高中物理高考 2020-2021学年下学期高三3月月考卷 物理（B卷）学生版

这是一份高中物理高考 2020-2021学年下学期高三3月月考卷 物理（B卷）学生版，共8页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
（新高考）2020-2021学年下学期高三3月月考卷此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号


物 理 （B）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：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，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．图甲是“光电效应”实验电路图，图乙为某次“光电效应”实验中得到的同一光电管两端的遏止电压随入射光频率v变化的函数关系图像。下列判断正确的是(　　)

A．入射光的频率v不同，遏止电压Uc相同
B．图甲所示电路中，当电压表增大到一定数值时，电流计将达到饱和电流
C．只要光的光照强度相同，光电子的最大初动能就一定相同
D．入射光的频率v不同，光照强度不同，Uc－v图像的斜率相同
2．如图所示，在粗糙的水平面上，固定一个半径为R的半圆柱体M，挡板PQ固定在半圆柱体M上，PQ的延长线过半圆柱截面圆心O，且与水平面成30°角。在M和PQ之间有一个质量为m的光滑均匀球体N，其半径也为R。整个装置处于静止状态，则下列说法正确的是(　　)


A．N对M的压力大小为mg
B．N对M的压力大小为mg
C．N对PQ的压力大小为mg
D．N对PQ的压力大小为mg
3．如图所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经a、b、c、d到达最高点e。已知ab＝bd＝6 m，bc＝1 m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2 s，设小球经b、c时的速度分别为vb、vc，则(　　)

A．xde＝3 m B．vb＝2 m/s
C．vc＝3 m/s D．从d到e所用时间为2 s
4．如图甲所示的电路中，S为单刀双掷开关，电表为理想电表，Rt为热敏电阻（阻值随温度的升高而减小），理想变压器原线圈接如图乙所示的正弦交流电，则(　　)

A．变压器原线圈中交流电压u的表达式u＝110sin(50πt)V
B．开关S接在a端，Rt温度升高时，变压器的输入功率变小
C．开关S接在a端，Rt温度升高时，电压表和电流表的示数均变大
D．开关S由a切换到b，Rt消耗的功率变小
5．一只质量为0.9 kg的乌贼吸入0.1 kg的水后，静止在水中。遇到危险时，它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出，以大小为2 m/s的速度向前逃窜。下列说法正确的是(　　)
A．在乌贼喷水的过程中，乌贼所受合力的冲量大小为0.9 N·s
B．在乌贼喷水的过程中，乌贼和喷出的水组成的系统的动量增大
C．乌贼喷出的水的速度大小为18 m/s
D．在乌贼喷水的过程中，有9 J的生物能转化成机械能
6．一个运动物体的－t图像如图所示，根据图像下列说法正确的是(　　)

A．物体初速度大小为N
B．物体的加速大小为
C．M时刻物体的速度大小为0
D．0～M时间内物体的位移大小为MN
7．如图所示，等腰三角形ABC为一棱镜的横截面，AB＝AC＝l，∠B＝30°。一细束单色光平行于底边BC从AB边上的D点（BD＝l）射入棱镜，从AC边上的E点平行底边BC射出棱镜，且CE＝l，已知光在真空中的传播速度为c。则(　　)

A．该棱镜的折射率为
B．该棱镜的折射率为1.5
C．光在该棱镜中传播的速度大小为c
D．光在该棱镜中传播的时间为
8．如图所示，A为地球表面赤道上的物体，B为轨道在赤道平面内的实验卫星，C为在赤道上空的地球同步卫星，已知卫星C和卫星B的轨道半径之比为3∶1，且两卫星的环绕方向相同，下列说法正确的是(　　)

A．卫星B、C运行速度之比为3∶1
B．卫星B的加速度大于物体A的加速度
C．同一物体在卫星B中对支持物的压力比在卫星C中大
D．在卫星B中一天内可看到3次日出
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．如图所示，在0≤x≤2L的区域内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，粗细均匀的正方形金属线框abcd位于xOy平面内，线框的bc边与x轴重合，cd边与y轴重合，线框的边长为L，总电阻为R。现让线框从图示位置由静止开始沿x轴正方向以加速度a做匀加速运动，则下列说法正确的是(　　)

A．进入磁场时，线框中的电流沿abcda方向，出磁场时，线框中的电流沿adcba方向
B．进入磁场时，a端电势比b端电势高，出磁场时，b端电势比a端电势高
C．a、b两端的电压最大值为
D．线框中的最大电功率为

