1、甘肃省白银市会宁县一中2021届高三物理上学期第四次月考试题（含解析）一选择题（第1-6为单选题，第7-10题为多选题，每小题5分，选不全得2.5分，共计50分）1. t=0时甲、乙两物体同时从同一地点出发沿同一直线运动，以出发点为参考点，他们的位移-时间（x-t）图象如图所示，则在t1时刻A. 它们的速度相同，甲在乙的前方B. 他们的位置相同，乙的速度大于甲的速度C. 他们的位置相同，甲的速度大于乙的速度D. 它们的速度相同，乙在甲的前方【答案】B【解析】【分析】图中位移-时间图象，其斜率等于物体的速度根据数学知识确定斜率的大小，来比较速度的大小图中两图线相交，表示位移相同，物体处于同一位置
2、根据物体位移大小等于初末位置坐标之差分析两物体的位置关系【详解】根据数学可知，甲图线的斜率小于乙图线在t1时刻切线的斜率，则在t1时刻，甲的速度小于乙的速度两物体的初末位置坐标之差相等，说明物体通过的位移相同，甲、乙两物体又是从同一地点出发沿同一直线运动，所以在t1时刻，位置相同所以它们的位置相同，乙的速度大于甲故选B2. 如图所示，一个小球放在固定斜面体的光滑斜面上，用平行于斜面向上的拉力拉着，小球保持静止，现将拉力在竖直面内沿顺时针方向缓慢转动到竖直方向，小球始终保持静止，则在转动的过程中，关于拉力及斜面体对小球的弹力，下列判断正确的是A. 拉力一直变小B. 拉力先变小后变大C. 弹力一直
3、变小D. 弹力一直变大【答案】C【解析】【详解】小球受重力、垂直斜面的支持力和拉力，三个力作用下处于静止状态，三力平衡，则三力首尾相连构成闭合矢量三角形，如图所示：由图解法可知拉力F一直增大，弹力一直减小A拉力一直变小故A错误 B拉力先变小后变大故B错误C弹力一直变小故C正确 D弹力一直变大故D错误3. 在倾角为30的光滑斜面上，小滑块A和B之间用轻质弹簧连接，A的上端用细线固定，小滑块A的质量是小滑块的B质量的一半。开始两个物块均静止，现在把细线OA剪断，在剪断细线瞬间A和B的加速度大小分别是（）A. g，0B. ，C. ，0D. g，g【答案】C【解析】【详解】设A的质量为m，则B的质量为
4、2m，剪断细线前细线的拉力为剪断细线的瞬间，细线的拉力立刻减为零，而弹簧的弹力不变，则B的加速度为零，A的加速度为 故选C。4. 船在静水中的速度为3.0m/s，它要渡过宽度为30m的河，河水的流速为2.0m/s，则下列说法中正确的是（）A. 船不能到达对岸B. 船渡河的速度一定为5.0m/sC. 船到达对岸所需的最短时间为10sD. 若船头垂直河岸运动，船到达中途时水流速度突然变大，则小船过河时间变大【答案】C【解析】【详解】A、船头指向上游，船就可以到达对岸，A错误B、只有船在静水中的速度与河水速度同向时，船渡河的速度才等于5.0m/s，B错误C、船渡河最短时间只与河宽和船在静水中的速度有
5、关，且，所以最短时间为10s，C正确D、河水速度对渡河时间没有影响，D错误5. 地球自转产生了昼夜交替的现象，已知地球半径为R，地球质量为M，万有引力常量为G，如果地球自转角速度变大，在赤道水平地面上一个静止的物体对地面压力刚好为零，则此时地球自转的角速度为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】赤道水平地面上一个静止的物体对地面压力刚好为零，则解得故选C。6. 一列火车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地，列车先做匀加速运动，加速度大小为a，接着做匀减速运动，加速度大小为2a，到达B地时恰好静止，若A、B两地距离为S，则火车从A地到B地所用时间t为A. B. C. D. 【答案】
6、C【解析】【分析】设加速结束时的速度为v，根据v2=2ax列式求解v，然后根据平均速度求解运动的总时间【详解】设加速结束时的速度为v，则，解得 ，则整个过程中的平均速度为，则火车从A地到B地所用时间t为，故选C.7. 下列说法中正确的是（）A. 一群处于n=3能级的氢原子自发跃迁时最多能发出2种不同频率的光子B. 一个处于n=3能级的氢原子自发跃迁时最多能发出2种不同频率的光子C. 当入射光的频率大于金属的极限频率时，才能发生光电效应D. 只要入射光的强度足够强，就能产生光电效应【答案】BC【解析】【详解】A一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，根据可知，最多能放出3种不同频率的光，故A错误；B一
