吉林省长春六中八中十一中等省重点中学2020届高三上学期12月联考物理试题

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文档介绍

吉林省长春六中八中十一中等省重点中学2020届高三上学期12月联考物理试题

省重点高中高三月考 物理 考生注意:‎ ‎1.本试卷分选择題和非选择题两部分。满分100分,考试时间90分钟。‎ ‎2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写淸楚。‎ ‎3.考生作答时,请将答案答在答題卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。‎ ‎4.本卷命题范围:必修1,必修2,选修3-1静电场、恒定电流,选修3-5动量。‎ 一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.‎ ‎1.将一个质量为m的小球,以一定的初速度斜向上抛出,小球在空中运动t时间内的动量改变量大小为(不计空气阻力,重力加速度为g)( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由于小球作曲线运动,不知道末速度,故只能根据动量定理求解,根据动量定理可知,小球动量变化等于重力的冲量,即,C项正确。‎ ‎2.如图所示,平行板A、B带等量的异种电荷,B板接地,两板间有一固定点P,将A板向上平移小段距离,则下列物理量一定增大的是( )‎ A. 平行板电容 B. 两板间电场强度 C. P点的电势 D. 两板间电场能 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由可知,平行板电容减小,A项错误;‎ B由也可知,两板间电场强度大小不变,B项错误;‎ C.P点与B板的距离s不变,场强E也不变,下极板电势为0,因此P点的电势不变,C项错误;‎ D.由于两板间距离增大,因此静电力做负功,板间电场能增大,D项正确 ‎3.如图所示,小球放在光滑水平桌面上,用细线连接于O点,细线刚好拉直,使小球在水平面内做圆周运动,逐渐增大小球做圆周运动的角速度,则细线上张力F与小球做圆周运动的角速度平方ω2的关系正确的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设悬线与竖直方向的夹角为θ,当小球在水平桌面上做圆周运动时,‎ 即 当小球离开水平桌面后在空中做圆周运动时,仍然有 即 A.图像与分析不符,故A错误。‎ B.图像与分析相符,故B正确。‎ C.图像与分析不符,故C错误。‎ D.图像与分析不符,故D错误 ‎4.如图所示,带电小球A用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,电场的电场强度为E,将带电小球B固定在匀强电场中,A、B间的距离为r,连线与水平方向的夹角为37°,悬挂小球A的悬线刚好竖直,不计小球的大小,静电力常量为k,sin 37°=0.6,cos 37°≈0. 8,则下列说法正确的是 A. 小球A一定带正电 B. 小球A和B一定带异种电荷 C. 小球A的带电量为 D. 小球B的带电量为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.根据平衡可知,若A带正电,则B球带负电.若A球带负电,则B球也带负电,因此小球A和B带电电性不确定,故AB错误;‎ CD.由题意知,‎ 则 因此A的带电量无法确定,故C错误D正确.‎ ‎5.如图所示U-I图象中,甲为某电池的路端电压与电流的关系图线,乙、丙为两种电子元件的U-I图线,三个图线交于同一点,若电池的电动势不变,内阻变大,再将乙、丙分别接在这个电池两端,乙、丙元件两端的电压分别为U1、U2,通过两元件的电流分别为I1、I2,则下列关系正确的是 A. U1>U2‎ B. I1>I2‎ C. U1I1>U2I2‎ D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.当电池的内阻增大后,电池的U-I图象变为虚线,如图所示 显然U1I2,故A错误B正确。‎ C.两元件消耗的功率分别为I1U1、I2U2,由U1I2知不能确定图中虚线所围矩形面积的大小关系,因而不能确定两元件消耗功率的大小关系,故C错误;‎ D.