2021年湖南省長(zhǎng)沙市湘一中學(xué)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21.公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當(dāng)汽車行駛的速率為vc時(shí)，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)，則在該彎道處，A.路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低B.車速只要低于vc，車輛便會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)C.車速雖然高于vc，但只要不超出某一高度限度，車輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)D.當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)，與未結(jié)冰時(shí)相比，vc的值變小參考答案：AC2.（多選）光滑水平面上放置一質(zhì)量m1=5kg的長(zhǎng)木板，木板上面放置質(zhì)量m2=3kg的小物塊，已知長(zhǎng)木板與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2。現(xiàn)有一水平向右的恒力F作用于物塊上，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取l0，以下判斷正確的是

(

)A．因?yàn)樗矫婀饣晕飰K與長(zhǎng)木板向右運(yùn)動(dòng)過程中一定保持相對(duì)靜止B．當(dāng)水平力足夠大時(shí)，物塊與長(zhǎng)木板間有可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)C．若F=6N，則物塊的加速度為零D．若F=l0N．則長(zhǎng)木板的加速度大小為1.2參考答案：BD3.（單選）對(duì)于真空中電荷量為q的靜止點(diǎn)電荷而言，當(dāng)選取離點(diǎn)電荷無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零時(shí)，離點(diǎn)電荷距離為r處的電勢(shì)為φ＝（k為靜電力常量）。如圖所示，兩電荷量均為Q的異種點(diǎn)電荷相距為d，現(xiàn)將一質(zhì)子（電荷量為e）從兩電荷連線上的A點(diǎn)沿以負(fù)電荷為圓心、半徑為R的半圓形軌跡ABC移到C點(diǎn)，在質(zhì)子從A到C的過程中，系統(tǒng)電勢(shì)能的變化情況為（

）

A．減少

B．增加

C．減少

D．增加參考答案：A解析：A點(diǎn)的電勢(shì)為φA=-k；C點(diǎn)的電勢(shì)為φC=-k則A、C間的電勢(shì)差為UAC=φA-φC=-，質(zhì)子從A移到C，電場(chǎng)力做功為WAC=eUAC=，是正功，所以質(zhì)子的電勢(shì)能減少，故A正確．故選：A．4.如右圖所示，一條小船位于200m寬的河正中A點(diǎn)處，從這里向下游100m處有一危險(xiǎn)的急流區(qū)，當(dāng)時(shí)水流速度為4m/s，為使小船避開危險(xiǎn)區(qū)沿直線到達(dá)對(duì)岸，小船在靜水中的速度至少為（

