江苏省海安高级中学2020届高三12月月考物理试题

江苏省海安高级中学2020届高三12月月考试题

一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共计18分，每小题只有一个选项符合题意。 1. 如图所示，a、b、c三个不同的位置向右分别以vA、vB、vC的水平初速度拋出三个小球A、B、C，其中a、b在同一竖直线上，b、c在同一水平线上，三个小球均同时落在地面上的d点，不计空气阻力．则 ( )

A．先同时拋出A、B两球，再拋出C球 B．先拋出A球，再同时拋出B、C球 C．vA>vB>vC D．vA2. 如图所示，甲为理想自耦变压器，A、P分别是可以滑动的触头．变压器输入图乙所示的交流电压，则( )

A. 滑动变阻器两端的电压等于220V

B. 触头A向下滑动时，滑动变阻器消耗功率变大 C. 触头A向上滑动时，滑动变阻器两端电压变大 D. 触头P向下滑动时，滑动变阻消耗功率变小

3. 如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A端与水平面相切．穿在轨道上的小球在拉力F作用下，由A向B匀速运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为FN.在运动过程中( )

A．F不断增大，FN不断增大 B．F不断增大，FN不断减小 C．F不断减小，FN不断减小 D．F不断减小，FN不断增大

4. 如图所示，正方形金属线圈abcd平放在粗糙水平传送带上，被电动机带动一起以速度v匀速运动，线圈边长为L，电阻为R，

质量为m，有一边界长度为2L的正方形磁场垂直

于传送带，磁感应强度为B， 线圈穿过磁场区域的过程中速度不变，下列说法中正确的是( )

1

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A．线圈进入磁场时感应电流的方向沿abcda

B．线圈进入磁场区域时受到水平向左的静摩擦力,穿出区域时受到水平向右的静摩擦力 C．线圈经过磁场区域的过程中始终受到水平向右的静摩擦力 D．线圈经过磁场区域的过程中，电动机多消耗的电能为2B2L3v/R

5. 原来静止在光滑平面上的物体，同时受到两个力F1和F2的作用，F1和F2随时间变化的图像如图所示，那么在图中可能是物体运动的v-t图像的是 （ ）

6. 空间有一电场，在x轴上-x0到x0间电势φ随x的变化关系如图所示，图线关于φ轴对称．一质量为m、电荷量为+q的粒子只受电场力作用，从x轴上的-x1点以沿+x方向的初速度v0开始运动，运动过程中粒子始终在x轴上，到达原点O右侧最远处的坐标为x2，x2点与-x1点间的电势差为U21，则( )

2mv0A． x0>x2>x1，U21

2q

2mv0B．x2>x0，U21

2q2mv0C． x22q2mv0D．x2，U21

2q

2

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二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分，每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。

7. 如图所示监控电路，R1、R2是电阻性原件，闭合电键S后，A、B、C三个灯泡均正常发光，某时刻电路出现故障，C灯泡处的观察者发现C变亮，则可能的原因（ ）

A．R1短路 B．R1 断路 C．R2断路 D．R2 短路

8. 如图所示，甲、乙两个质点分别从a处由静止开始向b处运动，甲做加速度逐渐减小的加速直线运动，乙做加速度逐渐增大的加速直线运动．当甲、乙分别到达b处时，它们的速－－

度大小均为v′；从a运动到b过程中，甲、乙的平均速度大小分别为v甲和v乙．下列结论正确的是( )

－－－－－v′－v′A．v甲＝v乙 B．v甲>v乙 C．v甲> D．v乙>

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9．为了实现登月工程，我国已经先后发射了“嫦娥一号、二号”两颗绕月科学探测卫星。设“嫦娥一号、二号”圆轨道离月球表面高度分别为h1和h2，周期分别为T1和T2。月球可视为质量分布均匀的球体，万有引力常量为G。仅利用以上数据，可以计算出（ ） A．月球的半径

B．月球的质量

D．两颗卫星绕月球运动的加速度

C．月球对探测卫星的引力

10．质量为m的物体放在质量为M倾角为θ的斜面体上，m与斜面间动摩擦力因数μ>tanθ，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力F拉物体m使其沿斜面向下加速运动，M始终静止，则下列说法正确的是：（ ）

