
8、发现测量值偏大，请列出一条产生误差的原因：_。12（10分）某实验小组用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。光电门1、光电门2固定在铁架台上，两光电门分别与数字计时器连接。当地的重力加速度为g。(1)实验前先用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径为d=_cm；(2)让小球从光电门1正上方某位置由静止释放，小球通过光电门1和光电门2时，小球的挡光时间分别为t1、t2，则小球通过光电门1时的速度大小为v1=_（用物理量的符号表示）；要验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是_（写出物理量的名称和符号）；(3)改变小球在光电门1上方释放的位置，重复实验多次，测得多组通过光电门1和光电门
9、2的挡光时间t1、t2，作-图象，如果图象的斜率为_，图线与纵轴的交点为_（用题目中相关物理量符号表示），则机械能守恒定律得到验证。四、解答题13（10分）如图所示，传送带与地面倾角=37，从A到B长度为L=14m，传送带以v0=8m/s 的速率逆时针转动，在传送带上端A无初速地放一个质量为m=0.5kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为=0.25，煤块在传送带上经过会留下黑色划痕， 已知sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2。求 (1)煤块从A到B的时间。(2)煤块从A到B的过程中传送带上形成划痕的长度。(3)系统因摩擦产生的热量。14（16分）如图所示，水平面上有A
10、、B两个小物块（均视为质点），质量均为m，两者之间有一被压缩的轻质弹簧（未与A、B连接）。距离物块A为L处有一半径为L的固定光滑竖直半圆形轨道，半圆形轨道与水平面相切于C点，物块B的左边静置着一个三面均光滑的斜面体（底部与水平面平滑连接）。某一时刻将压缩的弹簧释放，物块A、B瞬间分离，A向右运动恰好能过半圆形轨道的最高点D(物块A过D点后立即撤去)，B物块向左平滑地滑上质量为的斜面体，但不会超过斜面体的最高点。已知A与右侧水平面的动摩擦因数=0.5，B左侧水平面光滑，重力加速度为g，求(1)物块A通过C点时的速度大小；(2)物块B在斜面体上能够上升的最大高度H；(3)物块B与斜面体相互作用的过
11、程中，物块B对斜面体做的功。15(1)（5分）关于热现象，下列说法正确的是（）A分析布朗运动会发现，悬浮的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈B一定质量的气体，温度升高时，分子间的平均距离增大C分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间引力大于斥力，当r小于r0时，分子间斥力大于引力D已知铜的摩尔质量为M（kg/mol），铜的密度为（kg/m3），阿伏加德罗常数为NA（mol-1）， 1m3铜所含的原子数为E.温度升高，一定质量的理想气体的分子平均动能增大，内能可能保持不变(2)（7分）如图所示，质量为m的活塞将体积为V0，温度为T0的某种理想气体，密封在内壁光滑的圆柱形导热汽缸内，活
12、塞横截面积为S。现将汽缸内气体的温度缓慢升高，气体体积增大到2V0。已知大气压强为，气体内能U与温度T的关系为U=kT（k为常量），重力加速度为g。求(1)该过程中气体的压强p；(2)气体体积为2V0时的温度T2；(3)该过程中气体吸收的热量Q。参考答案1AA大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出频率最高的光子是对应着从n=4到n=1的跃迁，频率最高光子的能量为由图可知辐射光电子的最大初动能为6eV，根据可知，金属的逸出功；BD从n=4到低能级的跃迁中能辐射出6种不同频率的光子，其中光子能量大于6.75eV的跃迁有，n=2到n=1的跃迁，辐射光子的能量为n=3到n=1的跃迁，辐射光子的能量为
13、n=4到n=1的跃迁，辐射光子的能量为其余跃迁光子能量小于6.75eV，所以各种频率的光分别照射到电路阴极K上，共有3种频率的光能产生光电流 C根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子最大初动能随入射光的频率的增大而增大，但不成正比，故C错误。2CA. 、两处菜盘的周期之比为1:1，A错误；B. 、两处菜盘的向心加速度大小之比为B错误；C. 、两处菜盘的线速度大小之比为C正确；D. 、两处菜盘受到的静摩擦力大小之比为D错误。3A根据等量异种电荷电场线的分布，A、B两点场强相同，A点的电势高于B点的电势，在A点释放正电荷，将一直向N运动，负电荷从A点向B点运动，电场力做负功，电势能增大，所以负电荷在
