广西2021届高三上学期第一次月考理综物理试题 （含答案）

18 级高三第一次月考考试试卷 理科综合物理 二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 14 18 题只有一项符合题目要求，第 19 21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分， 选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 14．1909 年英国物理学家卢瑟福用 α 粒子轰击金箔．下列关于该实验的描述错误的是 A. α 粒子轰击金箔的实验需在真空条件下完成 B. α 粒子的散射实验揭示了原子核有复杂的结构 C. 实验结果表明绝大多数 α 粒子穿过金箔后没有发生散射 D. α 粒子从金原子内部穿出后携带了原子内部结构的信息 15. 如图所示，质量为 m 的木块 P 在质量为 M 的长木板 ab 上滑行，长木板 ab 在地面上一 直处于静止状态．若长木板 ab 与地面间的动摩擦因数为 μ1，木块 P 与长木板 ab 间的动摩 擦因数为 μ2，则长木板 ab 受到地面的摩擦力大小为(　　) A．μ1Mg B．μ1(m＋M)g C．μ2mg D．μ1Mg＋μ2mg 16.在 2014 年 11 月 11 日至 16 日的珠海航展中，中国展出了国产运­20 和歼­31 等最先进飞 机。假设航展中有两飞机甲、乙在平直跑道上同向行驶，0～t2 时间内的 v­t 图像如图所示， 下列说法正确的是(　　) A．飞机乙在 0～t2 内的平均速度等于v2 2 B．飞机甲在 0～t2 内的平均速度比乙大 C．两飞机在 t1 时刻一定相遇 D．两飞机在 0～t2 内不可能相遇 17. 某玩具汽车从 t＝0 时刻出发，由静止开始沿直线行驶．其 a－t 图象如图所示，下列说 法正确的是(　　) A．6 s 末的加速度比 1 s 末的大 B．1 s 末加速度方向与速度方向相同 C．第 4 s 内速度变化量大于 0 : :D．第 6 s 内速度在不断变大 18. 物体受共点力 F1、F2、F3 作用而做匀速直线运动，若 F1、F2、F3 三个力不共线，则这 三个力可能选取的数值为(　　) A．15 N、5 N、6 N　B．3 N、6 N、4 N C．1 N、2 N、10 N D．1 N、6 N、7 N 19. 两个人以相同的速率同时从圆形轨道的 A 点出发，分别沿 ABC 和 ADE 方向行走，经过 一段时间后在 F 点相遇(图中未画出)。从出发到相遇的过程中，描述两人运动情况的物理量 相同的是(　　) A．瞬时速度 B．位移 C．路程 D．平均速度 20. 如图所示，A 球被固定在竖直支架上，A 球正上方的点 O 悬有一轻绳拉住 B 球，两球之 间连有轻弹簧，平衡时绳长为 L，张力为 T1，弹簧弹力为 F1.若将弹簧换成原长相同的劲度 系数更小的轻弹簧，再次平衡时绳中的张力为 T2，弹簧弹力为 F2，则(　　) A．T1>T2 B．T1＝T2 C．F1F2 21. 如图所示，质量均为 m 的两光滑小环 A 和 B 用轻绳连接，分别套在水平和竖直的固定 直杆上．在绳上 O 点施一水平力 F 拉紧轻绳，设法使整个系统处于静止状态，重力加速度 为 g.随后使力 F 缓慢增大，则在此过程中(　　) A．OA 段绳中的张力始终大于 mg，且逐渐增大 B．杆对 A 环的作用力始终大于 2mg，且逐渐增大 C．OB 段绳中的张力始终大于 mg，且逐渐增大 D．OB 段绳与竖直方向的夹角逐渐增大 三、非选择题：共 174 分。第 22~32 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 33~38 题 为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题：共 129 分。 22.（6 分）如图甲所示是研究小车的匀变速运动实验装置图，图中一端带有定滑轮的长木 板水平固定．图乙为小车在水平木板上带动纸带运动时打点计时器打出的一条纸带，每 5 个 打点取一个计数点，0、1、2、3、4、5、6、7 为所取的计数点，打点计时器的电源为 50 Hz 的交流电． (1)电火花打点计时器应使用_________V 的交流电电源． (2)由图乙所示纸带可知，小车加速度大小为__________m/s2.(结果保留两位有效数字) (3)该实验实际操作过程中，对小车所放的位置、接通电源与放开小车的先后顺序及小车运 动的控制等描述，你认为正确的是_________________． A. 