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1、宁夏银川一中2021届高三物理上学期第四次月考试题（含解析）一、选择题。1. 一盏电灯重力为G，悬于天花板上A点,在电线O处系一细线OB，使电线OA偏离竖直方向的夹角为=30，如图所示.现保持角不变，缓慢调整OB方向至虚线位置，则在此过程中细线OB中的张力A. 先减小后增大B. 先增大后减小C. 不断增大D. 不断减小【答案】A【解析】【详解】对O点受力分析，重力为恒力，OA绳的拉力方向不变，OB绳的拉力大小和方向均变化在转动，则构成三力平衡的一类动态平衡，由图解法作图如图所示：当时，最小，整个转动过程，先减小后增大；故A正确，BCD错误.2. 2020年6月23日9时43分我国第55颗北斗导
2、航卫星发射成功，北斗那颗最亮的“星”的运行周期为T，已知万有引力常量为G，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。由此可知（）A. 地球的质量为B. 地球第一宇宙速度为C. 卫星离地高度为D. 卫星的线速度大小为【答案】C【解析】【详解】A不考虑地球自转，物体的重力等于地球对物体的万有引力，有解得故A错误；B第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，据可得第一宇宙速度为故B错误；CD卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得解得卫星的线速度卫星的轨道半径卫星离地的高度为故C正确，D错误。故选C。3. 如图所示，a、b两物块质量分别为m、2m，用不计质量的细绳相连接，悬挂在定滑轮的两侧，不计滑轮质
3、量和一切摩擦。开始时，a、b两物块距离地面高度相同，用手托住物块b，然后突然由静止释放，直至b物块下降高度为h，在此过程中，下列说法正确的是（）A. 物块a的机械能守恒B. 物块b机械能减少了C. 物块b重力势能的减少量等于细绳拉力对它所做的功D. 物块a机械能的增加量等于b的机械能减少量【答案】D【解析】【详解】A物体a加速上升，动能和重力势能均增加，故机械能增加，故A错误；B物体a、b构成的系统机械能守恒，有解得物体b动能增加量为重力势能减小2mgh，故物体b机械能减小，故B错误。C物体b重力势能的减小量等于克服重力做的功，物体b加速下降，失重，拉力小于重力，故拉力的功小于重力势能的减小量
4、；故C错误；D不计滑轮质量和一切摩擦,a、b组成的系统机械能守恒，所以物块a机械能的增加量等于b的机械能减少量，故D正确。故选D。4. 水平面上有质量相等的a、b两个物体并排放置，水平推力F1、F2分别作用在物体a、b上,一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下，两物体的vt图线如图所示，图中，则整个运动过程中（）A. F1对a物体做的功等于F2对b物体做的功B. F1对a物体的冲量小于F2对b物体的冲量C. t时刻a物体和b物体的速度方向相反D. t时刻a物体和b物体位移相等【答案】B【解析】【分析】由速度图象分析可知，水平推力撤去后，AB与CD平行，说明加速度相同，动摩擦因数相同，两
5、物体的质量相等，说明摩擦力大小不相等。再由牛顿第二定律分析推力关系。根据功的公式分析克服摩擦力做功的关系。对整个过程，由动能定理分析推力做功关系。根据动量定理，研究整个过程，确定两个推力的冲量关系。【详解】A根据图象，由于AB与CD平行，撤去推力后物体的加速度相同，由知，可见两物体所受的摩擦力大小相同。图象与时间轴所围的面积表示位移，则知整个过程中a的位移比b的小，由知，a、b克服摩擦力做功。对整个过程，由动能定理得，则推力做功为，结合，得水平推力F1、F2所做的功。故A错误；B根据可知，摩擦力对a物体的冲量小于摩擦力对b物体的冲量，根据动量定理，对整个过程研究得由图看出则有 即F1对a物体的
6、冲量小于F2对b物体的冲量。故B正确；Ct时刻a物体和b物体图象相交，则可知，此时二者的速度大小相等，方向相同，故C错误；D图象与时间轴围成的面积表示位移，则可知两物体的位移不相等，故D错误；故选B。5. 两球A、B在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，mA=1kg，mB=2kg，vA=6m/s，vB=2m/s当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（ ）A. vA=5m/s，vB=2.5m/sB. vA=2m/s，vB=4m/sC. vA=1m/s，vB=4.5m/sD. vA=7m/s，vB=1.5m/s【答案】BC【解析】【详解】考虑实际运动情况，碰撞后两球同向运动，A球速度应
7、不大于B球的速度，故AD错误；两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量应守恒碰撞前，总动量为：p=pA+pB=mAvA+mBvB=（16+22）kgm/s=10kgm/s，总动能：；B选项：碰撞后，总动量为：p=pA+pB=mAvA+mBvB=12+24=10kgm/s；总动能：；则p=p，符合动量守恒和能量关系故B正确C选项：碰撞后，总动量为：p=pA+pB=mAvA+mBvB=（11+24.5）kgm/s=10kgm/s；符合动量守恒定律，碰后符合能量关系，则C正确6. 如图所示，光滑的水平面上，子弹以速度v0射入木块，最后留在木块中随木块一起匀速运动，子弹所受阻力恒定不变，下列说
