2021.3 首师大附中高三物理月考试题及答案
首师大附中高三物理月考试题物 理2021.3本试卷共 8 页，100 分考试时长 90 分钟考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上 作答无效考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回第一部分本部分共 14 题，每题 3 分，共 42 分在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要 求的一项1．下列说法正确的是A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．随液体的温度升高，布朗运动更加剧烈C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加D．内能是物体中所有分子热运动动能的总和2．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是A．若体积不变、温度升高，则每个气体分子热运动的速率都增大B．若体积减小、温度不变，则器壁单位面积受气体分子的碰撞力不变C．若体积不变、温度降低，则气体分子密集程度不变，压强可能不变D．若体积减小、温度不变，则气体分子密集程度增大，压强一定增大3．下列说法正确的是A．根据∆𝐸 = ∆𝑚𝑐 2可以计算核反应中释放的核能B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应C．目前核电站利用的核反应是裂变，核燃料为氘D．目前核电站利用的核反应是聚变，核燃料为铀4．下列说法正确的是A．光导纤维传输信号是利用光的干涉现象B．用三棱镜观测光谱是利用光的折射现象C．一束单色光经由空气射入玻璃后速度不变，波长变短D．光的干涉现象和光电效应都是光具有波动性的表现5．如图所示，理想变压器的原线圈接在𝑢 = 220√2𝑠𝑖𝑛100 𝜋𝑡(𝑉)的交流电源上，副线圈接 有𝑅 = 55𝛺 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为 4∶1，电流表、电压表均为理想电表。
下列说法正确的是A．原线圈的输入功率为220√2WB．电流表的读数为1𝐴C．电压表的读数为55𝑉D．通过电阻𝑅 的交变电流频率是100𝐻𝑧1 / 11M O M ON O N OM O M ON O N O6．如图所示，在 A、B 两点分别放置两个电荷量相等的正点电荷，O 点为 A、B 连线中 点，M 点位于 A、B 连线上，N 点位于 A、B 连线的中垂线上则关于 O、M、N 三点的电场强度 E 和电势 φ 的判定都正确的是A. E
设想其中一 颗人造卫星在发射过程中，原来在椭圆轨道 1 绕地球𝐸 运行，在𝑃 点变轨后进入轨道 2 做匀速圆周运动，如图所示下列说法正确的 是A．在轨道 1 与在轨道 2 运行比较，卫星在𝑃 点的加速度不同 B．在轨道 1 与在轨道 2 运行比较，卫星在𝑃 点的动量不同C．卫星在轨道 2 的任何位置都具有相同加速度D．卫星在轨道 1 的任何位置都具有相同动能9．一简谐机械波沿𝑥 轴正方向传播，周期为𝑇 ，波长为𝜆 若在𝑥 = 0处质点的振动图像如右图所示，则该波在𝑡 = 𝑇/2时刻的波形曲线为+10．“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下将 蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程 中，若不计空气阻力，下列分析正确的是A．绳对人的冲量始终向上，人的动量一直减小B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小C．绳恰好伸直时，人的动能最大D．人的动量最大时，绳对人的拉力等于人所受的重力2 / 110 11．A、B 两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同的时间内，它们通过的路程之比是 4:3，运动方向改变的角度之比是 3:2，则它们A.线速度大小之比为 3:4B.角速度大小之比为 3:4C.圆周运动的半径之比为 2:1D.向心加速度大小之比为 2:112．如图，若𝑥 轴表示时间，𝑦轴表示位置，则该图像反映了某质点做匀速直线运动时，位 置与时间的关系。
