2019-2020年高三物理12月聯(lián)考 （含解析）新人教版.doc

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2019-2020年高三物理12月聯(lián)考 （含解析）新人教版 本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共 120 分，考試用時100分鐘。考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。祝各位考生考試順利！ 第Ⅰ卷 一、單項選擇（本題共12小題，每小題4分，共48分。每小題只有一個選項正確，把你認為正確選項前的字母填寫在答題紙上） 1．根據(jù)理想斜面實驗，提出“力不是維持物體運動的原因”的物理學家是 A．伽利略 B．牛頓 C．亞里士多德 D．法拉第 【答案】 A 【解析】亞里士多德認為力是維持物體運動狀態(tài)的原因，伽利略通過理想斜面實驗第一次提出了力不是維持物體運動的原因，笛卡爾在伽利略研究的基礎上第一次表述了慣性定律，牛頓在伽利略等前人研究的基礎上提出了牛頓第一定律．以上是有關牛頓運動定律的物理學史，故本題應選A。 2．如圖1所示，一物體在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用 而做勻速直線運動，則下列說法正確的是 A．物體可能只受兩個力作用 B．物體可能受三個力作用 C．物體可能不受摩擦力作用 D．物體一定受四個力 【答案】 D 【解析】物體一定受重力，拉力F產(chǎn)生兩個作用效果，水平向右拉木塊，豎直向上拉木塊，由于木塊勻速直線運動，受力平衡，水平方向必有摩擦力與拉力的水平分量平衡，即一定有摩擦力，結合摩擦力的產(chǎn)生條件可知則必有支持力，因而物體一定受到四個力，故ABC錯誤D正確。 3．如圖2所示為某質點做直線運動的v-t圖像，關于這個質點在 4s內的運動情況，下列說法中正確的是 A．質點始終向同一方向運動 B．4s內通過的路程為4m，而位移為零 C．4s末質點離出發(fā)點最遠 D．加速度大小不變，方向與初速度方向相同 【答案】 B 【解析】圖象的斜率不變，因此物體做勻變速直線運動，開始時速度方向與加速度方向相反，物體做減速運動，t=2s時，物體速度減為零，然后物體反向加速運動，t=4s時，回到起始點，由圖可知物體所經(jīng)歷的路程為：L=22=4(m)，位移為零，故ACD錯誤，B正確． 4．小船橫渡一條河，船本身提供的速度大小方向都不變，已知小船的運動軌跡如圖3所示，則河水的流速 A．越接近B岸水速越大 B．越接近B岸水速越小 C．由A到B水速先增后減小 D．水流速度恒定 【答案】 B 【解析】從軌跡曲線的彎曲形狀上可以知道，加速度的方向水平向左，越靠近B岸水速越?。蔅正確，A、C、D錯誤．故選B． 5．一行星繞恒星做圓周運動，由天文觀測可得，其運動周期為T，速度為v，引力常量為G，則下列說法錯誤的是 A．恒星的質量為 B．恒星的質量為 C．行星運動的軌道半徑為 D．行星運動的加速度為 【答案】 B 【解析】根據(jù)圓周運動知識，由V= 得到行星運動的軌道半徑為r= ①，C正確，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：G =m r ②， 由①②得M= ，故A正確B錯誤。據(jù)a= ③ 由①③得：行星運動的加速度為 ，D正確。 6．如圖4所示，在外力作用下某質點運動的v-t圖像為正弦曲線，從圖中可判斷 A．在0～t1時間內，外力做負功 B．在0～t1時間內，外力的功率逐漸增大 C．在t2時刻，外力的功率最大 D．在t1～t3時間內，外力做的總功為零 【答案】 D 【解析】圖象斜率表示加速度，加速度對應合外力，合外力減小，速度增大；由圖象可知0時刻速度為零，t1時刻速度最大但拉力為零，由P=Fv可知外力的功率在0時刻功率為零，t1時刻功率也為零，可知功率先增大后減小，故B錯誤；在0～t1時間內，由圖象可知，物體的速度沿正方向，加速度為正值且減小，故力與速度方向相同，故外力做正功，故A錯誤；在t1～t3時間內物體的動能變化為零，由動能定理可知外力做的總功為零，故D正確．t2時刻物體的速度為零，由P=Fv可知外力的功率為零，故C錯誤． 7．圖5是一列簡諧橫波在t = 2s時的波形圖，圖6是這列波中P點的振動圖象，則該波的傳播速度和傳播方向是 A．v = 25 m/s ，向x軸負方向傳播 B．