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北京前進大學2021年高三物理月考試題含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計15分.每小題只有一個選項符合題意1.(單選)如圖,一物體在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做勻速直線運動,則下列說法正確的是【
】A.物體可能不受彈力作用 B.物體可能受三個力作用C.物體可能不受摩擦力作用D.物體一定受四個力作用參考答案:D2.電視顯像管的第二和第三陽極是兩個直徑相同的同軸金屬圓筒,兩電極間的電場即為顯像管中的主聚焦電場.圖中所示為主聚焦電場中的等勢面,數(shù)字表示電勢值(單位:V),A、B為等勢面與中心軸線的交點.已知AB兩點間距為1cm,電子從第二陽極運動到第三陽極,則下列說法正確的是()A.圖中曲線為各電子聚焦過程中的運動軌跡B.中心點O處的電場強度大于94V/mC.電子沿中心軸線運動時先加速再減速D.電子聚焦過程中加速度逐漸變小參考答案:B3.(多選題)如圖所示,勁度系數(shù)為k的彈簧下懸掛一個質(zhì)量為m的重物,處于靜止狀態(tài),手托重物使之緩慢上移,直到彈簧恢復原長,然后放手使重物從靜止開始下落,重物下落過程中的最大速度為V,不計空氣阻力,則下列說法正確的是()A.手對重物做的功B.重物從靜止下落到速度最大過程中重物克服彈簧所做的功為C.彈性勢能最大時小球加速度大小為gD.最大的彈性勢能為參考答案:BCD【考點】動能定理的應用;牛頓第二定律.【專題】動能定理的應用專題.【分析】了解研究對象的運動過程是解決問題的前提,根據(jù)題目已知條件和求解的物理量選擇物理規(guī)律解決問題.手托重物使之緩慢上移,直到彈簧恢復原長,然后放手,根據(jù)動能定理求得手對重物做的功.當重物受到向上的彈簧彈力大小等于重力時,速度達到最大,然后重物會繼續(xù)向下運動,當物體下落到速度為零時,彈簧伸長最大,彈性勢能最大,根據(jù)動能定理求解.【解答】解:A、勁度系數(shù)為k的彈簧下懸掛一個質(zhì)量為m的重物,處于靜止狀態(tài),彈簧的伸出量x=,手托重物使之緩慢上移,直到彈簧恢復原長,然后放手,根據(jù)動能定理得W1+WG+W彈=0手對重物做的功W1=+W彈,故A錯誤.B、重物下落過程中,當重物受到向上的彈簧彈力大小等于重力時,速度達到最大,重物從靜止下落到速度最大過程中根據(jù)動能定理得W′2+W′G=﹣0重物克服彈簧所做的功為,故B正確.C、當重物受到向上的彈簧彈力大小等于重力時,速度達到最大,然后重物會繼續(xù)向下運動,當物體下落到速度為零時,彈簧伸長最大,彈性勢能最大,此時彈簧伸出量為2,根據(jù)牛頓第二定律得:a==g所以彈性勢能最大時小球加速度大小為g,故C正確.D、當物體下落到速度為零時,彈簧伸長最大,彈性勢能最大,重物從靜止開始下落到速度為零時,根據(jù)動能定理研究得mg?2+W彈=0﹣0=0W彈=﹣彈簧彈力做功量度彈性勢能的變化,所以最大的彈性勢能為,故D正確.故選BCD.4.(單選)下列說法正確的是()A.合力必大于分力B.物體受摩擦力時一定受彈力C.處于完全失重狀態(tài)下的物體不受重力作用D.運動物體所受摩擦力的方向一定和它運動方向相反參考答案:考點:牛頓運動定律的應用-超重和失重..專題:牛頓運動定律綜合專題.分析:由力的平行四邊形定則可知,合力與分力的關(guān)系:可能大于,也可能小于或等于;由摩擦力產(chǎn)生的條件,即可判定;只受重力時,處于完全失重;滑動摩擦力的方向與相對運動方向相反.解答:解:A、合力可能小于分力,也可能大于,也可能等于,故A錯誤;B、有摩擦力一定有彈力,而有彈力不一定有摩擦力,故B正確;C、完全失重狀態(tài)下的物體只受重力作用,故C錯誤;D、受滑動摩擦力的方向一定和它相對運動方向相反,當摩擦力為動力時,摩擦力的方向與運動方向相同,故D錯誤.