若令𝑥 轴和𝑦 轴分别表示其它的物理量，则该图像又可以反映在某种情况 下，相应的物理量之间的关系下列说法中正确的是A．若𝑥 轴表示时间，𝑦轴表示动能，则该图像可以反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中，物体动能与时间的关系B．若𝑥 轴表示频率，𝑦轴表示动能，则该图像可以反映光电效应中，光电子最大初动能与入射光频率之间的关系C．若𝑥 轴表示时间，𝑦 轴表示动量，则该图像可以反映某物体在沿运动方向的恒定合外力作用下，物体动量与时间的关系D．若𝑥 轴表示时间，𝑦轴表示感应电动势，则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回 路，当磁感应强度随时间均匀增大时，闭合回路的感应电动势与时间的关系13．如图 1 所示为一种电容式位移传感器的原理图，当被测物体在左右方向发生位移时， 电介质板随之在电容器两极板之间移动已知电容器的电容与电介质板进入电容器的长度 x 之间的关系如图 2 所示，其中 C 为电介质没有插入电容器时的电容为判断被测物体是 否发生微小移动，将该电容式位移传感器与电源、电流表、开关组成串联回路（图中未画 出）。
被测物体的初始位置如图 1 所示电路闭合一段时间后，下列说法正确的是图 1图 2A.若电源为直流电源且直流电流表示数不为零，说明物体一定在发生移动B.若电源为交流电源且交流电流表示数不为零，说明物体一定在发生移动C.若电源为直流电源且直流电流表示数变大，说明物体一定在向右发生移动D.若电源为交流电源且交流电流表示数变大，说明物体一定在向右发生移动14．根据高中所学知识可知，做自由落体运动的小球，将落在正下方位置但实际上，赤 道上方 200m 处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约 6cm 处，这一现象可解释为， 除重力外，由于地球自转，下落过程小球还受到一个水平向东的 “力”，该 “力”与竖直方向 的速度大小成正比，现将小球从赤道地面竖直上抛，考虑对称性，上升过程该 “力”水平向 西，则小球A．到最高点时，水平方向的加速度和速度均为零B．到最高点时，水平方向的加速度和速度均不为零C．落地点在抛出点东侧D．落地点在抛出点西侧3 / 111 2 3 4 5第二部分本部分共 6 题，共 58 分15．（10 分）用图 1 所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律主要实验步骤如下：a．安装好实验器材。
接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点𝑂(𝑡 = 0)，然后每隔0.1𝑠 选取一个计数点，如图 2 中𝐴、𝐵、𝐶、𝐷、𝐸、𝐹 … …所示… …c．通过测量、计算可以得到在打𝐴 𝑣 、𝑣 、𝑣 、𝑣、𝐵、𝐶、𝐷、𝐸 … …点时小车的速度，分别记作𝑣、d．以速度𝑣 为纵轴、时间𝑡 为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图 3 所示 结合上述实验步骤，请你完成下列问题：综合上述实验步骤，请你完成下列问题：（1）在下列仪器和器材中，还必须使用的有 和 （填选项前的字 母）A．电压合适的50𝐻𝑧交流电源 B．电压可调的直流电源C．刻度尺E．天平（含砝码）D．秒表4 / 11𝑥（2）在图 3 图中标出计数点 A、B、D、E 对应的坐标点，请在该图中标出计数点𝐶(𝑣 0.86𝑚/𝑠) 对应的坐标点，并画出 v-t图像。