10．如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，已知这列波的振幅为5 cm，波速为0.3 m/s，则下列说法中正确的是(　　)

A．这列波的波长是12 cm，周期是0. 4 s
B．t＝0时刻，x＝2 cm处质点正在沿y轴方向向上做加速运动
C．经过一个周期x＝11 cm处质点通过的路程为20 cm
D．t＝0.2 s时刻，x＝8 cm处质点正在向下运动
11．如图所示，a、b两条曲线在1、2两个位罝相交，其中曲线a是一个带电粒子仅在电场力作用下运动的轨迹，另一条曲线b是电场线或等势线中的一种，则下列说法正确的是(　　)

A．曲线b是电场线
B．曲线b是等势线
C．粒子从位罝1运动到位置2电势能先减小后增大
D．粒子在位置1和位置2动能不相等
12．如图所示，质量为m的小球（视为质点）固定于轻质弹簧的端。弹簧的另一 端固定于O 点。将小球拉至A处，此时弹资恰好无形变。现由静止释放小球，小球运动到O点正下方B点时的速度大小为v。此时小球与A点的竖直高度差为h。重力加速度大小为g。不计空气阻力。下列说法正确的是(　　)


A．小球从A点运动到B点的过程中重力势能的减少量为mgh
B．小球从A点运动到B点的过程中机械能守恒
C．小球到达B点时，弹簧的弹性势能为mgh
D．小球从A点运动到B点的过程中克服弹簧弹力做的功为mgh－mv2
三、非选择题：本题共6小题，共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．(6分)某同学用图甲所示的实验装置测量滑块与桌面之间的动摩擦因数。光电门固定在水平直轨道上的O点，拉力传感器固定在滑块上，不可伸长的细线通过定滑轮将滑块与钩码相连，遮光条的宽度为d，滑块初始位置A点到O点的距离为L，重力加速度为g。实验步骤如下：

A．将滑块从A点由静止释放，传感器显示滑块所受拉力为F，光电门记录遮光条通过光电门的时间t；
B．改变钩码的个数重复步骤A；
C．正确记录每一组F与t对应的数据，作出的关系图像如图乙所示（图中b、c为已知量）。
(1)根据步骤A中测出的物理量可知，滑块的加速度a＝___________；
(2)滑块与轨道间的动摩擦因数μ＝___________；
(3)增加滑块的质量重新进行实验，得到的图像与两坐标轴交点坐标的绝对值b、c的变化情况是：b___________，c___________。（填“变大”、“变小”或“不变”）
14．(8分)在工业生产中，常运用测定电学量的方法来测定某些溶液含离子的浓度。某同学利用图a所示电路模拟这一情形，测定不同浓度下食盐溶液的电阻率。在长方体绝缘容器内插上两竖直金属薄板A、B，A板固定在左侧，B板可插在容器内不同位置。
(1)因缺少保护电阻，为保护电流表，开关闭合前B板应尽量靠近容器的___________侧（填“左”或“右”），容器内应倒入___________（填“少量”或“大量”）食盐溶液；
(2)某次实验时，容器内有一定量的食盐溶液，且B板位于最右端，此时电流表示数如图c，则此时电路中电流为___________mA；为便于在多次测量中电流的变化范围更大一些，应___________（选填“增加”或“减少”）容器内的食盐溶液；
(3)倒入适量食盐溶液后，将B板插在容器内不同位置，改变B、A两板的间距x，读取电流表读数I，测量多组数据，得到－x图线如图b示。已知电源电动势为3.0 V，容器内部底面长l＝20 cm，容器内溶液体积V＝1200 m3。根据图线求得该食盐溶液的电阻率ρ＝___________Ω·m（保留两位有效数字）。

15．(8分)汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测，并对轮胎漏气和低气压进行报警，以确保行车安全。按照行业标准，夏季的胎压为24 atm。某次启动汽车时，发现汽车电子系统报警，如图所示。左前轮胎内封闭气体的体积约为V0，为使汽车正常行驶，用电动充气泵给左前轮充气，每秒钟充入体积为、压强为1 atm的气体，充气结束后发现内胎体积约膨胀了20%。汽车轮胎内气体可以视为理想气体，充气过程轮胎内气体温度无明显变化。

(1)求充气多长时间可以使轮胎内气体压强达到标准压强2.4 atm；
(2)充气后，汽车长时间行驶，胎内气体的温度升高为57℃，胎内气体体积几乎不变，求此时胎内气体压强数值为多少。








