河北省承德第一中学2020届高三上学期第三次月考12月物理试题

河北省承德第一中学2020届高三上学期第三次月考12月物理试题

‎2019——2020学年上学期高三第三次月考物理试题 一、单项选择题 ‎1.如图，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连，一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态现保持右极板不动，将左极板向左缓慢移动关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T，下列判断正确的是 ‎ ‎ A. F逐渐减小，T逐渐减小 B. F逐渐增大，T逐渐减小 C. F逐渐减小，T逐渐增大 D. F逐渐增大，T逐渐增大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】电容器与电源相连，所以两端间电势差不变，将左极板向左缓慢移动过程中，两板间距离增大，由可知，电场强度减小，电场力减小，小球处于平衡状态，受重力、拉力与电场力的作用，受力如图所示，根据力的合成法得：‎ 由于重力不变，电场力减小，故拉力减小；‎ A.逐渐减小，逐渐减小与分析相符，故A正确；‎ B.逐渐增大，逐渐减小与分析不符，故B错误；‎ C.逐渐减小，逐渐增大与分析不符，故C错误；‎ D.逐渐增大，逐渐增大与分析不符，故D错误．‎ ‎2.汽车在平直公路上以‎20m/s速度匀速行驶．前方突遇险情，司机紧急刹车，汽车做匀减速运动，加速度大小为‎8m/s2．从开始刹车到汽车停止，汽车运动的距离为（ ）‎ A. ‎10m B. ‎20m C. ‎25m D. 5om ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车做匀减速运动，根据v02=2ax解得，故选C.‎ ‎3.如图，两物块P、Q置于水平地面上，其质量分别为m、‎2m，两者之间用水平轻绳连接．两物块与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，现对Q施加一水平向右的拉力F，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据牛顿第二定律，对PQ的整体：；对物体P：；解得，故选D.‎ ‎4.如图，一硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴的距离为r，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度大小为g．若硬币与圆盘一起轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】硬币做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，则：，解得，即圆盘转动的最大角速度为，故选B.‎ ‎5.2019年5月，我国第45颗北斗卫星发射成功．已知该卫星轨道距地面的高度约为‎36000km，是“天宫二号”空间实验室轨道高度的90倍左右，则（ ）‎ A. 该卫星的速率比“天宫二号”的大 B. 该卫星的周期比“天宫二号”的大 C. 该卫星的角速度比“天宫二号”的大 D. 该卫星的向心加速度比“天宫二号”的大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据解得，,，，因北斗卫星的运转半径大于天宫二号的轨道半径，可知该卫星的速率比“天宫二号”的小；该卫星的周期比“天宫二号”的大；该卫星的角速度比“天宫二号”的小；该卫星的向心加速度比“天宫二号”的小；故选项B正确，ACD错误．‎ ‎6.某大瀑布的平均水流量为‎5900m3‎/s，水的落差为‎50m．已知水的密度为1.00×‎103kg/m3．‎ 在大瀑布水流下落过程中，重力做功的平均功率约为( )‎ A. 3×106w B. 3×107w C. 3×108w D. 3×109w ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考平均功率及平均水流量的相关知识点，同时考查了估算能力 ‎【详解】由平均功率定义得 故D正确 ‎7.已知234 Th的半衰期为24天．‎4g234 Th经过72天还剩下 A. 0 B. ‎0.5g C. ‎1g D. ‎‎1.5g ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查有关半衰期计算，根据半衰期公式计算可得。‎ ‎【详解】根据半衰期公式 故B正确，ACD错误。‎ ‎【点睛】半衰期是一个统计规律，对于大量原子核衰变是成立的，个数较少时规律不成立。‎ ‎8.如图，一段半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面（纸面）上，铜线所在空间有一匀强磁场，磁场方向竖直向下．当铜线通有顺时针方向电流时，铜线所受安培力的方向 A. 向前 B. 向后 C. 向左 D. 向右 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】半圆形导线所受的安培力等效于直径长的直导线所受的安培力，由左手定则可知，铜线所受安培力的方向向前，故选A.