（新高考）2020-2021學年高三4月月考卷物理（A）注意事項：1．答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4．考試結(jié)束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．已知光速為c，一束頻率為v的光從真空入射到某介質(zhì)中后傳播速度變?yōu)閑q\f(3,4)c，則在該介質(zhì)中，該束光的光子能量為()A．hvB．eq\f(3,4)hvC．D．2．細長輕繩下端拴一小球構成單擺，擺長為l，在懸掛點正下方eq\f(1,2)擺長處有一個能擋住擺線的釘子A，如圖所示?，F(xiàn)將單擺向左方拉開一個小角度然后無初速度釋放。忽略空氣阻力，對于以后的運動，下列說法中正確的是()A．擺球往返運動一次的周期比無釘子時的單擺周期大B．擺球在左、右兩側(cè)上升的最大高度一樣C．擺球在平衡位置左右兩側(cè)走過的最大弧長相等D．擺球在平衡位置右側(cè)的最大擺角是左側(cè)的2倍3．如圖所示，學生練習顛球。某一次足球靜止自由下落80cm，被重新頂起，離開頭部后豎直上升的最大高度仍為80cm。已知足球與頭部的作用時間為0.1s，足球的質(zhì)量為0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力，足球可視為質(zhì)點，下列說法正確的是()A．足球剛接觸頭和剛離開頭時，速度不變B．足球下落到與頭部剛接觸時動量大小為3.2kg·m/sC．足球從最高點下落至重新回到最高點的過程中重力的沖量為零D．足球與頭部作用過程中，頭部對足球的平均作用力為足球重力的9倍4．下表列出了某品牌電動自行車及所用電動機的主要技術參數(shù)。若該車在額定狀態(tài)下以最大速度行駛，不計自行車自身的機械損耗，則()自重40kg額定電壓36V載重75kg額定電流12A最大行駛速度20km/h額定輸出功率300WA．電動機的輸入功率為300WB．電動機的內(nèi)電阻約等于2ΩC．該車獲得的牽引力約為78ND．該車受到的阻力約為54N5．如圖，平行板電容器板間電壓為U，板間距為d，兩板間為勻強電場，讓質(zhì)子流以初速度v0垂直電場射入，沿a軌跡落到下板的中央?，F(xiàn)只改變其中一條件，讓質(zhì)子沿b軌跡落到下板邊緣，則可以將（忽略重力影響）()A．開關S斷開B．初速度變?yōu)?v0C．板間電壓變?yōu)閑q\f(1,4)UD．豎直移動上板，使板間距變?yōu)?d6．物體做曲線運動時，在某點附近極短時間內(nèi)的運動可以看作是圓周運動，圓周運動的半徑為該點的曲率半徑。已知橢圓長軸端點處的曲率半徑公式為，其中r1和r2分別是長軸的兩個端點到焦點F的距離（如圖甲）。如圖乙，衛(wèi)星在橢圓軌道I上運行，運行到遠地點A時，速率為v1，之后變軌進入軌道Ⅱ做速率為v2的勻速圓周運動。若橢圓軌道近地點位于地球表面附近，遠地點到地心的距離是R′，地球半徑為R，則等于()A．B．C．D．7．如圖所示，不可伸長的輕繩的左端固定于O點，右端跨過位于O'點（O、O'兩點等高）的固定光滑軸懸掛一物體，繩上套著一質(zhì)量不計的小圓環(huán)?，F(xiàn)在圓環(huán)上懸掛一鉤碼（圖中未畫出），平衡后，物體上升的高度為O、O'兩點間距離的eq\f(2,3)。不計一切摩擦。物體與鉤碼的質(zhì)量之比為()A．1∶2B．3∶5C．5∶8D．1∶38．如圖所示，雙手端著半球形的玻璃碗，碗內(nèi)放有三個相同的小玻璃球。