v = 25 m/s ，向x軸正方向傳播 C．v = 50 m/s ，向x軸負方向傳播 D．v = 50 m/s ，向x軸正方向傳播 P 圖 圖6 5 O x / m y/cm 0.2 -0.2 50 100 150 200 圖6 O t / s y/cm 0.2 -0.2 1 2 3 4 【答案】 C 【解析】由圖6知，2s時刻P點正經(jīng)過平衡位置向正方向運動，則由波動圖象可知波應向x軸的負方向傳播；而波的周期為2s，波長為100m，則波速v= m/s=50m/s；故C正確． 8．如圖7所示，人在船上向前行走，腳與船面間不打滑。忽略水對船的阻力，則下列四個說法中不正確的有 ①腳與船之間的摩擦力是靜摩擦力； ②腳與船之間的摩擦力對船做負功； ③腳與船之間的摩擦力對人做負功； ④腳與船之間的摩擦力對人船組成的系統(tǒng)所做功的的代數(shù)和不為零。 A．①③ B．②③ C．②④ D．②③④ 【答案】 D 【解析】人在船上向前行走，腳與船面間不打滑，說明腳與船之間的摩擦力是靜摩擦力；，取地面為參考系，船受到的摩擦力方向向后，且向后運動，故腳與船之間的摩擦力對船做正功；人受到的摩擦力方向向前，對地位移方向不確定，腳與船之間的摩擦力對人做功的正負不確定，所以腳與船之間的摩擦力對人船組成的系統(tǒng)所做功的的代數(shù)和有可能為零。綜上所述易知只有①正確，故選D。 M N a b 9．如圖8所示，直線MN是某電場中的一條電場線（方向未畫出）。虛線是一帶電的粒子只在電場力的作用下，由a到b的運動軌跡，軌跡為一拋物線。下列判斷正確的是 A．電場線MN的方向一定是由N指向M B．帶電粒子由a運動到b的過程中動能一定逐漸減小 C．帶電粒子在a點的電勢能一定大于在b點的電勢能 D．帶電粒子在a點的加速度一定大于在b點的加速度 【答案】 C 【解析】由于帶電粒子的電性不確定，所以電場線的方向不確定，A錯誤；帶電粒子由a運動到b的過程中，只受電場力的作用，由軌跡的彎曲方向知電場力做正功，電勢能減小，動能增加，故B錯誤C正確；由于僅給出一條電場線，電場強度的大小關系不確定，D錯誤。 圖9 E r R1 R3 R2 C P a b A V 10．在如圖9所示的電路中，電源的負極接地，其電動勢為E、內電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，C為電容器，、為理想電流表和電壓表。在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中,下列說法中正確的是 A．電壓表示數(shù)變小 B．電流表示數(shù)變小 C．電容器C所帶電荷量增多 D．a(chǎn)點的電勢降低 【答案】 D 【解析】由題圖可知，電壓表與R1 并聯(lián)，R3與電流表串聯(lián)后與R2并聯(lián)，兩部分串聯(lián)后接在電源兩端。在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中,滑動變阻器接入電路的電阻變小，故總電阻減小，流過電源的電流增大，路端電壓減小，R1兩端電壓增大，電壓表示數(shù)變大，a點電勢降低，A錯誤D正確；R2兩端電壓減小，電容器與R2并聯(lián)，故電容器放電，所帶電荷量減少，C錯誤；流過R2的電流減小，又總電流增大，所以流過電流表的電流增大，B錯誤。 m v M θ h 圖10 11．如圖10所示在足夠長的光滑水平面上有一靜止的質量為M的斜面，斜面表面光滑、高度為h、傾角為θ。一質量為m（m＜M）的小物塊以一定的初速度沿水平面向右運動，不計沖上斜面過程中機械能損失。如果斜面固定，則小物塊恰能沖到斜面頂端。如果斜面不固定，則小物塊沖上斜面后能達到的最大高度為 A．h B． C． D． 【答案】 D 【解析】若斜面固定，由機械能守恒定律可得，；若斜面不固定，系統(tǒng)水平方向動量守恒，有，由機械能守恒定律可得，，以上三式聯(lián)立可得= 圖11 12．如圖11所示，長方體發(fā)電導管的前后兩個側面是絕緣體，上下兩個側面是電阻可忽略的導體電極，兩極間距為d，極板面積為S，這兩個電極與可變電阻R相連。在垂直前后側面的方向上，有一勻強磁場，磁感應強度大小為B。發(fā)電導管內有電阻率為的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動，并通過專用管道導出。