2021届湖南省高三（下）第7次月考物理试题（解析版）

雅礼中学 2021 届高三月考试卷（七） 物 理 第Ⅰ卷 选择题（共 44 分） 一、单项选择题（本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。每小题只有一个正确选项） 1. 关于物理学的研究方法，以下说法正确的是（ ） A. 伽利略的斜面实验应用了理想实验的方法 B. 在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，使用了极限分析法 C. 用质点代替有一定形状与大小的物体，应用的是微元法 D. 在利用速度—时间图像推导匀变速直线运动的位移公式时，应用了控制变量法 【答案】A 2. 如图甲所示，滑雪运动员沿斜坡高速向下滑行，其速度—时间图象如图乙所示，则由图象中 AB 段曲线 可知，运动员在此过程中（ ） A. 做曲线运动 B. 机械能守恒 C. 所受力的合力不断减小 D. 平均速度 < 2 A Bv vv  【答案】C 3. 如图所示，物体沿斜面由静止滑下．在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水 平面间的动摩擦 因数相同，斜面与水平面平滑连接．下列图中 v、a、f 和 x 分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大 小和位移．其中正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】D 4. 如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上 O 点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光 滑定滑轮与物体乙相连。系统平衡时，O 点两侧绳与竖直方向的夹角分别为 和  。若 75  ， 60   ， 则甲乙两物体质量之比是（ ） A. 1:1 B. 1: 2 C. 3 : 2 D. 2 : 3 【答案】D 5. 如图所示，理想变压器原线圈接电压一定的交流电，在下列措施中能使电流表示数增大的是( ) A. 只将变阻器 R3 的滑动触头上移 B. 只将 S2 从 4 拨向 3 C. 只将 S3 从闭合改为断开 D. 只将 S1 从 2 拨向 1 【答案】D 6. 如图所示，在 P1、P2 处各放一个等电荷量正点电荷，O 点为 P1、P2 连线的中点．一带正电的试探电荷从 M 点由静止出发，沿直线 MON 运动到 N 点，M、N 关于 O 点对称．下列各图关于试探电荷速度 v、电场强度 E、 电势φ、电势能 Ep 的描述正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 二、多项选择题（本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。每小题有多个选项符合题目要求， 全部选对得 5 分，选对但不全得 3 分，有选错的得 0 分） 7. 如图所示，有一长为 L 的绝缘细绳，一端悬挂在 A 点，另一端拴一质量为 m、电量为 q 的带有负电荷的 小球；悬点 A 处固定一正电荷，电量也为 q。如果要使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，如图所示。 若已知重力加速度为 g，则（ ） A. 小球到达最高点 D 点速度的最小值为 gL B. 小球到达与 A 点等高的 C 点时受到绳子拉力的最小值为为3mg C. 小球到达最低点 B 点时速度的最小值为 2 4kq gLmL  D. 小球到达最低点 B 点时受到绳子拉力的最小值为 6mg 【答案】BD 8. 如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机 A，用悬索（不可伸长且重力可忽略不计） 救起了伤员 B。直升机 A 和伤员 B 以相同水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段时间内， A、B 之间的距离 l 与时间 t 的关系为 2l H bt  （式中 l 表示伤员到直升机的距离，H 表示开始计时时伤 员与直升机的距离，b 是一常数，t 表示伤员上升的时间），不计伤员和绳索受到的空气阻力。这段时间内从 地面上观察，下列判断正确的是（ ） A. 悬索始终保持竖直 B. 伤员做直线运动 C. 伤员做曲线运动 D. 伤员的加速度为 2b 【答案】ACD 9. 我国研制的“嫦娥四号”探测器实现了人类历史上与月球背面的第一次“亲密接触”.如图所示，为了实现地 月信息联通搭建“天桥”，中继卫星“鹊桥”在地球引力和月球引力共同作用下，绕地月连线延长线上拉格朗日 点 L2 沿“Halo”轨道运动.