1、宁夏银川市兴庆区一中2021届高三物理上学期第三次月考试题（含解析）注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H-1 B-11 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Cu-64 Zn-651. 下列说法正确的是（）A. 能量是守恒的，不会消失，因此我们不用节约能源B. “月一地检验”表明，地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力是同一种性质的力C. 经典力学仍然适用于接近光速运动的物体D. 牛顿发现了万有引力
2、定律并首次在实验室测出了引力常量【答案】B【解析】【详解】A能量是守恒的，不会消失；随着能源的消耗，人类可利用的能源越来越少，故我们要节约能源，故A错误；B“月地检验”表明，地面物体所受地球的引力与太阳、行星间的引力是同一种力，故B正确；C经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，不能适用于接近光速运动的物体，故C错误；D牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，故D错误。故选B。2. 平昌冬奥会武大靖在500m短道速滑项目中以39秒584的成绩为中国队夺得首金，同时也创造了新的世界纪录。运动员进入弯道时，身体会向弯道内侧倾斜，如图则武大靖在平滑冰面上匀速率转弯时（匀速圆
3、周运动），下列说法正确的是（）A. 所受的地面的作用力与重力平衡B. 冰面对武大靖支持力的方向斜向上C. 静摩擦力提供向心力D. 运动员进入弯道时，如果速度过快，离心力增大，他会做离心运动而滑离轨道【答案】C【解析】【详解】AB由题可知，运动员在水平面内做匀速圆周运动，则竖直方向冰面对武大靖支持力与重力是一对平衡力，所以支持力的方向竖直向上，运动员受到冰面的作用力是支持力与摩擦力的合力，所以冰面对运动员的作用力与重力不平衡，故AB错误；C由题可知，运动员在水平面内做匀速圆周运动，水平方向由摩擦力来提供向心力，故C正确；D运动员进入弯道时，如果速度过快，需要的向心力增大，地面所提供的摩擦力增大，
4、他可能会做离心运动而滑离轨道，不存在离心力，故D错误。故选C。3. 如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知B球质量为m，O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45角，则下列叙述正确的是（）A. 光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mgB. A球质量为C. 弹簧弹力大小D. 小球A、B受到的拉力TOA与TOB相等，且TOATOB【答案】B【解析】【详解】CD. 对B隔离受力分析，B受重力mg、绳子拉力 、弹簧弹力F，根据共点
5、力平衡条件可得解得：，根据定滑轮的特性可知：拉力与相等，CD错误；AB. 对A受力分析，A受重力、绳子拉力 、支持力，由几何关系可得，绳子拉力 与支持力与水平方向夹角均为60，则，由共点力平衡条件可得解得： ，A错误，B正确；故选B。4. 甲、乙两辆汽车沿平直的公路做直线运动，其v-t图像如图所示。已知时，甲车领先乙车5km，关于两车运动的描述，下列说法正确的是（）A. 04h时间内，甲车做匀速直线运动B. 04h时间内，甲、乙两车相遇3次C. t=1h时，甲、乙两车第一次相遇D. t=4h时，甲车领先乙车5km【答案】B【解析】【详解】A根据题图可知，在04h时间内，甲车做匀减速直线运动，选
6、项A错误；BC根据速度时间图像与坐标轴围成图形的面积表示位移可知，t=0.5h时乙车比甲车多走此时乙车已经超过甲车，则在00.5h内两车相遇一次；在t1h时甲车的位移为乙车的位移为两车第二次相遇；两车的位移相等，因此在t3h时两车第三次相遇，即在04h时间内，甲、乙两车相遇3次，选项B正确，C错误；D在t0到t4h的时间内，甲车的位移为x甲404km80km乙车的位移为x乙401km203km201km90km由x乙x甲5km5km可知，t4h时，甲车落后乙车5km，选项D错误。故选B。5. 如图甲所示，某高架桥的引桥可视为一个倾角、长l=500m的斜面。一辆质量m=4000kg的电动汽车从引
7、桥底端由静止开始加速，其加速度a随速度变化的关系图像如图乙所示，电动汽车的速度达到1m/s后，牵引力的功率保持恒定。已知行驶过程中电动汽车受到的阻力Ff（摩擦和空气阻力）不变，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（）A. 电动汽车所受阻力Ff=2000NB. 电动汽车的速度达到1m/s后，牵引力的功率P0=24kWC. 第1s内电动汽车牵引力的功率P与时间t满足P=12000tD. 第1s内电动汽车机械能的增加量等于牵引力与阻力做功的代数和，大小为12000J【答案】D【解析】【详解】A加速阶段由牛顿第二定律可知之后保持功率不变，有电功汽车做加速度逐渐减小的加速运动，最终加速度减小到0
