2019-2020年高三上學期12月月考試題 物理 含答案.doc

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2019-2020年高三上學期12月月考試題 物理 含答案 一、單項選擇題．本題共5小題，每小題3分，共計15分．每題只有一個選項符合題意． 1. 設物體運動的加速度為a、速度為v、位移為x.現(xiàn)有四個不同物體的運動圖象如圖所示，t=0時刻物體的速度均為零，則其中物體做單向直線運動的圖象是 2． 圖中K、L、M為靜電場中的3個相距很近的等勢面（K、M之間無電荷）。一帶電粒子射入此靜電場中后，沿abcde軌跡運動。已知電勢jK＜jL＜jM，且粒子在ab段做減速運動。下列說法中正確的是 A．粒子帶負電 B．粒子在bc段也做減速運動 C．粒子在a點的速率大于在e點的速率 D．粒子從c點到d點的過程中電場力做負功 3．太陽系的第二大行星土星的衛(wèi)星很多，其中土衛(wèi)五和土衛(wèi)六繞土星的運動可近似看作圓周運動，下表是關于土衛(wèi)五和土衛(wèi)六兩顆衛(wèi)星的資料。兩衛(wèi)星相比 衛(wèi)星 發(fā)現(xiàn)者 發(fā)現(xiàn)年份 距土星中心距離/km 質量/kg 直徑/km 土衛(wèi)五 卡西尼 1672年 527 000 2.31×1021 765 土衛(wèi)六 惠更斯 1655年 1 222 000 1.35×1023 2 575 A．土衛(wèi)五繞土星運動的周期較小 B．土衛(wèi)五繞土星運動的線速度較小 C．土衛(wèi)六繞土星運動的角速度較大 D．土衛(wèi)六繞土星運動的向心加速度較大 4． 一個勻強磁場的邊界是MN，MN左側無磁場，右側是范圍足夠大的勻強磁場區(qū)域，如圖甲所示.現(xiàn)有一個金屬線框沿ab方向以恒定速度從MN左側垂直進入勻強磁場區(qū)域.線框中的電流隨時間變化的I-t圖象如圖乙所示.則可能的線框是如圖丙所示中的哪一個 5． 如圖所示電路中，電源的電動勢為E，內阻為r，各電阻阻值如圖所示，當滑動變阻器的滑動觸頭P從a端滑到b端的過程中，下列說法正確的是 A．電壓表的讀數U先減小，后增大 B．電流表的讀數I先增大，后減小 C．電壓表讀數U與電流表讀數I的比值U/I不變 D．電壓表讀數的變化量ΔU與電流表讀數的變化量ΔI的比值ΔU/ΔI不變 二、多項選擇題．本題共4小題，每小題4分，共計16分．每小題有多個選項符合題意．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得0分． F0 O F t t1 t2 t3 t4 a b 6． 如圖a所示，質量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復.通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，得到彈簧彈力F隨時間t變化的圖像如圖b所示，若圖像中的坐標值都為已知量，重力加速度為g，則 A.t1時刻小球具有最大速度 B. t2時刻小球的速度大小為零 C.可以計算出小球自由下落的高度 D.整個運動過程中，小球的機械能守恒 7．一個水平固定的金屬大圓環(huán)A，通有恒定的電流，方向如圖所示，現(xiàn)有一小金屬環(huán)B自A環(huán)上方落下并穿過A環(huán)，B環(huán)在下落過程中保持水平，并與A環(huán)共軸，那么在B環(huán)下落過程中 A．B環(huán)中感應電流方向始終與A環(huán)中電流方向相反 B．B環(huán)中感應電流方向與A環(huán)中電流方向先相反后相同 C．經過A環(huán)所在平面的瞬間，B環(huán)中感應電流最大 D．經過A環(huán)所在平面的瞬間，B環(huán)中感應電流為零 8． 如圖所示，絕緣輕桿兩端固定帶電小球A和B，輕桿處于水平向右的勻強電場中，不考慮兩球之間的相互作用。初始時桿與電場線垂直，將桿右移的同時順時針轉過90°，發(fā)現(xiàn)A、B兩球電勢能之和不變。根據如圖給出的位置關系，下列說法正確的是 A．A一定帶正電，B一定帶負電 B．A、B兩球帶電量的絕對值之比qA:qB＝1:2 C．A球電勢能一定增加 D．電場力對A球和B球都要做功 9． 將三個木板1、2、3固定在墻角，木板與墻壁和地面構成了三個不同的三角形，如圖所示，其中1與2底邊相同，2和3高度相同?