A．M相对地面有向右运动的趋势 B．地面对M的支持力大于（M+m）g

C．m下滑过程拉力F做正功，机械能一定增大 D．m下滑过程合外力对物体m一定做正功

3

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11．质谱仪可测定同位素的组成．现有一束一价的钾39和钾41离子经电场加速后，沿着与磁场和边界均垂直的方向进入匀强磁场中，如图所示．测试时规定加速电压大小为U0，但在实验过程中加速电压有较小的波动，可能偏大或偏小ΔU，为使钾39和钾41打在照相底片上的区域不重叠，则下列ΔU值在允许范围内的是 ( )

A．U0 /10 B．U0 /30 C．U0 /50 D．U0 /100 三、实验题本题2小题，总计18分

12.（8分）图为探究物体运动加速度与物体质量、物体受力关系的实验装置，沙和沙桶质量用m表示，小车质量和砝码用M表示，小车运动加速度用a表示．

（1）实验过程中首先需要平衡小车受到的摩擦力，长木板抬起的角度与小车的质量 （选填有关、无关）

（2）在探究加速度与小车受力关系过程中，甲和乙两小组分别用下列两组数据进行实验操作，其中你认为合理的是 （选填甲或乙） M甲=500g M乙=500g

甲m(g) 20 乙m(g) 20 22 30 24 40 26 50 (3) 在探究加速度与小车质量关系过程中，应该保持 不变,通过增减小车中砝码改变小车质量M，实验测出几组a、M数据，下列图线能直观合理且正确反映a与M关系的是 ．

13. (10分) 实验探究小组要测量一个新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下： (1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为________ mm；

4

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(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为________ mm；

(3)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为________ Ω；

(4)为更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下： 待测圆柱体电阻R

电流表A1(量程0～3 mA，内阻约50 Ω)； 电流表A2(量程0～15 mA，内阻约30 Ω) 电压表V1(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)； 电压表V2(量程0～15 V，内阻约25 kΩ) 滑动变阻器R1(阻值范围0～15 Ω)； 滑动变阻器R2(阻值范围0～2 kΩ) 直流电源E(电动势6V，内阻不计)；开关S，导线若干

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在虚线框中画出测量用的正确电路图，标明所用器材的代号,并完成实物连图。

四、计算题：本题共4小题，共计64分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只与出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14.（15分）如下左图所示，一有界的匀强磁场区域，虚线MN、PQ是磁场边界，磁场磁感强度为B，磁场区宽度为2L.一长方形线框abcd质量为m，电阻为R，边长分别是L和3L，ab、cd平行于MN，以垂直于磁场和边界的初速度v0从左侧进入磁场区并只在安培力作用下运动，最终以v0/3的速度离开，速度随位移变化如下右图.求：

（1）ab边进入磁场时刻线框加速度a

5

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（2）从ab边进入到ab边离开磁场过程通过线框的电量q

（3）ab边穿过磁场和cd边穿过磁场两过程线框产生电热之比Q1:Q2

15.（16分）如图，在光滑的水平杆PQ上套有一质量为M的滑块，滑块一端与质量不计且不可伸长的绳连，绳跨过杆上B点正上方高H处的定滑轮，开始滑块位于杆上A点，此时绳与杆间夹角为α，现用一竖直向下的恒力F拉绳的另一端滑块从A点由静止开始运动。

（1）滑块刚从A点出发时加速度是多大？

（2）恒力F作用下滑块运动到B点时速度是多少？

（3）当滑块运动到B点时立即撤去恒力F并瞬时将质量m的物块挂上，此时绳是绷紧的，若mg=2F，且α=30°，求滑块沿杆向右滑动离B点的最大距离。

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16.（16分）如图所示，直立圆管内有一轻弹簧，弹簧上端与管口B平齐，圆管内壁光滑，质量为m的物块(尺寸小于圆管直径)从距离管口H高度处A点自由落下，压缩弹簧至最低点C点时弹簧立即锁定，BC=L．然后在m的物块上在加上质量为m1的物块，释放弹簧，弹簧上端刚好能到达管口，不计空气阻力．求：

（1）弹簧压缩至C点时具有的弹性势能 （2）加上的物块质量m1 =?