8、法正确的是（）A. 子弹和木块系统动量守恒B. 子弹减少的动能等于木块增加的动能C. 子弹和木块系统的机械能减小D. 子弹对木块做的功等于木块对子弹做的功【答案】AC【解析】【详解】A子弹和木块组成的系统合外力为零，动量守恒，故A正确；B系统内部有阻力的存在，子弹减少的动能转化为木块的动能和系统内能，因此子弹减少的动能大于木块增加的动能，故B错误；C系统内阻力做功将机械能转化为内能，因此机械能减少，故C正确；D运动过程如图所示子弹对木块做功木块对子弹做功因此做功不相等，故D错误。故选AC。7. 如图所示，质量为4kg的小车Q静止在光滑的水平面上，质量为2kg的可视为质点的小球P用质量不计、长为
9、0.75m的细线栓接在小车上的固定竖直轻杆顶端的O点。现将小球拉至与O等高的位置，且细线刚好绷直，拉起过程中小车静止，某时刻给小球一竖直向下的速度，重力加速度为。当细线第一次呈竖直状态时，下列说法正确的是（）A. 小车Q的位移大小为0.25mB. 小球P的速度大小为C. 小车Q的速度大小为2m/sD. 小球下落过程中，细线对小球P做的功为7J【答案】AC【解析】【详解】A小球的位移，小车Q的位移大小，小球的质量为m，小车的质量为M，根据反冲原理的动量守恒的位移表达式解得 A正确； BC设小球到达最低时速度为，小车速度为，系统的水平方向动量守恒，机械能守恒 解得B错误C正确；D小球从开始竖直向下
10、到细线第一次呈竖直状态时，由动能定理得 解得D错误。故选AC。8. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处静止释放，到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A。已知ACL，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则（）A. 下滑过程中，环的加速度不断减小B. 下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为mv2C. 从C到A的过程，弹簧对环做功为D. 环经过B时，上滑的速度大于下滑的速度【答案】CD【解析】【详解】A圆环从A处由静止开始下滑，初速度为零，
11、到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，加速度为零时速度最大，再做减速运动，所以加速度先减小至零，后反向增大，A错误；B设摩擦力做功的大小为Wf，弹簧弹力做功的大小为W弹，圆环从A处由静止开始下滑到C过程，由动能定理得在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，根据动能定理得联立解得根据功能关系，该过程产生的热量为，B错误；C从C到A过程，由动能定理得其中，联立解得C正确；D圆环从A处由静止开始下滑到B过程，由动能定理得 圆环从B处上滑到A过程，由动能定理得整理得 比较式可得则环经过B时，上滑速度大于下滑的速度，D正确。故选CD。二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第912题为必考题，每
12、个试题考生都做答；第13题16题为选考题，考生根据要求作答.（一）必考题9. 某研究性学习小组利用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，打下5时m2还未落地，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图中所示。已知、。则（实验中所用的电源频率为50Hz，g取9.8m/s2）(1)下面列举了该实验的几个操作步骤，其中操作不当的是_。A将打点计时器接到直流电源上B先释放m2，再接通电源打出一条纸带C测量纸带
13、上某些点间的距离D根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能(2)在纸带上打下记数点4时的速度v=_m/s（结果保留2位有效数字）。(3)在打点04过程中系统动能的增加量=_J（结果保留2位有效数字），系统势能的减少量=_J（结果保留2位有效数字），由此得出的结论是_。【答案】 (1). AB (2). 2.4 (3). 1.0 (4). 1.1 (5). 在误差允许范围内系统机械能守恒【解析】【详解】(1)1A将打点计时器接到交流流电源上，A错误；B开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于