，F(xiàn)將一個可以視為質點的物塊分別從三個木板的頂端由靜止釋放，并沿斜面下滑到底端，物塊與木板之間的動摩擦因數m均相同。在這三個過程中，下列說法正確的是 A．沿著1和2下滑到底端時，物塊的速度不同；沿著2和3下滑到底端時，物塊的速度相同 B．沿著1下滑到底端時，物塊的速度最大 C．物塊沿著3下滑到底端的過程中，產生的熱量是最少的 D．物塊沿著1和2下滑到底端的過程，產生的熱量是一樣多的 第Ⅱ卷（非選擇題　共89分） 三、簡答題：本題分必做題（第l0、11題)和選做題(第12題)兩部分，共計42分．請將解答填寫在答題卡相應的位置． 10．（6分）如圖為“用DIS（位移傳感器、數據采集器、計算機）研究加速度與質量關系”的實驗裝置。 O a 甲 乙 丙 （1）在圖示裝置中，①是固定在小車上位移傳感器的發(fā)射器部分，②是接收部分。在該實驗中采用控制變量法，保持小車所受拉力不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受拉力，為了減小實驗誤差，應使鉤碼質量盡量__________些。（填“大”或“小”） （2）改變小車的質量，多次重復測量。在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出a-1/M關系圖線， ①如果摩擦力不能忽略，則畫出的a-1/M圖線為圖示中的____________。（填“甲”或“乙”或“丙”） ②（單選題）該實驗中某同學畫出的圖線中AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（ ） 0 0 10 5 45 A．小車與軌道之間存在摩擦 B．導軌保持了水平狀態(tài) C．所掛鉤碼的總質量太大 D．所用小車的質量太大 11．（12分）在“測定金屬的電阻率”的實驗中，某同學進行了如下操作： （1） 用毫米刻度尺測量接入電路中的金屬絲的有效長度L。再用螺旋測微器測量金屬絲的直徑D，某次測量結果如圖所示，則這次測量的讀數 D= mm。 （2） 先用歐姆表（×1檔）粗側，如右圖，再使用電流表和電壓表準確測量金屬絲的阻值。為了安全、準確、方便地完成實驗，除電源（電動勢為4V，內阻很?。?、待測電阻絲、導線、開關外，電壓表應選用 ，電流表應選用 ，滑動變阻器應選用 （選填器材前的字母）。 E S V A b c a A．電壓表V2（量程3V，內阻約3kΩ） B．電壓表V1（量程15V，內阻約15kΩ） C．電流表A1（量程600mA，內阻約1Ω） D．電流表A2（量程3A，內阻約0.02Ω） E．滑動變阻器R1（總阻值10Ω，額定電流2A） F．滑動變阻器R2（總阻值100Ω，額定電流2A） （3） 若采用圖所示的電路測量金屬絲的電阻，電壓表的左端應與電路中的_______點相連（選填“a”或“b”）。若某次測量中，電壓表和電流表讀數分別為U和I，請用上述直接測量的物理量（D、L、U、I）寫出電阻率ρ的計算式：ρ＝　 　 。 12．選做題 B．（選修模塊3-4）（12分） 1 玻璃板 空氣 2 （1）頻率不同的兩束單色光1和2以相同的入射角從同一點射入一厚玻璃板后，其光路如圖所示。下列說法正確的是 A．單色光1的波長大于單色光2的波長 B．在玻璃中單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度 C．單色光1的光子能量小于單色光2的光子能量 D．單色光1從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光2從玻璃到空氣的全反射臨界角 （2）在“利用單擺測重力加速度”的實驗中，由單擺做簡諧運動的周期公式得到。只要測量出多組單擺的擺長l和運動周期T，作出T2 -l圖象，就可求出當地的重力加速度，理論上T2 -l圖象是一條過坐標原點的直線。某同學在實驗中，用一個直徑為d的帶孔實心鋼球作為擺球，多次改變懸點到擺球頂部的距離l0，分別測出擺球做簡諧運動的周期T后，作出T2-l圖象，如圖所示． ①造成圖象不過坐標原點的原因可能是 A．將l0記為擺長l； B．擺球的振幅過小 C．將（lo+d）計為擺長l D．擺球質量過大 ②由圖像求出重力加速度g=________m/s2（?。? （3）x=0的質點在t=0時刻開始振動，產生的波沿x軸正方向傳播，t1=0.14s時刻波的圖象如圖所示，質點A剛好開始振動． ①求波在介質中的傳播速度； ②求x=4m的質點在0.14s內運動的路程． C．