河北省馆陶县第一中学2020届高三上学期12月月考物理试题

河北省馆陶县第一中学2019-2020学年高三上学期12月月考物理试题一、选择题1.下列说法正确的是A. 光电效应现象说明光具有波动性B. 射线同、射线一样，都是高速带电粒子流C. 氢原子从基态吸收能量跃迁到激发态后，原子核外电子动能变大D. 用粒子轰击铍，能够产生中子，核反应方程为【答案】D【解析】【详解】A．光电效应现象说明光具有粒子性，不能说明光具有波动性，故A错误；B．射线是电磁波，不带电；射线是高速氦核流，带正电；射线是高速的电子流，带负电，故B错误；C．氢原子从基态吸收能量跃迁到激发态后，原子核外电子动能变小，故C错误；D．用粒子轰击铍原子核，能够产生中子，是发现中子的核反应方程，核反应方程为：故D正确；故选D。2.高空坠物极易对行人造成伤害。若一个鸡蛋从一居民楼的45m高处坠下，与地面的撞击时间约为s，忽略空气阻力的影响（g取10m/s2），则该鸡蛋对地面产生的平均冲击力约为鸡蛋自身重力的多少倍A. 15 B.  C.  D. 【答案】C【解析】【详解】根据居民楼的高度可以求出落地速度：由动量定理可知代人数据解得：A．与分析不符，故A错误；B．与分析不符，故B错误；C．与分析相符，故C正确；D．与分析不符，故D错误；故选C。3.如图所示，直角三角形框架由两根光滑细杆构成，左侧杆与水平地面成θ角，细杆上分别穿有两个小球A和B，两个小球A、B用结实的轻质细线相连，已知小球B的质量是小球A质量的n倍，当两个小球都静止时，细线与左侧杆成α角，则下面关系式成立的是A.  B. C.  D. 【答案】A【解析】【详解】设绳子上拉力为，以为研究对象，的下滑力等于绳子沿着杆向上的分力，即：同理，对于球，有：即：解得：A．与分析相符，故A正确；B．与分析不符，故B错误；C．与分析不符，故C错误；D．与分析不符，故D错误；故选A。4.静止在粗糙斜面上的物体在沿斜面向上的恒定拉力F的作用下沿斜面匀加速上升，在t0时刻撤去恒力F，空气阻力不计，则物体机械能E随时间t变化关系可能正确的是A.  B.  C.  D. 【答案】D【解析】【详解】物体在拉力作用下匀加速上升时，拉力和滑动摩擦的合力做正功，物体机械能增加，则有：物体机械能增加量与时间成二次函数关系；撤去拉力后，滑动摩擦力做负功，机械能减少，仍然与时间成二次函数关系；A．与分析不符，故A错误；B．与分析不符，故B错误；C．与分析不符，故C错误；D．与分析相符，故D正确；故选D。5.如图所示，一足够长的光滑平行金属轨道水平放置，左端与一电阻R相连，整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中.金属杆在恒定外力F作用下，从静止开始向右加速运动，一段时间之后金属杆以最大速度匀速运动.金属杆始终保持与轨道垂直且接触良好，轨道和金属杆的电阻及空气阻力均可忽略不计。下面说法正确的是A. 杆运动过程中加速度越来越小B. 杆加速运动过程中的平均速度小于匀速运动速度的一半C. 当金属杆的速度为最大速度一半时，它的加速度大小也等于最大加速度的一半D. 从开始运动到获得最大速度，安培力做的功的绝对值等于金属杆动能的增加值【答案】AC【解析】【详解】A．金属杆受到的安培力随着速度增加而增大，所以金属杆受到的合外力越来越小，加速度越来越小，最终速度达到最大值，金属杆将做匀速直线运动，故A正确；B．金属杆的图象如图所示红线是金属杆的图线，黑图线是匀加速运动的图线，由图示图线可知，当金属杆达到最大速度过程，金属杆做加速度减小的加速运动时的位移大于匀加速直线运动的位移，故其平均速度不等于，而是大于，故B错误；C．当金属杆的速度为时，安培力和拉力相等，则有：当金属杆的速度为时，安培力为：此时加速度为：故C正确；D．由动能定理可知，金属杆动能的增加量等于合外力做功，安培力做功的绝对值等于回路产生的焦耳，故D错误；故选AC。6.如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，产生的交变电流输入理想变压器的原线圈，发电机取两种不同的转速，使其电动势随时间的变化规律如图乙中a、b所示，则下列说法正确的是A. 曲线b表示的交变电流的电动势有效值为10VB. 曲线a、b对应的线圈角速度之比为3：2C. 