7、个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多能放出，共2种不同频率的光子，故B正确；CD发生光电效应的条件是光子的频率大于金属的极限频率，与光照强度无关，故C正确，D错误。故选BC。8. 复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内（ ）A. 做匀加速直线运动B. 加速度逐渐减小C. 牵引力的功率D. 牵引力做功【答案】BC【解析】【详解】AB动车的功率恒定，根据可知动车的牵引力减小，根据牛顿第二定律得可
8、知动车的加速度减小，所以动车做加速度减小的加速运动，A错误，B正确；C当加速度为0时，牵引力等于阻力，则额定功率为C正确；D动车功率恒定，在时间内，牵引力做功为根据动能定理得D错误。故选BC。9. 如图所示，倾角为30的斜面体静止在水平地面上，轻绳一端连着斜面上一质量为m的物体A，轻绳与斜面平行，另一端通过两个滑轮相连于天花板上的P点。动滑轮上悬挂物体B，开始时悬挂动滑轮的两绳均竖直.现将P点缓慢向右移动，直到动滑轮两边轻绳的夹角为120时，物体A刚好要滑动。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体A与斜面间的动摩擦因数为。整个过程斜面体始终静止，不计滑轮的质量及轻绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的
9、是（）A. 物体B的质量为1.25mB. 物体A受到的摩擦力先减小再增大C. 地面对斜面体的摩擦力一直水平向左并逐渐增大D. 斜面体对地面的压力逐渐增大【答案】AC【解析】【详解】A随着P点缓慢向右移动，拉物体B的两边绳子拉力越来越大，当夹角为120o时绳子拉力恰好等于B物体的重力，此时物体A恰好达到最大静摩擦力将向上滑动，则解得A正确；B初始时刻，拉物体B的两边绳子竖直时，绳子拉力此时A受摩擦力沿斜面向下，因此当P缓慢移动过程中，绳子拉力逐渐增大，A受斜面的摩擦力一直增大，B错误；C将物体A与斜面体做为一个整体，设拉物体B的绳子与水平方向夹角为 ，则斜面体受地面的摩擦力随P点缓慢移动，绳子拉
10、力T越来越大，绳子与水平夹角越来越小，地面对斜面体的摩擦力越来越大，C正确；D将物体A、B及斜面体做为一个整体，在P向右缓慢移动的过程中，绳子拉力的竖直分量为保持不变，因此地面的支持力保持不变，D错误。故选AC。10. 如图所示，一质量为M =3.0 kg的长方形木块B放在光滑水平地面上，在其右端放一质量m =1.0 kg的小木块A.现以地面为参考系，给A和B一大小均为4.0 m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动、B开始向右运动，但最后A并没有滑离B板.站在地面上的观察者看到在一段时间内物块A做加速运动.则在这段时间内的某时刻，木块B相对地面的速度大小可能是（ ）A. 2.8 m/sB.
11、 2.5 m/sC. 2.2 m/sD. 1.9 m/s【答案】BC【解析】【详解】A先向左做减速运动，后向右做加速运动，B一直向右做减速运动，当A的速度为0时，设B的速度为v1，以向右为正方向，由动量守恒定律得：Mv0-mv0=Mv1，代入数据得：最后两者一起向右做匀速直线运动，设最终的速度为v，以向右为正方向，由动量守恒定律得：Mv0-mv0=（M+m）v，代入数据解得：v=2m/s这段时间内木板B相对地面的速度范围是：2m/sv2.67m/sA2.8 m/s故A不符合题意 B2.5 m/s故B符合题意 C2.2 m/s故C符合题意 D1.9 m/s故D不符合题意二实验题（共14分）11.