（選修模塊3－5）（12分） （1）如圖所示是氫原子的能級圖，現(xiàn)有大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷，所輻射的光子中，只有一種能使某金屬產生光電效應。以下判斷正確的是 1 2 3 4 ∞ n - 13.6 - 3.4 - 1.51 - 0.85 0 E/eV A．該光子一定是氫原子從激發(fā)態(tài)n=3躍遷到n=2時輻射的光子 B．該光子一定是氫原子從激發(fā)態(tài)n=2躍遷到基態(tài)時輻射的光子 C．若氫原子從激發(fā)態(tài)n=4躍遷到基態(tài)，輻射出的光子一定能使該金屬產生光電效應 D．若氫原子從激發(fā)態(tài)n=4躍遷到n=3，輻射出的光子一定能使該金屬產生光電效應 （2）一個質量為50kg的人站立在靜止于平靜的水面上的質量為400kg船上，突然船上人對地以2m/s的水平速度跳向岸，不計水的阻力，則船以_____ ___m/s的速度后退，若該人向上跳起，以人船為系統(tǒng)，人船系統(tǒng)的動量_____ __ __。（填守恒或不守恒） （3）太陽現(xiàn)在正處于主序星演化階段。它主要是由電子和、等原子核組成。維持太陽輻射的是它內部的核聚變反應，核反應方程是：+釋放核能，這些核能最后轉化為輻射能。 ①已知質子質量mp，氦核的質量mα，電子質量me，光速c。試求每發(fā)生一次上述核反應所釋放的核能； ②用上述輻射中產生的波長為400nm某一單色光去照射逸出功為3.0×10-19J金屬材料銫時，能否產生光電效應？若能，試求出產生的光電子的最大初動能。（保留三位有效數字，普朗克常量h=6.63×10-34J·s） 四、計算題：本題共3小題，共計47分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只有最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位． 13．（15分）如圖所示，一彈丸從離地高度H=1．95m的A點以v0=8．0m/s的初速度水平射出，恰以平行于斜面的速度射入靜止在固定斜面頂端C處的一木塊中，并立即與木塊具有相同的速度（此速度大小為彈丸進入木塊前一瞬間速度的）共同運動，在斜面下端有一垂直于斜面的擋板，木塊與它相碰沒有機械能損失，碰后恰能返回C點。已知斜面頂端C處離地高h=0．15m，(g=10m/s2)求： （1）A點和C點間的水平距離？ （2）木塊與斜面間的動摩擦因數μ？ （3）木塊從被彈丸擊中到再次回到C點的時間t ？(保留兩位有效數字，) 14．（16分）如圖甲所示，兩平行金屬板間接有如圖乙所示的隨時間t變化的電壓UAB，兩板間電場可看做是均勻的，且兩板外無電場，極板長L=0.2m,板間距離d=0.2m，在金屬板右側有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強磁場，MN與兩板間中線OO′垂直，磁感應強度B=5×l0-3T，方向垂直紙面向里?，F(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中，已知每個粒子的速度v0=105m/s，比荷C/kg，重力忽略不計，每個粒子通過電場區(qū)域的時間極短，此極短時間內電場可視作是恒定不變的。求： （1）在t=0.ls時刻射入電場的帶電粒子，進入磁場時在MN上的入射點和出磁場時在MN上的出射點間的距離為多少； （2）帶電粒子射出電場時的最大速度； （3）在t=0.25s時刻從電場射出的帶電粒子在磁場中運動的時間。 15．（16分）如圖（甲）所示，兩光滑導軌都由水平、傾斜兩部分圓滑對接而成，相互平行放置，兩導軌相距L＝lm ，傾斜導軌與水平面成θ＝30°角，傾斜導軌的下面部分處在一垂直斜面的勻強磁場區(qū)I中，I區(qū)中磁場的磁感應強度B1隨時間變化的規(guī)律如圖（乙）所示，圖中t1、t2未知。水平導軌足夠長，其左端接有理想的靈敏電流計G和定值電阻R＝3Ω，水平導軌處在一豎直向上的勻強磁場區(qū)Ⅱ中，Ⅱ區(qū)中的磁場恒定不變，磁感應強度大小為B2＝1T ，在t＝0時刻，從斜軌上磁場I 區(qū)外某處垂直于導軌水平釋放一金屬棒ab，棒的質量m＝0.1kg ，電阻r＝2Ω，棒下滑時與導軌保持良好接觸，棒由斜軌滑向水平軌時無機械能損失，導軌的電阻不計。