2019-2020年高三上学期12月月考（五）物理试题 Word版含答案.doc

2019-2020年高三上学期12月月考（五）物理试题 Word版含答案二、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1418小题只有一项符合题目要求，第1921小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，有选错或不选的得0分)14如图所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方形物块A与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A缓慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中(D)AA和B均受三个力作用而平衡BB对桌面的压力越来越大CA对B的压力越来越小D推力F的大小恒定不变【解析】设B的倾角为，对A物体受力分析，如图所示，则F3与竖直方向的夹角为，由平衡条件，F3cos GA，F3sin F2，所以A对B的压力不变，C错；A受三个力的作用，B受四个力的作用，A错；对A、B整体受力分析，可知B对桌面的压力FGAGB，推力FF2，B错；推力F不变，D对。15如图所示，质量为M的木楔ABC静置于粗糙水平面上，在斜面顶端将一质量为m的物体，以一定的初速度从A点沿平行斜面的方向推出，物体m沿斜面向下做减速运动，在减速运动过程中，下列有关说法中正确的是(A)A地面对木楔的支持力大于(Mm)gB地面对木楔的支持力小于(Mm)gC地面对木楔的支持力等于(Mm)gD地面对木楔的摩擦力为0【解析】由于物体m沿斜面向下做减速运动，则物体的加速度方向与运动方向相反，即沿斜面向上，则其沿竖直向上的方向有分量，故系统处于超重状态，所以可确定A正确、B、C错误；同理可知，加速度沿水平方向的分量向右，说明地面对木楔的摩擦力方向水平向右，故D错误。16如图所示，将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧，两球在空间形成了稳定的静电场，实线为电场线，虚线为等势线。A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则(C)AA点和B点的电势相同BC点和D点的电场强度相同C正电荷从A点移至B点，电场力做正功D负电荷从C点移至D点，电势能增大【解析】A点比乙球面电势高，乙球面比B点电势高，故A点和B点的电势不相同，A错；C、D两点电场强度大小相等，方向不同，B错；AB，WAB0，C对；C、D两点位于同一等势面上，故此过程电势能不变，D错。17如图所示，有一等腰直角三角形的区域，其斜边长为2L，高为L。在该区域内分布着如图所示的磁场，左侧磁场方向垂直纸面向外，右侧磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小均为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿顺时针的感应电流方向为正，则下列表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是(D)【解析】0L过程中，无感应电流；L2L过程中bc边切割磁场的有效长度逐渐增大，电流沿顺时针方向大小由0均匀增大到；2L3L过程中ad和bc分别切割左右磁场，总电动势BLv不变，感应电流大小不变，电流沿逆时针方向；3L4L过程中ad边切割磁场有效长度逐渐减小，电流沿顺时针方向大小由均匀减小到0，选D项正确。18如图所示为一种获得高能粒子的装置环形加速器，环形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场。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，每当粒子飞经A板时，A板电势升高为U，B板电势仍保持为零，粒子在两极板间的电场中加速。每当粒子离开电场区域时，A板电势又降为零，粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而在环形区域内绕行半径不变(设极板间距远小于R)。下列关于环形加速器的说法中正确的是(B)A环形区域内的磁感应强度大小Bn与加速次数n之间的关系为B环形区域内的磁感应强度大小Bn与加速次数n之间的关系为CA、B板之间的电压可以始终保持不变D粒子每次绕行一圈所需的时间tn与加速次数n之间的关系为【解析】因粒子每绕行一圈，其增加的能量为qU，所以，绕行第n圈时获得总动能为mvnqU，得第n圈的速度vn。在磁场中，由牛顿第二定律得qBnvnm，解得Bn，所以，A错误、B正确；如果A、B板之间的电压始终保持不变，粒子在A、B两极板之间飞行时，电场力对其做功qU，从而使之加速，在磁场内飞行时，电场又对粒子做功qU，从而使之减速。粒子绕行一周电场对其所做总功为零，动能不会增加，达不到加速效果，C错误；根据t得tn2R，得，D错误。19如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，如图所示。若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为1；金星转过的角度为2(1、2均为锐角)，则由此条件可求得(AC)A水星和金星绕太阳运动的周期之比B水星和金星的密度之比C水星和金星到太阳的距离之比D太阳的密度【解析】由知，又因为，所以，A对；由于水星和金星的质量、体积均未知，故密度之比不可求，B错。由mr知r3，既然周期之比能求，则r之比同样可求，C对；太阳体积未知，故太阳的密度不可求，D错。20跳伞运动员从悬停的直升机上跳下，经过一段时间后拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的vt图象。若将人和伞看成个系统，则(AC)A系统先加速运动，接着减速运动，最后匀速运动B系统受到的合外力始终向下C阻力对系统始终做负功D系统的机械能守恒【解析】由速度图象可知，系统先加速运动，接着减速运动，最后匀速运动，系统受到的合外力先向下后向上最后为零，A正确，B错误。阻力与速度方向相反，对系统始终做负功，系统的机械能不守恒，C正确，D错误。