12、 某同学按图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。(1)图中仪器A使用220V_电源（选填“交流”或“直流”），释放小车前，小车应停在_（填“靠近”或“远离”）仪器A的位置；(2)使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，有以下基本步骤：A松开纸带让物体带着纸带运动 B穿好纸带C把计时器固定好 D接通电源，进行打点以上步骤的正确顺序是_。【答案】 (1). 交流 (2). 靠近 (3). CBDA【解析】【详解】(1)1图中仪器A是电火花打点计时器，使用220V的交流电。2为了在纸带上打出更多的点，在释放小车前，小车应停在靠近仪器A的位置。(2)3使用打点计时器的基本步骤，首先，把
13、计时器固定好，穿好纸带，然后接通电源，再松开纸带让物体带着纸带运动，在纸带上面就会打出一系列的点。故正确的操作步骤为CBDA。12. 甲、乙两个学习小组的同学分别设计了如图所示的甲、乙两种装置用来验证动量守恒定律。(1)两组实验中，质量为m1的入射小球A和质量为m2的被碰小球B的质量关系是m1_m2（选填“大于”、“等于”、“小于”）；(2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的投影，实验时，先让入射小球m1多次从斜轨上同一S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛水平射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复本操作
14、。接下来要完成的必要步骤是_。（填选项前的字母）A.用天平测量两个小球的质量m1，m2；B测量小球m1开始释放的高度h；C测量抛出点距地面高度H；D分别通过画最小的圆找到m1，m2相碰后平均落地点的位置M，N，并测量平抛水平射程OM，ON。(3)图甲中，实验小组若两球相碰前后的动量守恒，系统动量守恒的表达式可表示为_（用(2)中测量的量表示）；(4)图乙中，实验小组若碰撞前后系统无机械能损失，系统机械能守恒的表达式可表示为_。AB. C.【答案】 (1). 大于 (2). AD (3). (4). A【解析】【详解】(1)1为防止碰撞后入射球反弹，实验中质量为m1的入射小球和质量为m2的被碰小
15、球的质量关系是m1大于m2(2)2如果碰撞过程系统动量守恒，以水平向右为正方向，由动量守恒定律定律得小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得得实验需要测量，两球的质量、两球落点的水平位移故选AD。(3)3由(2)可知，实验需要验证的表达式为(4)4如果碰撞过程系统动量守恒，以水平向右为正方向，由动量守恒定律定律得小球离开轨道后做平抛运动，水平位移相同，则有系统机械能守恒解得故选A三计算题（共计31分）13. 第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在中国北京和张家口举行。如图所示为简化后的雪道示意图，运动员一定的初速度从半径R=10m的圆弧轨
16、道AB末端水平飞出，落在倾角为的斜坡上，已知运动员到B点时对轨道的压力是其重力的5倍，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：(1)运动员在B点的速度vB；(2)运动员离开B点到落在斜面上所用的时间t以及落点到B点的距离L。【答案】(1)20m/s；(2)3s，75m【解析】【详解】(1)运动员在B点，对运动员受力分析有解得(2)斜面的倾角等于平抛运动的位移偏转角，有解得运动员落到斜坡处距B点的距离14. 如图所示，足够长的传送带与水平面间的夹角为。两个大小不计的物块质量分别为和,与传送带间的动摩擦因数分别为和。已知物块与碰撞时间极短且无能量损失，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。（1）若传
17、送带不动，将物块无初速度地放置于传送带上的某点，在该点右上方传送带上的另一处无初速度地释放物块，它们第一次碰撞前瞬间的速度大小为，求与第一次碰撞后瞬间的速度；（2）若传送带保持速度顺时针运转，如同第（1）问一样无初速度地释放和，它们第一次碰撞前瞬间的速度大小也为，求它们第二次碰撞前瞬间的速度；（3）在第（2）问所述情境中，求第一次碰撞后到第三次碰撞前传送带对物块做的功。【答案】（1）；（2），方向沿传送带向下；（3）【解析】【详解】（1）由于，故放上传送带后不动，对和第一次的碰撞过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律有又解得（2）传送带顺时针运行时，仍受力平衡，在被碰撞之前一直保持静止，因而传送
18、带顺时针运行时，碰前的运动情形与传送带静止时一样，由于第一次碰后反弹的速度小于，故相对传送带的运动方向向下，受到的摩擦力向上，合力向下做减速运动。减速到零后相对传送带也向下运动，摩擦力方向不变，设在传送带上运动时的加速度大小为，根据牛顿第二定律有解得解法一从第一次碰后到第二次碰前做匀变速运动，做匀速运动两者位移相等，则有解得，方向沿传送带向下解法二以为参考系，从第一次碰后到第二次碰前，有解得第二次碰前相对的速度则对地的速度为方向沿传送带向下解法三第一次碰撞后到第一次碰撞前，两者位移相同，故平均速度相同，则有解得，方向沿传送带向下（3）以地面为参考系，第二次碰后瞬间和第三次碰前瞬间的速度分别记为