若棒在斜面上向下滑動的整個過程中，靈敏電流計G的示數大小保持不變，t2時刻進入水平軌道，立刻對棒施一平行于框架平面沿水平方向且與桿垂直的外力。（g取10m/s2）求： （1）磁場區(qū)I在沿斜軌方向上的寬度d； （2）棒從開始運動到剛好進入水平軌道這段時間內ab棒上產生的熱量； （3）若棒在t2時刻進入水平導軌后，電流計G的電流大小I隨時間t變化的關系如圖（丙）所示（I0未知），已知t2到t3的時間為0.5s，t3到t4的時間為1s，請在圖（丁）中作出t2到t4時間內外力大小F隨時間t變化的函數圖像。 揚州中學xx屆高三綜合練習 物 理 第Ⅰ卷（選擇題　共31分） 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 C B A D D BC BD BD BD 第Ⅱ卷（非選擇題　共89分） 10．小 丙 C 11．①0.516 （0.515～0.519） ②A C E ③ b 12．3-4模塊 （1）D （2）A 9.87 （3）①傳播速度 代入數據得 v=50m/s ②在0.14s內，x=4m的質點只振動了個周期 該質點運動的路程 3-5模塊 （1）C （2）0.25 不守恒 （3）① ②能 1.97×10-19J 13．（1）彈丸從A到C做平拋運動 t== s=0．6s A點到C點的水平距離s = v0t =8．0×0．6m =4.8m （2）彈丸到C的速度方向與水平方向的夾角為 tgθ = = = = vC=== m/s = 10m/s 彈丸與塑料塊在C點具有的相同速度vC’=vC=1m/s 分析彈丸與塑料塊從C點返回到C點的整個過程，根據動能定理有： -μmgcosθ×2×=0－mvC’2 解得動摩擦因數μ==0．125 （3）根據牛頓第二定律，下滑時由 a1=gsinθ-μgcosθ可得a1=5 m/s2 由= vC’ t1+a1 t12可解得t1=0．17s 上滑時由 a1=gsinθ+μgcosθ可得a2=7 m/s2 由=a2t22可解得t2=0．27s 所以塑料塊從被彈丸擊中到再次回到C點的時間t= t1+ t2=0．44s 14．（1）在時刻射入電場的帶電粒子，在極板間做勻速直線運動，以v0垂直磁場邊界垂直射入磁場，由可得： 在MN上的入射點和出磁場時在MN上的出射點間的距離為： （2）設帶電粒子從極板的邊緣射出電場時的速度最大，對應的瞬時電壓為，則： 解得： 由動能定理： 射出的最大速度 （3）在時刻從電場射出的帶電粒子，從極板的上邊緣射出電場，垂直進入磁場時與磁場邊界的夾角為，射出磁場時與磁場邊界的夾角也為，故對應的圓周的圓心角為，故在磁場中運動的時間為圓周運動周期的四分之一。 由， 得到：，所以 s 15．（1）電流表的示數不變，說明在整個下滑過程中回路的的電動勢是不變的，說明在B變化時和不變時感應電動勢大小一樣，所以可以判斷在t1時刻棒剛好進入磁場區(qū)域且做勻速直線運動。 mgsin-BIL=0， ， E1=BLV, 代入數值得v=2.5m/s 沒進入磁場以前做勻加速直線運動，加速度是 a=gsin300=5m/s2, v=at, t1=0.5s ,下滑的距離是s1=at2=0.625m，再沒進入磁場以前，由于B均勻變化，所以E2=， 又E1=BLV E1= E2 ， 41d=112.5， d=0.625m （2）ab棒進入磁場以前，棒上產生的熱量為 Q1=I2rt1=0.52×2×0.5J=0.25J 取ab棒在斜軌磁場中運動為研究過程， mgd sin-Q2=0 Q2=0.3125J. 此時，棒上產生的熱量是Q2r==0.125J 則棒上產生的總熱量是Qr= Q1+Q2r=0.375 J 或：Qr=I2R（t1+t2）=0.52×2×(0.5+0.25)J=0.375J （3）因為E=BLv，所以剛進水平軌道時時的電動勢是E=2.5V, I0==0.5A 取t2時刻為零時刻，則根據圖線可以寫出I-t的方程式：I=0.5-tˊ，I=, 則v=2.5-5 tˊ，所以a1=5m/s2.有牛頓第二定律可得：F+BIL=ma1， F=tˊ 畫在坐標系里。 由丙圖可以同理得出棒運動的加速度大小是a2=2.5m/s2,依據牛頓定律得F-BIL=ma2 取t3時刻為零時刻，可以寫出t3時刻后的I與時間的關系式，I=0.5 t ，代入上面的式子可以得到F=0.25+0.5t畫在坐標系里。(圖中圖線作為參考) 丁 t/s F/N t2 t3 t4 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1