8、，电动汽车达到该功率该路况下的最大速度，有解得，故AB错误；C第1s内电动汽车牵引力的功率为故C错误；D电动汽车做匀加速运动的过程，位移为牵引力大小为28000N，牵引力与阻力做功的代数和为故D正确。故选D。6. 如图所示，宇航员站在质量分布均匀的星球表面一斜坡上的P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q。已知斜面的倾角为，该星球半径为R，引力常量为G，则（）A. 星球表面重力加速度为B. 该星球的质量为C. 在该星球上发射卫星的发射速度一定大于D. 在该星球上不可能有周期小于的卫星【答案】CD【解析】【详解】A. P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得
9、小球经时间t落到斜坡上另一点Q，由平抛运动规律解得故A错误；B宇航员在星球表面上，万有引力提供重力，则有由上可知联立可得故B错误；C在该星球上发射卫星的发射速度大于第一宇宙速度，第一宇宙速度联立解得故C正确；D近地卫星周期为该星球上周期最小的卫星，近地卫星在轨道上做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有由上可知联立可得在该星球上不可能有周期小于的卫星，故D正确。故选CD。7. 如图，可围绕竖直轴转动的水平圆盘上，放着用细绳相连的质量均为m的两个物体A和B，与圆心距离分别为RAr，RB2r，A、B与盘间的最大摩擦力均为重力的倍，在圆盘转动角速度缓慢增大到物体刚好要发生滑动时，则下列说法正确( )
10、A. 绳子刚有拉力时的角速度为B. A开始滑动时，圆盘的角速度为C. 当角速度为时，A的摩擦力为0D. A的摩擦力大小为所对应的角速度有3个【答案】ACD【解析】【详解】A绳子刚有拉力时，物体B与转盘间的静摩擦力达到最大，此时解得圆盘的角速度为选项A正确；B两物块A和B随着圆盘转动时，合外力提供向心力，则F=m2r，B的半径比A的半径大，所以B所需向心力大，绳子拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B的静摩擦力方向指向圆心，A的最大静摩擦力方向指向圆外，有相对圆盘沿半径指向圆内的运动趋势，根据牛顿第二定律得：T-mg=m2r；T+mg=m22r；解得：T=3mg，=故B错误C
11、当A所受的摩擦力为零时，对A：T1 =m2r；对B：T1+mg=m22r解得：=选项C正确；DA的摩擦力大小为 时对应于：开始时角速度较小，绳子还没有拉力时，大小为的静摩擦力提供向心力；绳子有拉力后，绳子的拉力与大小的摩擦力之和共同提供向心力，此时静摩擦力指向圆心；绳子有拉力后，角速度较大时，物体有向圆心运动的趋势，此时绳子的拉力与大小的摩擦力之差共同提供向心力，此时静摩擦力背离圆心；故A的摩擦力大小为时，所对应的角速度有3个，选项D正确；故选ACD.【点睛】解决本题关键是找出向心力的来源，知道AB两物体是由摩擦力和绳子的拉力提供向心力，并能分析当角速度逐渐增加时两物体的静摩擦力的方向变化情况
12、8. 如图甲所示，质量为0.1kg的小球沿光滑的水平轨道从A冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.9m的圆轨道，小球从A运动到C的过程中其速度的平方与其高度的关系图像如图乙所示。已知小球恰能到达最高点C，运动一周后从A点离开圆轨道，圆轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计。g取10m/s2，B为AC轨道中点，下列说法正确的是（）A. 图乙中x的数值为9B. 小球从A点离开圆轨道时的动能为1.30JC. 小球从B到C克服摩擦力做功0.325 JD. 小球从A到C合外力对其做的功为-2.75J【答案】AD【解析】【详解】A当h=1.8m时，小球运动到最高点，因为小球恰能到达最高点C，则有解得则，A正确；
13、B由于小球在圆轨道上运动过程中与轨道间的压力在改变，所以摩擦力的大小变化，摩擦力做功无法计算，则小球从A点离开圆轨道时的动能也无法计算，B错误；C同理，小球从B到C摩擦力的大小不断变化，所以克服摩擦力做的功无法计算，C错误；D小球从A到C，根据动能定理可得，合外力对其做的功为D正确。故选AD。三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第2232题为必考题，每个试题考生都做答；第33题39题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（共129分）9. 某同学利用如图所示的装置验证动能定理，不计空气阻力，测量步骤如下：（I）将小物块在一条橡皮筋的作用下从某一位置弹出，小物块沿粗糙的水平桌面直线滑行，之
