2021年山东省潍坊市临朐新华中学高三物理月考试卷含解析

2021年山东省潍坊市临朐新华中学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. （多选）理想变压器原线圈两端输入的交变电流电压如图所示，变压器原、副线圈的匝数比为11：2，如图乙所示，定值电阻R0=10Ω，R为滑动变阻器，则下列说法正确的是（）
A．电压表的示数为56.5V
B．变压器输出电压频率为50Hz
C．当滑动变阻器接入电路的阻值减少时，变压器的输入功率增大
D．当滑动变阻器阻值调为零时，变压器的输出功率为160W
参考答案：
BCD
考点：变压器的构造和原理；电功、电功率．
专题：交流电专题．
分析：变压器中电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，输入功率等于输出功率，电表显示有效值．解答：解：A、原线圈电压有效值为220V，变压器原、副线圈的匝数比为11：2，根据电压与匝数成正比知电压表示数为40V，故A错误；
B、由甲图知周期0.02s，则ω=100π，f= =50Hz，故B正确；
C、滑动触头P向a下移动，电阻变小，副线圈电压不变，电流增加，故输入功率等于输出功率增加，C正确；
D、当滑动变阻器电阻值为零时，输出功率P= = =160W，故D正确；
故选：BCD
点评：做本类题目除了要掌握变压器的特点外，还要根据闭合电路的欧姆定律分析负载变化所引起的电流变化．
2. 在做“互成角度的两个力的合成”实验时，以下说法中错误的有（）
A．用两只弹簧秤拉橡皮筋时，应使两细绳套之间的夹角为90o，以便算出合力的大小
B．用两只弹簧秤拉橡皮筋时，结点的位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合
C．若用两只弹簧秤拉时合力的图示F与用一只弹簧秤拉时拉力的图示F’不完全重合，说明“力的合成”的平行四边形定则不一定普遍成立
D．若F1和F2的方向不变，而大小各增加1N，则合力F的方向不变，大小也增加1N
参考答案：ACD
3. （单选）如图所示，在倾角为θ=30°的足够长的光滑斜面上，一质量为2kg的小球自与斜面底端P 点相距0.5m处，以4m/s的初速度沿斜面向上运动。

在返回P点之前，若小球与P点之间的距离为，重力加速度g取10m/s2。

则d与t的关系式为（）
A．
B．
C．
D．
参考答案：
D
4. （多选）如图所示为竖直平面内的直角坐标系。

一质量为m的质点，在恒力F和重力的作用下，从坐标原点O以一定初速度（不为零）开始沿直线ON斜向下做直线运动，直线ON与y轴负方向成θ角(θ<45°)。

不计空气阻力，则以下说法正确的是（）
A、恒力F的大小不可能为mg
B、当F=2mg时，质点动能可能减小
C、当F=mgsinθ时，质点的机械能守恒
D、当F=mgtanθ时，质点的机械能可能减小也可能增大
参考答案：
BCD 解析：质点只受重力G和拉力F，质点做直线运动，合力方向与ON共线，（可能与ON方向相同也可能相反）如图：
A 、若ON 在F 与G 的角平分线上，则F 的大小等于mg ，故A 错误；
B 、当F=2mg 时，如下图，合力的方向与运动方向相反，合力做负功，动能减小，故B 正确；
．
C 、当F=mgsin θ时，F 与速度方向垂直，F 不做功，质点的机械能是守恒的．故C 正确．
D 、若F=mgtan θ，由于mgtan θ＞mgsin θ，故F 的方向与ON 不再垂直，有两种可能的方向，F 与物体的运动方向的夹角可能大于90°，也可能小于90°，即拉力F 可能做负功，也可能做正功，重力做功不影响机械能的变化，则根据功能关系，物体机械能变化量等于力F 做的功，即机械能可能增加，也可能减小；故D 正确；故选：BCD ．
5. （单选）如图所示，两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂，弹簧下端用光滑细绳连接，并有一光滑的轻滑轮放在细绳上，当滑轮下端挂一重为G 的物体后，滑轮下滑一段距离，则下列结论正确的有（ ）
重物下降的距离为
重物下降的距离为
参考答案：
解答： 解：对滑轮受力分析如图：
因为F1、F2是同一根绳上的力，故大小相等，即：F1=F2 由平衡条件得：F1+F2=G 解得：F1=
由胡克定律公式F=kx 得： 弹簧1伸长量为：
x1==
弹簧2伸长量为：
x2==
弹簧共伸长：
x=x1+x2=+=
重物下降的距离为：d==
故AC 错误，BD 正确； 故选：BD ．
6. (12分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F 及质量m 的关系实验。

