浙江省建人高复2021年高三上学期第五次月考物理试卷

物理 选择题部分

选择题部分共2０题,每小题6分,共120分。

一、选择题(本题共17小题。每题只有一项符合题目要求)

1４.一根粗细均匀的绳子，右侧固定,使左侧的S 点上下振动,产生一列向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是

Ａ．该波的波速逐渐增大 ?B.该波的波速逐渐减小 C ．该波的频率逐渐增大 ?D ．该波的频率逐渐减小

1５．美国宇航局20１1年1２月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星—“开普勒一22b ”,其直径约为地球的2.4倍。至今其确切质量和表面成分仍不清楚,假设该行星的密度和地球相当,根据以上信息估算该行星的第一宇宙速度等于 A.3.３×1０3m ／ｓ B ．7.9×103m/s C. 1.2×104m/s D ．1.９×104m ／s

16．在如图所示的闭合电路中,移动滑动变阻器的滑片,若电压表读数在逐渐增加,则电流表读数 A.增大 ?? B ．减小

C.先减小后增大? Ｄ.先增大后减小

17. “井底之蛙”这个成语常被用来讽刺没有见识的人，现有井口大小和深度相同的两口井，

S

A

V

一口是枯井,一口是水井（水面在井口之下），两井底都各有一只青蛙，则

A.枯井中青蛙觉得天比较小,水井中青蛙看到井外的范围比较大

Ｂ.枯井中青蛙觉得天比较大,水井中青蛙看到井外的范围比较小

Ｃ.枯井中青蛙觉得天比较大,水井中青蛙看到井外的范围比较大

D．两只青蛙觉得井口一样大，水井中青蛙看到井外的范围比较大

二、选择题(本题共３小题。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得６分，选对但不全的得３分，有选错的得0分。)

18．某兴趣小组用实验室的手摇发电机和一个可看作理想的小变压器给一个灯泡供电,电路如图,当线圈以较大的转速ｎ匀速转动时,额定电压为U０的灯泡正常发光,电压表示数是U1。巳知线圈电阻是r，灯泡电阻是R，则有

A. 变压器输入电压的瞬时值是

Ｂ. 变压器的匝数比是U1:Ｕ０

C. 电流表的示数是

D．线圈中产生的电动势最大值是

1９. 如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止。现用力F沿斜面向上推Ａ,但ＡB并未运动。下列说法正确的是

A. Ａ、B之间的摩擦力可能大小不变

B. Ａ、B之间的摩擦力一定变小

C. B与墙之间可能没有摩擦力??

D. 弹簧弹力一定不变

２0． 如图所示,实线为电视机显像管主聚焦电场中的等势面。a 、b 、c 、d 为圆上的四个点,则下列说法中正确的是

A ．a 、ｂ、c 、d 四点电势不等,但电场强度 相同

B ．一电子从ｂ点运动到ｃ点,电场力做的功 为0.６eV

C.若一电子从左侧沿中心轴线穿越电场区域, 将做加速度先增加后减小的加速直线运动

D.一束电子从左侧平行于中心轴线进入 电场区域，将会从右侧平行于中心轴线穿出

非选择题部分

非选择题部分共12题,共180分。 21．(10分）根据有关实验,回答问题:

(１）一种游标卡尺，它的游标尺上有50个小的等分刻度,总长度为49m ｍ，用它测量某工件宽度，示数如图甲所示,其读数为＿__＿__＿＿___mm;图乙中的螺旋测微器读数为__＿_＿__＿__m ｍ.

01=?

V 12+=?

中心轴线

0.03

0.05

0.10

0.20

0.30

0.40

0.97

0.95

0.90

0.80

0.70 0.60 a

b

c

d

（２)在“验证机械能守恒定律”的实验

中,某同学用如图甲所示装置进行实验,

获取一张纸带,但起始点模糊不清。取后

面连续打出的清晰点来研究，测出B、C、

D、E、F到A点的距离分别为h B、ｈＣ、ｈD、

h E、hＦ。已知相邻计数点间的时间间隔为Ｔ,

重物质量为ｍ。

①实验中，打点计时器两个限位孔的连线必须保持___ ___＿

②打Ｅ点时重物的动能表达式为＿_____＿_＿_＿（用题目中的条件表示)

