1、甘肃省宁县第二中学2021届高三物理上学期月考试题本试卷分为第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，共100分，考试用时60分钟。第卷选择题(共40分) 一、单项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的)1在核反应方程42He14 7N17 8OX中，X表示的是()A质子 B中子 C电子 D粒子2若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证()A地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的B月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的C自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的D苹果在
2、月球表面受到的引力约为在地球表面的3.教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的，则()AR消耗的功率变为P B电压表V的读数变为UC电流表A的读数变为2I D通过R的交变电流频率不变4.如图所示，一定量的理想气体，由状态a等压变化到状态b，再从b等容变化到状态c。a、c两状态温度相等。下列说法正确的是()A从状态b到状态c的过程中气体吸热B气体在状态a的内能大于在状态c的内能C气体在状态b的温度小于在状态a的温度D从状态a到状态
3、b的过程中气体对外做正功5如图所示是示波器的原理示意图，电子经电压为U1的加速电场加速后，进入电压为U2的偏转电场，离开偏转电场后打在荧光屏上的P点。P点与O点的距离叫偏转距离。要提高示波器的灵敏度(即单位偏转电压U2引起的偏转距离)，下列办法中不可行的是()A提高加速电压U1B增加偏转极板a、b的长度C增大偏转极板与荧光屏的距离D减小偏转极板间的距离二、不定项选择题(本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分)6处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时，能辐射出a、b两种可见光，a光照射某金属表面时有
4、光电子逸出，b光照射该金属表面时没有光电子逸出，则()A以相同的入射角射向一平行玻璃砖，a光的侧移量小于b光的B垂直入射到同一单缝衍射装置，a光的衍射中央亮条纹宽度小于b光的Ca光和b光的频率之比可能是Da光子的动量大于b光子的7如图所示，两种不同材料的弹性细绳在O处连接，M、O和N是该绳上的三个点，OM间距离为7.0 m，ON间距离为5.0 m。O点上下振动，则形成以O点为波源向左和向右传播的简谐横波和，其中波的波速为1.0 m/s。t0时刻O点处在波谷位置，观察发现5 s后此波谷传到M点，此时O点正通过平衡位置向上运动，OM间还有一个波谷。则下列说法正确的是()A波的波长为4 m BN点的
5、振动周期为4 sCt3 s时，N点恰好处于波谷 D当M点处于波峰时，N点也一定处于波峰8如图(a)，一长木板静止于光滑水平桌面上，t0时，小物块以速度v0滑到长木板上，图(b)为物块与木板运动的vt图象，图中t1、v0、v1已知，重力加速度大小为g。由此可求得()A木板的长度 B物块与木板的质量之比C物块与木板之间的动摩擦因数 D从t0开始到t1时刻，木板获得的动能第卷非选择题(共60分)三、填空实验题(本题共1小题，共12分)9(12分)(1)在“探究求合力的方法”的实验中，下列操作正确的是_。A在使用弹簧秤时，使弹簧秤与木板平面平行B每次拉伸橡皮筋时，只要使橡皮筋伸长量相同即可C橡皮筋应与
