广东省佛山市南海区西樵高级中学2021届高三物理下学期2月月考试题.doc

广东省佛山市南海区西樵高级中学2021届高三物理下学期2月月考试题

广东省佛山市南海区西樵高级中学2021届高三物理下学期2月月考试题

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14

广东省佛山市南海区西樵高级中学2021届高三物理下学期2月月考试题
本试卷共6页，16小题，满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷（选择题共46分）
一、单项选择题:本题共7小题，每小题4分共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。
1.在下列仪器中，均能测量国际单位制中物理基本量的是
A.螺旋测微器、电压表、打点计时器
B.天平、游标卡尺、电流表
C.温度计米尺、欧姆表
D.电能表、电流表、秒表
2.如图所示，两个完全相同的小球A、B，在某一高度处以大小相同的初速度分别沿水平方向和竖直方向抛出，落到水平地面上。若以地面为参考平面，不计空气阻力，则两小球落地时

A.速度相同 B.所受重力的瞬时功率相同
C.机械能相同 D.动量相同
3.在图示电路中，当开关S断开时，用光子能量为2.6eV的一束光照射阴极P，发现电流表的示数不为零；合上开关S，调节滑动变阻器，发现当电压表的示数小于0.6V时，电流表的示数仍不为零；当电压表的示数大于或等于0.6V时，电流表的示数为零。该阴极材料的逸出功为

A.0.6ev B.1.2eV
C.2evV D.2.6eV
4.学校实验室有一台教学用发电机，若该发电机线圈的匝数为n，产生的交变电流的电动势的瞬时值表达式为，则穿过该发电机线圈的磁通量的最大值为
A. B.
C. D.
5.据中国航天科技集团消息，“天问一号”探测器将于2021年2月10日左右，在临近火星后实施近火制动，进入环火轨道。已知火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，若在火星表面以大小为v的速度竖直向上抛出一小球，小球落回火星表面后不反弹，地球表面的重力加速度大小为g，忽略火星大气阻力，则小球在空中运动的时间为
A. B.
C. D.
6.为监测污水排放量，需在排污管末端安装流量计。如图所示，水平放置的装置由绝缘材料制成，截面直径为d，左右两端开口，流量计所处空间有磁感应强度大小为B、方向垂直于截面水平向里的匀强磁场，在上、下两个表面分别固定有金属电极a、b，与金属电极连接的理想电压表将显示两个电极间的电压。若含有正、负离子（不计离子所受重力）的污水充满管口流经该装置，污水流量（单位时间内排出污水的体积）为Q，则电压表的示数为

A. B.
C. D.
7.一只质量为0.9kg的乌贼吸入0.1kg的水后，静止在水中。遇到危险时，它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出，以大小为2m/s的速度向前逃窜。下列说法正确的是
A.在乌贼喷水的过程中，乌贼所受合力的冲量大小为0.9N·s
B.在乌贼喷水的过程中，乌贼和喷出的水组成的系统的动量增大
C.乌贼喷出的水的速度大小为18m/s
D.在乌贼喷水的过程中，有9J的生物能转化成机械能
二、多项选择题:本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
8.如图所示，质量为m的小明（视为质点坐摩天轮。小明乘坐的车厢与摩天轮的转轴间的距离为r，摩天轮以大小为（常数k<1，g为重力加速度大小）的角速度做匀速圆周运动。若小明坐在车厢水平座垫上且双脚离地，则下列说法正确的是

A.小明通过最高点时不受重力
B.小明做匀速圆周运动的周期为
C.小明通过最高点时处于完全失重状态
D.小明通过最低点时对车厢座垫的压力大小为（1+k2）mg
9.一轻弹簧上端套在固定的光滑水平轴O上，下端拴接一小球P，小球P在水平轻绳PA的作用下静止在图示位置。现将轻绳的A端向右上方缓慢提升，使∠OPA保持不变，弹簧沿逆时针方向旋转一小角度，则在该过程中

A.弹簧的长度增大 B.弹簧的长度减小
C.轻绳的拉力增大 D.轻绳的拉力减小
10.半径为R、均匀带正电的绝缘球体在空间产生对称的电场，电场强度沿半径方向随距离球心的位置变化的关系如图所示（其中距离0～R范围内的图像未画出）。已知电荷分布均匀的球壳在壳内任意一点产生的电场强度为零，过球心的直线上有A、B两点，离球心的距离分别为2R、3R，则下列说法正确的是