‎ 二、多项选择题 ‎9.如图(a),一长木板静止于光滑水平桌面上，t=0时，小物块以速度v0滑到长木板上，图(b)为物块与木板运动的v-t图像，图中t1、v0、v1已知．重力加速度大小为g．由此可求得( )‎ A. 木板的长度 B. 物块与木板质量之比 C. 物块与木板之间的动摩擦因数 D. 从t=0开始到t1时刻，木板获得的动能 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考查了v-t与牛顿第二定律综合运用，滑块模型等 ‎【详解】A、根据题意只能求出AB的相对位移，不知道B最终停在哪里，无法求出木板的长度，故A不能够求解出；‎ 由图象的斜率表示加速度求出长木板的加速度为，小物块的加速度，‎ 根据牛顿第二定律得：，，解得：，，故B和C能够求解出；‎ D、木板获得的动能，题目t1、v0、v1已知，但是M,m不知道，故D不能够求解出 ‎10.如图，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，电源的内阻r0)的两个点电荷分别固定在a、c两点，静电力常量为k．不计重力．下列说法正确的是( )‎ A. b点的电场强度大小为 B. 过b、d点的直线位于同一等势面上 C. 在两点电荷产生的电场中，ac中点的电势最低 D. 在b点从静止释放的电子，到达d点时速度为零 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 分析】‎ 本题考查电场强度以及等量同种电荷的电场电势图的相关知识点 ‎【详解】由图可知b点的电场，故A正确 沿着电场线电势逐渐降低，而等量正点电荷的电场与电势图如下，由图可知过b、d点的直线不在同一等势面上，故B、C错误；由对称性可知，b、d点电势相同，故电子在b、d点电势能相同，即动能也相同，都为0，故D正确 ‎12.如图甲所示为氢原子能级图，大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光,其中用从能级向能级跃迁时辐射的光照射如图乙所示，光电管的阴极K时电路中有光电流产生，则 A. 若将滑片右移,则电路中光电流增大 B. 若将电源反接,则电路中可能有光电流产生 C. 若阴极所用材料的逸出功为1.05eV，则逸出的光电子的最大初动能为 D. 大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时辐射的光子中只有4种光子能使阴极K发生光电效应 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查光电效应规律，根据光电管的工作原理、光电效应规律分析可得。‎ ‎【详解】A．开始施加正向电压，滑片右移，,正向电压增大，若电路中光电流没有达到最大，则回路中电流增大，若开始回路中电流已达到最大，增大正向电压，回路中电流不变。故A 错误；‎ B．若将电源反接，光电管加的是反向电压，因电子有初动能，电路中仍可能有光电流产生，故B正确；‎ C．入射光子的能量 ‎，‎ 阴极所用材料的逸出功为1.05eV，根据光电效应方程可知逸出的光电子的最大初动能为 故C正确；‎ D．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时共辐射6种光子，根据跃迁规律，从4能级跃迁到3能级释放出光子的能量为0.66ev，同理可求出其它光子的能量分别为2.55ev、12.75ev、1.89ev、12.09ev、10.20ev，其中有5种大于逸出功为1.05eV，所以有5种光子能使阴极K发生光电效应，故D错误。‎ ‎【点睛】大量氢原子从n能级向低能级跃迁时共可发出光子种类为 ，只有当入射光子的能量大于等于逸出功能才能发生光电效应。，‎ ‎13.对于钠和钙两种金属，其遏止电压与入射光频率v的关系如图所示．用h、e分别表示普朗克常量和电子电荷量，则（ ）‎ A. 钠的逸出功小于钙的逸出功 B. 图中直线的斜率为 C. 在得到这两条直线时，必须保证入射光的光强相同 D. 若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较高 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】根据，即 ‎ ‎，则由图像可知钠的逸出功小于钙的逸出功，选项A正确；图中直线的斜率为，选项B正确；在得到这两条直线时，与入射光的强度无关，选项C错误；根据，若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较低，选项D错误．‎ ‎14.如图,水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R,质量分别为m、‎2m和‎3m,物块与地面间的动摩擦因数都为．用大小为F的水平外力推动物块P,记R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k．下列判断正确的是( )‎ A. 若,则 B. 若 ,则 C. 若,则 D. 