小车应尽量远离打点计时器，先放开小车后接通电源，在小车到达滑轮前按住小车 B. 小车应尽量靠近打点计时器，先接通电源后放开小车，让小车一直到与滑轮相撞为止 C. 小车应尽量靠近打点计时器，先接通电源后放开小车，在小车到达滑轮前按住小车 D. 小车应尽量放在打点计时器与滑轮的中间，先接通电源后放开小车，在小车到达滑轮前 按住小车 23．（8 分）某物理学习小组用如图甲所示装置来研究橡皮筋的劲度系数(遵循胡克定律且 实验中弹力始终未超过弹性限度)，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，原长为 L0 的橡皮 筋的上端固定在 O 点，下端挂一重物．用与白纸平行的水平力(由拉力传感器显示其大小)作 用于 N 点，静止时记录下 N 点的位置 a，请回答： (1)若拉力传感器显示的拉力大小为 F，用刻度尺测量橡皮筋 ON 的长为 L 及 N 点与 O 点的水 平距离为 x，则橡皮筋的劲度系数为__________________(用所测物理量表示)． (2)(多选)若换用另一个原长相同的橡皮筋，重复上述过程，记录静止时 N 点的位置 b，发 现 O、a、b 三点刚好在同一直线上，其位置如图乙所示，则下列说法中正确的是 __________． A．第二次拉力传感器显示的拉力示数较大B．两次拉力传感器显示的拉力示数相同 C．第二次所用的橡皮筋的劲度系数小 D．第二次所用的橡皮筋的劲度系数大 24.（15 分）一直升机以 5.0m/s 速度竖直上升，某时刻从飞机上释放一物块，经 2.0s 落在 地面上，不计空气阻力，g 取 10m/s2．求： （1）物块落到地面时的速度； （2）物块 2.0s 内通过的路程； （3）物块释放时距地面的高度． 25.（18 分）如图所示，质量为 m 的物体，放在一固定斜面上，当斜面倾角为 30°时恰能沿 斜面匀速下滑．对物体施加一大小为 F 的水平向右恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行．设 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角 θ0 时，不论水平恒力 F 多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求： (1)物体与斜面间的动摩擦因数； (2)这一临界角 θ0 的大小． （二）选考题：共 45 分。请考生从 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科 任选一题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。 33.[物理——选修 3-3]（15 分） （1）（5 分）以下有关热学内容的叙述，正确的是（ ）（填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分，每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） A.在两分子间距离增大的过程中，分子间的作用力一定减小 B.用 NA 表示阿伏加德罗常数，M 表示铜的摩尔质量，ρ表示实心铜块的密度，那么铜块中一个铜原子所占空间的体积可表示为 C.雨天打伞时，雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力 D.晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征 E.理想气体等压膨胀过程一定吸热 （2）（10 分）如图所示，一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定 质量的理想气体。活塞的质量为 m、横截面积为 s，与容器底部相距 h。现通过电热丝缓慢 加热气体，当气体吸收热量 Q 时停止加热，活塞上升了 2h 并稳定，此时气体的热力学温度 为 T1。已知大气压强为 P0，重力加速度为 g，活塞与气缸间无摩擦且不漏气。求： ①加热过程中气体 的内能增加量； ②停止对气体加热后，在活塞上缓缓添加砂粒，当添加砂粒的质量为 m0 时，活塞恰好下降 了 h。求此时气体的温度。 34. ［物理——选修 3–4］（15 分） （1）（5 分）下列说法中正确的是 （填正确答案标号。选对 1 个得 2 分， 选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） A.