2019-2020年高三物理12月月考试卷（含解析）.doc

2019-2020年高三物理12月月考试卷（含解析）一、单选题1为了验证拉住月球使它围绕地球运动的力与拉着苹果下落的力以及地球、众行星与太阳之间的作用力是同一性质的力，同样遵从平方反比定律，牛顿进行了著名的“月地检验”。已知月地之间的距离为60R(R为地球半径)，月球围绕地球公转的周期为T，引力常量为G.则下列说法中正确的是A.物体在月球轨道上受到的地球引力是其在地面附近受到的地球引力的B.由题中信息可以计算出地球的密度为C.物体在月球轨道上绕地球公转的向心加速度是其在地面附近自由下落时的加速度的D.由题中信息可以计算出月球绕地球公转的线速度为【答案】C【解析】本题考查万有引力定律的知识，意在考查学生的分析能力。根据万有引力定律可得物体在地面附近受到地球的引力为，物体在月球轨道上受到的地球引力为，故A错误；对月球有，解得地球质量，地球的体积，故地球的密度，B错误；根据公式解得，故物体在月球轨道上绕地球公转的向心加速度是其在地面附近自由下落时的加速度的，C正确；根据公式可得月球绕地球公转的线速度为，D错误。综上本题选C。 2如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块(可视为质点)，煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a开始运动，当其速度达到v后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是(重力加速度为g)A.与a之间一定满足关系B.黑色痕迹的长度为C.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为D.煤块与传送带由于摩擦而产生的热量为【答案】C【解析】本题考查牛顿第二定律，摩擦力，功能关系，考查学生的理解能力。要发生相对滑动，传送带的加速度需大于煤块的加速度.即,所以.故A错误.当煤块的速度达到v时，经过的位移，经历的时间.此时传送带的位移，则黑色痕迹的长度，故B错误，C正确.煤块与传送带由于摩擦产生的热量，综上本题选C。 3如图所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面，半径为R，在B点上方的C点水平抛出一个小球，小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切，OD与OB的夹角为60，则C点到B点的距离为A.B.C.D.R【答案】A【解析】本题考查平抛运动的知识，意在考查学生解决平抛问题的能力。由题意可知：，水平位移，竖直位移：，联立解得=，A正确。综上本题选A。 4有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则A.a的向心加速度等于重力加速度gB.在相同时间内b转过的弧长最长C.c在2小时内转过的圆心角是D.d的运动周期有可能是20小时【答案】B【解析】本题考查万有引力定律的知识，意在考查学生对万有引力定律的应用能力。同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=2r知，c的向心加速度大，由，得，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，A错误；由，得，卫星的半径越大，线速度越小，所以b的线速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，B正确；c是地球同步卫星，周期是24h，则c在2h内转过的圆心角是，C错；由开普勒第三定律知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h.故D错误。综上本题选B。 5如图所示，两根材料相同的均匀导体柱m和n，m长为l，n长为2l，串联在电路中时，沿x轴方向电势变化如图像x所示，选取x=3l处电势为零，则导体柱m、n的横截面积之比为A.B.C.D.【答案】A【解析】考查串联电路特点、欧姆定律以及电阻的决定式。由x图象可知：均匀导体柱m和n两端的电压之比为，根据串联电路电流处处相等，则均匀导体柱m和n的电阻之比为，由电阻的决定式可得导体柱m、n的横截面积之比，选项A正确，选项B、C、D错误。综上本题选A。 6如图所示为一种获得高能粒子的装置，环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的匀强磁场，质量为m、电荷量为q的粒子在环中做半径为R的圆周运动，A、B为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子顺时针飞经A板时，A板电势升高为，B板电势仍保持为零，粒子在两板间电场中得到加速，每当粒子离开B板时，A板电势又降为零，粒子在电场中一次次加速下动能不断增大，而绕行半径不变A.粒子从A板小孔处由静止开始在电场作用下加速，绕n圈后回到A板时获得的总动能为2nqB.在粒子绕行的整个过程中，A板电势可以始终保持为C.在粒子绕行的整个过程中，每一圈的周期不变D.为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，则粒子绕行第n圈时的磁感应强度为【答案】D【解析】考查带电粒子在匀强电场以及匀强磁场中的运动。粒子在运动一圈的过程中，只有在经过电场时被加速，根据动能定理，粒子每次被电场加速后增加的动能都为q，绕n圈后回到A板时获得的总动能为nq，选项A错误；粒子在圆周运动过程中，只受洛伦兹力，不能受到电场力的作用，故粒子运动到B板时，A板的电势要恢复为0，选项B错误；由于粒子经电场加速后动能不断增大，而绕行半径不变，由知粒子每一圈的周期是变小的，选项C错误；由得随着粒子的动能不断增大，磁感应强度要周期性的变大，当粒子在第n圈时，由动能定理得，则第n圈时磁感应强度为，选项D正确。综上本题选D。 7如图所示，有5000个质量均为m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止。若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45。则第xx个小球与xx个小球之间的轻绳与水平方向的夹角 的正切值等于A.B.C.D.【答案】C【解析】本题考查共点力平衡的知识，意在考查学生受力分析的能力。