山西省孝义市2021届高三下学期2月月考物理（Word版附答案）

高三理科综合 物理部分 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分 300 分，考试时间 150 分钟。 2.答题前，考生务必用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对 应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区 域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。 4.本试卷主要命题范围：高考范围。 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.某光源发出的光由不同波长的光组成，不同波长光的强度如图所示，表中给出了三种材料 的极限波长，用该光源发出的光照射表中材料 A.仅钠能产生光电子 B.仅钠、铜能产生光电子 C.仅铜、铂能产生光电子 D.都能产生光电子 15.如图所示，闭开关后在原线圈接入 u=30 2 sin(100πt)V 的正弦交变电压.若理想变压器的原、 副线圈的匝数比为 10：1，灯泡正常发光，此时的电阻为 1.5Ω，电表均为理想电表。则下列说 法正确的是 A.副线圈交变电流的频率为 5Hz B.灯泡 L 的额定功率为 6W C.电流表的示数为 0.2A D.电压表的示数为 4.24V 16.假设地球可视为质量分布均匀的球体。已知地球表面两极处的重力加速度大小约为 10m/s2， 贴近地球表面飞行的卫星运行周期约为 90 分钟，则一质量为 3000kg 的汽车停在地球赤道上 随地球自转所需要的向心力约为 A.30N B.60N C.117N D.234N 17.如图所示用两根长均为 0.3m 的轻质绝缘细线 M、N 把带电小球甲悬挂在水平天花板上，两 线之间的夹角为θ=60°。小球甲电荷量 2.0×10－6 C、质量 0.1kg，沿 N 延长线距甲 0.3m 处的水 平地面上固定有一带等量同种电荷的小球乙。开始整个装置处于静状态，小球甲、乙均可视 为点电荷，静电力常量 k=9×109 N·m2/C2。重力加速度取 10m/s2。某时刻剪断线 N，则 A.剪断线 N 前，N 上拉力大小为 5 3 6 15  N B.剪断线 N 前，N 上拉力大小为 3 3 N C.剪断线 N 后，小球甲仍在原位置静止 D.剪断线 N 后，小球甲移动很小一段距离内电势能减小 18.如图所示，ABC 是竖直面内的光滑固定轨道，AB 水平，长度为 2R；BC 是半径为 R 的四 分之一圆弧，与 AB 相切于 B 点某人将一小球从距 AB 水平面高 2R 的 E 点处以一定初速度水 平抛出，由于水平风力的作用，小球恰好能无碰撞地从 C 点进入圆弧轨道，并沿圆弧轨道运 动到水平面上，已知抛出点距 C 的水平距离为 R，重力加速度为 g，小球始终受到恒定风力作 用，则由 E 向 A 运动的过程中小球速度为零的位置离 B 点的距离为 A.0.5R B.1.5R C.R D.2R 19.如图为某游乐园内滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，倾角为 37°的长直轨道 AB 与弯曲轨道 BC 平滑连接，轨道 BC 高 1m，C 是半径为 6m 的圆弧最低点。质量 10kg 的 小孩从 A 处由静止开始匀加速下滑，加速度 1m/s2，到达 B 点时速度 4m/s。若不计 BC 段的阻 力，重力加速度取 10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则 A.长直轨道 AB 的长度为 8m B.小孩从 A 处滑到 B 处所用的时间为 2s C.小孩与 AB 轨道间的动摩擦因数为 0.8 D.小孩经过 C 点时所受支持力的大小为 160N 20.如图所示，足够长的绝缘木板静止在光滑水平地面上，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场， 一带正电的滑块静止在木板右端，木板上表面不光滑，下列说法正确的是 A.若给木板一水平向右的初速度，最终木板和滑块一定相对静止 B.若给木板一水平向右的初速度，最终滑块和木板间一定没有摩擦力 C.若给木板施加一水平向右的恒力，最终滑块和木板间一定没有弹力 D.若给木板施加一水平向右的恒力，最终滑块做匀加速运动 21.质量为 m 的小球在竖直向上的恒力 F 作用下由静止开始向上匀加速运动，经时间 t 撤去 F， 又经时间 t 小球回到出发点，速度大小为 v，不计空气阻力，已知重力加速度为 g，则下列判 断正确的是 A.撤去力 F 时小球的动能为 1 4 mv2 B.小球上升的最大高度为 2 2 v g C.拉力 F 所做的功为 1 2 mv2 D.拉力的最大功率为 2 3 mgv 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.(5 分)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来“探究物体运动的加速度与合外力、质量关 系”。平衡摩擦力后，在保持砂和桶总质量不变的情况下，增加小车质量 M，放开砂桶，小车 加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度 a；重做实验多次，得到多组数据。 (1)除了电火花计时器、小车、砂子和砂桶、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关 外，在下列器材中必须使用的有 (选填选项前的字母)。 