在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比 B.弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变 C.在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小 D.系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率 E.已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方 向 （2）（10 分）横截面是直角三角形 ABC 的三棱镜对红光的折射率为 n1，对紫光的折射率 为 n2，且均小于 2， ，一束很细的白光束垂直三棱镜 AB 侧面射入棱镜，并从 AC 侧面有射出，最后射到跟 AC 侧面平行的光屏 MN 上，如图所示，已知光屏 MN 跟 AC 侧面 的距离为 L。 AN M ρ 30A∠ = °○1 画出白光通过棱镜的光路图(出射光线只画出两条边缘光线，并指明其颜色)； ○2 求在光屏 MN 上得到的彩色光带的宽度 d? 18 级高三第一次月考试卷 理科综合物理参考答案 14.【答案】B 【解析】当 粒子穿过原子时，电子对 粒子影响很小，影响 粒子运动的主要是原子核，离 核远则 粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小．只有当 粒子与核十分接近时，才会 受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以 粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角 度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进； A、 粒子轰击金箔的实验需在真空条件下完成，故 A 正确； B、 粒子的散射实验揭示了原子具有复杂的核式结构，故 B 错误； C、实验结果表明绝大多数 粒子穿过金箔后不发生了散射，故 C 正确； D、从金原子内部出来后携带了原子内部的信息，故 D 正确。 15. 【答案】C 【解析】木块 P 对长木板 ab 的滑动摩擦力大小为 F＝μ2mg，长木板 ab 始终静止，则地面 对长木板 ab 的静摩擦力大小为 F′＝F＝μ2mg，故选项 C 正确． 16. 【答案】B 【解析】因为乙飞机做变加速运动，故平均速度不等于v2 2 ，故 A 错误；由于图线与坐标轴所 夹的面积表示物体的位移，在 0～t2 时间内，甲飞机的位移大于乙飞机，由v＝x t可知，甲飞 机的平均速度大于乙飞机，故 B 正确；由于不知道甲、乙两飞机初始位置，所以无法判断两 飞机在 t1 时刻和 0～t2 内能不能相遇，故 C、D 错误。 17. 【答案】　B 【解析】　由图知，6 s 末的加速度比 1 s 末的加速度小，故 A 项错误；0～1 s 内汽车从静 止开始做变加速直线运动，加速度方向与速度方向相同，故 B 项正确；根据图象与时间轴所 围的面积表示速度变化量，知第 4 s 内速度变化量为 0，故 C 项错误；根据图象与时间轴所 围的面积表示速度变化量，图象在时间轴上方速度变化量为正，图象在时间轴下方速度变化 量为负，知第 6 s 内速度变化量为负，速度在不断变小，故 D 项错误． 18. 【答案】B【解析】物体在 F1、F2、F3 作用下而做匀速直线运动，则三个力的合力必定为零，只有 B 选 项中的三个力的合力可以为零且三个力不共线，B 正确． 19. 【答案】BCD 【解析】运动过程中两人的速度方向不同，A 错；因两个人以相同的速率同时从圆形轨道的 A 点出发，起点、终点都相同，在相同的时间内所走的路程相同，位移相同，运动时间相同， 根据平均速度公式，平均 速度相同。故 B、C、D 正确。 20. 【答案】BD 【解析】以 B 球为研究对象，B 球受到重力 G、弹簧的弹力 F 和绳子的张力 T，如图所示．B 球受力平衡时，F 与 T 的合力与重力 G 大小相等、方向相反，即 G′＝G.根据三角形相似得G′ OA ＝ T OB＝ F AB，换成劲度系数小的轻弹簧，形变量增大，AB 减小，则 T 不变，F 减小，选项 B、 D 正确 21. 