江苏省淮安市光明中学2020-2021学年高三物理月考试卷含解析

江苏省淮安市光明中学2020-2021学年高三物理月考试卷含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. 如图所示，物体的质量为2 kg，两根轻细绳AB和AC的一端固定于竖直墙上，另一端系于物体上(∠BAC=θ=60°)，在物体上另施加一个方向与水平线也成θ角的拉力F，若要使绳都能伸直，下列F中不可能的是（取g＝10 m/s2）
A． B．
C． D．
参考答案：
A
2. 关于“探究动能定理”的实验中，下列叙述正确的是（）
A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C．放小车的长木板应该尽量使其水平
D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
参考答案：
D
3. 将一小物体以初速v0竖直上抛，若物体所受空气阻力大小不变，则小物体在到达最高点的最后一秒和离开最高点的第一秒时间内通过的路程s1和s2、速度的变化量△v1和△v2的大小关系为
A．s1＞s2 B．s1＜s2 C．△v1＞△v2 D．△v1＜△v2
参考答案：
AC
4. 在电磁学发展的历程中一些物理学家做出了重要贡献，以下说法中符合实际的是
A.库仑发现了电流周围有磁场
B奥斯特研究电场性质时引入了电场线概念C.欧姆通过多次实验发现了在一段电阻电路里电流与电压的定量关系
D，法拉第与愣次同时发现了感应电动势与磁通量的变化率成正比
参考答案：
C
5.
一质量为M的人手握长为l轻绳(不可伸长)一端，绳的另一端栓一质量为m的小球，今使小球在竖直平面内做圆周运动，若小球刚好能经过圆周的最高点，则在小球运动过程中，下面说法正确的是：（）
A．人对地面的最小压力等于Mg B．人对地面的最小压力小于Mg
C．人对地面的最大压力等于(M+m)g D．人对地面的最大压力大于(M+m)g
参考答案：
答案：BD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中
（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做运动；
（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得
x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为 m/s2.
参考答案：
（1）不挂（2分）；匀速（2分）（2）0.6（4分）
7. 如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60 J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为EK=__________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7 J时，物体的机械能为E=_________J。

参考答案：
EK=60 J、 E=28 J
8. (4分)如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°。

则D点电场强度大小为；若将点电荷-q从O 移向C，其电势能。

(选填：“增大”、“减小”或“不变”)
参考答案：
答案：零；增大
9. 某登山爱好者在攀登珠穆朗玛峰的过程中，发现他携带的手表表面玻璃发生了爆裂。

这种手表是密封的，出厂时给出的参数为：27℃时表内气体压强为1×105Pa；在内外压强差超过6×104Pa时，手表表面玻璃可能爆裂。

已知当时手表处的气温为－13℃，则手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为__________Pa；已知外界大气压强随高度变化而变化，高度每上升12m，大气压强降低133Pa。

设海平面大气压为1×105Pa，则登山运动员此时的海拔高度约为_________m。

参考答案：
答案： 8.7×104，6613（数值在6550到6650范围内均可）
10. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做运动；
（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得
x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为 m/s2.
参考答案：
（1）不挂（2分）；匀速（2分）（2）0.6（4分）
（1）这是平衡摩擦力的实验步骤。

（2）利用匀变速直线运动的推论得：，T=0.1s,再代入题给数据即可解答。

11. 传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，下图是一种测定位移的电容式传感器电路。

在该电路中，闭合开关S一小段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中，通过电流表G的电流_________（填“方向由a至b”“方向由b至a”或“始终为零”）。

参考答案：
方向由a到b
12. 下图是一辆连有纸带的小车做匀变速直线运动时，打点计时器所打的纸带的一分．打点频率为50Hz，图中A、B：C、D、E、F…是按时间顺序先后确定的计数点（每两个计数点间有四个实验点未画出）．用刻度尺量出AB、DE之间的距离分别是2．40cm和0．84cm．
（1）那么小车的加速度大小是 m/s2，方向与小车运动的方向相。

（2）若当时电网中交变电流的频率变为60Hz，但该同学并不知道，那么做实验的这个同学测得的物体加速度的测量值与实际值相比____（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）．
参考答案：
（1）0.52 反（2）偏小
：（1）每两个计数点间有四个实验点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s 根据运动学公式得：△x=at2，
a= =0.52m/s2，
由于从A到F相邻的计数点位移逐渐减小，所以纸带做减速运动，加速度方向与小车运动的方向相反．
如果在某次实验中，交流电的频率变为60Hz，那么实际打点周期变小，
根据运动学公式△x=at2得：真实的加速度值就会偏大，
所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小。

