辽宁省辽河油田第二中学2020届高三上学期12月物理试题

高三12月摸底考试物理试卷

一、选择题（每题4分，共40分。1-6为单选，7-10为多选，少选得2分）

1.如图所示，把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计A.则关于A对B的作用力FAB与B对A的作用力FBA的说法正确的是(　 　)

A. FAB大小大于FBA大小 B. FAB大小等于FBA大小

C. FAB先于FBA产生 D. FAB后于FBA产生

【答案】B

【解析】

【详解】A．A对B的作用力与B对A的作用力是一对作用力和反作用力，所以A的示数等于B的示数，故A错误，B正确；

CD．A对B的作用力与B对A的作用力是一对作用力和反作用力，它们同时产生，同时变化，同时消失；故C错误，D错误．

故选B。

2.在如图所示磁场中，ab 是闭合电路的一段导体，ab 中的电流方向为 a®b，则 ab 受到的安培力的方向为

A 向上 B. 向下 C. 向里 D. 向外

【答案】C

【解析】

【详解】根据左手定则：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向下穿过手心，则手心朝上．四指指向电流方向，则指向纸外，拇指指向右侧，故导线受到的安培力向里，故ABD错误，C正确．故选C．

3.某质量为m的电动玩具小车在平直的水泥路上由静止沿直线加速行驶．经过时间t前进的距离为x，且速度达到最大值vm，设这一过程中电动机的功率恒为P，小车受阻力恒为F，则t时间内（　　）

A. 小车做匀加速运动

B. 小车受到的牵引力逐渐增大

C. 合外力对小车所做的功为 Pt

D. 牵引力对小车所做的功为 Fx+mvm2

【答案】D

【解析】

电动机功率恒定，P=F牵v，结合牛顿第二定律可知F牵-F=ma，v=at可知，当速度增大时，牵引力减小，加速度减小，故小车做加速度减小的变加速运动，故AB错误；整个过程中，牵引力做正功，阻力做负功，故合力做功为W=mvm2，Pt为牵引力所做的功，故C错误；整个过程中，根据动能定理可知Pt−Fx＝mvm2，解得Pt=Fx+mvm2，故D正确；故选D.

点睛：小车的恒定功率启动方式是一种最快的启动方式，是加速度不断减小的加速运动，运动学公式不再适用，但可以根据动能定理列式求解．

4.如图甲所示，一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能E与物体通过路程x的关系图象如图乙所示，其中0～x1过程的图象为曲线，x1～x2过程的图象为直线(忽略空气阻力)．则下列说法正确的是(　 　)

A. 0～x1过程中物体所受拉力一定大于重力

B. 0～x1过程中物体的动能一定增加

C x1～x2过程中物体可能做变加速直线运动

D. x1～x2过程中物体可能做匀速直线运动

【答案】D

【解析】

【详解】AB．运动中只受重力和拉力，由于除重力之外的其它力做功，等于物体的机械能的变化，即F△x=△E，得：

所以E-x图象的斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小，由图可知在0～x1内斜率的绝对值逐渐减小，故在0～x1内物体所受的拉力逐渐减小；0～x1内机械能增加，绳子拉力做正功，物体向上运动，x1～x2内机械能减小，绳子拉力做负功，物体向下运动，在x1位置处速度为零，初始时刻速度为零，故t=0时刻拉力大于重力，但物体后半程是减速运动，故拉力可能小于重力，速度也就可能是减小的，则动能也可能减小；故A错误，B错误；

CD．x1～x2内机械能减小，绳子拉力做负功，物体向下运动， 由于物体在x1～x2内E-x图象的斜率的绝对值不变，故物体所受的拉力保持不变，故物体可能是匀速下降，也可能是匀加速下降，不可能是变加速运动，故C错误，D正确；

故选D。

5.假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么(   )

A. 地球公转的角速度大于火星公转的角速度

B. 地球公转周期大于火星的公转周期

C. 地球公转的线速度小于火星公转的线速度

D. 地球公转的加速度小于火星公转的加速度

【答案】A

【解析】

【详解】BC．根据万有引力提供向心力

得:

由此可知，轨道半径越大，线速度越小、周期越大，由于地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，所以v地＞v火，T地＜T火．故B、C错误。

A．根据：

所以：

可知轨道半径比较小的地球的公转的角速度比较大；故A正确。

D．据万有引力提供加速度，得：

可知轨道半径比较小的地球的加速度比较大；故D错误。

故选A。

6.如图所示，电源的电动势 E=12V，内阻不计，电阻 R1=R2=R3=6Ω，R4=12Ω，电容器的电容C=10μF，电容器中有一带电微粒恰好处于静止状态．若在工作的过程中，电阻 R2 突然发生断路，电流表可看作是理想电表．则下列判断正确的是（    ）

A. R2 发生断路前 UAB=2V

B. 变化过程中流过电流表的电流方向由下到上

C. R2 发生断路后原来静止的带电微粒向下加速的加速度为 3g

D. 从电阻 R2 断路到电路稳定的过程中，流经电流表的电量为 8×10﹣5C

【答案】C

【解析】

试题分析： R2发生断路前，U1=U2=6V，U4=8V，UAB=φA-φB=-2V，故A错误；R2发生断路前，UAB=-2V，电容器上极板带负电，下极板带正电，R2发生断路后，U1′=U3′=6V，UAB′=U3′=6V，电容器上极板带正电，下极板带负电，则在变化过程中，通过电流表的电流由上向下，故B错误；R2发生断路前，带电微粒静止，受到向下的重力与向上的电场力作用，且电场力大小等于重力F=mg；R2发生断路后，带电微粒受到的电场力向下，由于R2发生断路后两极板间的电压是R2发生断路前电压的三倍，则R2发生断路后微粒受到的电场力是原来电场力的三倍，为3F=3mg，则R2发生断路后，微粒受到的合力为4mg，方向向下，由牛顿第二定律可知，微粒的加速度为4g，方向向下，故C错误；从电阻R2断路到电路稳定的过程中，流经电流表的电量△Q=Q′-Q=CUAB′-CUAB=C（UAB′-UAB）=10×10-6F×[6V-（-2V）]=8×10-5C，故D正确；故选D.