由于運動的電離氣體，受到磁場的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動勢。若不計氣體流動時的阻力，由以上條件可推導出可變電阻消耗的電功率。調節(jié)可變電阻的阻值，根據(jù)上面的公式或你所學過的物理知識，可求得可變電阻R消耗電功率的最大值為 A． B． C． D． 【答案】 B 【解析】運動的電離氣體，受到磁場的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動勢，相當于電源，其內阻為 r=ρ 根據(jù)數(shù)學知識可知，當外電阻等于電源的內阻，即R=r時，外電阻消耗的電功率最大． 此時R=ρ，代入電功率中得到，最大電功率Pm=．故選B。 第Ⅱ卷 二、填空題（每空2分，共20分） 13．如圖12所示，（甲）圖是某學生測量“勻變速直線運動的加速度”的實驗裝置，由于實驗中連接重物和木塊的細線過長，所以當重物著地后，木塊還會在木板上繼續(xù)滑行，圖（乙）所示紙帶是重物著地后的一段打點紙帶（注意圖中任兩個計數(shù)點間都有四個點沒有標出）。若打點計時器所用的交流電頻率為50Hz，則木塊的加速度為a=_____m/s2，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=_____。（g=10 m/s2忽略空氣阻力以及紙帶與打點計時器間的摩擦，所有結果保留兩位有效數(shù)字） 圖12 【答案】 －0．50 0．050（或5．010－2） 【解析】以a表示加速度，根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律，有 a= 解得：a=-0.50m/s2 重物落地后木塊只受摩擦力的作用，用m表示木塊的質量，根據(jù)牛頓第二定律有： -μmg=ma 解得μ=0.050 14．“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖13（甲）所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結點，OB和OC為細繩，圖（乙）是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的圖。 圖13 （1） 如果沒有操作失誤，圖（乙）中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是______。 （2） 本實驗采用的科學方法是______ A．理想實驗法 B．等效替代法 C．控制變量法 D．建立物理模型法 【答案】（1）F′ （2） B 【解析】（1）F是通過作圖的方法得到合力的理論值，而F′是通過一個彈簧稱沿AO方向拉橡皮條，使橡皮條伸長到O點，使得一個彈簧稱的拉力與兩個彈簧稱的拉力效果相同，測量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于誤差的存在F和F′方向并不在重合．（2）實驗中我們是使兩個力的效果與一個力的效果相同，利用了等效替代法的科學方法。 15．在驗證牛頓第二定律的實驗中： 圖14 （1）某組同學用如圖14（甲）所示裝置，采用控制變量的方法，來研究小車質量不變的情況下，小車的加速度與小車受到的力的關系，下列措施中不需要和不正確的是______ ①首先要平衡摩擦力，使小車受到的合力就是細繩對小車的拉力 ②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝碼，使小車能勻速滑動 ③每次改變拉小車的拉力后都需要重新平衡摩擦力 ④實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力 ⑤實驗中應先放小車，然后再開打點計時器的電源 A．①③⑤ B．②③⑤ C．③④⑤ D．②④⑤ （2）某組同學實驗得出數(shù)據(jù)，畫出a-F圖14如圖（乙）所示，那么該組同學實驗中出現(xiàn)的問題可能是______ A．實驗中摩擦力沒有平衡 B．實驗中摩擦力平衡過度 C．實驗中繩子拉力方向沒有跟平板平行 D．