16．(10分)如图，两光滑金属导轨相距L，平直部分固定在离地高度为h的绝缘水平桌面上，处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，弯曲部分竖直固定并与水平部分平滑连接。金属棒ab、cd垂直于两导轨且与导轨接触良好。棒ab质量的为2m、电阻为0.5r，棒cd的质量为m、电阻为r，开始棒cd静止在水平直导轨上，棒ab从高出平直部分h处无初速释放，进入水平直导轨后与棒cd始终没有接触，最后棒cd落地时与桌边的水平距离也为h。导轨电阻不计，重力加速度为g。求：

(1)棒ab落地时与桌边的水平距离；
(2)棒cd即将离开导轨时，棒ab的加速度。








17．(12分)如图，长4 m、质量2 kg的木板A静止在光滑水平面上，质量1 kg可视为质点的滑块B放在木板的左端，A、B间的动摩擦因数为0.4，右侧一定距离处固定着一挡板。某时刻起，给B施加一大小为10 N的水平恒力F作用，当B滑到A的中点时撤去F，此时A恰好与挡板碰撞，碰撞中无机械能损失。g取10 m/s2求：

(1)开始时A的右端与挡板间的距离；
(2)F对B做的功；
(3)B从A上滑下时的速度大小（结果可用根号表示）




18．(14分)如图所示，在直角坐标系xOy中，x＝L和y轴之间有垂直纸面向里的匀强磁场，y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E，在x轴上x＝－L处有一个粒子源，该粒子源可以在纸面内沿各个方向射出速率相同的同种粒子（重力不计），粒子的质量为m、电荷量为＋q，沿y轴负方向射出的粒子经电场和磁场偏转后，恰好不从磁场的右边界射出，并且第一次和第二次经过y轴的位置相距L，求：

(1)粒子的初速度大小及磁场的磁感应强度大小；
(2)沿y轴正方向射出的粒子第二次经过y轴的位置坐标；
(3)沿与x轴负方向成45°角向上（图示方向）射出的粒子第一次经过y轴和第二次经过y轴的位置间的距离。




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（新高考）2020-2021学年下学期高三3月月考卷
物 理（B）答 案
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．【答案】D
【解析】逸出功与金属材料有关，与入射光的频率无关，由Ekm＝hν－W0可知，入射光的频率不同，电子的最大初动能不同，又eUc＝Ekm，所以入射光的频率不同，遏止电压Uc不同，A错误；必须图甲所示电路中的电源正负极反接过来，才能用来验证光电流与电压的关系，即当电压表增大到一定数值时电流计将达到饱和电流，B错误；由爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W0，可知在入射光频率不同的情况下，光电子的最大初动能不同，最大初动能与光照强度无关，C错误；由Ekm＝hν－hvc＝eUc，可得，故图线的斜率为相同的常量，D正确。
2．【答案】B
【解析】对球N受力分析，如图，设N对M的压力为F1，N对PQ的压力为F2，由几何关系可知，F1和F2与G的夹角相等，均为30°，则，故选B。

3．【答案】C
【解析】设物体在a点时的速度大小为v0，加速度为a，根据位移时间公式x＝v0t＋at2，则从a到c有7＝v0×2＋×a×4，从a到d有12＝v0×4＋a×16，解得a＝－0.5 m/s2，v0＝4 m/s，则vc＝4－0.5×2＝3 m/s，从a到b，根据vb2－va2＝2axab，解得vb＝ m/s，故B错误，C正确；vd＝v0＋at2＝2 m/s，则从d到e有0－vd2＝2axde，解得xde＝4 m，故A错误；由vd＝atde，可得从d到e的时间tde＝4 s，故D错误。
4．【答案】D
【解析】由图乙可知，变压器原线圈中交流电压u的表达式u＝110sin(100πt)V，A错误；开关S接在a端，Rt温度升高时，电路的电阻减小，而根据＝，可知电压表的示数不变，根据欧姆定律，电流表的示数变大，回路消耗的功率增大，变压器输入的功率变大，BC错误；开关S由a切换到b，副线圈接入电路的匝数减少，根据＝，加在Rt两端电压降低，Rt消耗的功率变小，D正确。
5．【答案】C
【解析】根据动量定理在乌贼喷水的过程中，乌贼所受合力的冲量大小I＝Mv1＝1.8 N·s，故A错误；乌贼喷水过程所用时间极短，内力远大于外力，乌贼和喷出的水组成的系统动量守恒，有0＝Mv1－mv2，解得乌贼喷出水的速度大小v2＝18 m/s，故B错误，C正确；根据能量守恒定律，在乌贼喷水的过程中，转化为机械能的生物能Δx＝mv22＋Mv12＝18 J，故D错误。
6．【答案】A
【解析】根据匀变速直线运动位移时间公式x＝v0t＋at2，得＝v0＋at，根据数学知识可得v0＝N，，故A正确，B错误；由上面可知，M时刻物体的速度大小v＝v0＋at＝－N，故C错误；0～M时间内物体的位移大小x＝v0t＋at2＝0，故D错误。
7．【答案】A
【解析】光路如图所示，由几何知识可知，DF平行AE，AD平行FE，则BD＝DF＝l，EF＝CE＝l，光束从D点射入时的入射角α＝60°，折射角β＝30°，由折射定律有n＝＝，故A正确、B错误；，v＝＝c，故CD错误。