3=（3）观察𝑣 − 𝑡 图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是 根据𝑣 − 𝑡图像计算出小车的加速度𝑎 = 𝑚/𝑠24）某同学测量了相邻两计数点间的距离：𝑂𝐴 = 7.05𝑐𝑚，𝐴𝐵 = 7.68𝑐𝑚，𝐵𝐶 = 8.31𝑐𝑚，𝐶𝐷 = 8.95𝑐𝑚，𝐷𝐸 = 9.57𝑐𝑚，𝐸𝐹 = 10.20𝑐𝑚，通过分析小车的位移变化情况， 也能判断小车是否做匀变速直线运动请你说明这样分析的依据是16．（8 分）从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电阻𝑅 的阻值要求方法简捷，得 到多组数据，有尽可能高的测量精度。
1）电流表应选用 ，电压表应选用 2）完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏3）在实验中，有的同学连成下图所示的电路，其中𝑎，𝑏，𝑐， … ，𝑘 是表示接线柱的字 母请将图中接线错误（用导线两端接线柱的字母表示）、引起的后果、改正的方法（改 接、撤消或增添），填在图右侧表格相应的位置中接线错误引起的后果改正的方法17．（9 分）5 / 11如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块𝐴和𝐵 分别静 止在圆弧轨道的最高点和最低点现将𝐴无初速释放，𝐴与𝐵 碰撞后结合为一个整体，并沿 桌面滑动已知圆弧轨道光滑，半径𝑅 = 0.2𝑚 ；𝐴和𝐵 的质量均为𝑚 = 0.1𝑘𝑔，𝐴和𝐵 整体与 桌面之间的动摩擦因数𝜇 = 0.2取重力加速度𝑔 = 10𝑚/𝑠 2。
求：（1）与𝐵 碰撞前瞬间𝐴对轨道的压力𝑁 的大小；（2）碰撞过程中𝐴对𝐵 的冲量𝐼 的大小；（3）𝐴和𝐵 整体在桌面上滑动的距离𝑙 18．（9 分）如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为𝐵 纸面内有一正方形均匀金属线框 𝑎𝑏𝑐𝑑 ，其边长为𝐿 ，每边电阻为𝑅 ，𝑎𝑑 边与磁场边界平行从𝑎𝑑 边刚进入磁场直至𝑏𝑐 边刚 要进入的过程中，线框在垂直磁场边界向左的拉力作用下以速度𝑣 匀速运动，求： （1）线框中电流𝐼 的大小和方向；（2）拉力所做的功𝑊 ；（3）𝑎𝑏 边产生的焦耳热𝑄 6 / 110 0 19．（10 分）如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场， 并从另一侧射出。
已知电子质量为𝑚 ，电荷量为𝑒 ，加速电场极板间电势差为𝑈 偏转电场 极板间电势差为𝑈 ，极板长度为𝐿 ，板间距为𝑑 ，偏转电场可视为匀强电场，电子所受重力 可忽略1）求电子射入偏转电场时的初速度𝑣 和从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离 Δ𝑦;（2）由问题（1）的结论可知，电子偏转距离Δ𝑦 与偏转电场极板间电势差𝑈 有关已知𝐿 =1.0 × 101𝑚,加速电场𝑈 = 500𝑉当偏转极板间电压为随时间变化的交变电压𝑢 =022√2𝑠𝑖𝑛50𝜋𝑡𝑉时，在计算其中任意一个电子通过极板的偏转距离Δ𝑦 时，仍可认为偏转极 板间电势差是某一定值请利用下面所给数据，分析说明这样计算的合理性已知𝑒 = 1.6 × 1019 𝐶，𝑚 = 9.1 × 1031 𝑘𝑔。