③在v2-ｈ坐标系中,描出Ｂ、Ｃ、D、Ｅ点对应的坐标,如图乙所示。如果这些坐标可连成一条直线,要判断重物下落过程中机械能是否守恒，直线的斜率为_ _＿

22．（10分)为了测一个自感系数很大的线圈L的直流电阻R L，实验室提供以下器材:（A）待测线圈L(阻值约为２Ω,额定电流2A）

(B)电流表A１(量程0.6A，内阻r1=０.2Ω)

（C）电流表A2（量程３.０A，内阻r2约为０.2Ω）

(D)滑动变阻器R1（0～10Ω）

(Ｅ)滑动变阻器Ｒ2(０～1ｋΩ)

（F)定值电阻R3=10Ω

(Ｇ）定值电阻R4=100Ω

（Ｈ）电源（电动势E约为9V，内阻很小）

(I)单刀单掷开关两只S1、S2，导线若干。

要求实验时,改变滑动变阻器的阻值,在尽可能大的范围内测得多组Ａ1表和A2表的读数I1、

Ｉ２,然后利用给出的I2—Ｉ１图象（如图乙所示），求出线圈的电阻R L。

①实验中定值电阻应选用(填仪器前的字母序号) ,滑动变阻器应选用（填仪器

前的字母序号) 。

②请你画完图甲方框中的实验电路图。

③实验结束时应先断开开关。

④由I2—Ｉ1图象，求得线圈的直流电阻R L= Ω。

23．（16分）如图所示,两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨

间距L＝０．50m，上端接有阻值R＝0．8０Ω的定值电阻,导轨的电阻R

N

M

B

可忽略不计。导轨处于磁感应强度B=0.40T、方向垂直于金属导轨平面向外的有界匀强磁场中,磁场的上边界如图中虚线所示,虚线下方的磁场范围足够大。一根质量m=４.０×1０-2ｋg、电阻r=0.2０Ω的金属杆MN,从距磁场上边界ｈ=0.20m高处,由静止开始沿着金属导轨下落。已知金属杆下落过程中始终与两导轨垂直且接触良好，重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。

(1）求金属杆刚进入磁场时通过电阻R的电流大小;

（2)求金属杆刚进入磁场时的加速度大小；

（３)若金属杆进入磁场区域一段时间后开始做匀速直线运动，则金属杆在匀速下落过程中其所受重力对它做功的功率为多大?

2４．（２0分）如图所示，在xoy平面中第一象限内有一点p（4，３)，op所在直线下方

有垂直于纸面向里的匀强磁场,op上方有平行于op向上的匀强电场,电场强度E=1００V/ｍ。现有质量m=1×10-６kg,电量ｑ＝２×10-３C带正电的粒子,从坐标原点o以初速度 =1×10３ｍ／s垂直于磁场方向射入磁场，经过p点时速度方向与op垂直并进入电场,在经过电场中的M点（图中未标出）时的动能为o点时动能的2倍，不计粒子重力。

求：

（1）磁感应强度的大小;

（2)oM两点间的电势差；

（３）M点的坐标及粒子从o运动到M点的时间。

m y

25. (22分）如图所示，一质量m＝0.１kg、电量q=1.0×1０-5C的带正电小球（可视作点电荷），它在一高度和水平位置都可以调节的平台上滑行一段距离后平抛，并沿圆弧轨道下滑。

A、B为圆弧两端点,其连线水平,已知圆弧半径R=１.0m,

平台距ＡB连线的高度ｈ可以在０.2m-0．8m之间调

节。有一平行半径ＯA方向的匀强电场E，只存在圆弧

区域内。为保证小球从不同高度ｈ平抛，都恰能无碰撞

地沿圆弧切线从Ａ点进入光滑竖直圆弧轨道,小球平抛初速度v0和h满足如图所示的抛物线，同时调节平台离开Ａ点的距离合适。不计空气阻力,取g=１0m／s2，求:

（1）小球在空中飞行的最短时间ｔ；

(２）平台离开Ａ的水平距离x范围;

（3)当ｈ=0.2m且E=2．5×1０4Ｎ/C时,小球滑到最低点Ｃ点的速度v;