下列说法正确的有 A. 地球和月球对“鹊桥”卫星的引力方向不相同 B. “鹊桥”卫星受到地球和月球引力的合力方向指向 L2 点 C. “鹊桥”卫星在地球上的发射速度大于 11.2 km/s D. “Halo”轨道的半径大到一定的值后才能实现“嫦娥四号”与地面测控站之间的中继通信 【答案】AD 10. 空间存在平面直角坐标系 xOy ，在 0x  区域内有沿 x 轴正向的匀强电场，在 0x  区域内有垂直平面 向外的匀强磁场，在第二象限内有矩形OACD ， 3OA h， 2OD h 。一个质量为 m，电荷量为 q 的带 正电粒子（不计重力）从 A 点沿 y 轴正方向以某速度射入第二象限，经 0t 时间后由 D 点进入磁场，又经一 段时间射出磁场后又回到 A 点，现只改变粒子自 A 点出射速度大小至 v，粒子经过一段时间运动后可经过 C 点，则（ ） A. 匀强电场的场强大小为 2 0 2 3mh qt B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 0 3 3 m qt C. 能使粒子以最短时间从 A 点运动至 C 点的初速度 0 3hv t  D. 能使粒子以最短时间从 A 点运动至 C 点的初速度 0 4hv t  【答案】AC 第Ⅱ卷 非选择题（共 56 分） 三、实验题（本题共 2 小题，每空 2 分，共 16 分） 11. (1)甲同学用如图(a)所示的装置来验证动量守恒定律。 ①实验中质量为 m1 的入射小球和质量为 m2 的被碰小球的质量关系是 m1______m2（选填“大于” “等于” 或“小于”）； ②图(a)中 O 点是小球抛出点在地面上的投影。实验时，先将入射小球 m1 多次从斜轨上 S 位置静止释放，找 到其平均落地点的位置 P，测量水平射程 OP。然后，把被碰小球 m2 静置于轨道的水平部分，再将入射小球 m1 从斜轨上 S 位置静止释放，与小球 m2 相碰，并多次重复本操作。接下来要完成的必要步骤是______；（填 选项前的字母） A．用天平测量两个小球的质量 m1、m2 B．测量小球 m1 开始释放的高度 h C．测量抛出点距地面的高度 H D．分别通过画最小的圆找到 m1、m2 相碰后平均落地点的位置 M、N E．测量水平射程 OM、ON ③若两球相碰前、后的动量守恒，其表达式可表示为______（用②中测量的量表示）。 (2)乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置改成如图(b)所示。将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条 上，用来记录实验中小球 1、小球 2 与木条的撞击点。实验时先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触， 让入射小球 1 从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为 B′；然后将木条平移到图中所示位置，入射小球 1 从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点 P；再将入射小球 1 从斜轨上起始位置由静止释放，与小球 2 相撞，撞击点为 M 和 N，测得 B′与 N、P、M 各点的高度差分别为 h1、h2、h3。只要满足关系式______，则 说明碰撞中动量是守恒的；只要再满足关系式______，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞（用所测物理量的 字母表示）。 【答案】 (1). 大于 (2). ADE (3). 1 1 2· · ·m OP m OM m ON＝ ＋ (4). 1 1 2 2 3 1 m m m h h h   (5). 1 1 2 2 3 1 m m m h h h   12. 在“利用电流传感器(相当于理想电流表)测定某电池电动势和内阻”的实验中，某同学利用两个电流传 感器和定值电阻 R1=8000Ω、R2=2Ω以及滑动变阻器，设计了如下图所示的电路，进行实验。该同学测出的 实验数据如下表所示： 项目 1 2 3 3 5 I1/mA 1.35 1.28 1.21 1.10 1.05 I2/A 0.30 0.41 0.60 0.78 0.90 表中 I1 和 I2 分别是通过电流传感器 1 和 2 的电流。该电流的值通过数据采集器输入到计算机，电流传感器、 数据采集器和计算机对原电路的影响可忽略。 （1）在图中绘出 I1~I2 图线；____________ （2）由 I1~I2 图线得出，被测电池的电动势为_______V，内阻为_______Ω 【答案】 (1). (2). 