8．【答案】B
【解析】根据G＝m知v＝，所以B、C的运行速度之比为∶1，故A错误；卫星在空中只受到万有引力，根据G＝ma得a＝，B的轨道比C的轨道半径小，所以B的加速度比C大；又A、C的角速度相同，根据a＝ω2r知C的加速度比A大，故卫星B的加速度大于物体A的加速度，故B正确；若地球做匀速圆周运动的卫星内的物体都处于完全失重状态，则物体对支持物的压力都是0，故C错误；根据G＝m2r，可得T＝2π，地球同步卫星C和实验卫星B的轨道半径之比为3∶1，两卫星周期关系TB∶TC＝1∶3，C的周期与地球的自转周期相等，为24小时，所以B的周期为小时，一天内B卫星绕地球的圈数，所以B卫星中的宇航员一天可以看到5次日出，故D错误。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．【答案】AD
【解析】根据右手定则可知，进入磁场时，线框中的电流沿abcda方向，a端电势比b端电势低；出磁场时，线框中的电流沿adcba方向，a端电势比b端电势高，故A正确、B错误；当进入磁场过程中，ab两端电压为感应电动势的，离开磁场的过程中，ab两端电压为感应电动势的，所以ab边刚要离开磁场瞬间a、b两端的电压最大，此时的速度为v，根据运动学公式可得，v2＝2a‧3L，所以，故C错误；ab边刚要离开磁场瞬间线圈消耗的功率最大，线框中的最大电功率，故D正确。
10．【答案】AC
【解析】由图可知这列波的波长λ＝12 cm，这列波的周期T＝＝0.4 s，A正确；波向右传播，t＝0时刻x＝2 cm处质点正在沿y轴方向向上运动，运动到最高点时速度最小，所以是减速运动，B错误；经过一个周期x＝11 cm处质点通过的路程为4个振幅x＝4A＝20 cm，C正确；t＝0.2 s 是半个周期，x＝8 cm处质点先向下运动后向上运动，正在平衡位置的下方向上运动，D错误。
11．【答案】BC
【解析】如果是电场线则1、2两点电场方向相反，结合轨迹弯曲方向应该相反，与图不符，故不可能时电场线，故A错误；如果是等势面，则1、2两点电场方向与等势面垂直，则电场力与等势面垂直，则力的方向应该指向同一侧，则轨迹应该向同一侧偏转，与图像符合，故曲线b是等势面，故B正确；粒子从位罝1运动到位置2电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故C正确；位置1、2位于同一等势面上电势能相等，又只有电场力做功，则两点动能一定相等，故D错误。
12．【答案】AD
【解析】小球从A点运动到B点的过程中，小球重力势能的减少量等于该过程重力对小球做的功，该过程中小球所受重力对小球做的功为mgh，A正确；小球从A点运动到B点的过程中小球减少的重力势能一部分转化为小球的动能，另一部分转化为弹簧的弹性势能，B错误；对小球和弹簧组成的系统，由机械能守恒定律有mgh＝mv2＋Ep，解得小球到达B点时，弹簧的弹性势能Ep＝mgh－mv2，C错误；根据功能关系，小球从A点运动到B点的过程中克服弹簧弹力做的功W弹＝Ep＝mgh－mv2，D正确。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．(6分)
【答案】(1) (2) (3)变大 不变
【解析】(1)滑块滑到光电门处的速度，根据位移公式得，滑块的加速度，解得。
(2)对滑块，根据牛顿第二定律得F－μmg＝ma，代入加速度得F＝μmg＋，根据图像得b＝μmg，，滑块与轨道间的动摩擦因数。
(3)根据(2)可知，b变大，c不变。
14．(8分)
【答案】(1)右 少量 (2)28 增加 (3)4.9×10－2
【解析】(1)由电阻定律R＝ρ可知，B板越靠近右侧，溶液长度越长，电阻越大。盐溶液浓度越低，阻值越大。
