山西省忻州市沱陽中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理月考試題含解析一、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1.用隔板將一絕熱容器隔成A和B兩部分，A中盛有一定質(zhì)量的理想氣體，B為真空（如圖①）?，F(xiàn)把隔板抽去，A中的氣體自動充滿整個容器（如圖②），這個過程稱為氣體的自由膨脹。下列說法正確的是A．自由膨脹過程中，氣體分子只作定向運(yùn)動B．自由膨脹前后，氣體的壓強(qiáng)不變C．自由膨脹前后，氣體的溫度不變

D．容器中的氣體在足夠長的時間內(nèi)，能全部自動回到A部分參考答案：答案：C解析：氣體分子永不停息做無規(guī)則運(yùn)動，故A錯；自由膨脹后，氣體對外做功W＝0，容器絕熱，其熱傳遞能量Q＝0，由熱力學(xué)第一定律可知，其內(nèi)能不變，氣體溫度不變，但由于膨脹體積增大，故壓強(qiáng)減小，所以B錯，C對；涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，故D錯。2.如圖1所示，電梯與水平地面成θ角，一人站在電梯上，電梯從靜止開始勻加速上升，到達(dá)一定速度后再勻速上升．若以FN表示水平梯板對人的支持力，G為人受到的重力，F(xiàn)f為電梯對人的靜摩擦力，則下列結(jié)論正確的是()．圖1A．加速過程中Ff≠0，F(xiàn)、FN、G都做功B．加速過程中Ff≠0，F(xiàn)N不做功C．加速過程中Ff＝0，F(xiàn)N、G都做功D．勻速過程中Ff＝0，F(xiàn)N、G都不做功參考答案：解析加速過程中，水平方向的加速度由摩擦力Ff提供，所以Ff≠0，F(xiàn)f、FN做正功，G做負(fù)功，選項A正確，B、C錯誤．勻速過程中，水平方向不受靜摩擦力作用，F(xiàn)f＝0，F(xiàn)N做正功，G做負(fù)功，選項D錯誤．答案A3.（08年全國卷Ⅱ）如圖，一固定斜面上兩個質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑，A與B的接觸面光滑。已知A與斜面之間的動摩擦因數(shù)是B與斜面之間動摩擦因數(shù)的2倍，斜面傾角為α。B與斜面之間的動摩擦因數(shù)是A．tanαB．cotαC．tanαD．cotα參考答案：答案：A解析：A、B兩物體受到斜面的支持力均為，所受滑動摩擦力分別為：fA=μAmgcosα，fB=μBmgcosα，對整體受力分析結(jié)合平衡條件可得：2mgsinα=μAmgcosα＋μBmgcosα，且μA=2μB，解之得：μB=tanα，A項正確。4.（單選題）L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連，如圖所示．若P、Q一起沿斜面勻速下滑，不計空氣阻力．則木板P的受力個數(shù)為()A．3B．4C．5

D．6參考答案：C5.（單選）一物體沿光滑水平面做勻速直線運(yùn)動，從t=0時刻起，在與物體垂直的方向上施加一個水平恒力F，則物體的動能Ek隨時間t變化的情況可能是圖中所示的哪個圖（）A．B．C．D．參考答案：解：設(shè)物體做勻速運(yùn)動的速度為v0，在與物體運(yùn)動速度垂直的方向上施加一個水平恒力F后，物體在初速度方向上做勻速直線運(yùn)動，在力的方向向做初速度為零的勻加速運(yùn)動，由牛頓第二定律得：a=，物體在力的方向上的分速度：v=at=，物體的動能：EK=mv02+mv2=mv02+m（）2=mv02+，由圖示圖象可知，ABC錯誤，D正確，故選：D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.為了探究受到空氣阻力時，物體運(yùn)動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實驗裝置(如圖所示)．實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運(yùn)動的阻力．(1)往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點．(2)從紙帶上選取若干計數(shù)點進(jìn)行測量，得出各計數(shù)點的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小車的v－t圖象．

(3)通過對實驗結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運(yùn)動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大．你是否同意他的觀點？請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由．參考答案：（1）

之前

；

（2）（繪圖略）

（3）答：正確，有v-t圖像知v越大，a越小，

合力越小，風(fēng)阻力越大。7.（多選）在物理學(xué)的發(fā)展過程中，科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法，以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述正確的是A.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫微元法B.在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系。再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。該實驗采用了控制變量法C.伽利略認(rèn)為自由落體運(yùn)動就是物體在傾角為90°的斜面上的運(yùn)動。再根據(jù)銅球在斜面上的運(yùn)動規(guī)律得出自由落體的運(yùn)動規(guī)律，這是采用了實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法D.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動位移公式時，把整個運(yùn)動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動，然后把各小段的位移相加，這是采用了理想模型法參考答案：BC解析：A、在不需要考慮帶電物體本身的大小和形狀時，用點電荷來代替物體的方法叫建立理想化模型的方法．故A錯誤；B、在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該實驗采用了控制變量法，故B正確；C、伽利略認(rèn)為自由落體運(yùn)動就是物體在傾角為90°的斜面上的運(yùn)動，再根據(jù)銅球在斜面上的運(yùn)動規(guī)律得出自由落體的運(yùn)動規(guī)律，這是采用了實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法．故C正確．D、在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動位移公式時，把整個運(yùn)動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法，故D錯誤．故選：BC．8.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點。直角桿ADC重力不計，兩端用鉸鏈連接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對橫梁的力矩為_______N·m，直角桿對橫梁的作用力大小為_______N。（重力加速度g=l0m/s2）參考答案：150