12 0.2 (3). 2 0.2 四、计算题（本题共 2 小题，共 28 分） 13. 强行超车是道路交通安全的极大隐患之一，下图是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车均以 36km/h 的速度在路面上匀速行驶，其中甲车车身长 L1＝5m、货车车身长 L2＝8m，货车在甲车前 s＝3m 处，若甲 车司机开始加速从货车左侧超车，加速度大小为 2m/s2，假定货车速度保持不变，不计车辆变道的时间及车 辆的宽度，求： （1）甲车完成超车至少需要多长时间； （2）若甲车开始超车时，看到道路正前方的乙车迎面驶来，此时二者相距 110m，乙车速度为 54km/h，甲 车超车的整个过程中，乙车速度始终保持不变，请通过计算分析，甲车能否安全超车；若甲车不能安全超 车，则乙车至少以多大的加速度减速才能使甲车安全超车。 【答案】（1）4s；（2）见解析 14. 如图所示，倾角为 30   的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为 0.2mL  的匀强电场和匀强磁场 区域，电场方向平行斜面向上，磁场方向垂直斜面向下，磁感应强度大小 0.5TB  。电场的下边界与磁场 的上边界相距也为 L。电荷量 42.5 10 C q 的带正电小球（视为质点）通过长度为 3.5L 的绝缘轻杆与边 长为 L、电阻 0.02R   的正方形线框相连，形成质量 0.10kgm  的“ ”形装置，开始时，线框下 边与磁场的上边界重合，现将该装置由静止释放，当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动；当小球刚要 运动到电场的下边界时恰好返回。装置在运动过程中空气阻力不计，g 取 210m / s ，求： (1)线框做匀速运动时的速度和匀强电场的电场强度大小； (2)线框从静止释放到线框上边第一次离开磁场所需要的时间； (3)从静止释放经足够长时间后，线框内产生的总热量。 【答案】(1)1m/s； 34 10 N / CE   ；(2) 0.6st  ；(3) 0.2JQ  五、选考题（共 13 分。请考生从 2 道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题 计分） 15. 下列说法正确的是__________。 A. 扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 B. 物体的温度越高，分子平均动能越大 C. 外界对气体做正功，气体的内能一定增加 D. 由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 E. 若消除热机的漏气、摩擦和热量损耗，热机效率可以达到100% 【答案】ABD 16. 如图，体积为 V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度 为 2.4T0、压强为 1.2p0 的理想气体．p0 和 T0 分别为大气的压强和温度．已知：气体内能 U 与温度 T 的关系 为 U＝αT，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求 ①气缸内气体与大气达到平衡时的体积 V1； ②在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量 Q. 【答案】(1) 1 1 2V V (2) 0 0 1 2Q PV aT  17. 以下物理学知识的相关叙述中，正确的是 A. 交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普效应 B. 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振 C. 通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，说明光具有波动性 D. 红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线 E. 在“用单摆测重力加速度”的实验中，为了减小测量单摆周期的误差，应选小球运动中的最低点为计时起 点，测其 n 次全振动的时间 【答案】ACE 18. 如图所示，一横截面为半圆形的玻璃柱体，半径为 R=1.2m，长度为 L=1m．一束平行光与 AG 成 45°夹 角入射，光线与横截面平行．B、C、D、E、F 将半圆周均分为 6 等份，经 O 点的光线，恰好从 E 点射出．不 考虑反射光线．求： ①玻璃柱体的折射率； ②半圆柱体曲面有光线射出部分的面积．(结果可用π表示) 【答案】① 2 ② 20.6 m