云南省大理市市第五中學(xué)2021年高三物理月考試卷含解析

云南省大理市市第五中學(xué)2021年高三物理月考試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.質(zhì)量為的物體從靜止以的加速度豎直上升，對(duì)該過(guò)程下列說(shuō)法中正確的是A．物體的機(jī)械能增加

B．物體的機(jī)械能減少C．重力對(duì)物體做功

D．物體的動(dòng)能增加參考答案：D2.兩個(gè)相距很近的等量異號(hào)點(diǎn)電荷組成的系統(tǒng)稱(chēng)為電偶極子。設(shè)相距為l，電荷量分別為+q和-q的點(diǎn)電荷構(gòu)成電偶極子。如圖所示，取二者連線(xiàn)方向?yàn)閥軸方向，中點(diǎn)O為原點(diǎn)，建立如圖10所示的xOy坐標(biāo)系，P點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為r（r>>l），P、O兩點(diǎn)間連線(xiàn)與y軸正方向的夾角為θ，設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，P點(diǎn)的電勢(shì)為φ，真空中靜電力常量為k。下面給出φ的四個(gè)表達(dá)式，其中只有一個(gè)是合理的。你可能不會(huì)求解P點(diǎn)的電勢(shì)φ，但是你可以通過(guò)一定的物理分析，對(duì)下列表達(dá)式的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷，φ的合理表達(dá)式應(yīng)為A．

B．

C．

D．參考答案：C3.如圖所示，水平桌面由粗糙程度不同的AB、BC兩部分組成，且AB=BC，小物塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)）以某一初速度從A點(diǎn)滑上桌面，最后恰好停在C點(diǎn)，已知物塊經(jīng)過(guò)AB與BC兩部分的時(shí)間之比為1︰4，則物塊P與桌面上AB、BC部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1、μ2之比為（P物塊在AB、BC上所做兩段運(yùn)動(dòng)可看作勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)）

A．1︰4

B．1︰1

C．8︰1

D．4︰1參考答案：C4.如圖所示，A、B分別為豎直放置的光滑圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，已知小球通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為則該小球通過(guò)最高點(diǎn)B的速度值不可能是（

）

A．4m/s

B．

C．2m/s

D．1.8m/s

參考答案：答案：D5.一個(gè)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體先后經(jīng)過(guò)A．B兩點(diǎn)的速度分別為v1和v2，則下列結(jié)論中不正確的有（）A．物體經(jīng)過(guò)AB位移中點(diǎn)的速度大小為B．物體經(jīng)過(guò)AB位移中點(diǎn)的速度大小為C．物體通過(guò)AB這段位移的平均速度為D．物體通過(guò)AB這段位移所用的中間時(shí)刻的速度為參考答案：A【考點(diǎn)】平均速度；勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．【分析】對(duì)于勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，平均速度等于中間時(shí)刻的速度，也等于初末速度的平均值，對(duì)于勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，中間位置的速度等于初末速度的方均根．【解答】解：物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，先后經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為v1和v2，對(duì)于勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，中間位置的速度等于初末速度的方均根，故物體經(jīng)過(guò)AB位移中點(diǎn)的速度大小為；故物體通過(guò)AB這段位移的平均速度為=；而平均速度等于中間時(shí)刻的速度，故物體經(jīng)過(guò)AB中間時(shí)刻的速度大小應(yīng)為；故A錯(cuò)誤，BCD正確．本題選不正確的，故選：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）如圖所示，在豎直墻壁的頂端有一直徑可以忽略的定滑輪，用細(xì)繩將質(zhì)量m＝2kg的光滑球沿墻壁緩慢拉起來(lái)。起始時(shí)與墻的夾角為30°，終了時(shí)繩與墻壁的夾角為60°。在這過(guò)程中，拉力F的最大值為

N。球?qū)Φ膲毫Φ拇笮≡谶@個(gè)過(guò)程的變化是

（填變大、變小或不變）。（g取10m/s2）參考答案：

答案：40，變大7.

（4分）某脈沖激光器的耗電功率為2×103瓦，每秒鐘輸出10個(gè)光脈沖，每個(gè)脈沖持續(xù)的時(shí)間為10－8秒，攜帶的能量為0.2焦耳，則每個(gè)脈沖的功率為 瓦，該激光器將電能轉(zhuǎn)化為激光能量的效率為