13. 19．如上右图所示，物体A重30N，用F等于50N的力垂直压在墙上静止不动，则物
体A 所受的摩擦力是
N；物体B重30N，受到F等于20N的水平推力静止不动，则物体B所受的摩擦力
是 N。

参考答案：
30 20
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10 m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：
(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？
(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？
(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。

参考答案：
(1)0 ，50N (2)25N ，30N (3)7.5m/s2
【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.
(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：
代入数据解得：N1=25N，N2=30N
(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：
代入数据解得：
答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N
(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.
(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。

15. 将下图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成），要求：
A．电路能改变电磁铁磁性的强弱；
B．使小磁针静止时如图所示。

参考答案：
（图略）要求画出电源和滑动变阻器，注意电源的正负极。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，A、B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板，两板间的电压为U1=100V，
C、D是水平放置的平行金属板，板间距离为d=0.2m，板的长度为L=1m，P是C板的中点，A、B两板小孔连线的延长线与C、D两板的距离相等，将一个负离子从板的小孔处由静止释放，求：
（1）为了使负离子能打在P点，C、D两板间的电压应为多少？哪板电势高？
（2）如果C、D两板间所加的电压为4V，则负离子还能打在板上吗？若不能打在板上，它离开电场时发生的侧移为多少？
参考答案：
（1）设负离子的质量为m，电量为q，从B板小孔飞出的速度为v0，
由动能定理 U1q = mv02 --------------- ①
x = v0t --------------- ②
y = at2 --------------- ③
a = --------------- ④
y = --------------- ⑤
负离子打在P点，x=，y = ，
可得U2= 32V，且C板电势高 --------------- ⑥17. （21分）如图（一）所示的竖直平面内有范围足够大、水平向右的匀强电场，一轨道由两段直杆和一半径为0.20m的半圆环组成，固定在纸面所在的竖直平面内。

直杆MN、PQ水平且足够长，MNAP段是光滑的（其中A点是半圆环的中点），PQ段是粗糙的。

现有一质量为m、带电＋q的小环甲（可视为质点）套在MN杆上，它所受电场力为其重力的0.4倍。

（1）将小环甲从N点左侧1. 6m处由静止开始释放，如图（一），且知小环甲与直杆PQ间的动摩擦因数为0. 5，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，求小环甲在水平杆PQ上通过的路程。

（2）若另一质量也为m、不带电的绝缘小环乙（视为质点）套在MN杆上的N点，如图（二），现从NM杆上的D点由静止释放小环甲，小环甲此后与乙碰撞时间极短，且碰后瞬间两者速度相同但不粘连，乙环沿NAP运动到P点时刚好停止，求DN间的距离x0。

参考答案：
解析：
（1）因为甲在PQ上运动s停下时，山子电场力小于摩擦力，将不再运动，对整个运动过程，由动能定理：
qE·L－mg·2R－qE·s－μmg·s＝0 4分
qE＝0.4mg 1分
得：s＝0.27m3分
（2）甲、乙在N点碰撞前，设甲的速度为v，甲从D点到N点,由动能定理有：
qEx0＝ 2分
设甲、乙在N点碰撞后的速度为v N ，由动量守恒守律有：
mv＝2m v N2分
甲、乙整体从N点到A点，由动能定理有：
－mgR＋qER＝－3分
碰后甲乙共同运动到A点分离，由乙刚好能达到P点，从A到P，对乙由机械能守恒定律：mgR
＝3分
联立以上各式得：x0＝3.6m 3分
18. （10分）如图所示是利用光电效应现象测定金属极限频率的实验原理图，其中电源电动势为E，内阻为r，R0的总电阻为4r，两块平行金属板相距为d，当N受频率为υ的紫外线照射后，将发射沿不同方向运动的光电子，形成电流，从而引起电流计的指针偏转，若闭合开关S，调节R0逐渐增大极板间电压，可以发现电流逐渐减小。

当电压表示数为U时，电流恰好为零。

（已知普朗克常量h、电子电荷量e、电子质量m、光速为c）则
（1）金属板N的极限频率为多大？
（2）切断开关S，在MN间加垂直于纸面的匀强磁
场，逐渐增大磁感应强度，也能使电流为零，当磁感应强
度B为多大时，电流恰好为零？
参考答案：
⑴当电压为U，电流为零时有（2）由题意知。