實驗中小車質量發(fā)生變化 【答案】（1） B （2） B 【解析】（1）平衡摩擦力時，應將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，使小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動；每次改變小車的質量時，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力；由于小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，實驗時，應先接通打點計時器電源，再放開小車。（2）圖象說明當繩子上拉力為0時，小車的加速度不為0，說明實驗中摩擦力平衡過度。 16．橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內伸長量x與彈力F成正比，即F=kx，k的值與橡皮筋未受到拉力時的長度L、橫截面積S有關，理論與實際都表明，其中Y是一個由材料決定的常數(shù)，材料力學上稱之為楊氏模量。 （1）在國際單位中，楊氏模量Y的單位應該是______． A． N B． m C． N/m D． Pa （2）在一段橫截面積是圓形的橡皮筋，應用如圖15（甲）所示的實驗裝置可以測量出它的楊氏模量Y的值，首先利用毫米刻度尺測得橡皮筋的長度L=20．00cm，利用測量工具a測得橡皮筋未受到拉力時的直徑D=4．000mm，那么測量工具a應該是___ _。 （3）用如圖（甲）所示的裝置就可以測出這種橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長量x的實驗記錄。處理數(shù)據(jù)時，可在圖（乙）中作出F-x的圖像，由圖像可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k=______N/m。（保留兩位有效數(shù)字） 拉力F（N） 5 10 15 20 25 伸長量x（cm ） 1．6 3．2 4．8 6．4 8 （4）這種橡皮筋的楊氏模量Y=______。（保留一位有效數(shù)字） 【答案】（1） D （2） 螺旋測微器（或千分尺）（3） 3．1102 （4） 5106Pa 【解析】（1）根據(jù)表達式得：Y= 已知K的單位是N/m，L的單位m，S的單位是m2， 所以Y的單位是N/m2，也就是Pa，故選D． （2）測量橡皮筋未受到拉力時的直徑用螺旋測微器． （3） 根據(jù)F=k（l-l0）可知，圖象的斜率大小等于勁度系數(shù)大小，由圖象求出勁度系數(shù)為 k=3．1102N/m．（4）根據(jù)Y=kL/S求得，Y≈5106Pa． 三．計算題：本題共5小題，共52分。解答應有必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的，答案中必須寫出數(shù)值和單位。 17．（8分）在動摩擦因數(shù)μ=0．2的水平面上有一個質量為m=1kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=45o角的不可伸長的輕繩一端相連，如圖16所示，此時小球處于靜止平衡狀態(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零，當剪斷輕繩的瞬間，取g=10m/s2，求： （1）此時輕彈簧的彈力大小 （2）小球的加速度大小和方向 【答案】 見解析 【解析】（1）水平面對小球的彈力為零，小球在繩沒有斷時受到繩的拉力F、重力mg和彈簧的彈力T作用而處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得： 豎直方向：， …………………．．1分 水平方向：。 …………………．．1分 解得：。 …………………．．1分 當剪斷輕繩瞬間彈簧的彈力大小不變，仍為10N ……．．1分 （2）剪斷輕繩后小球在豎直方向仍平衡， 水平面支持力與重力平衡， ………………．．1分 由牛頓第二定律得：，…………………．．1分 解得， …………………．．1分 方向向左。 …………………．．1分 18．（8分）如圖17，A、B兩點所在的圓半徑分別為r1和r2,這兩個圓為同心圓，圓心處有一帶電為+Q的點電荷，內外圓間的電勢差為U，一電子僅在電場力作用下由A運動到B，電子經(jīng)過B點時速度為v，若電子質量為m,帶電荷量為e，求： （1）電子經(jīng)過B點時的加速度大小 （2）電子在A點時的速度大小v0 【答案】見解析 【解析】（1）電子在B點受到的庫侖力大小為……．．2分 電子在該處的加速度為 …………………．．2分 （2）電子由A點運動到B點，由動能定理得： ， …………………．．