(2)由图c可知，此时电路中电流为28 mA。要使测量中电流的变化范围更大，则应减小电阻，故需要增加容器内的食盐溶液。
(3)V＝Sl，R＝，联立可得，结合图象的斜率k，可得Ω·m。
15．(8分)
【解析】(1)左前轮胎内的封闭气体初态时，压强p1＝1.8 atm，体积为V0。
设充气时间为t，轮胎内的封闭气体压强p＝2.4 atm，体积V＝1.2V0
1.8p1V0＋＝p×1.2V0
解得t＝216 s。
(2)轮胎内气体做等容变化
解得：轮胎内气体的压强为2.64 atm。
16．(10分)
【解析】(1)棒cd离开桌面后做平抛运动，平抛时间t＝
平抛初速度
棒cd从静止开始到离开桌面的过程中安培力对其的冲量I＝Δp＝mv0
棒ab进入水平直导轨时机械能守恒：2mgh＝×2mv2
进入磁场后，ab、cd两棒所受的安培力等大反向，作用时间相等，所以安培力对两棒的冲量等大反向，当棒cd离开磁场时，棒ab的动量
pab＝2mv－mv0＝2mv′
之后由于电路断开，棒ab一直做匀速运动，所以棒ab落地时与桌边的水平距离d＝v′t
联立解得：d＝1.5h。
(2)棒cd即将离开导轨时，两棒的瞬时速度分别为
vab＝v0，vcd＝v0
此时闭合回路中的感应电动势E＝BL(vab－vcd)
回路中的电流
棒ab的加速度
联立解得：。
17．(12分)
【解析】(1) A、B间的动摩擦力f＝μmBg＝4 N
以地面为参考系，A、B的加速度分别为
m/s2，m/s2
设B从木板的左端滑到中点用时为t，木板的长度为L，开始时木板右端与挡板间的距离为d，则
aBt2＝d＋L，aAt2＝d
解得：t＝1 s，d＝1 m。
(2)滑块B相对于地面的位移xB＝d＋L＝3 m
所以F对B做的功W＝FxB＝30 J。
(3)由于碰撞中无机械能损失，所以A与挡板碰撞后的速度等于碰撞前的速度，即vA＝aAt＝2 m/s，方向向左；此时滑块的速度vB＝aBt＝6 m/s，方向向右。该时刻开始，木板A向左做匀减速运动，滑块B向右做匀减速运动，加速度分别为：
m/s2，m/s2
当二者的位移之和等于木板长度的一半时，滑块B从A上滑下，设这一过程用时为t′，则：
vBt′－aB′t′2＋vAt′－aA′t′2＝L
解得s
所以B从A上滑下时的速度大小vB′＝vB－aB′t′＝m/s。
18．(14分)
【解析】(1)沿y轴负方向射出的粒子经电场偏转后进入磁场，设粒子进入磁场时与y轴负方向间的夹角为θ，根据题意可知，粒子的运动轨迹如图所示。设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，则：
R＋Rcos θ＝L，2Rsin θ＝L
可得：θ＝60°，R＝L
粒子在电场中做类平抛运动，根据运动的分解，粒子第一次经过y轴时，沿x轴正方向的速度满足
vx2＝2aL，qE＝ma，
可得粒子的初速度大小为
粒子进入磁场时的速度大小为
由qvB＝m
得磁场的磁感应强度大小为。
(2)沿y轴正方向射出的粒子，经电场、磁场偏转后的轨迹如图所示，由对称性可知：

y1＝v0t，L＝at2
可得y1＝L
粒子在磁场中运动，第一次经过y轴的位置与第二次经过y轴的位置间的距离
y2＝2Rsin θ＝L
因此第二次经过y轴的位置坐标为（0，）。
(3)如果粒子沿与x轴负方向成45°射出，设此粒子第一次经过y轴的速度大小为v1，根据动能定理有
qEL＝mv12－mv02
可得
由此可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径仍为R＝L
设粒子进入磁场时速度与y轴正方向的夹角为α，则粒子第一次经过y轴与第二次经过y轴的位置间的距离
y＝2Rsin α，
则。