雙手晃動玻璃碗，當碗靜止后碗口在同一水平面內(nèi)，三個小球沿碗的內(nèi)壁在不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運動。不考慮摩擦作用，下列說法正確的是()A．三個小球受到的合力值相等B．距碗底最近的小球向心加速度的值最小C．距碗口最近的小球線速度的值最小D．處于中間位置的小球的周期最小二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9．如圖所示，O為等量同種正電荷連線中點，以O點為圓心做一個垂直于連線的圓，c、d為圓上兩點，連線上a、b兩點關于O點對稱，設無窮遠電勢為零，下列說法正確的是()A．a(chǎn)、b兩點電場強度大小相同B．c、d兩點電場強度和電勢均相同C．若質(zhì)子僅受電場力作用，可以在a、b之間做簡諧運動D．若電子僅受電場力作用，可能在圓上做勻速圓周運動10．如圖所示，光屏豎直放置，一個半徑為r的半圓形透明介質(zhì)水平放置。一束光線由a、b兩種頻率的單色光組成。該光束與豎直方向成30°沿半徑方向從圓周上的某點入射，此時光屏截取到三個光斑，分別位于P、Q、R位置，其中P為a光的光斑。若已知a光的折射率為eq\r(2)，下列說法正確的是()A．在該透明介質(zhì)中，a光的折射率大于b光的折射率B．在該透明介質(zhì)中，a光的速度大于b光的速度C．a(chǎn)光進入介質(zhì)后經(jīng)時間到達光屏P點D．若要使Q處光斑消失，則入射光線繞O點逆時針轉(zhuǎn)過至少15°11．戰(zhàn)繩訓練是當下一種火熱的健身方式，運動員晃動戰(zhàn)繩一端，使戰(zhàn)繩上下振動，其運動狀態(tài)可視為簡諧振動，如圖所示。戰(zhàn)繩上有相距L＝6m的P、Q兩質(zhì)點，一列簡諧橫波沿PQ方向傳播，當P質(zhì)點在波峰時，Q質(zhì)點剛好通過平衡位置且向上運動。已知該戰(zhàn)繩的振動周期T＝1s，振幅A＝0.4m，且該簡諧波波長大于3m。下列說法正確的是()A．該波的傳播速度大小可能為24m/sB．該波的傳播速度大小可能為0.96m/sC．若從波傳到P質(zhì)點開始計時，0～2.5s內(nèi)Q質(zhì)點通過的路程可能為2mD．若從波傳到P質(zhì)點開始計時，0～2.5s內(nèi)Q質(zhì)點通過的路程可能為0.5m12．如圖所示，水平面內(nèi)有一平行金屬導軌，導軌光滑且電阻不計，勻強磁場與導軌平面垂直。阻值為R的導體棒垂直于導軌靜止放置，且與導軌接觸良好。t＝0時，將開關S由1擲到2。q、i、v和a分別表示電容器所帶電荷量、棒中的電流、棒的速度和加速度。下列圖像正確的是()三、非選擇題：本題共6小題，共60分。按題目要求作答。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13．(6分)用如圖甲所示的實驗裝置測量當?shù)刂亓铀俣鹊拇笮?。質(zhì)量為m2的重錘從高處由靜止開始下落，質(zhì)量為m1的重錘上拖著紙帶利用電磁打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行分析，即可測出當?shù)氐闹亓铀俣萭值。如圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶中的某一段，相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未畫出，電源的頻率為50Hz，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示。已知m1＝80g、m2＝120g，要求所有計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。