2021年湖南省長沙市湘一中學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15分．每小題只有一個選項符合題意21.公路急轉彎處通常是交通事故多發地帶。如圖，某公路急轉彎處是一圓弧，當汽車行駛的速率為vc時，汽車恰好沒有向公路內外兩側滑動的趨勢，則在該彎道處，A.路面外側高內側低B.車速只要低于vc，車輛便會向內側滑動C.車速雖然高于vc，但只要不超出某一高度限度，車輛便不會向外側滑動D.當路面結冰時，與未結冰時相比，vc的值變小參考答案：AC2.（多選）光滑水平面上放置一質量m1=5kg的長木板，木板上面放置質量m2=3kg的小物塊，已知長木板與物塊間的動摩擦因數=0.2。現有一水平向右的恒力F作用于物塊上，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取l0，以下判斷正確的是

(

)A．因為水平面光滑，所以物塊與長木板向右運動過程中一定保持相對靜止B．當水平力足夠大時，物塊與長木板間有可能發生相對滑動C．若F=6N，則物塊的加速度為零D．若F=l0N．則長木板的加速度大小為1.2參考答案：BD3.（單選）對于真空中電荷量為q的靜止點電荷而言，當選取離點電荷無窮遠處的電勢為零時，離點電荷距離為r處的電勢為φ＝（k為靜電力常量）。如圖所示，兩電荷量均為Q的異種點電荷相距為d，現將一質子（電荷量為e）從兩電荷連線上的A點沿以負電荷為圓心、半徑為R的半圓形軌跡ABC移到C點，在質子從A到C的過程中，系統電勢能的變化情況為（

）

A．減少

B．增加

C．減少

D．增加參考答案：A解析：A點的電勢為φA=-k；C點的電勢為φC=-k則A、C間的電勢差為UAC=φA-φC=-，質子從A移到C，電場力做功為WAC=eUAC=，是正功，所以質子的電勢能減少，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點處，從這里向下游100m處有一危險的急流區，當時水流速度為4m/s，為使小船避開危險區沿直線到達對岸，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，通過細繩跨過光滑的定滑輪與A相連接，連接B的一段細繩與斜面平行，A、B、C都處于靜止狀態．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C的摩擦力方向一定向左D．水平面對C的支持力與B、C的總重力大小相等參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應用；靜摩擦力和最大靜摩擦力；力的合成與分解的運用．版權所有專題：共點力作用下物體平衡專題．分析：（1）該題的臨界狀態是當mAg=mBgsinθ時，沿斜面方向列平衡方程解得摩擦力f=0，（2）分析水平面對C的摩擦力，要把B和C看做一個整體，則整體受到重力、支持力及繩對整體斜向上的拉力，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，故應有地面對整體的摩擦力，故C受到水平向左的摩擦力．（3）水平面對C的支持力由平衡條件知：水平地面對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、對物體B：當mAg=mBgsinθ時．BC間摩擦力為0．故A錯誤．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C的摩擦力不可能為0，故B錯誤．C、由對B項的解析知：C正確．故C正確．D、對BC整體而言，由于拉力有豎直向上的分力，故水平面對C的支持力等于BC的總重力減分力．所以水平面對C的支持力不等于BC的總重力．故D錯誤．故選C．點評：該題著重考察學生對受力分析、平衡條件應用等知識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．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.小胡同學在學習了圓周運動的知識后，設計了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設想是：通過計算踏腳板轉動的角速度，推算自行車的騎行速度。如上圖所示是自行車的傳動示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。當大齒輪Ⅰ（腳踏板）的轉速通過測量為n（r/s）時，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的速度，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑r1，小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測量的物理量是

。用上述物理量推導出自行車前進速度的表達式為：

。參考答案：2πn,

車輪半徑r3,2πn根據角速度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，設小齒輪的角速度為ω′，測量出自行車后輪的半徑r3，根據v=r3ω′

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

0.3P0。當電鍵S1斷開、S2閉合時，電路中電流I1=E/(R+r)，P0=I12R=E2R/(R+r)2.。當S1閉合、S2斷開時，電路中電流I2=E/(4R+r)，P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。聯立解得：r=R/2，E=。當S1、S2都斷開時，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，輕質彈簧的勁度系數為k，小球質量為m，平衡時小球在A處，今用力壓小球至B處，使彈簧縮短x，則此時彈簧的彈力為

。

參考答案：mg+kx9.在電梯上有一個質量為100kg的物體放在地板上，它對地板的壓力隨時間的變化曲線如圖所示，電梯從靜止開始運動，在頭兩秒內的加速度的大小為________，在4s末的速度為________，在6s內上升的高度為________。參考答案：10.如圖甲所示，強強乘電梯速度為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，強強向壯壯發出一束光進行聯絡，則壯壯觀測到該光束的傳播速度為

。（填寫選項前的字母）（A）0.4c

(B)0.5c

(C)0.9c

(D)1.0c(2)在時刻，質點A開始做簡諧運動，其振動圖象如

圖乙所示。

質點A振動的周期是

s；時，質點A的運動沿軸的

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

cm（3）圖丙是北京奧運會期間安置在游泳池底部的照相機拍攝的一張照片，照相機的鏡頭豎直向上。照片中，水利方運動館的景象呈限在半徑的圓型范圍內，水面上的運動員手到腳的長度，若已知水的折射率為，請根據運動員的實際身高估算該游泳池的水深，（結果保留兩位有效數字）參考答案：(1)D

(2)4

正

10;