A.220V、50Hz 的交流电源 B.刻度尺 C.电压可调的直流电源 D.天平(附砝码) E.秒表 (2)以下实验操作正确的是 (选填选项前的字母)。 A.调整长木板上的滑轮高度使细线与长木板平行 B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上 C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砂子和砂桶通过细线挂在小车上 D.若增大小车质量，需要重新平衡摩擦力 (3)在满足小车质量远大于砂和砂桶质量后，实验小组多次实验，采集了多组数据。图乙是某 同学根据实验数据画出 a－ 1 M 图线，可求出直细线的拉力约为 N(保留两位有效数 字)。 23.(10 分)某同学想测量一种新型电源的电动势和内阻以及该电源的输出功率。但身边只有一 只电流表(可视为理想电流表)、一个开关和两个阻值相同的电阻 R。 (1)用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤测量两个阻值相同的电阻 R 的阻值，表盘 的示数如图所示，读数是 Ω。 (2)该同学利用(1)中多用电表测的电阻和身边的器材(除多用电表)组成了两个测量步骤中的电 路进行测量，试在甲、乙两个方框中分别画出两次测量步骤的电路图。(要求电流表只用在主 干路中且每个电路都要用到两个电阻) (3)该同学两次测量时，读得电流表的示数分别为 6A 和 2A，则电源电动势为 V， 电源内阻为 Ω。 (4)两次测量中，新型电源的输出功率分别为 W、 W。 24.(12 分)如图所示，一空心箱体 A 静置在粗糙水平面上，木箱内有一小物块 B 用手扶住紧贴 竖直侧壁，在 0 时刻撤去手，同时用一大小为 24N、水平向右的力 F 作用在木箱上，之后小 物块 B 能够相对于 A 静止，在 0.1s 时，突然撤去力 F，又过了一段时间后小物块 B 落在木箱 的底面上的 P 点(图中未画出)，已知木箱 A 质量 m1=2kg，小物块 B 质量 m2=1kg，开始时小物 块 B 距木箱 A 底面的高度 h=0.8m，木箱 A 与地面之间的动摩擦因数µ=0.2，重力加速度 g 取 10m/s2，求： (1)在 0～0.1s 内木箱 A 的加速度 a； (2)P 点距木箱左侧内壁的距离 s。 25.(20 分)如图所示，足够长的倾斜的金属导轨和水平的金属导轨交界处通过一小段光滑的圆 弧平滑连接，间距均为 L=1m，倾斜导轨与水平面间的夹角为 30°，上端连接一定值电阻 R1=2Ω。 在倾斜导轨的区域有垂直于轨道平面斜向上的匀强磁场，在水平导轨的区域有竖直向下的匀 强磁场，磁感应强度大小都为 B=1T，导体棒 ab 的质量 m=0.2kg、电阻 R=2Ω，当 ab 棒在光 滑导轨上足够高处下滑至交界处(交界处无磁场)时，与静止在交界处的 cd 棒发生弹性正碰， cd 棒的质量和电阻与 ab 棒完全相同。导体棒 cd 进入匀强磁场区域，在磁场中运动距离 x=1.5m 后停止运动，其中导体棒 cd 与水平导轨间的动摩擦因数µ=0.1，g 取 10m/s2，不计轨道电阻， 求： (1)ab 棒下滑的最大速度； (2)导体棒 cd 开始运动到停止，电阻 R1 产生的热量 Q1； (3)导体棒 cd 的运动时间 t。 (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)自行车内胎充气过足，在阳光下受暴晒时车胎极易爆裂，设暴晒过程中内胎容积的变 化可以忽略不计。则在爆裂前受暴晒的过程中，气体温度升高，分子无规则热运动加剧，气 体压强；在车胎突然爆裂的瞬间，胎内气体内能；在车胎爆裂前，气体分子的平均动 能 ，大量气体分子作用在胎内壁单位面积上的平均作用力 。(均填“减 小”“不变”或“增大”) (2)(10 分)如图所示，横截面积为 S=0.01m2 的汽缸开口向下竖直放置，a、b 为固定在汽缸内壁 的卡口，a、b 之间的距离为 h=5cm，b 与汽缸底部的距离为 H=45cm，质量为 m=10kg 的活塞 与汽缸内壁接触良好，只能在 a、b 之间移动，活塞厚度可忽略，汽缸、活塞导热性良好，活 塞与汽缸之间的摩擦忽略不计。重力加速度取 10m/s2，大气压强为 p0=1×105Pa，刚开始时缸 内气体压强为 p1=1×105Pa，温度为 T1=400K，活塞停在 a 处，若缓慢降低缸内气体的温度， 求： ①活塞刚好离开 a 时缸内气体的温度； ②活塞刚好与 b 接触时缸内气体的温度。 34.[物理——选修 3－4](15 分) (1)(5 分)一列沿 x 正方向传播的简谐横波，波源在 x=0 处，t=0 时刻开始振动，经过 0.3s 时形 成如图所示波形图，A、B 为该波上两点，下列说法正确的是 。(填正确答案标号， 选对一个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分每选错一个扣 3 分，最低得分为 0 分) A.该波的波长为 0.75m B.该波的频率为 2.5Hz C.在 t=0.75s 时，A 点的速度方向向上 D.在 0～0.3s 的时间内，质点 B 经过的路程为 6cm E.该波遇到宽度为 6m 的障碍物时能发生明显衍射 (2)(10 分)2020 年 11 月 6 日消息，电子商务进农村实现对 832 个贫困县全覆盖，贫困村通光纤 比例已达 98%。如图所示，光导纤维的内芯是由某种透明介质制成的长直细圆柱体，某种单 色光在介质中传输，经过多次全反射后从右端射出。若以全反射临界角传输的光线刚好从右 端以张角 2θ出射，光在真空中传播速度为 c。求： ①此介质的折射率 n； ②若此种光导纤维制成的光缆长为 L，该种单色光传输的时间 t。