6、两绳夹角的平分线在同一直线上D描点确定拉力方向时，两点之间的距离应尽可能大一些(2)小安同学测量某干电池的电动势和内阻。如图所示是小安同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处_；_。实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的数据见下表：根据表中数据，在方格纸上作出R关系图象。由图象可计算出该干电池的电动势为_V；内阻为_。R/8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A16.76.05.34.53.8为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，小安同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的
7、两端。调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如上图所示，则该干电池的电动势应为_V；内阻应为_。四、计算题(本题共3小题，共48分)10.(14分)2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h10 m，C是半径R20 m圆弧的最低点，质量m60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a4.5 m/s2，到达B点时速度vB30 m/s。取重力加速度g10 m/s2。(1)求长直助滑道AB的长度L；(2)求运动员在AB段所受合外力的冲量I的大小；(3)若不计BC段的阻力
8、，画出运动员经过C点时的受力图，并求其所受支持力N的大小。11(16分)如图所示，在间距L0.2 m的两光滑平行水平金属导轨间存在方向垂直于纸面(向内为正)的磁场，磁感应强度的分布沿y方向不变，沿x方向如下：B导轨间通过单刀双掷开关S连接恒流源和电容C1 F的未充电的电容器，恒流源可为电路提供恒定电流I2 A，电流方向如图所示。有一质量m0.1 kg的金属棒ab垂直导轨静止放置于x00.7 m处。开关S掷向1，棒ab从静止开始运动，到达x30.2 m处时，开关S掷向2。已知棒ab在运动过程中始终与导轨垂直。求：(提示：可以用Fx图象下的“面积”代表力F所做的功)(1)棒ab运动到x10.2 m
9、时的速度v1；(2)棒ab运动到x20.1 m的速度v2；(3)电容器最终所带的电荷量Q。12(18分)如图所示，真空中四个相同的矩形匀强磁场区域，高为4d，宽为d，中间两个磁场区域间隔为2d，中轴线与磁场区域两侧相交于O、O点，各区域磁感应强度大小相等。某粒子质量为m、电荷量为q，从O沿轴线射入磁场。当入射速度为v0时，粒子从O上方处射出磁场。取sin530.8，cos530.6。(1)求磁感应强度大小B；(2)入射速度为5v0时，求粒子从O运动到O的时间t；(3)入射速度仍为5v0，通过沿轴线OO平移中间两个磁场(磁场不重叠)，可使粒子从O运动到O的时间增加t，求t的最大值。物理答案1A命
10、题立意本题考查质量数守恒定律、电荷数守恒定律、电子、质子、中子、粒子的质量数和电荷数。解析根据质量数和电荷数守恒42He14 7N17 8O11X，X表示的是质子，A正确，B、C、D错误。故选A。2B命题立意本题考查万有引力定律、牛顿第二定律、向心力公式、忽略自转时在星球表面的物体受到的万有引力等于重力。解析设地球半径为R，月球轨道半径r60R，对月球公转由牛顿第二定律Gma，地球表面物体重力等于万有引力Gmg。联立得：，B正确，A、C、D错误。故选B。3B命题立意本题考查交流电的产生、交流电的四值、理想变压器的规律。解析线圈在匀强磁场中匀速转动产生的最大电动势EmnBS，输入电压有效值等于电
11、动势的有效值，即U1EmnBS，设原副线圈的匝数比为k，输出电压UU2U1nBS，当发电机线圈的转速变为原来的时EmnBSnBSEm，输出电压UnBS，联立解得，电压表的读数变为U，B正确；由P得R的电功率之比，故R的功率变为P，A错误；线圈产生的电动势是原来的，由PUI可知，电流表的读数变成原来的，C错误；发电机线圈的转速变为原来的，则原线圈中电流的频率变成原来的，所以副线圈中通过R的交变电流频率变为原来的，D错误。故选B。4D命题立意本题考查气体的三个实验定律、理想气体状态方程、热力学第一定律。解析由图象知b到c是等容变化，压强减小，温度降低，内能减小，气体对外界不做功，由UWQ知气体放热