故選:B點評:考查合力與分力的大小關(guān)系,掌握力的平行四邊形定則的應用,注意摩擦力產(chǎn)生的條件,理解完全失重的受力,當心滑動摩擦力的方向與運動的方向的關(guān)系.5.以初速度v1沿AB方向向右平拋一小球甲,小球甲將擊中坑內(nèi)的最低點D;若在甲球拋出的同時,在C點以初速度v2沿平行BA方向向左平拋另一小球乙,也恰能擊中D點。已知∠COD=60°,甲、乙兩小球的質(zhì)量相同,不計空氣阻力,則A.甲、乙兩小球初速度的大小之比v1:v2=:3B.在擊中D點前的瞬間,重力對甲、乙兩小球做功的瞬時功率之比為:1C.甲、乙兩球在此過程中速度變化量的大小之比為2:1D.逐漸增大小球甲拋出速度v1的大小,甲球可能垂直撞到坑內(nèi)BCD上參考答案:AB根據(jù)幾何關(guān)系知,下降的高度之比2:1,根據(jù):,可得時間之比為:,根據(jù):,因為水平位移之比為,解得兩小球初速度之比,故A正確;根據(jù),以及P=mgvy知,重力做功的瞬時功率,根據(jù)幾何關(guān)系知,下降的高度之比2:1,則重力做功的瞬時功率之比,故B正確;平拋小球速度的變化量即為豎直分速度,而豎直分速度與下落的時間成正比,所以兩球速度變化量的大小之比應為,故C錯誤;逐漸增大小球甲拋出時速度的大小甲球不可能垂直撞到球壁BCD上,因為根據(jù)平拋速度的反向延長線過水平位移的中點這一推論,垂直撞到球壁的速度反向延長線必定過圓心O,而O點不是水平位移的中點,故D錯誤。所以AB正確,CD錯誤。二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.如圖所示的電路中,電源電動勢V,內(nèi)電阻Ω,當滑動變阻器R1的阻值調(diào)為Ω后,電鍵S斷開時,R2的功率為W,電源的輸出功率為W,則通過R2的電流是A.接通電鍵S后,A、B間電路消耗的電功率仍為W.則Ω.
參考答案:0.5;7.某實驗小組利用彈簧秤和刻度尺,測量滑塊在木板上運動的最大速度。實驗步驟如下:①用彈簧秤測量橡皮泥和滑塊的總重力,記作G;②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上,通過水平細繩和固定彈簧秤相連,如圖甲所示。在A端向右拉動木板,等彈簧秤讀數(shù)穩(wěn)定后,將讀數(shù)記作F;③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量,重復步驟①②;實驗數(shù)據(jù)如下表所示:G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.620.830.991.221.371.61④如圖乙所示,將木板固定在水平桌面上,滑塊置于木板上左端C處,細繩跨過定滑輪分別與滑塊和重物P連接,保持滑塊靜止,測量重物P離地面的高度h;⑤滑塊由靜止釋放后開始運動,最終停在木板上D點(未與滑輪碰撞),測量C、D間距離S。完成下列作圖和填空:(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定的坐標紙(見答題卡)上作出F—G圖線。(2)由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)=____________(保留2位有效數(shù)字)(3)滑塊最大速度的大小=__________________(用h、s、和重力加速度g表示。)參考答案:(1)如右圖所示(2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42均正確)(3)解析:(1)根據(jù)描點法在F-G圖象上描出各點,再連接起來,如圖所示;