。參考答案：答案：2×103，0.0018.質(zhì)量為m=60kg的人站在質(zhì)量為M=100kg的小車(chē)上，一起以v=3m/s的速度在光滑水平地面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．若人相對(duì)車(chē)以u(píng)=4m/s的速率水平向后跳出，則車(chē)的速率變?yōu)?.5m/s．參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律．專(zhuān)題：動(dòng)量定理應(yīng)用專(zhuān)題．分析：首先要明確參考系，一般選地面為參考系．其次選擇研究的對(duì)象，以小車(chē)和車(chē)上的人組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象．接著選擇正方向，以小車(chē)前進(jìn)的方向?yàn)檎较颍铌P(guān)鍵的是明確系統(tǒng)中各物體的速度大小及方向，跳前系統(tǒng)對(duì)地的速度為v0，設(shè)跳離時(shí)車(chē)對(duì)地的速度為v，人對(duì)地的速度為﹣u+v．最后根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程求解．解答：解：選地面為參考系，以小車(chē)和車(chē)上的人為系統(tǒng)，以小車(chē)前進(jìn)的方向?yàn)檎较颍跋到y(tǒng)對(duì)地的速度為v0，設(shè)跳離時(shí)車(chē)對(duì)地的速度為v，人對(duì)地的速度為﹣u+v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律：（M+m）v0=Mv+m（﹣u+v′），解得：v′=v+u，代入數(shù)據(jù)解得：v′=4.5m/s；故答案為：4.5．點(diǎn)評(píng)：運(yùn)動(dòng)動(dòng)量守恒定律時(shí)，一定要注意所有的速度都是相對(duì)于同一個(gè)參考系，因此該題的難點(diǎn)是人對(duì)地的速度為多大．9.如圖所示，由兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器的極板N與靜電計(jì)相接，極板M接地．用靜電計(jì)測(cè)量平行板電容器兩極板間的電勢(shì)差U．在兩板相距一定距離d時(shí)，給電容器充電，靜電計(jì)指針張開(kāi)一定角度．在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，保持電容器所帶電量Q不變．

（1）若將M板向上移，靜電計(jì)指針偏角將________．

（2）若在M、N之間插入云母板，靜電計(jì)指針偏角將________參考答案：

答案：(1)增大(2)減小10.如圖所示為“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。該實(shí)驗(yàn)裝置中傳感器K的名稱(chēng)是____________傳感器；由該實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是：__________________________________________________________________________________。參考答案：光電門(mén)；在只有重力做功的情況下，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能總量保持不變。11.盧瑟福用a粒子轟擊氮核時(shí)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.完成其核反應(yīng)方程：N+He→

.參考答案：O+H解析：由核反應(yīng)方程滿(mǎn)足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，核反應(yīng)方程為N+He→O+H。12.（5分）重力勢(shì)能實(shí)際上是萬(wàn)有引力勢(shì)能在地面附近的近似表達(dá)式，其更精確的表達(dá)式為，式中G為萬(wàn)有引力恒量，M為地球質(zhì)量，m為物體質(zhì)量，r為物體到地心的距離，并以無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的地球衛(wèi)星，在離地面高度為H處繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g，地球質(zhì)量未知，則衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度為

，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能為

。參考答案：；13.（6分）如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線(xiàn)框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線(xiàn)框面積為S，電阻為R。線(xiàn)框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)框中感應(yīng)電流的有效值I=

。線(xiàn)框從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量q=

。

參考答案：，解析：本題考查交變流電的產(chǎn)生和最大值、有效值、平均值的關(guān)系及交變電流中有關(guān)電荷量的計(jì)算等知識(shí)。電動(dòng)勢(shì)的最大值，電動(dòng)勢(shì)的有效值，電流的有效值；三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（7分）一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強(qiáng)將如何變化？請(qǐng)你從分子動(dòng)理論的觀(guān)點(diǎn)加以解釋?zhuān)绻诖诉^(guò)程中氣體對(duì)外界做了900J的功，則此過(guò)程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？（簡(jiǎn)要說(shuō)明理由）參考答案：氣體壓強(qiáng)減?。?分）一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強(qiáng)減小．（3分）一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變時(shí)，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，當(dāng)氣體對(duì)外做功時(shí)，氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對(duì)外做的功量即900J．（3分）15.(8分)如圖所示，有四列簡(jiǎn)諧波同時(shí)沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點(diǎn)，且ab＝l。在t時(shí)刻a、b兩點(diǎn)間四列波的波形分別如圖所示，則由該時(shí)刻起a點(diǎn)出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖

；頻率由高到低的先后順序依次是圖

。參考答案：

BDCA

DBCA四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(10分)如圖所示，傳送帶與水平面的夾角=30°，皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，始終保持順時(shí)針運(yùn)行，速率為v0=2m/s?，F(xiàn)把一質(zhì)量m=10kg的工件（可看做質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在皮帶的底端，經(jīng)時(shí)間t=1.9s，工件被傳送到h=1.5m的高處，取g=10m/s2。求：（1）工件與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能。參考答案：(1)由題意可知皮帶長(zhǎng)為s＝h/sin30°＝3m;工件速度達(dá)到v0前，做勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為s1＝v0ｔ1/2