12、，A错误；理想气体的内能只有分子动能，分子势能忽略不计，温度是分子平均动能的标志，a、c两状态温度相等，内能相等，B错误；a到b是等压变化，据盖吕萨克定律知体积增大，温度升高，所以气体在状态b的温度大于在状态a的温度，C错误；由a到b，体积变大，据WpV知气体对外界做正功，D正确。故选D。误区警示注意不要混淆热力学第一定律中的物理量正负号的含义，外界对气体做功为正，气体对外做功是负值，气体吸热为正值，气体放热为负值。5A命题立意本题考查带电粒子在电场中加速、偏转。解析设两极板之间的距离为d，极板长为L，在电场中的偏转位移为h，极板右端到荧光屏的距离为L1。对电子加速过程据动能定理得eU1mv2
13、0，解得电子进入偏转电场时速度的大小v0，电子的偏转位移hat2，a，t，hat2，电子从右端射出时速度与水平方向的夹角的正切tan，电子射出后的侧移量hL1tan，即示波管的灵敏度，要提高示波管的灵敏度可以增大L或L1，减小d或U1，B、C、D可行，A不可行。故选A。误区警示注意电子离开偏转电场后，不是直接打在荧光屏上，而是做匀速直线运动，过一会才打在屏上，所以灵敏度为。6BD命题立意本题考查光电效应、衍射条纹、光子的动量、波速频率波长的关系、折射率与频率的关系。解析a光照射金属能发生光电效应说明a光频率大于极限频率，b光照射金属不能发生光电效应说明b光频率小于极限频率，故a光频率大于b光频
14、率，a光的折射率大于b光的折射率，a光的折射率较大，以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，a光的折射角小，a光的侧移量大，A错误；频率大的a光波长小，单缝衍射的中央亮条纹宽度小，B正确；a光的频率大，所以频率之比应大于1，不可能为，C错误；频率越大，波长越小，故ab，由知papb，D正确。故选BD。名师指导应清楚光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，光的频率越大，波长越小，折射率越大，单缝衍射的中央亮条纹宽度越小。7BD命题立意本题考查波长周期与波速的关系、波的传播、同侧法、受迫振动、波动图象。解析波向左传播，5 s时O点正通过平衡位置向上运动，据同侧法知O点左侧为波谷，OM之间还有一
15、个波谷，所以7 m，解得的波长15.6 m，A错误；波的波速v11.4 m/s，波的周期T s4 s，各质点做受迫振动周期都等于波源的周期，所以N点的振动周期为4 s，B正确；的波长2v2T4 m，ON之间的距离为5 m12 。t0时刻O点处在波谷位置，波向右传播，据同侧法知t0时刻N点在平衡位置向下运动，经过3s，N点到达波峰的位置，C错误；MN两点到波源的距离均为其1波长，两者振动周期相同，起振方向相同，所以两者振动步调相同，即当M点处于波峰时，N点也一定处于波峰，D正确。故选BD。名师指导(1)审清题意，由“5 s后此波谷传到M点，此时O点正通过平衡位置向上运动，OM间还有一个波谷”，可
16、以求出波速、可以画出波形图求出波长。(2)知道各点做受迫振动的周期等于波源的周期。8BC命题立意本题考查vt图象、动量守恒定律、能量守恒定律、动量定理、动能定理。解析对系统据动量守恒定律、能量守恒定律可求出物块与木板相对滑行的距离，可能等于木板的长度，也可能小于木板的长度，故不能求出木板的长度，A错误；由动量守恒定律得mv0(mM)v1，解得，由图(b)可知v0与v1，能求出物块与木板的质量之比，B正确；对木板由动量定理得mgt1Mv1，解得，由于g、t1、v0、v1已知，能求出动摩擦因数，C正确；不知道木板的质量，不能求出从t0开始到t1时刻木板获得的动能，D错误。故选BC。9(1)AD命题
17、立意本题考查探究求合力的方法的实验原理、操作步骤、注意事项。解析本实验是探究求合力的方法，弹簧秤、细绳、橡皮筋都应与木板平行，画出的拉力的图示才代表真实的力，否则就是拉力在纸面上的分力，A正确；为保证拉力的作用效果相同，每一次都使橡皮筋的结点应到达同一位置，确保橡皮筋伸长方向、伸长量都相同，B错误；两个拉力的大小不一定相等，所作平行四边形不一定是菱形，合力不一定在其角平分线上，C错误；描点确定拉力方向时，两点之间的距离应尽可能大一些，可以减小实验误差，D正确。故填AD。误区警示不能认为橡皮筋伸长量相同就是力的作用效果相同，必须是伸长方向伸长长度都相同才是力的效果相同。要知道两点间距离越大，画出