若,则 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 先用整体法求出物体的合外力，进而求得加速度；然后再用隔离法对P、R两物体进行受力分析，利用牛顿第二定律即可求得k；‎ ‎【详解】三物块靠在一起，将以相同加速度向右运动，则加速度：，所以，R和Q之间相互作用力：，Q与P之间相互作用力：，所以R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比，由于不管是否为零，恒成立，故B、D正确，A、C错误；‎ 故选BD．‎ ‎【点睛】关键是要抓住三个物体的加速度相同，先对整体研究，得到加速度，然后应用隔离法研究内力．‎ 三、填空题 ‎15.某同学利用图（a）的装置测量轻弹簧的劲度系数．图中，光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂砝码（实验中，每个砝码的质量均为 ‎）．弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在直尺上读出．实验步骤如下：‎ ‎①在绳下端挂上一个硅码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触；‎ ‎②系统静止后，记录砝码的个数及指针的位置；‎ ‎③逐次增加砝码个数，并重复步骤②（保持弹簧在弹性限度内）：‎ ‎④用n表示砝码的个数，l表示相应的指针位置，将获得的数据记录在表格内．‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）根据下表的实验数据在图（b）中补齐数据点并做出图像__________．‎ l ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎10.48‎ ‎10.96‎ ‎11.45‎ ‎11.95‎ ‎12.40‎ ‎（2）弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速度大小g及图线的斜率表示，表达式为________．若g取，则本实验中________（结果保留3位有效数字）．‎ ‎【答案】 (1). （1）图见解析； (2). （2）； (3). 109N/m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）做出图像如图；‎ ‎（2）由胡克定律：，即，则，解得；由图形可知，解得 ‎16.用实验室提供的器材设计一个测量电流表内阻的电路．实验室提供的器材为：待测电流表A（量程10mA，内阻约为），滑动变阻器，电阻箱R，电源E（电动势约为6V，内阻可忽略），开关和，导线若干．‎ ‎（1）根据实验室提供的器材，在图（a）所示虚线框内将电路原理图补充完整，要求滑动变阻器起限流作用_____________；‎ ‎（2）将图（b）中的实物按设计的原理图连线__________；‎ ‎（3）若实验提供的滑动变阻器有两种规格 ‎①，额定电流‎2A ②，额定电流‎0.5A 实验中应该取________．（填“①”或“②”）‎ ‎【答案】 (1). （1）电路图见解析； (2). （2）实物连线见解析； (3). （3）②.‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）电路原理图如图；‎ ‎（2）实物连线如图：‎ ‎（3）待测电流表两端允许的最大电压为 ，当S2断开，电流表满偏时，滑动变阻器的阻值，故滑动变阻器选择②．‎ 三、计算题 ‎17.如图，圆心为O、半径为r的圆形区域外存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B．P是圆外一点，OP=3r．一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从P点在纸面内垂直于OP射出．己知粒子运动轨迹经过圆心O，不计重力．求 ‎(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径；‎ ‎(2)粒子第一次在圆形区域内运动所用的时间．‎ ‎【答案】(1)(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考查在匀强磁场中的匀速圆周运动及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用相关知识解决问题的的能力．‎ ‎【详解】（1）找圆心，画轨迹，求半径．‎ 设粒子在磁场中运动半径为R，由几何关系得：①‎ 易得：②‎ ‎（2）设进入磁场时速度的大小为v，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有 ‎③‎ 进入圆形区域，带电粒子做匀速直线运动，则 ‎④‎ 联立②③④解得 ‎18.如图，光滑轨道PQO的水平段QO=，轨道在O点与水平地面平滑连接．一质量为m的小物块A从高h处由静止开始沿轨道下滑，在O点与质量为‎4m的静止小物块B发生碰撞．A、B与地面间的动摩擦因数均为=0.5，重力加速度大小为g．假设A、B间的碰撞为完全弹性碰撞，碰撞时间极短．求 ‎(1)第一次碰撞后瞬间A和B速度的大小；‎ ‎(2)A、B均停止运动后，二者之间的距离．