工件速度達(dá)到v0后做勻速運(yùn)動(dòng)的位移為s-s1=v0(t-t1)

解得t1=0.8s

工件的加速度為a＝v0/ｔ1＝2.5m/s2

工件受的支持力N=mgcosθ

對(duì)工件應(yīng)用牛頓第二定律，得μmgcosθ-mgsinθ=ma，解得動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝(2)在時(shí)間t1內(nèi)，皮帶運(yùn)動(dòng)的位移為s2=v0t1=1.6m

工件相對(duì)皮帶的位移為Δs＝s2－s1＝0.8m

在時(shí)間t1內(nèi)，皮帶與工件的摩擦生熱為Q＝μmgcosθ·Δs＝60J

工件獲得的動(dòng)能為Ek＝mv02／２＝20J

工件增加的勢(shì)能為Ep＝mgh＝150J

電動(dòng)機(jī)多消耗的電能為W＝Q＋Ek＋Ep＝230J17.（l4分）電偶極子模型是指電量為q、相距為l的一對(duì)正負(fù)點(diǎn)電荷組成的電結(jié)構(gòu)，O是中點(diǎn)，電偶極子的方向?yàn)閺呢?fù)電荷指向正電荷，用圖(a)所示的矢量表示。科學(xué)家在描述某類(lèi)物質(zhì)的電性質(zhì)時(shí)，認(rèn)為物質(zhì)是由大量的電偶極子組成的，平時(shí)由于電偶極子的排列方向雜亂無(wú)章，因而該物質(zhì)不顯示帶電的特性。當(dāng)加上外電場(chǎng)后，電偶極子繞其中心轉(zhuǎn)動(dòng)，最后都趨向于沿外電場(chǎng)方向排列，從而使物質(zhì)中的合電場(chǎng)發(fā)生變化。

（1）如圖(b）所示，有一電偶極子放置在電場(chǎng)強(qiáng)度為E。的勻強(qiáng)外電場(chǎng)中，若電偶極子的方向與外電場(chǎng)方向的夾角為θ，求作用在電偶極子上的電場(chǎng)力繞O點(diǎn)的力矩；

（2）求圖(b)中的電偶極子在力矩的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)到外電場(chǎng)方向的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功；（3）求電偶極子在外電場(chǎng)中處于力矩平衡時(shí)，其方向與外電場(chǎng)方向夾角的可能值及相應(yīng)的電勢(shì)能；

（4）現(xiàn)考察物質(zhì)中的三個(gè)電偶極子，其中心在一條直線(xiàn)上，初始時(shí)刻如圖(c）排列，它們相互間隔距離恰等于1。加上外電場(chǎng)EO后，三個(gè)電偶極子轉(zhuǎn)到外電場(chǎng)方向，若在圖中A點(diǎn)處引入一電量為+q0的點(diǎn)電荷(q0很小，不影響周?chē)妶?chǎng)的分布），求該點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力的大小。參考答案：解析：（1）由題意可知電場(chǎng)力的力臂為lsinθ，故力矩M＝2×E0q×lsinθ＝E0qlsinθ。

（2）W＝2E0q×(l－lcosθ)＝E0ql（1－cosθ）。

（3）電偶極子在外電場(chǎng)中處于力矩平衡時(shí)，電偶極子的方向與外加電場(chǎng)的夾角0或者π。

①當(dāng)電偶極子方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同時(shí)，即夾角為零時(shí)（如圖所示）由于電偶極子與電場(chǎng)垂直時(shí)電勢(shì)能為零，所以該位置的電勢(shì)能等于由該位置轉(zhuǎn)到與電場(chǎng)垂直時(shí)電場(chǎng)力所做的功，電勢(shì)能EP1=－E0ql。

②當(dāng)電偶極子方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反時(shí)，即夾角π為時(shí)同理可得，電勢(shì)能EP2=E0ql。

（4）由題意知F＝E0q0－218.一個(gè)半徑R為0.6m的光滑半圓細(xì)環(huán)豎直放置并固定在水平桌面上，O為圓心，A為半圓環(huán)左邊最低點(diǎn)，C為半圓環(huán)最高點(diǎn)。環(huán)上套有一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球甲，甲可以沿著細(xì)環(huán)軌道在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。在水平桌面上方固定了B、D兩個(gè)定滑輪，定滑輪的大小不計(jì)，與半圓環(huán)在同一豎直平面內(nèi)，它們距離桌面的高度均為h=0.8m，滑輪B恰好在O點(diǎn)的正上方?，F(xiàn)通過(guò)兩個(gè)定滑輪用一根