以5000个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示，根据平衡条件：F=5000mg，再以xx个到5000个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2所示，则有tan=，故A正确，B、C、D错误。故选C。二、多选题8如图所示，斜面放置于粗糙水平地面上，物块A通过跨过光滑定滑轮的轻质细绳与物块B连接，系统处于静止状态，现对B施加一水平力F使B缓慢地运动，使绳子偏离竖直方向一个角度(A与斜面均保持静止)，在此过程中A.斜面对物块A的摩擦力一直增大B.绳对滑轮的作用力不变C.地面对斜面的摩擦力一直增大D.地面对斜面的支持力保持不变【答案】CD【解析】本题考查力的平衡。当对B施加一水平力F使B缓慢地运动时，拉力F与绳子上的力的合力与物块B的重力相平衡，对B受力分析相知，当绳子偏离的角度逐渐增大时，绳子上的拉力会逐渐增大，故绳子拉A的力也会增大，如果原来A受到向上的摩擦力，则当拉力增大时，该摩擦力就会减小，故选项A错误；滑轮受到绳子对它两侧的拉力的作用，从这两个力的合力的方向来看，就是变化的，所以选项B错误；从整体来看，水平方向的拉力F在逐渐增大，故地面对斜面的摩擦力一直增大，选项C正确；由于外力F是水平方向施加的，故竖直方向上整体受到的力是不变的，即地面对斜面的支持力保持不变，选项D正确。综上本题选CD。 9xx年12月2日1时30分，嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示。假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则A.若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可算出月球的密度B.嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，应让发动机点火使其减速C.嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度D.嫦娥三号在动力下降阶段，其引力势能减小【答案】BD【解析】本题考查万有引力定律。由,，所以若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，还要知道月球半径，才能算出月球的密度，选项A错误；嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，由于要做向心运动，应让发动机点火使其减速，选项B正确；嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度小于Q点的速度，选项C错误；嫦娥三号在动力下降阶段，引力做正功，其引力势能减小，选项D正确；综上本题选BD。 10如图所示，A、B两物块的质量均为m，静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数为3，B与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对A施加一水平拉力F，则A.时，A、B都相对地面静止B.当时，A的加速度为C.时，A的加速度为2D.无论F为何值，B的加速度不会超过【答案】AD【解析】本题考查牛顿第二定律的知识，意在考查学生的分析能力。A、 B间的最大静摩擦力为，地面与B间的最大静摩擦力为，时，A、B都相对地面静止，故A正确；当A、B刚要发生相对滑动时，A、B间的摩擦力达到最大静摩擦力，即f=3mg，隔离对A分析，因为48.4m，所以狗不会被撞上。 13如图所示，半径为R的光滑半圆弧轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡。在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压，处于静止状态。同时释放两个小球，a球恰好能通过圆弧轨道的最高点A，b球恰好能到达斜轨道的最高点B。已知a球质量为m1，b球质量为m2，重力加速度为g。求：(1)a球离开弹簧时的速度大小va；(2)b球离开弹簧时的速度大小vb；(3)释放小球前弹簧的弹性势能Ep。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】本题考查机械能守恒的知识，意在考查学生对机械能守恒定律的应用能力。(1)由a球恰好能到达A点知m1gm1，m1m1m1g2R，得va(2)对于b球由机械能守恒定律有：m2m2g10R得vb.(3)由机械能守恒定律得Epm1m2得Ep 14如图所示，在坐标系xoy的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xoy面向里；第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。一质量为、带电量为的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限，经x轴上的Q点进入第一象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场。已知OP=d，OQ=2d，不计粒子重力。(1)求粒子过Q点时速度的大小和方向。(2)若磁感应强度的大小为一定值B0，粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限，求B0；(3)若磁感应强度的大小为另一确定值，经过一段时间后粒子将再次经过Q点，且速度与第一次过Q点时相同，求该粒子相邻两次经过Q点所用的时间。【答案】(1)，速度与x轴正方向间的夹角为；(2)；(3)【解析】本题考查带电粒子在匀强磁场中运动的知识，意在考查学生解决综合问题的能力。(1)设粒子在电场中运动的时间为，加速度的大小为a，粒子的初速度为，过Q点时速度的大小为v，沿y轴方向分速度的大小为，速度与x轴正方向间的夹角为，由牛顿第二定律得由运动学公式得联立上式得(2)设粒子做圆周运动的半径为，粒子在第一象限的运动轨迹如图所示，为圆心，由几何关系可知O1OQ为等腰直角三角形，得由牛顿第二定律得联立式得 (3)设粒子做圆周运动的半径为，由几何分析(粒子运动的轨迹如图所示，、是粒子做圆周运动的圆心，Q、F、G、H是轨迹与两坐标轴的交点，连接、，由几何关系知，和均为矩形，进而知FQ、GH均为直径，QFGH也是矩形，又FHGQ，可知QFGH是正方形，QOG为等腰直角三角形)可知，粒子在第一、第三象限的轨迹均为半圆，得粒子在第二、第四象限的轨迹为长度相等的线段，得设粒子相邻两次经过Q点所用的时间为t，则有联立上式得