（3）设弹簧的劲度系数为k，当弹簧上端运动至距离管口3L/4的D点时，物块m对物块m1支持力N

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17.（17分）如图所示，在以坐标原点O为圆心，半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子（不计重力）从O点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从P点射出。

（1）求电场强度的大小和方向。

（2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经t0/2时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子荷质比q/m

（3）若仅撤去电场，t=0时刻大量的该带电粒子同时从O点沿+y方向射入，且速度为介于原来速度的2倍到4倍之间，求当第一个粒子射出磁场时刻及此刻其他粒子在xoy平面内的位置。

8

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——★ 参*考*答*案 ★——

1-6 7-11

C

B

B

D

D

A

BD

CD

AC

BC

ABD

12.（1）无关（2分） （2）乙 （2分）

（3）砂和砂筒质量 （2分） C （2分） 13. (1)50.15 （2分）

(2)4.700(4.698～4.702) （2分） (3)220 （2分）

(4)如图所示 （两图各2分）

四、计算题：本题共4小题，共计64分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只与出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14.（15分）『解析』（1）刚进入时电动势EBLv0 IE/R （1分）

B2L2v0ab边受到安培力 FBIL （1分）

R由牛顿定律 Fma （1分）

B2L2v0a （1分） 加速度方向与初速度方向相反（1分）

mR（2） E IE/R （2分） tBS2BL2qIt （2分）

RRR（3）只在安培力作用下，由动能定理

WAEk （1分）

又 QW电-WAEk （1分）

Q1112522mv0m(v0)2mv0 （1分） 22318 9

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Q212211232m（v0）m(v0)mv0 （1分） 232318 Q1:Q2=5:3 （2分） 15.（16分）

(1) 由牛顿定律 Fcosα+Ma （3分）

aFcos （2分） MH1H)Mv2 （3分） sin2(2) 根据动能定理 F(v2FH1(1) （2分） Msin(3)设M距离B点最大距离x,此时m上升h高度，由机械能守恒

mgh1Mv2 （2分） 2代入mg=2F、 α=30°得： h=则 xH （2分） 2(Hh)2H2

x5H （2分） 216.（16分）

(1)m下落H+L过程，物块和弹簧系统机械能守恒 (1分) Ep=mg(H+L ) (3分)

(2)解除弹簧锁定后，m1与m一起向上反弹，弹簧刚好到达管口，说明m1与m也刚好到达管口的速度为零，由机械能守恒 (1分)

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Ep=（m+ m1）gL (2分) 与（1）中结果联解得 m1Hm (2分) L（3）达到D点时m1与m向上加速度为a，有： 整体： k3L(m1m)g(m1m)a (2分) 4对m1 ： Nm1gm1a (2分) 得到： N

17.（17分）

m13L3kHLk (3分)

m1m44(LH)

（1）粒子O到P做匀速直线运动

R=v0t0 v0= R/t0 （1分） 又由力的平衡qv0BqE （1分）

EBR 方向向右沿x轴正方向 （2分） t0（2）粒子仅受电场力作用下做类平抛运动，电场力沿x轴正方向，y方向是匀速运动，经t0/2时间恰从半圆形区域的边界射出，说明y方向位移是R/2，则x轴正方向位移

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xR2(R/2)2x3R （2分） 2qEt02() （1分） 2m2解得：

q43 （2分） mBt0（3）最大速度粒子在磁场中回旋半径最大所以最先从C点离开磁场，设其半径为r如图所示

(4v0)2q(4v0)Bm

rr4mv03R （1分） qB3R3 60 （1分） 2r22 3sin粒子转过圆心角运动时间tT132m3t0 （1分） 3qB18因为所有粒子相同，回旋周期相同，角速度相等，所以转过圆心角相等，粒子位于OC直线段上，直线方程是 y3x （1分） 3Rcos30 （1分） 2最小速度2v0粒子半径是r/2 所以范围：Rcos30xRsin30y即：yRsin30 （1分） 233R3Rx x （1分） 324RRy （1分） 24 12