14、重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，B错误；C测量纸带上计数点点间的距离，所以，C正确；D根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能，D正确。故选AB。(2)2每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），则相邻两个计数点的时间间隔为记数点4时的速度(3)3系统动能的增加量4系统重力势能的减小量5在误差允许范围内系统机械能守恒。10. 如图所示，用碰撞实验器可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在水平面上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，在白纸上记录下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让
15、小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在水平面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P点；步骤2：把小球2放在斜槽末端B点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置M、N点；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N到O点的距离，即OM、OP、ON的长度。（1）对于上述实验操作，下列说法正确的是_。A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B.斜槽轨道必须光滑C.小球1的质量应大于小球2的质量（2）上述实验除需测量OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有_。A.B点距地
16、面的高度hB.小球1和小球2的质量、C.小球1和小球2的半径r（3）当所测物理量满足表达式_用实验所测物理量的字母表示时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式_用实验所测量物理量的字母表示时，即说明两球碰撞时无机械能损失。【答案】 (1). AC (2). B (3). m1OP=m1OM+m2ON (4). m1OP2=m1OM2+m2ON2【解析】【详解】（1）1因为平抛运动的时间相等，根据x=vt，所以用水平射程可以代替速度，则需测量小球平抛运动的射程间接测量速度故应保证斜槽末端水平，小球每次都从轨道上同一点滑下，但是轨道不一定光滑；同时为了小球2能飞的更远，防止1反弹，球1
17、的质量应大于球2的质量；故AC正确，B错误；故选AC.（2）2根据动量守恒得，m1OP=m1OM+m2ON，所以除了测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是小球1和小球2的质量m1、m2故选B（3）3因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，要验证的关系是：m1v0=m1v1+m2v2将速度换成位移，则所测物理量满足表达式为：m1OP=m1OM+m2ON由功能关系可知，只要成立则机械
18、能守恒，故若m1OP2=m1OM2+m2ON2说明碰撞过程中机械能守恒11. 如图所示，质量m10.3 kg的足够长的小车静止在光滑的水平面上，现有质量m20.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v010m/s 从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数0.5，g取10 m/s2.求：（1）物块在车面上滑行的时间t；（2）摩擦力对小车的冲量和对小车做功（3）要使物块不从小车右端滑出，车长至少多长?【答案】（1）1.2s（2）1.2Ns；2.4J（3）6m【解析】试题分析：根据动量守恒求出系统最后的共同速度，对小车和物块运用动能定理，求出物块在车面上滑行的
19、时间；根据动能定理求出小车获得的动能；根据能量守恒求出车长至少多长（1）设物块与小车的共同速度为v，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有m2v0(m1m2)v 解得：v=4m/s设物块与车面间的滑动摩擦力为Ff，对物块应用动量定理有Fftm2vm2v0其中Ffm2g联立以上代入数据解得：1.2s（2）对车由动量定理得：I= m1v-0=0.34=1.2Ns 方向水平向右对车由动能定理得：2.4J（3）要使物块恰好不从小车右端滑出，物块滑到车面右端时与小车有共同的速度v，则有m2v0(m1m2)v由功能关系有： 代入数据解得:L6 m（2分）故要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车的长度的为L
20、6 m12. 如图所示，有一原长为的轻质弹簧，一端拴接在水平地面A处的固定挡板上，另一端位于水平地面上B处，弹簧处于原长。竖直平面内半径为的半圆形光滑轨道CDE与水平地面相切与C点，BC之间的距离为，A、B、C、D、E在同一竖直平面内。质量为的小物块自D点（与圆心O等高）沿轨道由静止开始下滑，在水平地面上向左最远运动到P点（未画出），随后被水平弹回，恰好运动到C点，已知物块与水平地面间的动摩擦因数，重力加速度大小为，整个过程中弹簧未超出弹性限度。求：(1)小物块第一次到达C点时，小物块对轨道的压力；(2)小物块运动到点时，弹簧的弹性势能；(3)若改变物块的质量，将其压缩弹簧至点，静止释放后物块