A.E-r图线与坐标轴包围的图形面积所表示的物理量单位为牛顿
B.球体内某点电场强度的大小与该点到球心的距离成正比
C.一个带负电的点电荷离均匀带电球体越近，其所具有的电势能越小
D.从球面到A点间的电势差小于A、B两点间的电势差
第Ⅱ卷（非选择题共54分）
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分第11～14题为必考题，每道试题考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题:共42分。
11.（6分）某物理兴趣小组用图甲所示装置测量物块的加速度。

（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度，其示数如图乙所示，则挡光片的宽度d=__________mm.
（2）使物块每次都从斜面的顶端A由静止滑下，改变光电门的位置B，测量A、B间的距离x，并记下光电门相应的挡光时间t，获得多组数据。若以x为纵轴、为横轴画出的x-图线如图丙所示，则物块的加速度大小a=_________m/s2。（结果保留两位有效数字）
12.（10分）某同学有个超霸（GP）9V电池如图甲所示，他欲测量该电池的电动势和内阻（内阻约为25Ω）。提供的器材如下:电流表（量程为200μA，内阻为500Ω），开关S，电阻箱R1（最大阻值为9999.9Ω），电阻箱R2（最大阻值为9999.9Ω）和若干导线。

（1）由于电流表的量程太小，需将电流表改装成量程为9V的电压表，则电流表应与电阻箱_______（选填“R1并联”、“R1串联”、“R2并联”“或R2串联”），并将该电阻箱的阻值调为_________Ω。
（2）设计的测量电路如图乙所示，调节电阻箱R的阻值，读出相应的电压表示数U，获得多组数据，画出图线如图丙所示。若不考虑电表对电路的影响，则根据图线可得该电池的电动势E=_________V/内阻r=_________Ω。（结果均保留三位有效数字）
13.（10分）如图所示，ABC是固定在竖直面内半径R=0.4m的光滑轨道，轨道圆弧部分AB的半径OA与竖直半径OB的夹角α=60°，直轨道BC部分的倾角θ=37°。现将一质量m=0.3kg的小球（视为质点）从轨道的最高点A由静止释放小球从B点水平飞出，并恰好落到轨道的最低点C取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。求:
（1）小球通过B点时对圆弧轨道的压力大小N；
（2）B、C两点间的距离x。

14.（16分）如图所示，两根足够长且电阻不计的光滑固定平行金属导轨，倾角为θ，间距为L，下端接有阻值为R的定值电阻。质量为m、电阻也为R的导体棒在方向沿导轨向上的恒定拉力作用下，由静止开始沿导轨向上运动，经过时间t0后撤去拉力，撤去拉力的同时导体棒恰好以速率v0从ab处进入磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区域，导体棒从cd处离开磁场区域后，再沿导轨向上滑行距离L到达最高处。已知磁场区域的长度为2L，重力加速度大小为g，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不考虑导体棒到达最高处后的运动。求:

（1）该拉力的大小F；
（2）在导体棒从ab处运动到cd处的过程中定值电阻上产生的焦耳热；
（3）导体棒从ab处运动到最高处的时间t。
（二）选考题:共12分请考生从给出的15、16两题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。
15.[选修3-3]（12分）
（1）（4分）如图所示，密闭在汽缸内的理想气体经历了AB、BC两个过程，其中图线AB与图线BC、水平轴均垂直，则从状态A经状态B变化到状态C的过程中，气体的密度___________（选填“一直减小”、“一直增大”或“先增大后减小”），气体____________（选填“一直吸热”“一直放热”或“先放热后吸热”）。

（2）（8分）如图所示，质量为m的绝热汽缸竖直倒置，横截面积为S的光滑活塞通过轻杆与地面固定。汽缸内封闭有理想气体，活塞与汽缸间不漏气，外界大气压强恒为p0，缸内气体的热力学温度为T0，重力加速度大小为g。
（i）求缸内气体的压强p；
（ii）若在汽缸顶部放上质量也为m的物块，缓慢对缸内气体加热，使缸内气体的体积与加热前相同，求加热后缸内气体的热力学温度T。