线圈转速不变，将原线圈滑片P向上滑动时，灯泡变暗D. P位置不变，滑动变阻器连入电路阻值变大时，变压器的输入功率变大【答案】BC【解析】【详解】由图乙知a周期为，b的周期为，则由可知，角速度与周期成反比，故角速度之比为3：2，选项B正确；曲线a表示的交变电动势最大值是15V，根据得曲线b表示的交变电动势最大值是10V，则有效值为，选项A错误；将原线圈滑片P向上滑动时，原线圈匝数变大，根据变压比公式，输出电压减小，灯泡会变暗，选项C正确；P位置不变，副线圈电压不变，滑动变阻器连入电路阻值变大时，输出功率变小，输入功率也变小，选项D错误.7.如图所示，小球用轻绳悬挂在O点，当小球处于静止状态时，用水平恒力向右拉动小球，使得小球围绕O点沿着圆弧运动，若水平恒力F的大小为小球重力的倍，则小球沿着圆弧运动的过程中，下面说法正确的是A. 小球沿着圆弧的运动是匀速圆周运动B. 当细线与竖直方向成30°角时，小球的速度最大C. 当细线与竖直方向成30°角时，小球处于平衡状态D. 当细线与竖直方向成60°角时，小球的速度为零【答案】BD【解析】【详解】AB．由于，则与的合力方向与竖直方向成角，因此细线与竖直方向成角之前，合力一直在做正功，之后合力开始做负功，根据动能定理，可知当细线与竖直方向成角时，小球的速度最大，故A错误，B正确；C．当细线与竖直方向成角时，小球具有向心加速度，不是受力平衡状态，故C错误；D．细线从竖直位置到与竖直方向成角过程中，拉力做功为：重力做功为：可得：根据动能定理，小球的速度为零，故D正确；故选BD。8.空间存在着平行于x轴方向的静电场，其电势随x的分布如图所示，A、M、O、N、B为x轴上的点，OA<OB，OM=ON。一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向左运动，则下列判断中正确的是A. 粒子一定带正电B. 粒子从M向O运动过程中做加速度不断减小的加速运动C. 粒子一定能通过N点D. 粒子从M向左运动的过程中电势能逐渐减小【答案】AC【解析】【详解】A．由图知点电势比点的电势高，电场线沿轴负方向，粒子仅在电场力作用下，从点由静止开始沿轴负向运动，电场力沿轴负向，所以粒子一定带正电，故A正确；B．图象的斜率大小等于电场强度，故到的电场是匀强电场，粒子从向运动过程所受电场力不变，加速度不变，做匀加速运动，故B错误；C．点的电势高于点的电势，故到电场力做的正功数值大于到克服电场力做功，所以粒子能通过N点，故C正确；D．粒子从点沿轴负方向运动的过程中，电势先降低后升高，电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大，故D错误；故选AC。二、非选择题9.如图甲所示，是研究小车加速度与外力的关系实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，小车沿水平轨道运动。图中A是固定在轨道上的位移传感器的接收器，B是固定在小车上的位移传感器的发射器，C是固定在小车上的力传感器。实验中力传感器测出拉力为F，保持小车（包括B和C）的质量不变，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到。改变重物重力重复实验若干次，得到加速度与外力的关系如图乙所示，测得图像的斜率为k，横轴截距为F。（最大静摩擦等于滑动摩擦力）。(1)小车在运动过程中受到的摩擦力大小为__________；(2)小车（包括B和C）的质量为_________；(3)本实验得到的图像不过原点，为了使得到图像过原点，应将轨道左端垫起，使得轨道成为一个倾角为的斜面，则tanθ=_______（用k、F0和g表示）。【答案】    (1).     (2).     (3). 【解析】【详解】(1)[1]当外力等于时，此时加速度为零，小车刚好开始运动，表明小车受到的阻力为；(2)[2]根据牛顿第二定律：可得：可见图像斜率为：可得：(3)[3]刚好平衡摩擦力时，则有：解得：10.如图所示，用图甲的电路测量电解液的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K，可以控制玻璃管内电解液的量，玻璃管两端接有导电活塞，（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动，电解液装满时电阻值约为30Ω，可供选择的器材如下：A.