14、后滑离水平桌面平拋落至水平地面上，标记出小物块的弹出位置和在水平地面上的落点M1；（II）在钉子上分别套上完全相同的2条、3条、4条橡皮筋，将小物块每次都从步骤（I）中的同一位置弹出，重复步骤（I），标记出小物块在水平地面上的落点M2、M3、M4（III）测量相关数据，进行数据处理.（1）为求出小物块滑离水平桌面时的速度，需要测量下列物理量中的_（填选项前的字母）A. 橡皮筋的原长x B. 橡皮筋的伸长量xC. 桌面到地面的高度h D. 小物块平抛过程的水平距离L（2）请用（1）中测得的物理量表示小物块滑离水平桌面时的动能_（已知小物块的质量m）（3）将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1
15、、W2、W3，小物块平抛过程的水平距离分别记为L1、L2、L3若不能忽略水平桌面与小物块间摩擦力做的功，则以橡皮筋对小物块做功（W）为纵坐标，以小物块平拋过程水平距离的平方（L2）为横坐标作图，得到的图像是_.A. B. C. D. 【答案】 (1). CD (2). (3). C【解析】【详解】第一空.木块滑离桌面后做平抛运动，则由平抛运动的规律可知：L=vt；h=gt2，解得，则为求出小物块滑离水平桌面时的速度，需要测量桌面到地面的高度h和小物块平抛过程的水平距离L，故选CD.第二空.小物块滑离水平桌面时的动能 第三空.由能量关系可知：，则W-L2关系图像为C.10. 某同学采用如图装置来
16、验证当外力一定时加速度和质量的关系，左右等高的水平桌面上都有一端带滑轮的长木板，木板上都固定有打点计时器，质量分别为m1和m2的两个小滑块通过一条细绳绕过各自长木板上的定滑轮相连，动滑轮下吊有沙桶，调整装置使m1和m2在同一直线上，并使细线与长木板平行，两个小滑块都与穿过打点计时器限位孔的纸带相连。(1)本次实验中需要满足沙和沙桶的总质量远小于滑块质量这个条件吗？_（填写“需要”或“不需要”）(2)去掉细线，分别垫高长木板一端平衡摩擦力。连接细线，调整沙桶中沙子的质量，接通两个打点计时器的电源，然后从静止释放沙桶，同时得到对应的甲乙两条纸带，纸带上相邻两个计数点间还有4个点未画出，实验时使用的
17、交流电的频率为50Hz，其中乙图中第三个计数点未画出，通过纸带计算两个加速度a1 =_m/s2 ，a2 =_m/s2（均保留三位有效数字）(3)由计算可知m1_ m2（ 选填“”、“或“=）。【答案】 (1). 不需要 (2). 1.30 (3). 0.737 (4). 【解析】【详解】(1)1沙桶对绳子的拉力提供左右两边相等的拉力，这个拉力不需要知道具体数值，所以不必须满足沙子和沙桶的总质量远小于滑块质量。(2)23对于甲纸带根据逐差法求得对乙纸带x45-x12=3a乙T2得a乙=0.737m/s2(3)4根据牛顿第二定律拉力相等m1a1= m2a2质量小则加速度大，则m1 m211. 现代
18、观测表明，由于引力的作用，恒星有“聚焦”的特点，众多的恒星组成不同层次的恒星系统，最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星。它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，这样就不至于由于万有引力的作用而吸引在一起。如图所示，设某双星系统中的两星S1、S2的质量分别为m和2m，两星间距为L，在相互间万有引力的作用下，绕它们连线上的某点O转动已知引力常量G，求：（1）S1、S2两星之间的万有引力大小；（2）S2星到O点的距离；（3）它们运动的周期。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【分析】双星在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力分别对两星进行列式
19、，来求解。【详解】（1）依据万有引力航天公式的特点（2）设点距星的距离为，双星运动的周期为，由万有引力提供向心力对于星对于星计算得出解得（3）将代入双星周期为12. 如图所示，装置的左边AB部分是长为L1=4m的水平台面，一水平放置的轻质弹簧左端固定，并处于原长状态。装置的中间BC部分是长为L2=4.5m的水平传送带，传送带始终以v=2m/s的速度顺时针转动。它与左边的台面等高，并平滑对接，与右边的光滑曲面相切与C点。质量m=1kg的小滑块从曲面上距水平台面h=5m的D处由静止下滑，滑块向左运动，最远到达O点，OA间距x=1m。已知物块与传送带及左边水平台面之间的摩擦因数=0.4，弹簧始终处在
20、弹性限度内，g取10m/s2。求：(1)滑块从D到O的过程中与皮带摩擦产生的热量；(2)弹簧的最大弹性势能；(3)滑块再次回到右边曲面部分所能到达的最大高度；(4)滑块第八次从右边曲面部分滑到皮带上运动的过程中，距离A点的最小值。【答案】(1)22J；(2)20J；(3)0.2m；(4)8m【解析】【详解】(1)滑块从D到C由动能定理滑块从D到B由动能定理滑块进入传送带后匀减速运动，由牛顿二定律滑块由C到B运动的时间皮带在时间t内的位移为，此过程滑块与皮带摩擦产生的热量Q=mg(L2l)=22J(2)对滑块从D到O由能量守恒定律Ep=mghmg(L2L1x)得弹簧的最大弹性势能Ep=20J(3