如图(a)为实验装置简图，A 为小车，B 为打点计时器，C 为装有砂的砂桶，D 为一端带有定滑轮的长
方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重量，小车运动加速度a可用纸带上点求得：
(1)图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz)，试由图中数据求出小车加速度值；
(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：
根据上表数据，为直观反映：F不变时，a与m的关系，请在方格坐标纸中选择恰当物理
量，建立坐标系，并作出图线.从图线中得到：F不变时，小车加速度a与质量之间定量关系式是_____________. (3)保持小车质量不变，改变砂和砂桶重量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F 图线，如图(d)所示，该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是
_______________________________________________.
参考答案：
答案：(1)，T=0.04s，a=3.0m/s2(4分)
(2)如图所示，(作图2分，结论3分)(3)实验前未平衡摩擦力(3分)
7. 从地面A处竖直上抛一质量为m的小球，小球上升到B点时的动能与小球上升到最高点后
返回至C点时的动能相等，B点离地高度为，C点离地高度为．空气阻力f =0.1mg，大小不变，则小球上升的最大高度为_________；小球下落过程中从B点到C点动能的增量为
___________．
参考答案：
4h ； 0.6mgh
8. 图示是某时刻两列简谐横波的波形图，波速大小均为10m/s，一列波沿x轴正向传播(实线所示)；另一列波沿x轴负向传播(虚线所示)，则在x轴上质点a(x=1m)和b(x=2m)中，质点___________(选填“a”或“b”)振动加强，从该时刻起经过0.1s时，c质点坐标为___________。

参考答案：
(1). a (2). （3m,0.4m）
【详解】(1)两列波长相同的波叠加，由图象知，b、d两点都是波峰与波谷相遇点，则b、d两点振动始终减弱，是振动减弱点；
(2)由图象可知，两列波的波长都为λ=4m，则周期,而，c点此时向上运
动，经过到达波谷，此时y方向的位移为y=-2A=-0.4cm，故c点的坐标为（3m，-0.4cm）.
【点睛】本题考查了波的叠加原理，要知道波峰与波峰或波谷与波谷相遇点振动加强，波峰与波谷相遇点振动减弱，要注意：振动加强点并不是位移始终最大.
9. 如图所示，直角玻璃棱镜中∠A=70°，入射光线垂直于AB面。

已知玻璃的折射率为，光在AC面上反射后经BC面反射从AC面第一次射出，则光线在BC面_______（填“发生”或“不发生”）全反射，光线从棱镜AC边第一次射入空气时的折射角为_______。

参考答案：
发生；450 10. 某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。

将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v=8cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。

同学们测出某时刻R的坐标为（3，8）,此时R
的速度大小为 cm/s，
R 在上升过程中运动轨迹的示意图是。

（
R视为质点）
参考答案：
10 cm/s， D
11. （选修3-3）（6分）蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质．某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热
Q1，对外做功W，又对低温热源放热Q2，工质完全回复初始状态，内能没有变化．根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W三者之间满足的关系是．热机的效率不
可能达到100%，从能量转换的角度，说明能不能完全转化
为能．
参考答案：
答案：（2分）内（2分）机械（2分）
12. 在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v0，则阴极材料的逸出功等于
_________；现用频率大于v0的光照射在阴极上，若在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为_________；若入射光频率为v（v>v0），则光电子的最大初动能为_________。

参考答案：
（1）hv0；eU ；hv-h v0
13. （4分）物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量。

如图所示，探测线圈与冲击电流计G串联，线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R，利用上述电路可以测量被测磁场的磁感应强度。