由图象看出分别为两条割线的斜率,显然 D项错误.‎ ‎6.智能扫地机器人成为许多家庭喜爱的电子产品,某型号的智能扫地机器人电动机的额定工作电压为12V,正常工作时的额定功率为40W,其所用锂电池的容量为5000mAh,当扫地机器人工作到电池剩余容量为总容量的20%时会停止扫地,然后自动充电已知机器人电动机的线圈电阻为,则下列说法正确的是( )‎ A. 机器人正常工作时的电流为 B. 工作时,机器人的发热功率为 C. 锂电池的内阻为 D. 机器人可以连续正常工作的时间为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.机器人正常工作时的电流为,A项错误;‎ B.由于不知道锂电池的内阻因此无法求机器人的发热功率,B项错误;‎ C.由于锂电池的电动势未知,无法求锂电池的內阻,C项错误;‎ D机器人可以连续正常工作的时间为 D项正确.‎ 故选D。‎ ‎7.迄今为止,大约有1000颗卫星围绕地球正常工作,假如这些卫星均围绕地球做匀速圆周运动,关于这些卫星,下列说法正确的是 A. 轨道高的卫星受到地球的引力小 B. 轨道高的卫星机械能大 C. 线速度大的卫星周期小 D. 线速度大的卫星加速度大 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 引力的大小不仅与轨道半径有关,还与卫星质量有关,故A错误;‎ B. 机械能的大小也与质量有关,故B错误;‎ CD根据 可知线速度越大,轨道半径越小,加速度越大,周期越小,故CD正确.‎ ‎8.如图所示为某质点做直线运动的x-t图象,图线为抛物线,关于质点的运动,下列说法正确的是 A. 质点做变加速直线运动 B. t=0时刻,质点的速度为3 m/s C. t=1 s时刻,质点的加速度大小为3 m/s2‎ D. t=2 s时刻,质点的速度大小为15 m/s ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由于图线为抛物线,根据 可知,所以质点做的是匀变速直线运动,故A错误。‎ BC.设t=0时刻的速度为v0,加速度大小为a,由x=,结合图象有: ‎ 求得 故B正确C错误;‎ D.t=2 s时刻,质点的速度大小为 故D正确.‎ ‎9.如图所示,空间存在方向平行于竖直平面的匀强电场,点电荷A固定在空间某点,给一个带电小球B一定的初速度,结果带电小球B恰好绕点电荷A在竖直面内做匀速圆周运动,已知带电小球A的电荷量为+q,小球B的质量为m ,重力加速度为g,则 A. 点电荷B带负电 B. 匀强电场的方向竖直向上 C. 匀强电场的电场强度大小 D. 带电小球从最高点运动到最低点电势能增大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.B球做匀速圆周运动的向心力大小等于A、B两球的库仑引力,由于A球带正电,因此B带负电,电场方向竖直向下,故A正确B错误;‎ C.小球B在竖直面内做匀速圆周运动,则电场力和重力等大反向,但带电小球B 的电荷量不确定,故无法确定匀强电场的场强大小,故C错误;‎ D.带电小球从最高点运动到最低点电场力做负功,电势能增大,故D正确.‎ ‎10.如图所示,质量均为m的A、B两物块用轻弹簧连接,放在光滑的水平面上,A与竖直墙面接触,弹簧处于原长,现用向左的推力缓慢推物块B,当B处于图示位置时静止,整个过程推力做功为W,瞬间撤去推力,撤去推力后( )‎ A. 当A对墙的压力刚好为零时,物块B的动能等于W B. 墙对A物块的冲量为 C. 当B向右运动的速度为零时,弹簧的弹性势能为零 D. 弹簧第一次伸长后具有的最大弹性势能为W ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据功能关系,开始时弹簧具有的弹性势能为W,当A对墙的压力刚好为零时,弹簧的弹力为零,弹性势能为零,根据能量守恒可知,此时B的动能为W,A项正确;‎ B.墙对A的冲量等于A、B组成系统的动量的改变量,即,B项错误;‎ C.当B的速度为零时,弹簧处于原长,即弹簧的弹性势能为零,C项正确;‎ D.根据动量守恒,此时弹簧的弹性势能 D项错误。‎ 故选AC。‎ 二、实验题:本题共2小题,共15分。‎ ‎11.某同学用如图所示装置做“验证力的平行四边形定则”的实验。