16.[选修3-4]（12分）
（1）（4分）在均匀介质中有一列简谐横波，以0.5m/s的速度沿x轴负方向传播，某时刻的波形如图所示。该时刻，衡位置在x=3m处的质点M沿y轴___________（选填“正”或“负”）方向振动；该波的周期为___________s。

（2）（8分）如图所示，某透明体的截面是半径为R的圆的一部分，AB是直径，CD∥AB，且CD到AB的距离为R，过圆心O的线段EF⊥CD且垂足为E，一束单色光从A点射入透明体，折射光线恰好射到E点，该单色光恰好在CD边上发生全反射。求:

（i）透明体对该单色光的折射率n；
（ⅱ）该单色光从A点射入透明体的入射角i。
高三物理参考答案
1.B
【解析】本题考查力学单位制，目的是考查学生的理解能力。在国际单位制中，物理量中有七个基本量，在高中阶段学习的六个基本量分别是长度、质量、时间、电流、温度、物质的量，用米尺、螺旋测微器、游标卡尺测量长度，用天平测量质量，用秒表测量时间，用电流表测量电流，用温度计测量温度，选项B正确。
2.C
【解析】本题考查机械能，目的是考查学生的理解能力。两小球落地时速度大小相同，但方向不同，选项A、B、D均错误；两小球运动过程中机械能守恒，选项C正确。
3.C
【解析】本题考查光电效应，目的是考查学生的推理能力。设当用光子能量为2.6eV的光照射时，光电子的最大初动能为Ekm、阴极材料的逸出功为W0，当反向电压达到U0=0.6V后，具有最大初动能的光电子不能到达阳极，有eU0=Ekm，由光电效应方程有Ekm=h-W0，解得W0=2eV，选项C正确。
4.D
【解析】本题考查交变电流，目的是考查学生的推理能力。该发电机产生的交变电流的电动势最大值Em=nBSω，穿过该发电机线圈的磁通量的最大值，解得，选项D正确。
5.A
【解析】本题考查万有引力定律，目的是考查学生的推理能力。可得，小球在空中运动的时，解得，选项A正确。
6.D
【解析】本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动，目的是考查学生的推理能力。离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡状态，有qE=qvB，U=Ed，结合，解得，选项D正确。
7.C
【解析】本题考查动量与能量，目的是考查学生的分析综合能力。根据动量定理在乌贼喷水的过程中，乌贼所受合力的冲量大小I=Mv1=1.8N·s，选项A错误；乌贼喷水过程所用时间极短，内力远大于外力，乌贼和喷出的水组成的系统动量守恒，有0=Mv1-mv2，解得乌贼喷出水的速度大小v2=18m/s，选项B错误、C正确；根据能量守恒定律，在乌贼喷水的过程中，转化为机械能的生物能，选项D错误。
8.BD
【解析】本题考查圆周运动，目的是考查学生的推理能力。当小明通过最高点时小明依然要受到重力作用，选项A错误；小明做匀速圆周运动的周期，选项B正确；小明做圆周运动所需的向心力大小F向=k2mg<mg，故小明通过最高点时处于失重状态，但并非处于完全失重状态，选项C错误；当小明通过最低点时，由牛顿第二定律有F-mg=mω2r，解得F=（1+k2）mg，根据牛顿第三定律可知，此时小明对车厢座垫的压力大小为（1+k2）mg，选项D正确。
9.BC
【解析】本题考查物体的平衡，目的是考查学生的推理能力。小球的受力情况如图所示，根据正弦定理有，解得、，在轻绳的A端向右上方缓慢提升的过程中，∠OPA保持不变即θ保持不变，α增大，β从90°开始减小，则x减小，F增大，选项B、C正确，A、D错误。