150

9.(9分)熱力學(xué)第二定律常見的表述有兩種。第一種表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化；第二種表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化。圖10（a）是根據(jù)熱力學(xué)第二定律的第一種表述畫出的示意圖：外界對制冷機(jī)做功，使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體。請你根據(jù)第二種表述完成示意圖10（b）。根據(jù)你的理解，熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)是_________________________。參考答案：答案：示意圖如下。熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)是：自然界中進(jìn)行的與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀物理過程都具有方向性。

10.（４分）據(jù)報道：我國一家廠商制作了一種特殊的手機(jī)，在電池電能耗盡時，搖晃手機(jī)，即可產(chǎn)生電能維持通話。搖晃手機(jī)的過程是將________能轉(zhuǎn)化為電能；如果將該手機(jī)搖晃一次，相當(dāng)于將100g的重物舉高20cm，若每秒搖兩次，則搖晃手機(jī)的平均功率為__________W。（g=10m/s2）參考答案：

答案：機(jī)械（動）；0.4W

（每空2分）11.在真空的贏角坐標(biāo)系中，有兩條互相絕緣且垂直的長直導(dǎo)線分別與x、y軸重合，電流方向如圖所示。已知真空中距無限長通電直導(dǎo)線距離為r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=kI/r（r≠0），k=2×l0-7Tm/A，若，I1=400A，I2=3．0A。則：在xOz平面內(nèi)距原點，r=0．lm的各點中x、z坐標(biāo)為

處磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，最小值為___T。參考答案：12.如右圖所示是利用閃光照相研究平拋運(yùn)動的示意圖。小球A由斜槽滾下，從桌邊緣水平拋出，當(dāng)它恰好離開桌[邊緣時，小球B也同時下落，用閃光相機(jī)拍攝的照片中B球有四個像，相鄰兩像間實際下落距離已在圖中標(biāo)出，單位cm，如圖所示。兩球恰在位置4相碰。則兩球經(jīng)過

s時間相碰，A球離開桌面時的速度

m/s。(g取10m/s2)參考答案：0.3

1.5平拋運(yùn)動水平方向為勻速運(yùn)動，豎直方向為自由落體運(yùn)動，由于在位置4相碰，所以有：h=gt2，x=v0t，將h=5cm+15cm+25cm=45cm，帶入解得：t=0.3s，v0=1.5m/s．13.如圖所示是某原子的能級圖,a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光.在下列該原子光譜的各選項中,譜線從左向右的波長依次增大,則正確的是_____________.參考答案：C三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會做勻減速直線運(yùn)動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可。【詳解】（1）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運(yùn)動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運(yùn)動，B繼續(xù)向左運(yùn)動。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動距離為sA′時停止，B向左運(yùn)動距離為sB′時停止，由運(yùn)動學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學(xué)儀器中?，F(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.鋼氧氣瓶是醫(yī)院中常見的醫(yī)療器械，現(xiàn)有一鋼氧氣瓶，當(dāng)瓶內(nèi)溫度是27℃時，瓶內(nèi)的壓強(qiáng)為9xl06Pa，求當(dāng)氧氣瓶內(nèi)的溫度為-3℃時瓶內(nèi)的壓強(qiáng)．參考答案：解析：由題意，瓶內(nèi)氣體經(jīng)歷-等容過程

得17.如圖所示，一根長為L＝5m的輕繩一端固定在O′點，另一端系一質(zhì)量m=1kg的小球（小球可視為質(zhì)點）。將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放，小球運(yùn)動到最低點O時，輕繩剛好被拉斷。O點下方有一以O(shè)點為圓心，半徑的圓弧狀的曲面，已知重力加速度為g＝10m／s2，求：（1）輕繩所能承受的最大拉力Fm的大??；（2）小球從O點運(yùn)動到曲面的時間t；（3）小球落至曲面上的動能Ek。參考答案：見解析18.如圖所示，質(zhì)量為m0＝4kg的木板靜止在粗糙的水平面上，μ0＝0.02在木板的右端放置一個質(zhì)量m＝1kg，大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，在鐵塊上施加一個水平向左的恒力F＝9N，鐵塊在長L＝6m的木板上滑動．取g＝10m/s2.求：(1)經(jīng)過多長時間鐵塊運(yùn)動到木板的左端；(2)在鐵塊到達(dá)木板左端的過程中，恒力F對鐵塊所做的功；(3)在鐵塊到達(dá)木板左端時，鐵塊和木板的總動能．參考答案：解：（1）對小鐵塊