‎ ‎(1)如图甲所示,橡皮条的一端C固定在木板上,用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端(绳套和橡皮条的结点)拉到某一确定的O点。记录两个弹簧测力计的拉力和的大小和方向;只用一个弹簧测力计,将结点仍拉到位置O.记录弹簧测力计的拉力 的大小和方向;按照力的图示要求,作出拉力;根据力的平行四边形定则作出和的合力F;如果没有操作失误,图乙中的F与两力中,方向一定沿CO方向的是_____________.(填“F”或“”)‎ ‎ ‎ ‎(2)下列对实验的操作及说法正确的是____________.‎ A.每次拉伸橡皮条时,只要使橡皮条伸长量相同即可 B.描点确定拉力方向时,两点之间的距离应尽可能大一些 C.两弹簧测力计拉力方向夹角越大误差越小 D.橡皮条对O点的拉力是合力,两弹簧测力计对O点的拉力是分力 ‎(3)实验中,用两个弹簧测力计同时拉时,两绳夹角小于90°,其中一个弹簧测力计示数接近量程,另一个弹簧测力计示数超过量程的一半。则这样的操作____________(填“合理”或“不合理”),理由是___________________________________________________________________.‎ ‎【答案】 (1). (2). B (3). 不合理 (4). 两分力夹角为锐角时,合力大小大于分力,一个分力已经接近量程,那么只用一个弹簧测力计拉时(合力大小)会超过其量程 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据二力平衡可知,用一个弹簧测力计拉橡皮条时,弹簧测力计的拉力与橡皮条的拉力等大反向,在一条直线上,故方向一定沿CO方向;‎ ‎(2)[2]A.每次拉伸橡皮条时,不只是使橡皮条伸长量相同,拉伸方向也要相同,A项错误;‎ B.描点确定拉力方向时,两点之间的距离应尽可能大一些,减小方向确定的误差,B项正确;‎ C.两弹簧测力计拉力方向夹角不能太大也不能太小,C项错误;‎ D.橡皮条对O点的拉力与两弹簧测力计对O点的拉力不是合力与分力的关系,D项错误。‎ 故选B。‎ ‎(3)[3][4]两绳夹角小于90°,一个弹簧测力计示数接近量程,另一个超过量程 一半,实验操作不合理,因为两分力夹角为锐角时,合力大小大于分力,一个分力已经接近量程,那么只用一个弹簧测力计拉时(合力大小)会超过其量程.‎ ‎12.某同学用下列实验器材,测量一节电池的电动势和内阻.实验室提供的器材如下:‎ A.待测干电池一节 B.电流表A1(量程0.6 A,内阻1 Ω)‎ C.电流表A2(量程200 mA,内阻5Ω)‎ D.滑动变阻器R1(0~10 Ω)‎ E.电阻箱R2(0~999.9Ω)‎ F.开关 S.导线若干 ‎(1)实验中需要将电流表A2与电阻箱串联,改装一个量程为2 V的电压表,则电阻箱接入电路的电阻为_______Ω.‎ ‎(2)请根据提供的实验器材,设计测量电源电动势和内阻的实验电路,画在图甲中的方框内,在图中标明所用器材的符号,并用笔画线将图乙中的实物连接完整.‎ ‎( )‎ ‎(3)闭合开关前,图乙中的滑动变阻器的滑片应移到最________________(填“左”或“右”)端.闭合开关,调节滑动变阻器,记录多组两个电流表的示数I1、I2,作出I2-I1图象,如图丙所示,则由图象得到电源的电动势E=____________V,电源的内阻r= _______________Ω.‎ ‎(4)该实验_______ (填“ 有”或“没有”)由于电流表的内阻产生的系统误差.‎ ‎【答案】 (1). 5 (2). (3). 左 (4). 1.45 (5). 2.25 (6). 没有 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]将电流表A2改装成量程为2 V的电压表,电阻箱需要串联入电路的电阻 ‎(2)[2]用伏安法测电源电动势和内阻,由于电流表A1内阻已知,因此电流表A1直接与电池串联,电路图及实物连接如图所示.‎ ‎(3)[3][4][5]闭合开关前,为了使滑动变阻器接入电路的电阻最大,图乙中的滑动变阻器的滑片应移到最左端,根据原理图和闭合电路欧姆定律得 由图丙得到电池的电动势为 电池的内阻 r=‎ ‎(4)[6]由(3)得 显然没有系统误差. .