(2)由圖甲可知F=μG,則F-G圖象上的直線的斜率代表μ值的大?。蒄-G圖象可知μ=≈0.40;(3)當重物P剛好下落到地面時,滑塊的速度v最大,此時滑塊的位移為h,此后滑塊做加速度為μg的勻減速運動,由公式v2-v02=2as知:滑塊的最大速度vmax滿足:vmax2=2μg(S-h),則vmax=8.為了用彈簧測力計測定木塊A和長木板B間的動摩擦因數(shù)μ,甲、乙兩同學分別設(shè)計了如圖所示的甲、乙兩個試驗方案.(1)為了用某一彈簧測力計的示數(shù)表示A和B之間的滑動摩擦力大小,你認為方案甲更易于操作.簡述理由因為甲方案拉木塊時不需要勻速拉動.(2)若A和B的重力分別為100N和150N,當甲中A被拉動時,彈簧測力計a示數(shù)為60N,b示數(shù)為110N,則A、B間的動摩擦因數(shù)為0.4.參考答案:考點:探究影響摩擦力的大小的因素.專題:實驗題.分析:(1)實驗中我們是根據(jù)拉力與摩擦力是一對平衡力的原理,才通過測力計讀出摩擦力大小的,因此,在操作時要保持物體做勻速直線運動,這也是實驗操作中較難保持的地方,方案甲很好地解決了這一問題;(2)根據(jù)公式f=μN可對動摩擦因數(shù)進行計算,但關(guān)鍵是要分析出摩擦力f的大小.解答:解:(1)由圖示實驗可知,甲方案中拉動物體A,不需要控制物體A做勻速直線運動,且彈簧測力計靜止,便于彈簧測力計讀數(shù);乙方案中用彈簧測力計拉動A,需要控制A做勻速直線運動,難于控制A做勻速直線運動,另一當面彈簧測力計是運動的,難于準確讀數(shù),因此甲方案更易于操作.(2)由題意可知,在甲方案中,兩物體接觸面受到的壓力等于B的重力,即N=150N,彈簧測力計a的示數(shù)等于兩物體接觸面間摩擦力的大小,即f=60N.由公式f=μN得,動摩擦因素μ===0.4.故答案為:(1)甲;因為甲方案拉木塊時不需要勻速拉動;(2)0.4.點評:本題考查了作用力與反作用力、平衡力的關(guān)系,并且要判斷在不同的情況下接觸面受到的正壓力的大小,特別是注意根據(jù)給出的各個彈簧測力計的示數(shù),分析判斷出要用哪一個數(shù)據(jù),是解答本題的難點,這對于學生有一定的迷惑性.9.已知繞中心天體做勻速圓周運動的星體的軌道半徑r,運動周期為T。
(1)若中心天體的半徑為R,則其平均密度ρ=_______(2)若星體是在中心天體的表面附近做勻速圓周運動,則其平均密度的表達式ρ=_______。參考答案:答案:10.(6分)變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度檔,下圖是某一“奇安特”變速車齒輪轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)示意圖,圖中A輪有48齒,B輪有42齒,C輪有18齒,D輪有12齒。那么該車可變換________種不同檔位;且A與D輪組合時,兩輪的角速度之比wA:wD=_____________。
參考答案:4;1:411.在做《研究勻變速直線運動》的實驗時,某同學得到一條紙帶,如圖所示,每隔四個計時點取一個計數(shù)點,已知每兩個計數(shù)點間的距離為x,且x1=0.96cm,x2=2.88cm,x3=4.80cm,x4=6.72cm,x5=8.64cm,x6=10.56cm,電磁打點計時器的電源頻率為50Hz.計算此紙帶的加速度大小a=___________m/s2,打第四個計數(shù)點時紙帶的速度大小v=___________m/s.參考答案:1.92