21某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380 V，当吊车以0.1 m/s的速度匀速吊起总质量为5.7103 kg的集装箱时，测得电动机的电流为20 A，g取10 m/s2，则(AD)A电动机的内阻为4.75 B电动机的发热功率为7 600 WC电动机的输出功率为7.6103 W D电动机的工作效率为75%【解析】电动机输出功率为Pmgv5.7103100.1 W5.7103 W；由UIPI2R解得R4.75 ，选项A正确，C错误；电动机的发热功率小于输入功率，选项B错误；电动机的工作效率为75%，选项D正确。第卷(非选择题，共174分)三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22题第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题第40题为选考题，考生根据要求作答)(一)必考题(11题，共129分)22(6分)(1)新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏”，使读数显得清晰明了，便于使用者正确读取数据。通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度和50分度三种规格；新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却是19 mm等分成10份，39 mm等分成20份，99 mm等分成50份。下图就是一个“39 mm等分成20份”的新式游标卡尺。用它测量某物体的厚度，示数如图所示，正确的读数是_3.035_cm(3分)_cm。(2)某同学在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)来探究求合力的方法，如右图所示，三根橡皮筋在O点相互连接，拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点。在实验中，可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小，并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向，从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法。在实验过程中，下列说法正确的是_AD(3分)_。A实验需要测量橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长B为减小误差，应选择劲度系数尽量大的橡皮筋C以OB、OC为两邻边做平行四边形，其对角线必与OA在一条直线上且两者长度相等D多次实验中O点不必固定【解析】(1)新式游标卡尺的游标尺39 mm比主尺40 mm少1 mm，则该游标卡尺的精确度为0.05 mm。被测物体的厚度主尺刻度0.05 mm对齐格数3 cm0.05 mm73.035 cm。(2)通过测量橡皮筋的长度和原长，才可得出橡皮筋的拉力大小，A正确。为减小误差，应选择劲度系数小一些的橡皮筋，B错误。橡皮筋总长度不表示力的大小，C错误。各次实验没有必然的联系，故多次实验中O点不必固定，D正确。23(9分)利用如图所示的电路可以较为准确地测量未知电源的电动势。图中Ex为待测电源，ES为标准电源(电动势ES已准确测出)，E为工作电源，为电路提供电流。G为零刻度在中央的灵敏电流计，AB为一根粗细均匀的电阻丝，C、D为AB上的两个活动接触点，可以在电阻丝上移动，与电阻丝AB平行放置的还有一把刻度尺，可以测出C、D之间的长度。实验步骤如下：(1)按图连接好电路，让K1处于断开状态，K2处于两个触点都不接的状态；(2)先闭合K1，调整RP至合适位置，以后不再调整；(3)将K2掷于1位置，调整C、D触头使电流计指针指向零刻度，记下_C、D间的长度(2分)_L1；(4)将K2掷于2位置，重新调整C、D位置，使_电流计指针指向零刻度(2分)_，并记下_C、D间的长度(2分)_L2；(5)断开K1，计算待测电源的电动势的表达式为Ex_ES(3分)_。【解析】(3)由题意知应记下C、D间的长度L1。(4)使电流计指针指向零刻度，并记下此时C、D间的长度L2。(5)根据电阻定律R，由电路特点可得I，联立可得，ExES。24(14分)一水池水深H0.8 m。现从水面上方h0.8 m高处由静止释放一质量为m0.1 kg的硬质球体，测得球体从释放到落至水池底部用时t0.6 s。已知球体直径远小于水池深度，不计空气及水的阻力，取g10 m/s2，求：(1)通过计算判断球体在水中做什么运动？(2)从水面上方多高处由静止释放球体，才能使球体从释放到落至池底所用时间最短。【解析】(1)设小球落至水面所用时间为t1，在水中运动做匀变速运动，加速度为a，则hgt(2分)vgt1(1分)Hv(tt1)a(tt1)2(2分)解得a0，则小球在水中匀速运动(2分)(2)设释放点距水面x，则tx(2分)vx(1分)t(1分)利用均值定理，当时t最小(2分)即x0.4 m(1分)25(18分)在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，建立如图所示的平面直角坐标系xOy，一质量为m、带电荷量为q的小球在O点静止释放，小球的运动曲线如图所示。已知此曲线在最低点附近的一小段可视为圆弧，该圆弧半径为最低点到x轴距离的2倍，重力加速度为g。求：(1)小球运动到任意位置P(x，y)的速率v；(2)小球在运动过程中第一次下降的最大距离ym；(3)欲使小球沿x轴正向做直线运动，可在该区域加一匀强电场，试分析加电场时，小球位置的纵坐标y值为多大？所加电场的电场强度为多少？方向如何？【解析】(1)洛伦兹力不做功，由动能定理得mgymv2(3分)得v(2分)(2)设在最大距离ym处的速率为vm，根据圆周运动有qvmBmgm(3分)且由知vm(1分)由及R2ym(1分)得ym(1分)(3)当小球沿x轴正向做直线运动时，小球受力平衡，由此可知，加电场时，小球应在最低点。ym(2分)且有qvmBmgqE0(3分)解得E(1分)方向竖直向下(1分) (二)选考题：共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并将所选题目的题号写在相应位置上。