則：(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v5＝___________m/s；(2)用逐差法求出重錘的加速度大小a＝__________m/s2，而得出當?shù)氐闹亓铀俣却笮間＝________m/s2；(3)測出的重力加速度的值比實際值小，其誤差的主要來源有哪些_________。A．沒有使用電火花計時器B．m1和m2的質(zhì)量太懸殊C．繩子和定滑輪之間存在阻力D．繩子拉力不等于m2的重力14．(8分)某同學要將一滿偏電流為1mA的電流表改裝為量程為0～3V的電壓表。(1)他用多用電表測得該電流表的內(nèi)阻為300Ω，則要完成改裝，應將一阻值R＝______Ω的定值電阻與電流表串聯(lián)。(2)改裝后的電壓表需利用一標準電壓表對其進行檢測，請根據(jù)圖甲所示的檢測電路，將圖乙中實物連線圖補充完整。(3)閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當標準電壓表示數(shù)為3V時，電流表示數(shù)為0.96mA，說明改裝后的電壓表滿偏電壓________3V（選填“＞”或“＜”）。若造成此誤差的原因是多用電表測出的電流表內(nèi)阻300Ω不準，由此可判斷(1)中計算得到的阻值R比需要的阻值______（填“偏大”或“偏小”）。(4)為解決上述問題，應把串聯(lián)電阻的阻值R改為_________Ω。15．(8分)在跳臺滑雪比賽中，運動員在空中運動時身體的姿態(tài)會影響其速度和下落的距離。跳臺滑雪運動員在某次訓練時，助滑后從跳臺末端水平飛出，從離開跳臺開始計時，用v表示其水平方向速度，v－t圖像如圖乙所示，運動員在空中運動時間為4s。在此運動過程中，若運動員在水平方向和豎直方向所受空氣阻力大小相等且保持恒定。已知運動員的質(zhì)量為50kg，重力加速度取10m/s2，求：(1)滑雪運動員水平位移的大小和水平方向所受的阻力大?。?2)滑雪運動員在空中運動過程中動量變化量的大?。ńY(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。16．(8分)將橫截面積分別為S1＝1×10－3m2和S2＝8×10－4m2兩個氣缸豎直連接。在兩氣缸連接處及其下方h＝10cm處均固定有活塞銷。整個氣缸被活塞a和活塞b分割成三部分，兩活塞用長l＝12cm的輕繩連接，上下兩部分均與大氣直接連通，兩活塞之間密閉有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞a的質(zhì)量m1＝2kg，活塞b的質(zhì)量m2＝1kg。初始時，密閉氣體的溫度為27℃，壓強p0＝1×105Pa，兩活塞靜止于如圖所示的位置。外界大氣壓強恒為p0＝1×105Pa，不計活塞和活塞銷的厚度，不計活塞和氣缸間的摩擦，取g＝10m/s2?，F(xiàn)在開始緩慢升高密閉氣體的溫度，求：(1)輕繩剛好要被拉直時，密閉氣體的溫度；(2)若輕繩能承受的最大拉力T＝180N，至少需要將溫度升高到多少，才能將繩拉斷？17．(14分)如圖，某圓形薄片置于xOy水平面上，圓心位于坐標原點O，xOy平面上方存在大小為E、沿z軸負向的勻強電場，以該圓形絕緣材料為底的圓柱體區(qū)域內(nèi)存在大小為B、沿z軸正向的勻強磁場，圓柱體區(qū)域外無磁場?，F(xiàn)可從原點O向xOy平面上方的各方向發(fā)射電荷量為q、質(zhì)量為m、速度大小為v的帶正電荷的粒子。粒子重力忽略不計，不考慮粒子間的相互作用，不計碰撞時間。