19、和，第二次碰后瞬间的速度记为。两者发生第二次弹性碰撞时，根据动量守恒和能量守恒有解得解法一第二次碰后做匀变速运动，做匀速运动。到第三次碰前两者位移相等，所以解得，方向沿传送带向下从第一次碰后到第三次碰前的位移传送带对做的功解法二设第二次碰撞后再经时间，发生第三次碰撞，设位移分别为，以向下为正，则解得而传送带对做的功解法三以为参考系，第二次碰撞到第三次碰撞之间，和的相对运动规律和第次与第二次之间的相同，故第三次碰撞前，的对地速度描绘从释放和开始到它们第三次碰撞前，它们对地的图线如下结合图象，可以计算从第一次碰后到第二次碰前对地的位移传送带对做的功四：选做题（两小题共计15分）15. 关于热学知识
20、的下列叙述中正确的是（ ）A. 内能不同的物体，它们分子的平均动能可能相同B. 当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大C. 已知某物质的摩尔质量和分子质量，可以计算出阿伏加德罗常数D. 绝热气缸中密封的理想气体在被压缩过程中，气体分子运动剧烈程度降低E. 在太空里的空间站中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果【答案】ACE【解析】【详解】A.内能与温度、体积、物质的多少等因素有关，而分子平均动能只与温度有关，故内能不同的物体，它们分子热运动的平均分子动能可能相同，故A正确；B.当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，故B错误；C.物质摩尔质量除以分子质量等于阿伏加德罗常数，故C正
21、确；D.绝热气缸中密封的理想气体在被压缩过程中，内能增大，温度升高，气体分子运动剧烈程度增大，故D错误；E.液体的表面张力使液面具有收缩到液面表面积最小的趋势所以在太空里的空间站中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果，故E正确16. 一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞.初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示.用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止.求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离.已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p075.0 cmHg.环境温度不变.(保留三位有效数字)【答案】144
22、 cmHg9.42 cm【解析】【详解】设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2p0，长度为l2.活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2，长度为l2.以cmHg为压强单位.由题给条件得p1p0(20.05.00) cmHg90 cmHgl120.0 cml1(20.0 ) cm12.5 cm由玻意耳定律得p1l1Sp1l1S联立式和题给条件得：p1144 cmHg依题意p2p1l24.00 cm cmh11.5 cmh由玻意耳定律得p2l2Sp2l2S联立式和题给条件得：h9.42 cm.17. 在双缝干涉实验中，用绿色激
23、光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（ ）A. 改用红色激光B. 改用蓝色激光C. 减小双缝间距D. 将屏幕向远离双缝的位置移动E. 将光源向远离双缝的位置移动【答案】ACD【解析】【详解】A. 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距x可知，改用红色激光，波长变大，则条纹的间距变大，选项A正确；B. 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距x可知，改用蓝色激光，则波长变短，则条纹的间距变小，选项B错误；C. 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距x可知，减小双缝间距d，则条纹的间距变大，选项C正确；D. 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距x可知，将屏幕向
24、远离双缝的位置移动，即l变大，则条纹的间距变大，选项D正确；E. 根据干涉图样中两相邻亮条纹间距x可知，将光源向远离双缝的位置移动对条纹间距无影响，选项E错误.18. 如图所示为由厚度为h的玻璃制成的鱼缸的局部示意图，现在鱼缸中加入深度为2h的水，在鱼缸的下部放置一点光源O，光源向各个方向均发出光线，且发出的光经过一系列的传播，最终由水面射到空气中。已知水和玻璃对光的折射率分别为n1、n2，光在真空中的速度为c。求：(1)该光源发出的光在玻璃和水中的传播速度；(2)该光源发出的光第一次经玻璃传到水的上表面时，照亮区域的面积。【答案】（1），；（2）【解析】【详解】（1）根据光在水中传播速度光在玻璃中传播速度（2）根据题中的条件做出光路图，如图所示光恰好在水和空气的分界面发生全反射，则在玻璃与水的界面上根据折射定律解得对光由玻璃射入水中发生全反射的临界角即此时光在玻璃与水的界面处未发生全反射，光在水和空气的界面形成的光斑为圆形，由几何关系得光斑的半径大小为又根据几何关系知解得则照亮区域的面积为- 19 -