【答案】CD 【解析】以 A、B 两个小环整体为研究对象，对整体受力分析，整体受总重力 2mg、水平力 F、水平杆对 A 环向上的支持力 FNA、竖直杆对 B 环水平向左的支持力 FNB，据平衡条件可 得，水平杆对 A 环向上的支持力 FNA＝2mg，竖直杆对 B 环水平向左的支持力 FNB＝F，以 A 为研究对象，对 A 受力分析，A 受重力、水平杆对 A 竖直向上的支持力、绳 OA 对 A 的拉力， 三力平衡，绳 OA 的拉力一定竖直向下，且 FNA＝mg＋TOA，解得 TOA＝mg，故 A、B 错 误．以 B 为研究对象，对 B 受力分析，如图所示，设 OB 段绳与竖直方向的夹角为 θ，由 平衡条件可得 TOB＝ mg2＋F 2NB＝ mg2＋F2，tan θ＝FNB mg ＝ F mg ，力 F 缓慢增大，OB 段绳中的张力始终大于 mg，且逐渐增大，OB 段绳与竖直方向的夹角逐渐增大，故 C、D 正 确． 22.【答案】 (1). 220 (2). 0.46(0.44～0.47) (3). C 【解析】（1）电火花打点计时器应使用 220V 的交流电电源． （2）相邻两计数点间还有 4 个打点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为 0.1s，舍弃第一组数据，根据运动学公式得：△x=at2， （3）实验时为了充分利用纸带，小车应尽量靠近打点计时器，先接通电源后放开小车，在 小车到达滑轮前按住小车，故选 C 23.【答案】(1) 　(2)BC 【解析】 (1)设橡皮筋与竖直方向夹角为 θ，重物重力为 G，结点 N 在竖直拉力(重物重 力 G)、橡皮筋拉力 T 和水平拉力 F 作用下处于平衡状态，满足图示关系，则 sin θ＝F T ， 而 sin θ＝x L ，T＝k(L－L0)，联立得 k＝ . (2)由受力图知 F＝Gtan θ，两次中 G、θ 均相同，所以两次拉力传感器显示的拉力示数相 同，A 错，B 对；同理，两次橡皮筋的拉力也相同，而橡皮筋的原长相同，第二次的伸长量 大，由胡克定律知第二次所用的橡皮筋的劲度系数小，C 对，D 错． 24.【答案】（1）15m/s，方向竖直向下（2）12.5m（3）10m 【解析】（1）设物块落地时的速度为 v，由速度公式 可得 负号说明方向竖直向下 （2）物块上升过程：由 得： 物块下降过程：由 得： 则物块通过的路程为 （3）由 得位移 所以释放时离地面高度为 10m 25. 【答案】(1) 3 3 　(2)60° 【解析】(1)对物体受力分析，由平衡条件可知，mgsin30°＝μmgcos30° 解得，μ＝tan30°＝ 3 3 . (2)设斜面倾角为 α 时，受力情况如图，由匀速直线运动的条件：Fcosα＝mgsinα＋f N＝mgcosα＋Fsinα f＝μN 0( ) FL x L L− 0( ) FL x L L−解得：F＝mgsinα＋μmgcosα cosα－μsinα 当 cosα－μsinα→0，即 cotα→ 3 3 时，F→∞， 即“不论水平恒力 F 多大，都不能使物体沿斜面向上滑行” 此时，临界角 θ0＝α＝60°. 33.（1）（5 分）BCE （选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分，每选错 1 个 扣 3 分，最低得分为 0 分） （2）①等压过程气体的压强为 p1=p0+ 则气体对外做功 W=p1S(2h)=2(p0S+mg)h …………………………………………2 分 由热力学第一定律得 ΔU=Q-W ……………………………………………………1 分 解得ΔU=Q-2(p0S+mg)h …………………………………………………………1 分 ②停止对气体加热后，活塞恰好下降了 h，气体的温度为 T2 则初态 p1=p0+ v1=3hS 热力学温度为 T1 ………………………………1 分 末态 p2=p0+ v2=2hS 热力学温度 T2=? …………………………1 分 由气态方程 …………………………………………………………2 分 解得 T2= ……………………………………………………2 分 34.（1）【答案】ABD 得光带宽度 ； 34．（2）【答案】○1 如图所示： (2) 【解析】（1)由于光线垂直 AB 面入射，故在 AB 面上光线不偏折。在 AC 面上，设红光的 折射角为 r1，紫光的折射角为 r2.由于 ，由折射定律可知，紫光的折射角大于红光的 折射角，即 ；光带的上方为紫光，下方为红光，如图所示： S mg S mg S gmm )( 0 + 2 22 1 11 T VP T VP = 1 0 0 )1(3 2 TmgSp gm ++ 2 1 2 2 2 1 = ( ) 4 4 n nd L n n − − − 2 1 2 2 2 1 ( ) 4 4 n nL n n − − − 1 2n n< 1 2r r