0.57612.已知引力常量月球中心到地球中心的距離及和月球繞地球運行的周期T。僅利用這三個數(shù)據(jù),可以估算出的物理量有()。A.月球的質(zhì)量B.地球的密度C.地球的半徑D.月球繞地球運行速度的大小參考答案:D【詳解】研究月球繞地球做勻速圓周運動,根據(jù)萬有引力提供向心力,列出等式,得,所以可以估算出地球的質(zhì)量,不能估算出月球的質(zhì)量;由題中條件不能求解地球的半徑,也就不能求解地球的密度;故ABC錯誤。研究月球繞地球做勻速圓周運動,根據(jù)圓周運動知識得:月球繞地球運行速度的大小,故D正確。故選D。13.12.某同學將量程為200μA、內(nèi)阻為500Ω的表頭μA改裝成量程為1mA和10mA的雙量程電流表,設(shè)計電路如圖(a)所示。定值電阻R1=500Ω,R2和R3的值待定,S為單刀雙擲開關(guān),A、B為接線柱?;卮鹣铝袉栴}:(1)按圖(a)在圖(b)中將實物連線;(2)表筆的顏色為
色(填“紅”或“黑”)(3)將開關(guān)S置于“1”擋時,量程為
mA;(4)定值電阻的阻值R2=
Ω,R3=
Ω。(結(jié)果取3位有效數(shù)字)(5)利用改裝的電流表進行某次洞里時,S置于“2”擋,表頭指示如圖(c)所示,則所測量電流的值為
mA。
參考答案:(1)如圖;(2)黑;(3)10;(4)225,250;(5)0.780(0.78同樣給分)
三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.(2013?黃岡模擬)某種材料的三棱鏡截面ABC如圖所示,底邊BC水平且鍍銀,其中∠A=90°,∠B=60°,一束豎直向下的光束從AB邊上的M點入射,經(jīng)過BC面反射后,從AC邊上的N點平行于BC邊射出,且MN連線平行于BC.求:(Ⅰ)光線在M點的折射角;(Ⅱ)三棱鏡的折射率.(可用根式表示)參考答案:(Ⅰ)光線在M點的折射角是15°;(Ⅱ)三棱鏡的折射率是.考點: 光的折射定律.專題: 光的折射專題.分析: (Ⅰ)由幾何知識求出光線在M點的入射角和折射角.(Ⅱ)運用折射定律求解三棱鏡的折射率.解答: 解:(Ⅰ)如圖,∠A=90°,∠B=60°,∠C=30°.由題意可得∠1=∠2=60°,∠NMQ=30°,∠MNQ=60°.根據(jù)折射定律,可得:∠PMQ=∠PNQ.根據(jù)反射定律,可得:∠PMN=∠PNM.即為:∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ.故折射角∠PMQ=15°(Ⅱ)折射率n==答:(Ⅰ)光線在M點的折射角是15°;(Ⅱ)三棱鏡的折射率是.點評: 本題是幾何光學問題,作出光路圖,運用幾何知識求出入射角和折射角是解題的關(guān)鍵之處,即能很容易解決此類問題.15.(8分)為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程的正確性,設(shè)計了如下實驗:用動能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li,生成兩個粒子,測得兩個粒子的動能之和為MeV。寫出該反應方程,并通過計算說明正確。(已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、)參考答案:核反應方程為核反應的質(zhì)量虧損,由質(zhì)能方程可得,質(zhì)量虧損相當?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV,這些能量來自核反應中,在誤差允許的范圍內(nèi)可認為相等,所以正確。四、計算題:本題共3小題,共計47分16.甲、乙兩車從同一地點出發(fā)同向運動,其圖像如圖所示.試計算:
(1)從乙車開始運動多少時間后兩車相遇?
(2)相遇處距出發(fā)點多遠?(3)相遇前兩車的最大距離是多少?參考答案:解:從圖像知兩車初速加速度分別為:
,做勻加速運動.(1)兩車相遇位移相等,設(shè)乙車運動t秒后兩車相遇,則甲、乙兩車的位移為
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