电池组E（电动势为3V，内阻约为1Ω）；电阻箱R（0—999.9Ω）；开关S和导线若干；B.电流表A1（量程100mA，内阻约为5Ω）；C.电流表A2（量程0.6A，内阻约为0.2Ω）；D.游标卡尺、刻度尺实验操作步骤如下：A.用游标卡尺测量玻璃管的内径d；B.根据所提供的实验器材，按图甲连接好电路；C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；D.将左活塞向右移动，使活塞与玻璃管中的电解液充分接触，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和玻璃管中电解液的长度L；E.打开阀门K，适当放出一定量的电解液，将左活塞右移，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表再次满偏。重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和玻璃管中电解液的长度L；F.断开开关，整理好器材。(1)测量玻璃管的内径时，游标卡尺示数如图乙所示，则d=_______mm；(2)实验中电流表应选择______（填“A1，”或“A2”）；(3)用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的玻璃管中电解液的长度L的数据，绘出了如图丙所示的R—L关系图线，如果图中纵轴的截距用R0表示，横轴的截距用L0表示，玻璃管的内径用d表示，则实验中电解液电阻率表达式为=___（用已知或测量的物理量表示），如果用坐标系中的截距数据和游标卡尺的读数计算出电解液电阻率为=________Ω·m（结果保留两位有效数字）；(4)若本实验中的操作、读数和计算均正确无误，由于电流表内阻的存在，而计算电阻率时没有考虑进去，则计算电阻率所得结果将_______（填“偏大“偏小”或“没有影响”。）【答案】    (1). 31.80    (2). A1    (3).     (4).     (5). 没有影响【解析】【详解】(1)[1] 游标卡尺的主尺读数为3.1cm=31mm，游标尺上第16个刻度和主尺上刻度对齐，所以最终读数为31.00mm+0.05mm×16=31.80mm；(2)[2]根据电源的电动势和待测电解液的大约电阻可估算出电流的大约值为：取时，可得：故应选电流表A1；(3)[3]由实验电路图，根据闭合电路欧姆定律有：由电阻定律可得：由此可以建立电阻的线性关系为：由于实验中保持电流满偏，电源的电动势、电流表内阻、电源内阻和电流都是定值，结合函数图像可知：所以函数关系变为：则图线的斜率为：解得：[4]将实验测量的数据和坐标系中的截距数值代入得：(4)[5]由于电流表的内阻包含在之中了，故对实验结果没有影响。11.汽车A在水平冰雪路面上行驶，驾驶员发现其正前方停有汽车B，立即采取制动措施（车轮不再滚动），汽车A滑行了5.5m距离，但仍然撞上了汽车B。碰撞后A、B两车始终没有分离，两车一起向前滑动了4.5m后停止，已知A和B的质量分别为1.5×103kg和1.0×103kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.1，两车碰撞时间极短，在碰撞前后车轮均没有滚动，重力加速度大小g=10m/s2。求：(1)A、B两车碰撞后的瞬间共同速度的大小；(2)A车开始制动瞬间速度的大小。【答案】（1）3m/s   （2）6m/s【解析】【详解】(1)设、两车一起运动的加速度为，根据牛顿第二定律有：解得：、两车一起运动，由运动学公式有：解得：(2)设碰撞后瞬间车速度的大小为，两车在碰撞过程中动量守恒，则有：解得：设碰前车加速度大小为，根据牛顿第二定律有：解得：设车开始制动瞬间速度的大小为，由运动学公式有解得：12.如图所示，两块平行金属板关于直线对称放置，矩形匀强磁场区域的上边界与直线重合，磁场左边界与两块平行金属板的右端相距L=0.12m。一质量、电荷量的带电粒子以的初速度沿进入电容器，从电容器离开后进入匀强磁场区域，粒子经过磁场偏转，以垂直于直线方向离开（不计粒子重力）。已知电容器极板之间的电压为U=300V，平行板长度L1以及两板间距离d都是，，。求：(1)粒子飞出两板间电场时的偏转距离和速度；(2)匀强磁场磁感应强度B的大小。