(1)若粒子每次與材料表面的碰撞為彈性碰撞，且從原點O發(fā)出的所有粒子都被該電場和磁場束縛在上述圓柱體內(nèi)，則此圓形薄片的半徑至少為多大？(2)若某粒子每次與材料表面的碰撞點都在坐標原點O，則此粒子的發(fā)射方向與z軸正方向夾角的三角函數(shù)值須滿足什么條件？(3)若在粒子每次與材料表面碰撞后的瞬間，速度豎直分量反向，水平分量方向不變；豎直方向的速度大小和水平方向的速度大小均按同比例減小，以至于動能減小75%。求發(fā)射方向與z軸正向成45°角的粒子從發(fā)射直至最終動能耗盡而沉積于材料表面所經(jīng)歷的時間。18．(16分)如圖所示，在光滑水平地面置有一“L”形滑板，質(zhì)量M＝3m，AB為半徑R＝0.45m的eq\f(1,4)弧面，BC段粗糙，長度L＝5m，其余段光滑；滑板距右側(cè)墻壁D的距離為x，滑板上表面與墻壁上表面在同一水平面上，墻壁D上表面放置有自由伸長的彈簧，右端固定；滑塊P1和P2的質(zhì)量均為m，且與BC面的動摩擦因數(shù)分別為μ1＝0.10和μ2＝0.20；開始時滑板緊靠左側(cè)障礙物P，P2靜置于滑板上的B點，P1以v0＝4m/s的初速度從A點沿弧面切線滑下，與P2碰撞后速度變?yōu)?，若滑板與墻壁D碰撞后被墻壁粘住，不計其他摩擦，g＝10m/s2。(1)求P1與P2碰撞前的速度；(2)若x足夠長，請判斷P1與P2能否再次發(fā)生碰撞；(3)討論P1最終距B點距離s與x的關系。（新高考）2020-2021學年高三4月月考卷物理（A）答案一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．【答案】A【解析】光從真空入射到某介質(zhì)中，光的頻率不變，所以光子的能量為hv。故選A。2．【答案】B【解析】根據(jù)單擺做簡諧運動的周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))，可知，T與及成正比，擺長減小，周期變小，故A錯誤；擺球在擺動過程中，空氣阻力忽略，懸線拉力不做功，只有重力做功，機械能守恒，擺球在左、右兩側(cè)上升的最大高度一樣，故B正確；假若無釘子時，擺球擺至右側(cè)最高點B，與初位置對稱，若有釘子，擺球擺至右側(cè)最高點C，B、C在同一水平線上，如圖所示，由幾何關系知θ2＝2α，θ2＜2θ1，故D錯誤；擺球在平衡位置左側(cè)走過的最大弧長大于在右側(cè)走過的最大弧長，故C錯誤。3．【答案】D【解析】由速度位移公式v12＝2gh，可得足球到達頭部的速度大小v1＝4m/s，反彈后做豎直上拋運動，而上升的最大高度也為80cm，根據(jù)運動的對稱性可知上拋的初速度大小v2＝v1＝4m/s，兩個速度方向相反，A錯誤；足球下落到與頭部剛接觸時動量大小p＝mv1＝1.6kg?m/s，B錯誤；足球從最高點下落至重新回到最高點的過程中重力的沖量IG＝mgt，重力的作用時間不為零，則重力的沖量不為零，C錯誤；足球與頭部作用過程中，根據(jù)動量定理，解得，D正確。4．【答案】D5．【答案】C【解析】斷開開關，極板上的電壓不變，兩板間場強不變，故質(zhì)子的運動軌跡不變，A錯誤；根據(jù)，，，可得，從下板邊緣射出時，豎直位移y不變，水平位移x變?yōu)樵瓉淼膬杀?，故可采取的措施是初速度變?yōu)?v0，或板間電壓變?yōu)閑q\f(1,4)U，或使板間距變?yōu)?d，BD錯誤，C正確。6．【答案】A【解析】由題意，橢圓軌道A點的曲率半徑，衛(wèi)星在軌道I上運動到A點時，根據(jù)牛頓第二定律有，衛(wèi)星在軌道II上做勻速圓周運動時，有，聯(lián)立得，故A正確。