18、的拉力的方向误差越小。(2)开关处于闭合状态电阻箱阻值为零图象如图所示1.36(1.301.50均可)1.2(1.01.4均可)1.361.0命题立意本题考查测电源电动势和内电阻的实验原理、图象法处理数据、误差分析、注意事项。解析为了不烧毁电源电表，电阻箱不能为零，应把阻值调至最大；实验前开关应断开。由表中数据在坐标纸上描出对应点，然后画出倾斜的直线过大多数的点，其余的均匀分布在直线两侧，如答图所示。由闭合电路欧姆定律得I，解得Rr，由图示R图象知电源电动势Ek /A11.36 V，电源内阻r1.2 。本实验相当于采用的是相对电源的电流表内接法，故测量结果中电动势是准确的，故电动势为1.36
19、V；内电阻的结果中包含电流表内阻，由图示毫伏表可知，其分度值为2 mV，电压表示数为66 mV，由欧姆定律得电流表内阻RA 0.2 ，电源内阻r1.2 0.2 1.0 。10(1)100 m(2)1 800 Ns(3)3 900 N命题立意本题考查运动学公式、动量定理、动能定理、向心力公式。解题思路(1)对A到B过程据速度位移关系可求AB长度。(2)由动量定理求合外力冲量I的大小。(3)画出运动员经过C点时受力示意图，据动能定理、牛顿第二定律列方程求支持力的大小。解(1)运动员由A到B过程有v2Bv2A2aL，解得L m100 m。(2)据动量定理得ImvBmvA6030 Ns1 800 Ns
20、(3)运动员经过C点时受到重力和支持力，如图所示：据动能定理得mghmv2Cmv2B，据牛顿第二定律和向心力公式得Nmgm，解得N3 900 N。11(1)2 m/s(2) m/s(3) C命题立意本题考查牛顿第二定律、运动学公式、动能定理、动量定理。解题思路(1)据安培力公式求安培力，由牛顿第二定律求加速度，最后由速度位移公式求金属棒的速度。(2)先由题意写出Fx关系式，再作Fx图象用面积求安培力做功，据动能定理求棒的速度。(3)对金属棒据动量定理、电容的定义式求电荷量。解(1)安培力FBIL，由牛顿第二定律得a，由速度位移关系式得v212a(x0x1)，联立解得v12 m/s。(2)在区间
21、0.2 mx0.2 m，安培力FBIL5xIL，如图所示安培力做功W(x21x22)，根据动能定理可得Wmv22mv21，解得v2 m/s。(3)根据动量定理可得BLQmvmv3，电荷量QCUCBLv，在x0.2 m处的速度v3v12 m/s，联立解得Q C。12(1)(2)()(3)命题立意本题考查带电粒子在多个磁场中的运动。解题思路(1)根据粒子运动的半径公式即可求出磁感应强度。(2)求出粒子在磁场中的半径，然后由几何关系求出偏转角，然后依次画出运动的轨迹，最后即可求出。(3)将中间的两个磁场向中间移动距离x后，粒子在没有磁场的区域内仍然做直线运动，但直线运动分成三段，左右两端是斜线，中间
22、的一段是水平线，由几何关系求出各段的长度，然后与开始时比较，即可求出。解(1)根据左手定则可知，粒子进入第一个磁场后受到的洛伦兹力的方向向上，粒子从O上方处射出磁场，可知粒子的半径：r0。粒子受到的洛伦兹力提供向心力，则qv0B，所以B。(2)粒子运动轨迹如图，当入射速度为5v0时，由qvB可得，粒子在磁场中运动的半径为rd。设粒子在矩形磁场中的偏转角为，由几何关系drsin，得sin，即53。粒子从第一个矩形磁场区域出来进入第二个磁场区域后，受到的洛伦兹力的方向相反，由运动的对称性可知，粒子出第二个磁场时，运动的方向与初速度的方向相同，粒子在没有磁场的区域做匀速直线运动，最后在后两个磁场区域的情况与前两个磁场区域的情况类似，粒子在磁场中运动的周期T，在一个矩形磁场中的运动时间t1T，粒子做直线运动的时间t2，则t4t1t2()。(3)设中间两磁场分别向中央移动的距离为x，如图所示：粒子向上的偏移量y2r(1cos)xtan，由y2d，解得xd，则当xmd时，t有最大值。粒子直线运动路程的最大值sm(2d2xm)3d，增加路程的最大值smsm2dd，增加时间的最大值tm。