21、)设滑块从O点返回到达B点的速度为v2，由能量守恒定律滑块再次进入传送带后匀减速运动，由牛顿二定律滑块速度减小到v=2m/s时，在皮带上的位移为所以滑块随皮带一起运动到C点速度为v=2m/s，滑块从C到最高点，由机械能守恒得滑块回到右边曲面部分所能到达的最大高度h1=0.2m(4)滑块在右边曲面部分运动的过程中机械能守恒，所以滑块回到C点时的速度v3=v=2m/s设滑块在皮带上由C点向左减速运动到速度为零的过程位移为X，由动能定理得滑块向左运动距离C点X=0.5m时，速度为零，此时距离A点最小，滑块在皮带上由速度为零的位置向右加速运动到C点的过程中，由动能定理得滑块向右运动到C点时速度v4=2
22、m/s，即以后每次经过C点速度大小都是2m/s。所以滑块每次从右边曲面部分滑到皮带上运动的过程中，距离A点的最小值都是L1L2X=8m13. 下列说法正确的是（）A. 液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特性B. 当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大C. 两个相邻的分子间的距离增大时，分子间的引力增大，斥力减小D. 热量既能够从高温物体传到低温物体，也能够从低温物体传到高温物体E. 雨天打伞时，雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力【答案】ADE【解析】【详解】A液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点，因此液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特性，A正确；B当人们感
23、到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，B错误；C两个相邻的分子间的距离增大时，分子间的引力减小，斥力减小，C错误；D根据热力学第二定律可知，热量可以自发地从高温物体传到低温物体，也能够从低温物体传到高温物体，但需要引起其他变化，D正确；E雨天打伞时，雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，E正确；故选ADE。14. 如图所示，竖直面内一粗细均匀的U形细玻璃管与一个横截面积为0.1 m2的汽缸相连。初始时，汽缸内封闭一定量的理想气体， 活塞锁定在与上底面相距40 cm处，U形管中右侧液柱比左侧高16cm。已知理想气体的初始温度为27C，大气压为p0=76 cmHg=1.0105Pa，活塞的质量不计
24、，U形管很细，管内气体不计。（i）升高封闭气体的温度，某时刻U形管中两边的液面相平，求此时气体的温度为多少？（ii）接着将活塞解锁，对封闭气体缓慢加热，某时刻活塞与上底面相距60 cm。判断该过程U形管两侧水银的高度差变化情况，并求此过程气体对外做的功。【答案】（i）；（ii）U型管中两侧水银柱的高度差不变；对外做功2000J【解析】【详解】（i）开始时封闭气体内的压强气体发生等容变化，（ii）气体发生等压变化，所以U型管中两侧水银柱的高度差不变。气体体积增大，对外做功：15. 下列说法正确的是（）A. 肥皂泡呈现彩色是光的薄膜干涉现象B. 泊松亮斑支持了光的粒子说C. 拍摄玻璃橱窗内的物品时
25、，在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面反射光的影响D. 光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理E. X射线比无线电波更容易发生衍射现象【答案】ACD【解析】【详解】A肥皂泡呈现彩色是光通过前面、后面反射回来的光发生干涉现象的结果，故A正确；B泊松亮斑支持了光的波动说，故B错误；C拍摄玻璃橱窗内的物品时，反射光的振动方向和玻璃橱窗内的物品光的振动方向不同，所以在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面反射光的影响，C项正确；D光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，故D正确；E波长越长越容易发生衍射现象，而X射线比无线电波波长短，不容易发生衍射现象，故E错误故选ACD。16. 如图所示，真空中一个半径为R、折射率为的透明玻璃半球体，O为球心，轴线水平，位于轴线上O点左侧处的点光源S发出一束与夹角的光线射向半球体，已知光在真空中传播的速度为c。不考虑光线在玻璃半球体圆弧界面上的反射，求：(1)光线进入玻璃半球体时的折射角r；(2)光在玻璃半球体内传播的时间t。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)作出光路图如图所示，由几何知识可得，入射角：由折射定律代入数据得：(2)由几何知识可得在中，由正弦定理解得：光在玻璃半球体中传播的距离光在玻璃中的速度光在玻璃半球体内传播的时间