）A．m/s

B．m/s

C．2m/s

D．4m/s參考答案：C5.（單選）如圖所示，傾角為θ的斜面體C置于水平面上，B置于斜面上，通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與A相連接，連接B的一段細(xì)繩與斜面平行，A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)．則（）A．B受到C的摩擦力一定不為零B．C受到水平面的摩擦力一定為零C．不論B、C間摩擦力大小、方向如何，水平面對(duì)C的摩擦力方向一定向左D．水平面對(duì)C的支持力與B、C的總重力大小相等參考答案：考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；靜摩擦力和最大靜摩擦力；力的合成與分解的運(yùn)用．版權(quán)所有專題：共點(diǎn)力作用下物體平衡專題．分析：（1）該題的臨界狀態(tài)是當(dāng)mAg=mBgsinθ時(shí)，沿斜面方向列平衡方程解得摩擦力f=0，（2）分析水平面對(duì)C的摩擦力，要把B和C看做一個(gè)整體，則整體受到重力、支持力及繩對(duì)整體斜向上的拉力，將斜向上的拉力分解為豎直向上和水平向右的分力．由于水平向右的分力的存在，故應(yīng)有地面對(duì)整體的摩擦力，故C受到水平向左的摩擦力．（3）水平面對(duì)C的支持力由平衡條件知：水平地面對(duì)C的支持力等于B、C的總重力減去拉力沿豎直方向的分力．解答：解：A、對(duì)物體B：當(dāng)mAg=mBgsinθ時(shí)．BC間摩擦力為0．故A錯(cuò)誤．B、BC整體受到豎直向下的重力、豎直向上的支持力和斜向右上方的繩的拉力，而繩的拉力可分解為豎直向上的分力和水平向右的分力．由于BC靜止．由平衡條件知必有水平面對(duì)C的水平向左的摩擦力與拉力的水平分力平衡．所以水平面對(duì)C的摩擦力不可能為0，故B錯(cuò)誤．C、由對(duì)B項(xiàng)的解析知：C正確．故C正確．D、對(duì)BC整體而言，由于拉力有豎直向上的分力，故水平面對(duì)C的支持力等于BC的總重力減分力．所以水平面對(duì)C的支持力不等于BC的總重力．故D錯(cuò)誤．故選C．點(diǎn)評(píng)：該題著重考察學(xué)生對(duì)受力分析、平衡條件應(yīng)用等知識(shí)的掌握情況以及整體法隔離法分析物理問題的能力．極易做錯(cuò)．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.小胡同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)課題，名稱為：快速測(cè)量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，推算自行車的騎行速度。如上圖所示是自行車的傳動(dòng)示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。當(dāng)大齒輪Ⅰ（腳踏板）的轉(zhuǎn)速通過測(cè)量為n（r/s）時(shí)，則大齒輪的角速度是

rad/s。若要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度，除需要測(cè)量大齒輪Ⅰ的半徑r1，小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測(cè)量的物理量是

。用上述物理量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式為：

。參考答案：2πn,

車輪半徑r3,2πn根據(jù)角速度ω=2πn得：大齒輪的角速度ω=2πn。踏腳板與大齒輪共軸，所以角速度相等，小齒輪與大齒輪通過鏈條鏈接，所以線速度相等，設(shè)小齒輪的角速度為ω′，測(cè)量出自行車后輪的半徑r3，根據(jù)v=r3ω′

得：v=2πn7.如圖，電路中三個(gè)電阻Rl、R2和R3的阻值分別為R、2R和4R。當(dāng)電鍵S1斷開、S2閉合時(shí)，電源輸出功率為P0；當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，電源輸出功率也為P0。則電源電動(dòng)勢(shì)為＿＿＿＿；當(dāng)S1、S2都斷開時(shí)，電源的總功率為＿＿＿＿。參考答案：

0.3P0。當(dāng)電鍵S1斷開、S2閉合時(shí)，電路中電流I1=E/(R+r)，P0=I12R=E2R/(R+r)2.。當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，電路中電流I2=E/(4R+r)，P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。聯(lián)立解得：r=R/2，E=。當(dāng)S1、S2都斷開時(shí)，電路中電流I3=E/(7R+r)=，電源的總功率為P=EI3=0.3P0。.8.如圖所示，輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為k，小球質(zhì)量為m，平衡時(shí)小球在A處，今用力壓小球至B處，使彈簧縮短x，則此時(shí)彈簧的彈力為

。

參考答案：mg+kx9.在電梯上有一個(gè)質(zhì)量為100kg的物體放在地板上，它對(duì)地板的壓力隨時(shí)間的變化曲線如圖所示，電梯從靜止開始運(yùn)動(dòng)，在頭兩秒內(nèi)的加速度的大小為________，在4s末的速度為________，在6s內(nèi)上升的高度為________。參考答案：10.如圖甲所示，強(qiáng)強(qiáng)乘電梯速度為0.9（為光速）的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5，強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，則壯壯觀測(cè)到該光束的傳播速度為