14、A点的电势能小于在B点的电势能。故选A。4CA由图像可知匀加速直线运动的加速度为m/s2=4 m/s2根据牛顿第二定律得Ff=ma解得牵引力为F=fma=0.11104 N11034 N=5103 N，故A错误；BC汽车的额定功率为P=Fv=5 00020 W=100 kW当汽车的速度是25 m/s时，牵引力F=N=4103 N此时汽车的加速度a= m/s2=3 m/s2故B错误，C正确；D当牵引力与阻力相等时，速度最大，最大速度为vm =m/s=110 2m/s5CA由图知：碰前,碰后两者速度为两物体碰撞过程动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得代入数据解得则物块A对物块B的冲
15、量为B物块B的动量变化量与A对物块B的冲量相等，为，故B错误；C物块AB间的平均作用力大小解得D由能量守恒定律得解得，损失机械能6DA根据万有引力提供向心力，有解得由图可知，所以所以相同时间内，b转过的弧长更大，故A错误；B同步卫星的周期为24h，近地轨道卫星周期约为84min，卫星b的轨道比近地卫星高，比同步卫星低，则其周期C地球同步卫星c在6h内转动的圆心角为Da和c同轴转动，角速度相等，根据可知，地球同步卫星c的向心加速度大于a随地球自转的向心加速度，故D正确。7D对球B受力分析，受重力mBg、水平恒F力和拉力T，如图根据平衡条件得：水平恒力，绳对B球的拉力，所以A、B错误；把环和球当作
16、一个整体，对其受力分析，受重力（mA+mB）g、支持力N、恒力F和向左的摩擦力f，如上图，根据共点力平衡条件可得：杆对A环的支持力大小；因为A球与B球一起向右做匀速运动，所以 f=F，则A环与水平细杆间的动摩擦因数为8ACA、A和B组成的系统所受的外力之和为零，动量守恒，初态总动量为mv，则弹簧压缩最短时，系统总动量仍然为mv；故A正确.B、轻弹簧被压缩到最短时A和B的速度相等，由动量守恒有，可得，则此时A的动能为；故B错误.C、A和B在相对靠近压缩弹簧和相对远离弹簧恢复的过程中，满足系统的动量守恒和机械能守恒，有：，可得，；C正确.D、A、B为系统的机械能有一部分转化为弹簧的弹性势能，机械能
17、不守恒，而A和B及弹簧组成的系统没有其它能参与转化机械能守恒，而故D错误.9BCAB对小球A，有得,则CD对小球B，有得所以小球A、B在空中运动得时间之比所以C正确，D错误。10ABA由牛顿第二定律得，物块的加速度为木板的加速度为由匀变速运动规律得，该过程物块的位移木板位根据几何关系有联立解得，则拉力对木板做功为，故A正确；B摩擦力对木板做功为，故B正确；C摩擦力对物块做功为，故C错误；D系统产生热量为，故D错误。11 水平 不必 细线与滑轮、纸带与打点器的阻力 (1)1根据匀变速直线运动的规律可得第4点木块的速度为2以整体为研究对象，水平方向根据牛顿第二定律可得解得(2)3由于压力等于木块的
18、重力，所以长木板必须保持水平。4以整体为研究对象分析，钩码质量不必远小于木块质量。(3)5产生误差的原因可能是：细线与滑轮、纸带与打点器的阻力。120.3290（0.32900.3292均可得分） 两个光电门的高度差h 1 (1)1螺旋测微器的固定刻度为3mm，可动刻度读数为0.0129.0mm=0.290mm，所以最终读数为3.290mm=0.3290cm；(2)2小球通过光电门1的速度为3要验证机械能守恒定律，即验证是否成立，因此还需要测量两个光电门的高度差；(3)45由上可得得到：，因此如果图象的斜率为1，图线与纵轴的交点为，则机械能守恒定律得到验证。13(1)2s；(2)4m；(3)6
19、J (1)煤块刚放上时，受到沿传送带向下的摩擦力，由牛顿第二定律得代入数据解得煤块达到和传送带速度相等时的时间为煤块达到和传送带速度相等过程中的位移为煤块速度到达v0后，煤块受到向上的摩擦了，由牛顿第二定律得代入数据解得煤块第二次加速的位移为,解得煤块从A到B的时间为(2)第一过程煤块相对传送带向上移动，划痕长为第二过程中煤块相对传送带向下移动，划痕长为两部分重合，故划痕总长为4m(3)系统因摩擦产生的热量为14(1)；(2)；(3)(1)在D点，有从C到D，由动能定理，有解得(2)弹簧释放瞬间，由动量守恒定律，对物块A，从弹簧释放后运动到C点的过程B滑上斜面体最高点时，对B和斜面体，由动量守
20、恒定律由机械能守恒定律解得(3)物块B从滑上斜面到与斜面分离过程中，由动量守恒定律由机械能守恒解得由功能关系知，物块B与斜面体相互作用的过程中，物块B对斜面体做的功解得15(1)ACDA温度越高，水分子运动越激烈，对悬浮颗粒的冲力越大，布朗运动越剧烈，同时，悬浮颗粒越小，越容易改变运动状态， A正确；B一定质量的气体，压强不确定的情况下，温度升高时，体积不一定增加，故分子间的平均距离不一定增大，B错误；C分子间的距离r存在某一值r0，当r 等于r0时，引力等于斥力，而分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，由于斥力比引力变化快，所以当r小于r0时，斥力大于引力，当r大于r0时，引力大于斥力，C正确；D物质量为1m3铜所含的原子数为解得E温度升高，分子平均动能增大，由于理想气体不考虑分子势能，故内能一定增大，E错误。 (2)；(2)；(3)(1)对活塞受力分析得解得(2)加热过程中气体等压膨胀，由解得(3)该过程中气体内能增加解得因气体体积增大，故此过程中气体对外做功解得由热力学第一定律有