‎ ‎【答案】(1)第一次碰撞后瞬间A和B速度的大小分别为和 ‎(2)A、B均停止运动后它们之间的距离为 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题主要考查机械能、匀变速直线运动规律、动量守恒定律、能量守恒定律及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用相关知识综合分析问题的的能力．‎ ‎【详解】（1）设A滑到水平轨道的速度为，则有 ‎①‎ A与B碰撞时，由动量守恒有②‎ 由动能不变有③‎ 联立①②③得：‎ ‎④‎ 第一次碰撞后瞬间A和B速度的大小分别为和 ‎（2）第一次碰撞后A经过水平段QO所需时间⑤‎ 第一次碰撞后B停下来所需时间⑥‎ 易知：‎ 故第一次碰撞后B停时，A还没有追上B 设第一次碰撞后B停下来滑动的位移为，由动能定理得 ‎⑦‎ 解得⑧‎ 设A第二次碰撞B前的速度为，由动能定理得 ‎⑨‎ 解得⑩‎ ‎，故A与B会发生第二次碰撞 A与B会发生第二次碰撞，由动量守恒有 ‎⑪‎ 由动能不变有 ‎⑫‎ 解得：‎ ‎⑬‎ B发生第二次碰撞后，向右滑动的距离为，由动能定理得 ‎⑭‎ 解得⑮‎ A发生第二次碰撞后，向左滑动的距离为，由动能定理得 ‎⑯‎ 解得⑰‎ ‎，即A不会再回到光滑轨道PQO的水平段QO上，在O点左边停下 所以A、B均停止运动后它们之间的距离为=⑱‎ 四、选做题 ‎19.一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为0.2s，时的波形图如图所示．下列说法正确的是________．‎ A. 平衡位置在处的质元的振幅为‎0.03m B. 该波的波速为‎10m/s C. 时，平衡位置在处的质元向y轴正向运动 D. 时，平衡位置在处的质元处于波谷位置 E. 时，平衡位置在处的质元加速度为零 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】由波形图可知，平衡位置在处的质元的振幅为‎0.03m，选项A正确； 由图可知波长λ=‎2m，因T=0.2s，则该波的波速为，选项B正确；因t=0时刻平衡位置在x=‎0.5m处的质元沿y轴负向振动，则t=0.3s=1T时，平衡位置在x=‎0.5m处的质元向y轴正向运动，选项C正确；因t=0时刻平衡位置在x=‎0.5m处的质元沿y轴负向振动，则t=0.4s=2T时，平衡位置在x=‎0.5m处的质元仍在平衡位置向y轴负向运动，选项D错误；因t=0时刻平衡位置在x=‎1.0m处的质元在波峰位置，则t=0.5s=2T时，平衡位置在x=‎1.0m处的质元振动到波谷位置，此时的加速度为y轴正向最大，则选项E错误.‎ ‎20.一透明材料制成的圆柱体的上底面中央有一球形凹陷，凹面与圆柱体下底面可透光，表面其余部分均涂有遮光材料．过圆柱体对称轴线的截面如图所示．O点是球形凹陷的球心，半径OA与OG夹角．平行光沿轴线方向向下入射时，从凹面边缘A点入射的光线经折射后，恰好由下底面上C点射出．已知，，．‎ ‎（i）求此透明材料的折射率；‎ ‎（ii）撤去平行光，将一点光源置于球心O点处，求下底面上有光出射的圆形区域的半径（不考虑侧面的反射光及多次反射的影响）．‎ ‎【答案】（i） （ii）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（i）从A点入射的光线光路如图；由几何关系可知，入射角， ,折射角 ，则折射率 ‎ ‎ ‎ ‎（ii）将一点光源置于球心O点处，设射到底边P点的光线恰好发生全反射，则，则 ‎ 由几何关系可知下底面上有光出射的圆形区域的半径：‎ ‎21.一定量的理想气体从状态M出发，经状态N、P、Q回到状态M，完成一个循环．从M到N、从P到Q是等温过程；从N到P、从Q到M是等容过程；其体积-温度图像（V-T图）如图所示．下列说法正确的是（ ）‎ A. 从M到N是吸热过程 B. 从N到P是吸热过程 C. 从P到Q气体对外界做功 D. 从Q到M是气体对外界做功 E. 从Q到M气体内能减少 ‎【答案】BCE ‎【解析】‎ ‎【详解】从M到N的过程，体积减小，外界对气体做功，即W>0；温度不变，内能不变，即∆U=0，根据∆U=W+Q，可知Q<0，即气体放热，选项A错误；从N到P的过程，气体体积不变，则W=0，气体温度升高，内能增加，即∆U>0，可知Q>0，即气体吸热，选项B正确；从P到Q气体体积变大，则气体对外界做功，选项C正确；从Q到M气体体积不变，则气体既不对外界做功，外界也不对气体做功，选项D错误；从Q到M气体的温度降低，则气体的内能减少，选项E正确.‎ ‎22.如图，一封闭的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，一重量不可忽略的光滑活塞将容器内的理想气体分为A、B两部分，A体积为．压强为；B体积为，压强为．现将容器缓慢转至水平，气体温度保持不变，求此时A、B两部分气体的体积．‎ ‎【答案】； ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】设容器转至水平时，AB两部分气体的体积分别为V1和V2，两部分气体的压强均为 P，则对气体A： ；‎ 气体B： ；‎ 其中 ‎ 联立解得：，‎