2019-2020年高三12月月考理科综合物理试题含答案.doc

保密启用前2019-2020年高三12月月考理科综合物理试题含答案第卷二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求，第1921题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14.在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示过c点的导线所受安培力的方向()A与ab边平行，竖直向上B与ab边平行，竖直向下C与ab边垂直，指向左边D与ab边垂直，指向右边15.如图所示，一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到底端，速度为v。若加上一个垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时()Av变大 Bv变小 Cv不变 D不能确定v的变化16.如图所示，在赤道处，将一小球向东水平抛出，落地点为a；给小球带上电荷后，仍以原来的速度抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是()A无论小球带何种电荷小球仍会落在a点 B无论小球带何种电荷小球下落时间都会延长C若小球带负电荷，小球会落在更远的b点 D若小球带正电荷，小球会落在更远的b点17.如图所示，AC是一个用长为L的导线弯成的、以O为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。当在该导线中通以由C到A，大小为I的恒定电流时，该导线受到的安培力的大小和方向是()ABIL，平行于OC向左 B.，平行于OC向右C.，垂直AC的连线指向左下方 D2BIL，垂直AC的连线指向左下方18.如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的一条直径一带正电的粒子从a点射入磁场，速度大小为2v，方向与ab成30时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t.若仅将速度大小改为v，则粒子在磁场中运动的时间为(不计粒子重力)()A3t B. t C.t D2t19. 水平面上有U形导轨NM、PQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电源，现垂直于导轨搁一根质量为m的金属棒ab，棒与导轨间的动摩擦因数为(滑动摩擦力略小于最大静摩擦力)，通过棒的电流强度为I，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于金属棒ab，与垂直导轨平面的方向夹角为，如图所示，金属棒处于静止状态，重力加速度为g，则金属棒所受的摩擦力大小可能为()ABILsin BBILcos C(mgBILsin ) D(mgBILcos )20.回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示。D1和D2是两个中空的半圆形铜盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略)，它们在两盒之间被电场加速。当质子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出。忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是()A若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大B若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行的时间会变短C若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子D质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为21. 如图所示，有一个正方形的匀强磁场区域abcd，e是ad的中点，f是cd的中点，如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的带电粒子，恰好从e点射出，则()A如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从d点射出B如果粒子的速度增大为原来的三倍，将从f点射出C如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的2倍，也将从d点射出D只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时，在磁场中运动时间关系为：tetdtf第卷三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题第40题为选考题，考生根据要求做答。 （一）必考题（共129分）22.（6分）如图是验证机械能守恒定律的实验。小球由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定。将轻绳拉至水平后由静止释放小球。在最低点前后放置一组光电门，测出小球经过最低点的挡光时间t，再用游标卡尺测出小球的直径d，用刻度尺量出轻绳的长度l，已知重力加速度为g。则(1)小球经过最低点时速度可表示为_；(用已知量的字母表示)(2)若等式gl=_成立，说明小球下摆过程机械能守恒。23.（9分）在“测定金属导体的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5 .