注意所做题目的题号必须与所选题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。33【物理选修33】(15分)(1)(5分) 我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作。PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 m的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是_DE(5分)_。APM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当BPM2.5在空气中的运动属于分子热运动CPM2.5的运动轨迹只由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡决定的D倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度EPM2.5必然有内能【解析】PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A错误；PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，B错误；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，C错误。倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度，PM2.5必然有内能，D、E正确。 (2)(10分)某学校科技兴趣小组，利用废旧物品制作了一个简易气温计：在一个空葡萄酒瓶中插入一根两端开口的玻璃管，玻璃管内有一段长度可忽略的水银柱，接口处用蜡密封，将酒瓶水平放置，如图所示。已知：该装置密封气体的体积为480 cm3，玻璃管内部横截面积为0.4 cm2，瓶口外的有效长度为48 cm。当气温为7 时，水银柱刚好处在瓶口位置。求该气温计能测量的最高气温；假设水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中，密封气体从外界吸收3 J热量，则在这一过程中该气体的内能如何变化？变化了多少？(已知大气压为1105 Pa)【解析】当水银柱到达管口时，所测气温最高，设为T2，此时气体体积为V2，则初态：T1280 K，V1480 cm3末态：V2(480480.4)cm3499.2 cm3由盖吕萨克定律得(3分)代入解得T2291.2 K18.2 (2分)水银柱移动过程中，外界对气体做的功Wp0SL1.92 J(2分)由热力学第一定律得UWQ1.08 J(2分)气体内能增加(1分)34【物理选修34】(15分)(1)(5分)图甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x1 m处的质点，Q是平衡位置为x4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则_BC(5分)_。At0.10 s时，质点Q的速度方向向上B该波沿x轴的负方向传播C该波的传播速度为40 m/sD从t0.10 s到t0.25 s，质点P通过的路程为30 cm【解析】据题意，甲图是一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，从乙图可知质点Q在t0.10 s时刻处于平衡位置向下振动，则甲图中的横波正在向左传播，故选项A错误而选项B正确；该波传播速度为：v m/s40 m/s，故选项C正确；从t0.10 s到t0.25 s，质点P经过了四分之三周期，此时质点P正处于从10 cm向0运动的过程中，它所走过的路程小于30 cm，故选项D错误。 (2)(10分)如图所示为某种透明介质的截面图，AOC为等腰直角三角形，OBC为半径R10 cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i45，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1，n2。判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色；求两个亮斑间的距离。【解析】设红光和紫光的临界角分别为C1、C2，则sin C1(1分)C160(1分)同理C245，i45C2，i45C1，所以紫光在AB面发生全反射，而红光在AB面一部分折射，一部分反射，且由几何关系可知，反射光线与AC垂直，所以在AM处产生的亮斑P1为红色，在AN处产生的亮斑P2为红色和紫色的混合色。(2分)画出如图所示光路图，设折射角为r，两个光斑分别为P1，P2，根据折射定律n1求得sin r(2分)由几何知识可得：tan r，解得AP15 cm(2分)由几何知识可得OAP2为等腰直角三角形，解得AP210 cm(1分)所以P1P2(510)cm(1分)35【物理选修35】(15分)(1)(5分)如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能及示意图，一群氢原子处于n4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有_AD(5分)_。A电子轨道半径减小，动能也要增大B氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线C由n4跃迁到n1时发出光子的频率最小D金属钾的逸出功为2.21 eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条(2)(10分)如图所示，圆周的的光滑圆弧轨道竖直放置，半径为R，底端与光滑的水平轨道相接，质量为m2的小球B静止在光滑水平轨道上，其左侧连接了一轻质弹簧，质量为m1的小球A从D点以速度向右运动，重力加速度为g，试求：小球A撞击轻质弹簧的过程中，弹簧最短时B球的速度是多少；要使小球A与小球B能发生二次碰撞，m1与m2应满足什么关系。【解析】当两球速度相等时弹簧最短，由动量守恒定律得m1v0(m1m2)v1(2分)解得v1(2分)由动量守恒定律得m1v0m2v2m1v1(2分)由能量守恒定律得m1vm2vm1v12(2分)发生第二次碰撞的条件是v2v1(1分)解得m1(1分)