【答案】(1)3cm；；与夹角为方向斜向下；(2)【解析】【详解】(1)设粒子在电场中的偏移距离为，飞出电场时速度大小为，与夹角为，在电场中，由牛顿第二定律得：由类平抛运动的规律得：联立以上各式代入数值得：(2)设粒子从点进入磁场，到的距离为 由几何知识得：解得：设粒子在磁场中圆周运动半径为 由图可知：由牛顿第二定律得：联立以上各式代入数值得：13.关于分子动理论与固体、液体的性质，下列说法中正确的是（    ）A. 悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动就越明显B. 分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小C. 已知某种气体的密度为，摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，则该气体分子之间的平均距离可以表示为D. 晶体一定表现出各向异性，非晶体一定表现出各向同性E. 液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引【答案】BCE【解析】【详解】A．悬浮在液体中的微粒越小，布朗运动就越明显，故A错误；B．分子间存在相互作间的引力和斥力，引力和斥力都随分子距离的增大而减小，故B正确；C．已知某种气体的密度为，摩尔质量为，则该气体的摩尔体积为：把分子看成立方体模型，则有：解得该气体分子之间的平均距离为：故C正确；D．只有单晶体具有各向异性，而多晶体是各向同性的，故D错误；E．当液体与大气相接触，表面层内分子间距比液体内部较大，其中引力大于斥力表现为相互吸引，故E正确；故选BCE。14.如图所示，粗细均匀的细U形管左端封闭，右端开口，两竖直管长为l1=50cm，水平管长d=20cm，大气压强po相当于76cm高水银柱产生的压强。左管内有一段l0=8cm长的水银封住长为l2=30cm长的空气柱，现将开口端接上带有压强传感器的抽气机向外抽气，使左管内气体温度保持不变而右管内压强缓缓降低，要把水银柱全部移到右管中。求右管内压强至少降为多少。（g取10m/s2，结果保留两位小数）【答案】【解析】【详解】以左管中封闭气体为研究对象，初态：得：末态：由题意知，水银柱全部移到右管中，则有：根据玻意耳定律，则有：可得：设右管内压强降为，则有：解得：15.如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，从波刚传到0.5m处开始计时，该时刻的波形图如图所示。已知A点相继出现两个波峰的时间间隔为0.2s，该波的波速为________m/s；在t=0.1s时，x=0.5m处的质点的振动方向沿y轴________（填“正”或“负”）方向；x=2m的质点经过_______s第一次到达波谷。【答案】    (1). 2    (2). 负    (3). 0.9【解析】【详解】[1]由由图读出波长为：由点相继出现两个波峰的时间间隔为可知：波速为：[2]由于波沿轴正向传播，结合振动的特点与波的传播方向的关系可知在时，处的质点振动方向沿轴正方向，在半个周期后，振动方向与开始时相反，则振动方向沿轴负方向；[3]该简谐波传播到的质点时需要时间：再到达波谷需要四分三周期，即：所以的质点经过0.9s第一次到达波谷。16.如图所示为某种材料做成透明光学器件，横截面AB为半径为R的四分之一圆弧，O为圆心．一束宽度为R的单色平行光垂直AO面入射，该器件对光的折射率为n=．点C、D位于AO表面上．CO=R/2，从C点入射的光线从AB弧面上的E点射出，出射角为β．从D点入射的光经AB弧面一次反射后直接到达B点．求：（Ⅰ）β的大小；（Ⅱ）通过计算说明从D点入射的光能否在AB弧面发生全反射？【答案】（1）60°（2）在F点发生全反射【解析】（Ⅰ）根据几何关系得：sini=sin∠OEC=，得 i=30°
由n= 得 sinβ=nsini=，得β=60°
（Ⅱ）据题：从D点入射的光经AB弧面一次反射后直接到达B点，画出光路图，由几何知识可得入射角为i′=60°
设临界角为C，则sinC=，可得 C＜60°
所以i′＞C，则知从D点入射的光能在AB弧面发生全反射．
点睛：解决本题的关键掌握折射定律以及临界角与折射率的关系式sinC=，充分运用几何知识进行求解．