21、能滑上半圆形轨道，且在轨道上运动过程中未与轨道脱离，求改变后物块的质量应满足的条件。【答案】(1)3mg；(2)；(3)或【解析】【详解】(1)物块从D点运动到C点，机械能守恒在C点由牛顿第二定律得根据牛顿第三定律，物块在C点对轨道的压力为方向竖直向下.(2)物块运动到P点时，设弹簧的压缩量为，物块从D点运动到P点能量守恒物块从P点弹回运动到C点，能量守恒解得(3)设改变后小物块的质量为，物块能滑上半圆形轨道，必须克服水平地面摩擦力做功，即物块滑上半圆形轨道后，运动过程中不脱离轨道，只要不超过D即可，由能量守恒定理得或者物块滑上半圆形轨道后能通过最高点E做圆周运动，设物块能通过最高点的最小速率
22、为，则由能量守恒得解得或物理选修3313. 关于固体、液体和气体，下列说法正确的是()A. 固体可以分为晶体和非晶体两类，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状B. 液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性C. 在围绕地球运行的“天宫一号”中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D. 空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压E. 大量气体分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率按“中间少，两头多”的规律分布【答案】ACD【解析】【详解】固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体又分为单晶体和多晶体，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状，A正确
23、；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些单晶体相似，具有各向异性，B错误；凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，在围绕地球运行的天宫一号中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果，C正确；空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，D正确；大量分子做无规则运动的速率有大有小，分子速率分布有规律，即统计规律分子数百分率呈现“中间多，两头少”统计规律，E错误14. 如图所示，一定质量理想气体经历从状态A
24、BCA过程，在状态C时气体的温度为T0，压强为p0，体积为V0，从状态 CA过程中气体对外做的功为4p0V0.，求： 气体在状态A时温度TA； 从状态ABCA的过程中，气体与外界交换的热量Q。【答案】 ； ，吸热【解析】【详解】 气体从BC过程中压强不变，由盖吕萨克定律得气体从AB过程中体积不变，由查理定律得联立解得根据热力学第一定律有其中代入解得由于，所以吸热物理选修3-415. 如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是_A. 用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B. a比b更容易发生衍射现象C.
25、 在水中a光的速度比b光的速度小D. 在水中a光的临界角大于b光的临界角E. 若a光与b光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光【答案】ABD【解析】【详解】由图可知，单色光a偏折程度小于b偏折程度，根据折射定律知，a光的折射率小于b光的折射率，则知a光的波长大根据双缝干涉条纹的间距公式，可得，干涉条纹间距与波长成正比，所以a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，故A正确；a光的波长长，波动性强，更容易发生衍射现象，故B正确；由知，在水中a光的速度大，故C错误；由全反射临界角公式，知折射率n越大，临界角C越小，则知在水中a光的临界角大于b光的临界角，故D正确；若a
26、光与b光以相同入射角从水射向空气时，由于在水中a光的临界角大于b光的临界角，所以b光的入射角先达到临界角，则b光先发生全反射，首先消失的是b光，故E错误16. 如图所示、一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线和虚线分别为t1=0s时与t2=2s时的波形图像，已知该波中各个质点的振动周期大于4s求：()该波的传播速度大小；(ii)从t1=0s开始计时，写出x=1m处质点的振动方程【答案】（(1) ；(2) 【解析】【详解】（1）质点振动周期为：，波长内波传播的时间为： 则时间内波传播的距离为 波的传播速度大小为： 解得：v=1.5m/s；（2）处的质点振动方程为：，波的振幅为：由 解得：角速度 时，处质点的位移为： 由图可知， 则处的质点的振动方程为：