10.BC
【解析】本题考查电场和图像的结合问题，目的是考查学生的推理能力。由U=Ed可知，E—r曲线与坐标轴包围的图形面积表示电势差，则单位为伏特（V），选项A错误；设每单位体积绝缘球体中带的电荷量为q，则球体内距球心为r的位置的电场强度大小，即球体内电场强度的大小与到球心的距离成正比，选项B正确；带负电的点电荷离球体越近，电势越高，电势能越小选项C正确；由图像可知，从球而到A点之间的任一点的电场强度都大于A、B两点间的任一点的电场强度，则由U=Ed可知，从球面到A点的电势差大于A、B两点间的电势差，选项D错误。
11.（1）2.40（3分）
（2）1.8（3分）
【解析】本题考查直线运动，目的是考查学生的实验能力。
（1）挡光片的宽度d=2mm+8×0.05mm=2.40mm
（2）物块通过光电门时的速率，根据匀变速直线运动的规律有v2=2ax，整理得，结合题图丙可得，解得a=1.8m/s2。
12.（1）R2串联（2分）44500（2分）
（2）8.62（8.55～8.70均可给分）（3分）19.1（18.6～19.3均可给分）（3分）
【解析】本题考查电源电动势与内阻的测量，目的是考查学生的实验能力。
（1）要将电流表改装成量程为9V的电压表，需串联一个电阻，且串联电阻的阻值。
（2）由题图乙有，整理得，结合题图丙有，，解得E=8.62V、r=19.1Ω。
13.【解析】本题考查机械能，目的是考查学生的推理能力。
（1）设小球通过B点时的速率为vB，根据机械能守恒定律有
（2分）
设此时小球所受圆弧轨道的支持力大小为F，根据牛顿第二定律有
（1分）
又F=N（1分）
解得N=6N（1分）
（2）由（1）得vB=2m/s（1分）
设小球从B点运动到C点的时间为t，有
（2分）
（1分）
解得x=0.75m（1分）
14.【解析】本题考查电磁感应，目的是考查学生的分析综合能力。
（1）设导体棒受到拉力作用时的加速度大小为a1，根据匀变速直线运动的规律有
（1分）
根据牛顿第二定律有
（2分）
解得 （1分）
（2）设导体棒通过cd处时的速率为v1，在导体棒从cd处运动到最高处的过程中，根据机械能守恒定律，有
（1分）
在导体棒从ab处运动到cd处的过程中，据能量守恒定律，有
（2分）
解得（1分）
（3）设导体棒从ab处运动到cd处的时间为t1、在该过程中通过导体棒的平均电流为，根据动量定理，有
，其中由（2）得 （2分）
根据法拉第电磁感应定律可得，该过程回路中产生的平均感应电动势
（1分）
根据闭合电路的欧姆定律，有
（1分）
设导体棒从cd处运动到最高处的加速度大小为a2，从cd处运动到最高处的时间为t2，有
v1=a2t2（1分）
mgsinθ=a2（1分）
t=t1+t2（1分）
解得（1分）
15.[选修3-3]
（1）一直减小（2分）一直吸热（2分）
【解析】本题考查热力学第一定律，目的是考查学生的推理能力。气体从状态A变化到状态B的过程中等温膨胀，从状态B变化到状态C的过程中等压膨胀即气体的体积一直增大，结合可知，气体的密度一直减小。气体从状态A变化到状态B的过程中温度不变，内能不变，同时气体膨胀对外界做功，由热力学第一定律可知该过程气体吸热；气体从状态B变化到状态C的过程中等压膨胀，温度升高内能增大，同时气体对外界做功，山热力学第一定律可知该过程气体也要吸热，可见气体一直吸热。
（2）【解析】本题考查气体实验定律，目的是考查学生的推理能力。
（i）以汽缸为研究对象，根据物体的平衡条件，有
p0S+mg=pS（2分
解得 （2分）
（ii）放上物块后缸内气体的压强
（1分）
对缸内气体加热的过程，根据查理定律，有
（2分）
解得 （1分）
16.[选修3-4]
（1）负（2分）8（2分）
【解析】本题考查机械振动与机械波，目的是考查学生的推理能力。根据介质中质点振动方向和横波传播方向的关系，该时刻质点M沿y轴负方向振动；由题图可知，该波的波长=4m，故该波的周期T==8s。
（2）【解析】本题考查光的折射与全反射，目的是考查学生的推理能力。
（i）设该单色光在E点发生全反射的临界角为C，有
，其中 （2分
又 （1分）
解得 。（1分）
（ii）设该单色光在A点射入透明体的折射角为r，有
sinr=cosC（1分）
根据光的折射定律有
（2分）
解得i=30°。（1分）