（4)为了保证小球在圆轨道内滑动到C点的速度都是(3)中的v,则电场力Ｆ(F=ｑE)的大小应与平台高度h满足的关系。（通过列式运算说明）

物理部分答案：

１４Ｃ15D 16Ｂ17C 18ＢＣ１9AD 20BC

2１.(1０分)ks5u

22(10分) ①F ，D

②如图所示。 ③S 2 ④2. 0Ω

２3. (1６分)(１）金属杆M Ｎ自由下落，设ＭＮ刚进入磁场时的速度为ｖ，根据机械能守恒定律，有 2

2

1mv mgh =

……………………………………………………………… 解得 ｖ=gh 2=2.0m/s …………………………………………………………………

M Ｎ刚进入磁场时产生的感应电动势 Ｅ=B ｌv =０.4×0.5×2Ｖ=0.40V ………………

通过电阻R 的电流大小 I ＝

r

R E

+=０．4０Ａ…………………………………………… (２）ＭN 刚进入磁场时F 安=B Ｉl ＝0.4×0.4×0.5Ｎ=0．08N ………………………… 设ＭＮ刚进入磁场时的加速度大小为a ，根据牛顿第二运动定律,有 ｍg - F 安=ma …………………………………………………………………………… 解得 a=8.0m/ｓ2………………………………………………………………………… （3)根据力的平衡条件可知,M Ｎ在磁场中匀速下落时有 mg ＝F 安……………

设ＭN 在磁场中匀速下落时的速度为v m ，则此时的感应电动势Ｅ=Ｂlv ｍ，感应电流Ｉ＝

Bl ｖm ／(R+ｒ)，安培力Ｆ安＝B 2ｌ2v m /(Ｒ+r )………………………………………………………

联立可解得 v m =

2

2)

(l

B r R mg +=10.0 m/s ………………………………………………… 在匀速下落过程中重力对金属杆做功的功率P ＝m ｇｖm =４．０W …………………………

24.（20分)（1)因为粒子过Ｐ点时垂直于OP ,所以O Ｐ为粒子圆周运动的直径是5m

E

L

由2q B m R

υυ= 得T B 2.0=……………………

(２)进入电场后，沿电场线方向252

102

1t at y ==

' 5210y at t υ'==? 垂直于电场方向3

10x t t υ'== s m x /103/=υ…………

因为KM KO E E =2 即()22211

222

x y m m υυυ''?=+…………… 得到

m x 5='

m y 5.2=' s t 2105.0-?=……………………

电势差()27.510U E OP y '=+=?Ｖ……

(3）粒子在磁场中从O 到Ｐ的运动时间

s T

t 31085.72

'-?==

…………………… 粒子在电场中从P 到M 的运动时间

s t 2105.0-?=………………………………

所以，从Ｏ到M 的总时间

s t t t 210285.1'-?=+=总………………

Ｍ点坐标：()m x y OP X 3sin cos ='-'+=θθ…………………………………… ()m x y OP Y 5.8cos sin ='+'+=θθ…………………………………… 25. (２2分)(1）当平台高度为0．2m 时,空中飞行的最短时间t=

g

h

2＝0.２ｓ （2）因为小球从不同高度h 平抛，都恰能无碰撞地沿圆弧切线从Ａ点进入光滑竖直圆弧轨道，所以小球进入圆弧轨道时时的速度方向不变，设此速度与竖直方向成α角。 tgα=

y v v 0＝gh

v 20

y

v 0２＝2gh ｔａn 2α

由图像中当h =0.8ｍ时，ｖ0=3m/s 代入上式得 ９=2×１0×0．８×tｇ2α

tgα=0.７5 α=３７0 则θ=1060 所以v 0２=11.25h

当h =0.２ｍ时, v ０=1.5ｍ/s

平台离开A 的最小距离为s 1＝ ｖ0ｔ=1.５×0．２=0.3ｍ 同理得平台离开A 的最大距离为ｓ2= ｖ0

g

h

2=3×108.02?=１.2ｍ

(3)小球到达Ａ点时的速度v Ａ=αsin 0v =6

.05

.1＝2.５m/ｓ 从A 点到C 点,由动能定理得

mgR （1-ｃos ５30)－qE Ｒ(1-ｃos5３0)=

21mv C 2－ 2

1ｍv Ａ2 代入数据,解得v C =3.5m/ｓ （4）从A 点到C 点，由动能定理得

ｍgR (1-ｃｏs530）-ＦR （1-cos530）=21ｍv C 2- 21mv A 2 =21mv C 2- 21m 2

cos ???

? ??αy v ＝

21ｍv C 2－ 21m α

2cos 2gh 代入数据得３２Ｆ＝125h －17或53.09.3-=h F