实验室备有下列实验器材：A电压表V1(量程03 V，内阻约为15 k)B电压表V2(量程015 V，内阻约为75 k)C电流表A1(量程03 A，内阻约为0.2 )D电流表A2(量程00.6 A，内阻约为11 )E变阻器R1(020 ，0.6 A)F变阻器R2(0200 ，0.1 A)G电池组E(电动势为3 V，内阻约为0.3 )H开关S，导线若干(1)为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有_(2)为减小实验误差，应选用图中_(填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按照所选择的电路原理图把实物图用导线连接起来24（12分）如图所示，在y0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸里，磁感应强度为B.一带负电的粒子（质量为m、电荷量为q）以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为.求：（1）该粒子射出磁场的位置；（2）该粒子在磁场中运动的时间. 25.（20分）如图甲所示，宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2)，存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图乙所示)，电场强度的大小为E0，E0表示电场方向竖直向上。t0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N2点。Q为线段N1N2的中点，重力加速度为g。上述d、E0、m、v、g为已知量。 (1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小；(2)求电场变化的周期T；(3)改变宽度d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T的最小值。33.物理选修3-3（15分）(1)下列说法中正确的是()A一定量气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收120 J的热量，则它的内能增大20 JB在使两个分子间的距离由很远(r109m)减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力选减小后增大，分子势能不断增大C由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面存在张力D用油膜法测出油分子直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需再知道油的密度即可E空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度下水的饱和汽压，水蒸发越慢(2)如图所示，一质量M1 kg、横截面积S2 cm2的活塞，将一定质量的理想气体封闭在竖直放置的圆柱形导热汽缸内，活塞与汽缸底部距离H30 cm.现在活塞上表面放置一重物，待整个系统稳定后，测得活塞与汽缸底部距离h20 cm.已知外界大气压强始终为p01.0105 Pa，不计活塞与汽缸之间的摩擦，g10 m/s2.求：活塞上的重物质量；整个过程中被封闭气体与外界交换的热量大小34.物理选修3-4（15分）(1)一束复色光由空气斜射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b.已知a光的频率小于b光的频率，下列光路图正确的是()(2)如图所示，S1、S2是同一种介质中相距4 m的两个波源，其在垂直纸面方向振动的周期分别为T10.8 s和T20.4 s，振幅分别为A12 cm和A21 cm，在介质中形成的机械波的波速为v5 m/s.S是介质中一质点，它到S1的距离为3 m，且SS1S1S2，在t0时刻，S1、S2同时开始垂直纸面向外振动，试求：.S1、S2在t0时的振动传到S质点的时间差；t10 s时质点S离开平衡位置的位移大小 35. 物理选修3-5（15分）如图所示，在NOQ范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场，在MOQ范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场，M、O、N在一条直线上，MOQ60，这两个区域磁场的磁感应强度大小均为B。离子源中的离子带电荷量为q，质量为m，通过小孔O1进入两板间电压为U的加速电场区域(可认为初速度为零)，离子经电场加速后由小孔O2射出，再从O点进入磁场区域，此时速度方向沿纸面垂直于磁场边界MN，不计离子的重力。 (1)若加速电场两极板间电压UU0，求离子进入磁场后做圆周运动的半径R0；(2) 在OQ上有一点P，P点到O点的距离为L，若离子能通过P点，求加速电压U和从O点到P点的运动时间。物理14.C 15.B 16.D 17.C 18.D 19.BC 20.BD 21.AD22.23.（1）ADEGH (2) 乙 （3）略24. 解：（1）带负电粒子射入磁场后，由于受到洛伦兹力的作用，粒子将沿图示的轨迹运动，从A点射出磁场，设O、A间的距离为L，射出时速度的大小仍为v，射出方向与x轴的夹角仍为，由洛伦兹力公式和牛顿定律可得：qv0B=m式中R为圆轨道半径，解得：R=圆轨道的圆心位于OA的中垂线上，由几何关系可得：=Rsin 联解两式，得：L=所以粒子离开磁场的位置坐标为（-，0）（2） 因为T=所以粒子在磁场中运动的时间，t25. 解(1)微粒做直线运动，则mgqE0qvB微粒做圆周运动，则mgqE0 联立得q B(2)设微粒从N1运动到Q的时间为t1，做圆周运动的周期为t2，则vt1 qvBm 2Rvt2(3)若微粒能完成题述的运动过程，要求d2R联立得R设在N1Q段直线运动的最短时间为t1min，由得t1min因t2不变，T的最小值Tmint1mint2。答案(1)(2)(3)35. 解析(1)离子在电场中加速时，由动能定理得：U0qmv0离子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力：qv0Bm 解得R0。(2)离子进入磁场后的运动轨迹如图所示，由几何关系可知OPPPR要保证离子通过P点，则需满足LnR解得U，其中n1,2,3，离子在磁场中运动的周期T故离子从O点到P点运动的总时间tn，其中n1,2,3，答案(1)(2)(n1,2,3，)