现将线圈放在被测匀强磁
场中，开始时让线圈平面与磁场垂直，然后把探测线圈翻转180°，此过程中，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q 。

由上述数据可知：
①该过程中穿过线圈平面的磁场变化量是 ； ②被测磁场的磁感应强度大小为 。

参考答案：
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （10分）在2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新的时代即将到来。

“神舟七号”围绕地球做圆周运动时所需的向心力是由 提供，宇航员翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手（相对速度近似为零），则它
（填“会”或“不
会”）做自由落体运动。

设地球半径为R 、质量为M ，“神舟七号”距地面高度为h ，引力常数为G ，试求“神舟七号”此时的速度大小。

参考答案：
答案：地球引力（重力、万有引力）； 不会。

（每空2分）
以“神舟七号”为研究对象，由牛顿第二定律得： （2分）
由匀速圆周运动可知： （2分）
解得线速度 （2分）
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. 一等腰直角三棱镜的截面如图所示，设底边长为4a ，一细束光线从AC 边的中点P 沿平行底边AB 方向射入棱镜后，经AB 面反射后从BC 边的Q 点平行入射光线射出，已知Q 点到底边的距离为0.5a ，求该棱镜的折射率。

参考答案：
解析：作光路图及辅助线如图 根据光路的可逆性可知
17. 如图所示，在xOy坐标系中有虚线OA，OA与x轴的夹角θ=300，OA与y轴之间的区域有垂直纸面向外的匀强磁场，OA与x轴之间的区域有沿x轴正方向的匀强电场，已知匀强磁场的磁感应强度B=0.25 T，匀强电场的电场强度E=5×105 N/C。

现从y轴上的P点沿与y轴正方向夹角600的方向以初速度v0=5×105 m/s射入一个质量m=8×10－26 kg、电荷量q=+8×10－19 C的带电粒子，粒子经过磁场、
电场后最终打在x轴上的Q点，已知P点到O的距离为m(带电粒子的重力忽略不计)。

求：
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径；
(2)粒子从P点运动到Q点的时间；
(3)Q点的坐标．
参考答案：
解：(1)由F向= qv0B= m得r= = 0.2 m. （4分）
(2)粒子由P点进入磁场，由于∠O′PO= 300，延长PO′交OA于O″，则PO″⊥OA，则PO″=OP cos
300= 0.3 m，则O′O″=PO″－PO′= 0.1 m得O′O″=O′M，即得∠O′MO″= 300 （2分）
由此得出粒子从OA边射出时v0与OA的夹角为600，即得从OA边射出时v0与x轴垂直。

（2分）从P点到Q点的时间为在磁场中运动的时间t1和电场中运动的时间t2之和。

t1= =8.37×10－7 s
（2分）
粒子从P点到Q点的时间为t =t1＋t2=1.18×10－6 s （2分）
(3)粒子在电场中qE=ma，a = =5×1012 m/s2
水平位移x2= at22= 0.3 m （3分）
粒子在磁场中水平位移x1=r＋r sin 300=0.3m （2分）
故x= x1＋x2= 0.6 m 即Q点的坐标为（0.6 m,0）（3分）
18. 如图所示，水平放置的A、B 是两个相同气缸，其长度和截面积分别为20 cm和10 cm2，C 是可在气缸内无摩擦滑动的、厚度不计的活塞，D为阀门，整个装置均由导热良好材料制成．开始阀门关闭，A 内有压强为pA = 2.0×105 Pa 的氮气，B 内有压强为pB = 1.2×105 Pa的氧气；阀门打开后，活塞C开始移动，最后达到平衡．试求活塞C 移动的距离及平衡后B 中气体的压强．假设环境温度始终
不变．
参考答案：
设平衡后活塞向右移动的距离为x，平衡后B中气体压强为p，活塞移动前与平衡后的温度相同，则由玻意耳定律得：
对A部分气体有：pALS=p(L+x)S (2分)
对B部分气体有：pBLS=p(L-x)S (2分)
代入相关数据解得：
x=5cm (1分)
p=1.6×105Pa (1分)。