(3)(都算對)11.用如圖所示的裝置，探究功與物體速度變化的關系．實驗時，先適當墊高木板，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通過打點計器的紙帶，記錄運動情況．觀察發現紙帶前面部分點跡疏密不勻，后面部分點跡比較均勻，回答下列問題：（1）適當墊高木板是為了

；（2）通過紙帶求小車速度時，應使用紙帶的

（填“全部”、“前面部分”或“后面部分”）；（3）若實驗作了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表示橡皮條對小車所做的功，作出的W—v2圖線是一條過坐標原點的直線，這說明W與v2的關系是

。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拉到同一位置釋放，橡皮筋拉力對小車所做的功依次為w、2w、3w…探究橡皮筋拉力對小車所做的功W與小車速度v的定量關系．將木板放有打點計時器的一端墊高，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動，如果紙帶上打出的點間距是均勻的，說明紙帶的運動是勻速直線運動，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）橡皮筋拉力對小車所做的功全部完成后，打出來的點才能反映物體的速度．所以應使用紙帶的后面部分．

（3）W-v2圖線是一條過坐標原點的直線，根據數學知識可確定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，長為l、質量為m、質量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細線將質量為m的物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時物塊未到達地面）．則在此過程中，軟繩重力勢能共變化了mgl（1﹣sinθ）；軟繩離開斜面時，小物塊的速度大小為．參考答案：考點：功能關系；動能和勢能的相互轉化．分析：分別研究物塊靜止時和軟繩剛好全部離開斜面時，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，研究軟繩重力勢能的減少量．以軟繩和物塊組成的系統為研究對象，根據能量轉化和守恒定律求小物塊的速度大小．解答：解：物塊未釋放時，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，軟繩的重心離斜面頂端的高度h2=l，則軟繩重力勢能共減少mgl（1﹣sinθ）；根據能量轉化和守恒定律：mgl+mgl（1﹣sinθ）=?2mv2得：v=故答案為：mgl（1﹣sinθ），．點評：本題中軟繩不能看作質點，必須研究其重心下降的高度來研究其重力勢能的變化．應用能量轉化和守恒定律時，能量的形式分析不能遺漏．13.冰壺比賽是在水平冰面上進行的體育項目，比賽場地示意如圖所示。比賽時，運動員在投擲線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遠的O點。為使冰壺滑行得更遠，運動員可以用毛刷擦冰壺運行前方的冰面，使冰壺與冰面間的動摩擦因數減小。設冰壺與冰面間的動摩擦因數為μ1=0.008，用毛刷擦冰面后動摩擦因數減少至μ2=0.004。在某次比賽中，運動員使冰壺C在投擲線中點處以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____________m，為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達O點，運動員用毛刷擦冰面的長度應為____________m。

參考答案：5

10

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在完成《驗證機械能守恒定律》的實驗中，（1）不需測量或計算的物理量是：（

）A、下落高度

B、瞬時速度

C、重物的質量

D、時間（2）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，質量m＝1kg的物體自由下落，得到如圖所示的紙帶，相鄰計數點間的時間間隔為0.04s．那么從打點計時器打下起點O到打下B點的過程中，物體重力勢能的減少量Ep＝_______J，此過程中物體動能的增加量Ek=______J．由此可得到的結論是

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

；在實驗誤差允許的范圍內機械能是守恒的15.在“探究求合力的方法”的實驗中，王同學用了兩個量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧秤來測量拉力。實驗之前他先檢查了彈簧秤，然后進行實驗：將橡皮條的一端固定在水平放置的木板上，用兩個彈簧秤分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使結點到達某一位置O，記錄下O點的位置和拉力F1，F2的大小及方向；然后用一個彈簧秤拉橡皮條，仍將結點拉到O點，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系。（1）實驗前對彈簧秤進行檢查，下列哪些檢查是必需的？

。A．將彈簧秤放在桌面上，進行調零B．將彈簧秤豎直放置，進行調零C．將彈簧秤用力拉，看是否能達到最大量程D．將兩只彈簧秤水平互鉤對拉，檢查兩彈簧秤讀數是否相同（2）下圖是王同學研究合力與分力關系時在白紙下畫出的圖，根據物理上作圖要求和規范，請指出圖中存在的四種錯誤。（3）在實驗之余，王同學又將兩彈簧秤豎直互鉤對掛，如圖所示，發現上面彈簧秤的讀數大于下面彈簧秤的讀數，倒置后也是如此,產生這種現象的原因是

。A．彈簧秤外殼的重力

B．彈簧自身的重力C．彈簧秤只能水平測力

D．兩掛鉤之間的作用力不同參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示電路中，已知電源電動勢E=10V，內電阻r=4Ω，R0=1Ω，滑動變阻器R的最大阻值為10Ω。當改變滑動變阻器的觸頭位置時，問(1)R調到多大時，R0的功率最大？最大功率是多少?(2)R調到多大時，R的功率最大？最大功率是多少？(3)R調到多大時，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，在直角坐標系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形區域內，分布著磁感應強度均為B＝5.0×10－2T的勻強磁場，方向分別垂直紙面向外和向里。質量為m＝6.64×10－27㎏、電荷量為q＝＋3.2×10－19C的α粒子（不計α粒子重力），由靜止開始經加速電壓為U＝1205V的電場（圖中未畫出）加速后，從坐標點M（－4，）處平行于x軸向右運動，并先后通過勻強磁場區域。

⑴求出α粒子在磁場中的運動半徑；⑵在圖中畫出α粒子從直線x＝－4到直線x