7 / 1120．（12 分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联 系，可以更加深刻地理解其物理本质1）单个微小粒子撞击巨大物体的力是局部而短促的脉冲，但大量粒子撞击物体的平均效 果是均匀而持续的力我们假定单位体积内粒子数量为𝑛 ，每个粒子的质量为𝑚 ，粒子运动 速率均为𝑣 如果所有粒子都垂直物体表面运动并与其碰撞，利用所学力学知识，导出物体表面单位面积所受粒子压力𝑓 与𝑚、𝑛和𝑣 的关系2）实际上大量粒子运动的速率不尽相同如果某容器中速率处于100 ～200𝑚/𝑠区间的 粒子约占总数的10%，而速率处于700 ～800𝑚/𝑠区间的粒子约占总数的5%，论证：上述 两部分粒子，哪部分粒子对容器壁的压力贡献更大考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效）8 / 111 1 参考答案第一部分共 14 题，每题 3 分，共 42 分1．B 2．D 3．A 4．B 5．C 6．C 12．C 13．A 14．D第二部分共 6 题，共 58 分。
15．（10 分）（1）AC（2）如答图 1 所示7．C 8．B 9．A 10．D 11．D（3）小车的速度随时间均匀变化（𝑣 − 𝑡 图为直线）0.62（±0.02）（4）因为相邻相等时间（0.1𝑠 ）内位移的差值均为0.63𝑐𝑚左右，在误差范围内相等，所以 小车做匀变速直线运动16．（8 分）（1）𝐴（2）如答图 2 所示𝑉9 / 112 1 ′ ′ 2 2 32 3𝑅 =0 1 0 0 2 2 𝐿0 2 0 −9（3）接线错误𝑐𝑒引起的后果不利于调节电压，调节不当，电源可能短 路，损坏电源改正的方法撤销𝑐𝑒 连线17．（9 分）（1）根据机械能守恒定律𝑚𝑔𝑅 =12𝑚𝑣2得碰撞前瞬间 A 的速率𝑣 = √2𝑔𝑅 = 2𝑚/𝑠根据牛顿第二定律𝐹 − 𝑚𝑔 = 𝑚𝑣𝑅𝐹 = 3𝑁根据牛顿第三定律可得，A 对轨道的压力𝑁 = 3𝑁（2）根据动量守恒定律 得碰撞后瞬间 A 和 B 整体的速率 根据动量定理𝑚𝑣 = 2𝑚𝑣′𝑣 = 𝑣 = 1𝑚/𝑠 2𝐼 = 𝑚𝑣 = 0.1𝑁 · 𝑠（3）根据动能定理−𝜇 ( 2𝑚)𝑔𝑙 = 0 −12(2𝑚)𝑣′2得 A 和 B 整体沿水平桌面滑动的距离 𝑙 = 18．（9 分）𝑣′2𝜇𝑔= 0.25𝑚𝐵𝐿𝑣（1）根据法拉第电磁感应定律及欧姆定律𝐼 =4𝑅电流方向为𝑎𝑑𝑐𝑏𝑎 。
2）由于线框匀速运动，拉力等于安培力，所以𝑊 = 𝐼𝐿𝐵 · 𝐿 =𝐵𝐿 𝑣4𝑅（3）根据焦耳定律𝑄 = 𝐼2𝐿 𝐵 𝐿 𝑣𝑣 16𝑅19．（10 分）（1）由动能定理有𝑒𝑈= 𝑚𝑣220− 0得𝑣= √2𝑒𝑈𝑚0电子在偏转电场中运动的加速度 电子在偏转电场中运动的时间𝑎 =𝑡 =𝑒𝑈𝑚𝑑𝐿𝑣得∆𝑦 =12𝑎𝑡2=𝑒𝑈𝐿2𝑚𝑑𝑣0代入数据（2）电子通过偏转电场的时间∆𝑦 =𝑡 =𝑣𝑈𝐿4𝑑𝑈=√𝐿2𝑒𝑈𝑚0代入数据𝑡 = 7.5 × 10𝑠交变电压周期𝑇 =2𝜋50𝜋= 4 × 10−2𝑠由于𝑡 ≪ 𝑇, 所以这样计算是合理的。
20．（12 分）10 / 11𝐹2 1 1 2 2 2 1 1 （1）一个粒子每与物体表面碰撞一次给器壁的冲量为∆𝐼 = 𝑘𝑚𝑣 若粒子与物体表面的碰撞为完全弹性碰撞，则𝑘 = 2;若粒子与物体表面的碰撞为完全非弹性碰撞，则𝑘 = 1;若粒子与物体表面的碰撞为非完全弹性碰撞，则1 < 𝑘 < 2 如答图 3，以物体表面上的面积𝑆 为底、以𝑣𝛥𝑡 为高构成柱体，由题 设可知，与物体表面碰撞的粒子总数为𝑁 = 𝑛 · 𝑆𝑣∆𝑡, 𝛥𝑡 时间内粒子给物体表面的冲量𝐼 = 𝑁 · ∆𝐼 = 𝑘𝑛𝑆𝑚𝑣2∆𝑡面积为 S 的物体表面受到粒子压力为𝐹 =𝐼∆𝑡物体表面单位面积所受粒子压力为𝑓 = = 𝑘𝑛𝑚𝑣𝑆（2）已知，𝑣 = 100𝜋~200𝑚/𝑠 区间的分子约占总数的𝑛 = 10%; 𝑣 = 700~800𝑚/𝑠, 该区间的分子约占总数的𝑛 = 5%由（1）问可知，𝑓 ∝ 𝑛𝑣 ,则有𝑓 10% × 1502= < 1, 𝑓 < 𝑓𝑓 5% × 75022可见，700~800 𝑚/𝑠 区间的分子对于压力的贡献更大些。