2分 解得： …………………．．2分 19．（12分）質量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運動，一段時間后撤去F，其運動的v－t圖像如圖18所示，g取10m/s2．求： （1）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ； （2）水平推力F的大小； （3）0～10s內物體運動位移的大小。 【答案】 見解析 【解析】（1）6s~10s內物體做勻減速直線運動，設此過程時間為t2、初速度為v20、末速度為v2t、加速度為a2，則：……．． 2分 設物體所受的摩擦力為f，根據(jù)牛頓第二定律，有 ，又因為, ……．．1分 解得： …………………．．1分 （2）0~6s內物體做勻加速直線運動，設此過程時間為t1、初速度為v10、末速度為v1t、加速度為a1，則： ……．．2分 根據(jù)牛頓第二定律，有， …………………．……．．1分 解得：F＝6N …………………．……………………．．1分 （3）法一：由勻變速直線運動位移公式，得……表達式3分，結果1分 法二：根據(jù)v-t圖像圍成的面積，得 20．（12分）如圖19所示裝置由AB、BC、CD三段軌道組成，軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接，其中軌道AB、CD段是光滑的，水平軌道BC的長度x=5m，軌道CD足夠長且傾角θ=37o，A、D兩點離軌道BC的高度分別為h1=4．30m, h2=1．35m，現(xiàn)讓質量為m的小滑塊自A點由靜止釋放，已知小滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)為μ=0．5，重力加速度g取10m/s2，sin37o=0．6，cos37o=0．8，求： （1）小滑塊第一次到達D點時的速度大小 （2）小滑塊第一次與第二次通過C點的時間間隔 （3）小滑塊最終停止的位置距B點的距離 【答案】 見解析 【解析】（1）小滑塊從A經(jīng)過B、C運動到D的過程，由動能定理得： …………………．……．．3分 代入數(shù)據(jù)解得： …………………．……．．1分 （2）小滑塊從A經(jīng)過B運動到C的過程，由動能定理得： ， …………………．……．．1分 代入數(shù)據(jù)解得： …………………．……．．1分 小滑塊沿CD段上滑的加速度大小 小滑塊沿CD段上滑到最高點的時間,………………．．1分 由對稱性可知，小滑塊從最高點滑回C點的時間， 故小滑塊第一次與第二次通過C點的時間間隔?！?分 （注：用動量定理求解時間同樣得分） （3）對小滑塊運動的全過程利用動能定理，設小滑塊在水平軌道上運動的總路程為s， ， …………………．……．．2分 代入數(shù)據(jù)解得： …………………．……．．1分 故小滑塊最終停止的位置距B點的距離為：………．．1分 21．（12分）如圖20所示，在紙面內建立直角坐標系xOy，以第Ⅲ象限內的直線OM（與負x軸成45角）和正y軸為界，在x＜0的區(qū)域建立勻強電場，方向水平向左，場強大小E=0．32V/m；以直線OM和正x軸為界，在y＜0的區(qū)域建立垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B=0．1T，一不計重力的帶負電粒子，從坐標原點O沿y軸負方向以v0=2103m/s的初速度射入磁場，已知粒子的比荷為q/m=5106C/kg，求： （1）粒子第一次經(jīng)過磁場邊界時的位置坐標 （2）粒子在磁場區(qū)域運動的總時間 （3）粒子最終離開電磁場區(qū)域時的位置坐標 【答案】 見解析 【解析】（1）粒子帶負電，從O點沿y軸負方向射入磁場，沿順時針方向做圓周運動。 第一次經(jīng)過磁場邊界上的一點（設為A點）， 由得： …………………．．2分 m, …………………．．1分 所以，A點的坐標為：（）?！?分 （2）設粒子在磁場中做圓周運動的周期為T，則 ， …………………．．2分 其中， …………………．．1分 代入數(shù)據(jù)解得：，所以。．．1分 （3）粒子從C點沿y軸正方向進入電場，做類平拋運動，則 ， ， …………………．．1分 ， …………………．．1分 代入數(shù)據(jù)解得： ………………．．1分 …………．．1分 粒子離開電磁場時的位置坐標為：（）。