‎ 三、计算题:本题共4小题,共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写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。‎ ‎13.如图所示,质量为m的带电小球A用两根等长的绝缘细线连接,悬挂于天花板上,两细线间夹角为60°,质量也为m的带电小球B固定在小球A正下方的绝缘地面上,A、B间的距离为r,由静止释放小球B,释放的一瞬间小球B的加速度大小为 g,g为重力加速度的大小,静电力常量为k,两小球带等量的异种电荷,不计小球的大小求:‎ ‎(1)小球A带电量的大小;‎ ‎(2)小球B上升r的高度时,小球B的加速度大小及两细线的拉力大小.‎ ‎【答案】(1)(2)5g;‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设小球A的带电量为q,对B球根据题意有 则 ‎(2)小球B上升的高度时.对B球根据牛顿第二定律有 解得 a'=5g 设细线的拉力为F,对A球根据力的平衡有 解得 ‎14.如图所示,半径为R的圆处在匀强电场中,电场线与圆面平行,在圆周上A点以大小为v的速度将质量为m、电荷量为q的带正电的粒子射人电场,结果粒子经过圆上B点时,速度大小为2v,若以大小为2v的速度从A点射入电场,粒子经过圆上C点时,速度大小为 v,已知AC圆弧的长为BC圆弧长的,AB是圆的直径.不计粒子的重力,求:‎ ‎(1)A、B间的电势差;‎ ‎(2)匀强电场的电场强度大小.‎ ‎【答案】(1)(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据动能定理,粒子从A到B电场力做功为 则A、B间的电场差: ‎ ‎(2)粒子从A到C电场力做功为 则A、C间的电势差: ‎ 由此可知,B、C两点等势,电场方向垂直于BC连线,由几何关系可知,AC与BC垂直,AC间距离 d=R 则匀强电场的电场强度大小 ‎15.半径均为的四分之一圆弧轨道1和2如图所示固定,两圆弧轨道的最低端切线水平,两圆心在同一竖直线上且相距R,让质量为1kg的小球从圆弧轨道1的圆弧面上某处由静止释放,小球在圆弧轨道1上滚动过程中,合力对小球的冲量大小为,重力加速度g取,求:‎ ‎(1)小球运动到圆弧轨道1最低端时,对轨道的压力大小;‎ ‎(2)小球落到圆弧轨道2上时的动能大小。‎ ‎【答案】(1)(2)62.5J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设小球在圆弧轨道1最低点时速度大小为,根据动量定理有 解得 在轨道最低端,根据牛顿第二定律,‎ 解得 根据牛顿第三定律知,小球对轨道的压力大小为 ‎(2)设小球从轨道1抛出到达轨道2曲面经历的时间为t,‎ 水平位移:‎ 竖直位移:‎ 由勾股定理:‎ 解得 竖直速度:‎ 可得小球的动能 ‎16.如图所示,质量为2kg的长木板放在光滑的水平面上,质量为1kg的物块放在长木板的左端,用大小为10 N、方向斜向右上方与水平方向成37°角的拉力F作用在物块上,使物块从静止开始运动,木板长为0.6m,当物块相对长木板运动0.4m时撤去拉力,物块与木板间动摩擦因数为0.5,重力加速度g取10 m/s2 ,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.‎ ‎(1)求拉力F作用的时间;‎ ‎(2)试分析,物块能不能从木板上滑离,如果不能滑离,最后的共同速度为多少?如果能滑离,滑离时物块与木板的速度分别为多少?‎ ‎(3)物块与木板相对滑动,因摩擦产生的热量为多少?‎ ‎【答案】(1)0.4s(2)能; (3)1.8J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)物块在拉力作用下运动时,根据牛顿第二定律有 解得 a1=6 m/s2‎ 对长木板: ‎ 解得 a2=1 m/s2‎ 设拉力作用的时间为t1,则 s1=0.4 m 解得 t1=0.4s ‎(2)撤去拉力时,物块的速度 木板的速度 假设物块不能从木板上滑离,设最后的共同速度为v,根据动量守恒有 根据功能关系 解得 假设不成立 设物块滑离时,物块的速度为v3,木板的速度为v4,根据动量守恒有 根据功能关系 s2=0.2 m 解得 ‎(3)物块与木板间因摩擦产生的热量 ‎ ‎
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