。（填寫選項(xiàng)前的字母）（A）0.4c

(B)0.5c

(C)0.9c

(D)1.0c(2)在時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖象如

圖乙所示。

質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)的周期是

s；時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)沿軸的

方向（填“正”或“負(fù)”）；質(zhì)點(diǎn)B在波動(dòng)的傳播方向上與A相距16m，已知波的傳播速度為2m/s，在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移是

cm（3）圖丙是北京奧運(yùn)會(huì)期間安置在游泳池底部的照相機(jī)拍攝的一張照片，照相機(jī)的鏡頭豎直向上。照片中，水利方運(yùn)動(dòng)館的景象呈限在半徑的圓型范圍內(nèi)，水面上的運(yùn)動(dòng)員手到腳的長(zhǎng)度，若已知水的折射率為，請(qǐng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際身高估算該游泳池的水深，（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：(1)D

(2)4

正

10;

(3)(都算對(duì))11.用如圖所示的裝置，探究功與物體速度變化的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先適當(dāng)墊高木板，然后由靜止釋放小車，小車在橡皮條彈力的作用下被彈出，沿木板滑行。小車滑行過程中帶動(dòng)通過打點(diǎn)計(jì)器的紙帶，記錄運(yùn)動(dòng)情況．觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點(diǎn)跡疏密不勻，后面部分點(diǎn)跡比較均勻，回答下列問題：（1）適當(dāng)墊高木板是為了

；（2）通過紙帶求小車速度時(shí)，應(yīng)使用紙帶的

（填“全部”、“前面部分”或“后面部分”）；（3）若實(shí)驗(yàn)作了n次，所用橡皮條分別為1根、2根……n根，通過紙帶求出小車的速度分別為v1、v2……vn，用W表示橡皮條對(duì)小車所做的功，作出的W—v2圖線是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，這說明W與v2的關(guān)系是

。參考答案：(1)平衡摩擦力(2)后面部分

(3)W與v2成正比（1）用1條、2條、3條…同樣的橡皮筋將小車?yán)酵晃恢冕尫牛鹌そ罾?duì)小車所做的功依次為w、2w、3w…探究橡皮筋拉力對(duì)小車所做的功W與小車速度v的定量關(guān)系．將木板放有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端墊高，小車不連橡皮筋，尾部固定一紙帶，輕推小車使小車沿木板向下運(yùn)動(dòng)，如果紙帶上打出的點(diǎn)間距是均勻的，說明紙帶的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，小車重力沿斜面方向的分力剛好平衡了小車所受的摩擦力．

（2）橡皮筋拉力對(duì)小車所做的功全部完成后，打出來(lái)的點(diǎn)才能反映物體的速度．所以應(yīng)使用紙帶的后面部分．

（3）W-v2圖線是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可確定W與速度v的平方成正比．12.如圖，傾角為θ的光滑斜面固定在地面上，長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細(xì)線將質(zhì)量為m的物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時(shí)物塊未到達(dá)地面）．則在此過程中，軟繩重力勢(shì)能共變化了mgl（1﹣sinθ）；軟繩離開斜面時(shí)，小物塊的速度大小為．參考答案：考點(diǎn)：功能關(guān)系；動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化．分析：分別研究物塊靜止時(shí)和軟繩剛好全部離開斜面時(shí)，軟繩的重心離斜面頂端的高度，確定軟繩的重心下降的高度，研究軟繩重力勢(shì)能的減少量．以軟繩和物塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求小物塊的速度大小．解答：解：物塊未釋放時(shí)，軟繩的重心離斜面頂端的高度為h1=lsinθ，軟繩剛好全部離開斜面時(shí)，軟繩的重心離斜面頂端的高度h2=l，則軟繩重力勢(shì)能共減少mgl（1﹣sinθ）；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律：mgl+mgl（1﹣sinθ）=?2mv2得：v=故答案為：mgl（1﹣sinθ），．點(diǎn)評(píng)：本題中軟繩不能看作質(zhì)點(diǎn)，必須研究其重心下降的高度來(lái)研究其重力勢(shì)能的變化．應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律時(shí)，能量的形式分析不能遺漏．13.冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目，比賽場(chǎng)地示意如圖所示。比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員在投擲線AB處讓冰壺以一定的初速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近距離投擲線30m遠(yuǎn)的O點(diǎn)。為使冰壺滑行得更遠(yuǎn)，運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面，使冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)減小。設(shè)冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.008，用毛刷擦冰面后動(dòng)摩擦因數(shù)減少至μ2=0.004。在某次比賽中，運(yùn)動(dòng)員使冰壺C在投擲線中點(diǎn)處以v0＝2m/s的速度沿虛線滑出。若不用毛刷擦冰面，則冰壺停止的位置距離O點(diǎn)____________m，為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達(dá)O點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員用毛刷擦冰面的長(zhǎng)度應(yīng)為____________m。