7．【答案】C【解析】設O、O'兩點間的距離為L，取系統(tǒng)重新平衡時圓環(huán)的位置為A點，如圖所示，由幾何關系有，設物體和鉤碼的質(zhì)量分別為m1、m2，O'A繩與豎直方向的夾角為，由物體的平衡條件有，又，解得，故選C。8．【答案】B【解析】對于任意一球，設其軌道處半球形碗的半徑與豎直方向的夾角為β，半球形碗的半徑為R，根據(jù)重力和支持力的合力提供小球圓周運動的向心力，可得F合＝mgtanβ，離碗口越近的小球，β值越大，合力越大，故A錯誤；由F合＝meq\f(v2,r)＝ma＝meq\f(4π2,T2)r，r＝sinβ，可得，a＝gtanβ，，R一定，離碗口越近的小球，β值越大，小球線速度越大，小球向心加速度的值越大，小球的周期越小，故B正確，CD錯誤。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9．【答案】AD【解析】根據(jù)等量同種正電荷的電場線及等勢面的分布圖可知，由對稱性可知，a、b兩點電場強度大小相同方向相反，A正確；c、d兩點電勢相同，電場強度大小相等，方向不同，則電場強度不同，B錯誤；若質(zhì)子僅受電場力作用，可以在a、b之間做往復運動，但并不是簡諧運動，因為電場力并不符合回復力的持點，C錯誤；若電子僅受電場力作用，在圓上其電場力的方向總是指向圓心O，可以提供向心力，則可能做勻速圓周運動，D正確；10．【答案】BC【解析】因P為a光的光斑，則Q為b光的光斑，R為兩種光的復合光斑，由圖可知，透明介質(zhì)對b光的折射程度較大，則b光的折射率大于a光的折射率，A錯誤；根據(jù)v＝eq\f(c,n)可知，在該透明介質(zhì)中，b光的速度小于a光的速度，B正確；光線a出離介質(zhì)后的折射角，則，在介質(zhì)中的速度，a光進入介質(zhì)后經(jīng)到達光屏P點的時間，C正確；若入射光線繞O點逆時針轉(zhuǎn)過15°角，則此時入射角為45°，則此時a光線的折射角為90°，即此時a光線恰能發(fā)生全反射，而此時射到Q點的b光線早已發(fā)生了全反射從Q處消失了，D錯誤。11．【答案】AC【解析】根據(jù)機械波的傳播特點可知（n＝0、1、2…），故有（n＝0、1、2…），當n＝0時，該波的傳播速度大小為，當n＝6時，但此時波長為0.96m，小于3m，故該波的傳播速度大小不可能為，故A正確，B錯誤；當n＝0時，波的傳播速度，此時波從P點到Q點所用的時間，則質(zhì)點Q運動的時間為，Q質(zhì)點通過的路程；當n＝1時，波的傳播速度，此時波從P點到Q點所用的時間，質(zhì)點Q運動的時間，Q質(zhì)點通過的路程；當時，波長小于3m，不符合，故C正確，D錯誤。12．【答案】AD【解析】開關S由1擲到2，電容器放電，在電路中產(chǎn)生放電電流，導體棒通有電流后會受到向右的安培力作用，向右加速運動；導體棒將切割磁感線，產(chǎn)生感應電動勢，此感應電動勢將電容器的電壓抵消一些，隨著速度增大，感應電動勢增大，則回路中的電流減小，導體棒所受的安培力減小，加速度減小，因?qū)к壒饣栽谟须娏魍ㄟ^棒的過程中，棒是一直加速運動（變加速）；當感應電動勢等于電容器的電壓時，電路中無電流，導體棒不受安培力，做勻速運動；當棒勻速運動后，棒因切割磁感線有感應電動勢，所以電容器兩端的電壓能穩(wěn)定在某個不為0的數(shù)值，則由Q＝CU知，電容器的電量應穩(wěn)定在某個不為0的數(shù)值，不會減少到0，這時電容器的電壓等于棒的電動勢，棒中無電流，故A正確；由于通過棒的電流是按指數(shù)遞減的，最后電流減至零，故B錯誤；導體棒先做加速度減小的變加速運動，由于電容器放電產(chǎn)生電流使得導體棒受安培力作用而運動，當感應電動勢等于電容器的電壓時，電路中無電流，導體棒不受安培力時，導體棒做勻速運動，故v－t圖像是曲線后應是直線，故C錯誤；根據(jù)上面分析可知，桿的加速度逐漸減小直到為零，故D正確。