參考答案：5

10

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在完成《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，（1）不需測(cè)量或計(jì)算的物理量是：（

）A、下落高度

B、瞬時(shí)速度

C、重物的質(zhì)量

D、時(shí)間（2）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1kg的物體自由下落，得到如圖所示的紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.04s．那么從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中，物體重力勢(shì)能的減少量Ep＝_______J，此過程中物體動(dòng)能的增加量Ek=______J．由此可得到的結(jié)論是

．(g=9.8m/s2，保留三位有效數(shù)字)參考答案：（1）C（2）2.28；2.26

；在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能是守恒的15.在“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中，王同學(xué)用了兩個(gè)量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧秤來(lái)測(cè)量拉力。實(shí)驗(yàn)之前他先檢查了彈簧秤，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：將橡皮條的一端固定在水平放置的木板上，用兩個(gè)彈簧秤分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O，記錄下O點(diǎn)的位置和拉力F1，F(xiàn)2的大小及方向；然后用一個(gè)彈簧秤拉橡皮條，仍將結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)，再記錄拉力F的大小及方向；然后取下白紙作圖，研究合力與分力的關(guān)系。（1）實(shí)驗(yàn)前對(duì)彈簧秤進(jìn)行檢查，下列哪些檢查是必需的？

。A．將彈簧秤放在桌面上，進(jìn)行調(diào)零B．將彈簧秤豎直放置，進(jìn)行調(diào)零C．將彈簧秤用力拉，看是否能達(dá)到最大量程D．將兩只彈簧秤水平互鉤對(duì)拉，檢查兩彈簧秤讀數(shù)是否相同（2）下圖是王同學(xué)研究合力與分力關(guān)系時(shí)在白紙下畫出的圖，根據(jù)物理上作圖要求和規(guī)范，請(qǐng)指出圖中存在的四種錯(cuò)誤。（3）在實(shí)驗(yàn)之余，王同學(xué)又將兩彈簧秤豎直互鉤對(duì)掛，如圖所示，發(fā)現(xiàn)上面彈簧秤的讀數(shù)大于下面彈簧秤的讀數(shù)，倒置后也是如此,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是

。A．彈簧秤外殼的重力

B．彈簧自身的重力C．彈簧秤只能水平測(cè)力

D．兩掛鉤之間的作用力不同參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示電路中，已知電源電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)電阻r=4Ω，R0=1Ω，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為10Ω。當(dāng)改變滑動(dòng)變阻器的觸頭位置時(shí)，問(1)R調(diào)到多大時(shí)，R0的功率最大？最大功率是多少?(2)R調(diào)到多大時(shí)，R的功率最大？最大功率是多少？(3)R調(diào)到多大時(shí)，電源的輸出功率最大？最大功率是多少？參考答案：

（1）R=0

p=4w（2）R=5Ω

p=5w（3）R=3Ω

p=6.25w17.（12分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形區(qū)域內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B＝5.0×10－2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向分別垂直紙面向外和向里。質(zhì)量為m＝6.64×10－27㎏、電荷量為q＝＋3.2×10－19C的α粒子（不計(jì)α粒子重力），由靜止開始經(jīng)加速電壓為U＝1205V的電場(chǎng)（圖中未畫出）加速后，從坐標(biāo)點(diǎn)M（－4，）處平行于x軸向右運(yùn)動(dòng)，并先后通過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。

⑴求出α粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑；⑵在圖中畫出α粒子從直線x＝－4到直線x