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。按題目要求作答。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13．(6分)【答案】(1)1.5(1分)(2)1.9(1分)9.5(2分)(3)C(2分)【解析】(1)相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔是T＝5×0.02s＝0.1s，打計數(shù)點5時的速度。(2)重錘的加速度大小，由牛頓第二定律有m2g?m1g＝(m1＋m2)a，解得重力加速度大小為g＝9.5m/s2。(3)與沒有使用電火花計時器無關，A錯誤；m1和m2的質(zhì)量相差不大，B錯誤；在使用牛頓第二定律計算加速度時，沒有考慮繩子與定滑輪間存在的阻力，C正確；繩子拉力本身就不等于m2的重力，存在的誤差與繩子拉力等不等于m2的重力無關，D錯誤。14．(8分)【答案】(1)2700(2分)(2)見解析圖(1分)(3)＞(1分)偏大(2分)(4)2575(2分)【解析】(1)根據(jù)部分電路歐姆定律可得，代入數(shù)據(jù)可得R＝2700Ω。如圖所示。(3)電流表示數(shù)為0.96mA時標準電壓表示數(shù)已經(jīng)3V，則當電流表滿偏時標準電壓表示數(shù)將超過3V，即改裝后的電壓表滿偏電壓大于3V；因為串聯(lián)分壓，串聯(lián)電阻越大分壓越多，改裝后的量程大于需要的量程，故串聯(lián)的電阻R過大。(4)為改裝成3V的電壓表則改裝后電壓表內(nèi)阻應為，而實際內(nèi)阻，故串聯(lián)電阻比需要的電阻多125Ω，可將R換為2575Ω的電阻。15．(8分)【解析】(1)設運動員的水平位移為x，由水平位移一時間圖像可得m(1分)設運動員在水平方向的加速度大小為a，水平方向所受的阻力大小為f1，豎直方向所受阻力大小為f2，由運動學規(guī)律和牛頓第二定律得m/s2(1分)f1＝ma＝50N(1分)由題意可知f1＝f2＝50N。(1分)(2)根據(jù)平行四邊形定則可得合力(1分)對運動空中運動應用動量定理得Δp＝Ft(1分)聯(lián)立解得Δp＝1.8×103N·s。(2分)16．(8分)【解析】(1)初始時，密閉氣體的溫度T0＝300K，壓強p0＝1×105Pa，體積V0＝S2×10cm當繩剛好拉直時，壓強、體積分別為(1分)(1分)設此時溫度為T1，由理想氣體狀態(tài)方程可得(1分)代入數(shù)據(jù)解得T1＝450K。(1分)(2)設繩子要拉斷時，兩活塞均與活塞銷未接觸，設此時氣體壓強為P2，對a、b活塞由平衡條件可得(1分)(1分)聯(lián)立可解得p2＝1.5×105Pa，把T＝180N代入第一式可得氣體壓強為p3＝2×105Pa＞p2故兩活塞應呈如圖所示狀態(tài)，即b活塞應頂在上方的活塞銷處，此時體積為由理想氣體狀態(tài)方程可得(1分)代入數(shù)據(jù)解得T3＝900K。(1分)17．(14分)【解析】(1)速度與z軸正方向夾90°角，即貼著xOy平面方向的粒子最易脫離磁場束縛，此粒子運動半徑設為R，則有：qvB＝meq\f(v2,R)(1分)解得R＝eq\f(mv,qB)(1分)圓形薄片的最小半徑r。(1分)(2)設速度v與z軸正方向的夾角為α，則其在z軸正方