考点：

【名师点睛】本题考查了求AB间电压、判断电流方向、微粒加速度、通过电流表的电荷量等问题，关键要知道R2断开前后电容器两端的电压大小变化及极性变化情况，此题有一定难度，分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键.

7.带有光滑圆弧轨道、质量为m0的滑车静止置于光滑水平面上,如图所示．一质量为m的小球以速度v0水平冲上滑车,当小球上滑再返回,并脱离滑车时,以下说法可能正确的是

A. 小球一定沿水平方向向左做平抛运动

B. 小球可能沿水平方向向左做平抛运动

C. 小球可能做自由落体运动

D. 若小球初速度v0足够大，以致小球能从滑道右端冲出滑车，则小球再也落不进滑车

【答案】BC

【解析】

【详解】ABC.小球滑上滑车，又返回，到离开滑车的整个过程，选取小球的速度v0方向为正方向，由动量守恒定律得：

由系统的机械能守恒得：

联立解得：

如果，则小球离开滑车向左做平抛运动；

如果，即小球离开小车速度是0，小球将做自由落体运动；

如果，小球离开小车向右做平抛运动，故A错误，BC正确；

D.小球离开四分之一圆弧轨道，在水平方向上与小车的速度相同，则返回时仍然回到小车上．故D错误．

8.如图所示，水平传送带以恒定速率v运动．现将质量均为m的甲、乙两小物体先后轻放在传送带的最左端，两物体速率达到v时通过的位移分别为s甲、s乙，且s甲 >S乙，则在两物体加速运动过程中，下列说法正确的是(     )

A. 传送带对两物体做的功相等

B. 两物体加速运动的时间相等

C. 两物体加速运动的加速度相等

D. 两过程中摩擦产生热量相等

【答案】AD

【解析】

试题分析：小物体放到传送带上时，在摩擦力的作用下做匀加速直线运动，因为加速过程中的初速度都为零，末速度都为v，，故根据公式，解得，根据牛顿第二定律可得传送带做功，所以传送带做功相同，A正确C错误；根据可得，B错误；克服摩擦力做的功转化为热量，故，故两过程中摩擦产生的热量相等，D正确

考点：考查了动能定律，功能关系

9.如图，一个质量为m、带电量为＋q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中．现给圆环一个水平向右的初速度v0，在以后的运动中，下列说法正确的是(　 　)

A. 圆环可能做匀减速运动

B. 圆环可能做匀速直线运动

C. 圆环克服摩擦力所做的功不可能为

D. 圆环克服摩擦力所做的功可能为

【答案】BD

【解析】

【详解】A．当qv0B＜mg时，圆环做减速运动到静止，速度在减小，洛伦兹力减小，杆的支持力和摩擦力都发生变化，所以不可能做匀减速运动，故A错误；

B．当qv0B=mg时，圆环不受支持力和摩擦力，做匀速直线运动，故B正确；

CD．当qv0B＜mg时，圆环做减速运动到静止，只有摩擦力做功。根据动能定理得：

得：

当qv0B＞mg时，圆环先做减速运动，当qvB=mg时，不受摩擦力，做匀速直线运动，当qv′B=mg时得：

根据动能定理得：

代入解得：

故C错误，D正确。

故选BD。

10.如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电源相连，在距离两板等距离的M点有一个带电液滴处于静止状态，若将b板向上平移一小段距离，但仍在M点下方，稳定后，下列说法中正确的是(    )

A. 液滴将加速向下运动

B. M点电势升高

C. 带电液滴在M点的电势能增大

D. 在b板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同

【答案】CD

【解析】

【详解】A．电容器与电源保持相连，电容器板间的电压不变，将b板向上平移一小段距离，根据

分析得知板间电场强度增大，液滴所受的电场力增大，液滴将加速向上运动；故 错误。

B．由U=Ed知，M与a间的电场差增大，a点的电势为零，M点的电势小于零，则知M点的电势降低；故B错误。

C．由于液滴带负电，则带电液滴在M点的电势能增大；故C正确。

D．在b板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，两板间的电势差不变，根据电场力做功公式W=qU知，电场力做功相同；故D正确。

故选CD。

二、实验题（每空3分，共18分）

11.某次测量中，下面两种尺的读数为：甲图：___________mm,   乙图：___________mm

【答案】    (1). 50.15    (2). 3.206

【解析】

【详解】[1]游标卡尺的固定刻度读数为50mm，游标尺上第3个刻度游标读数为：0.05×3mm=0.15mm，所以最终读数为：

50mm+0.15cm=50.15mm；

[2]螺旋测微器的固定刻度读数为3mm，可动刻度读数为0.01×20.6mm=0.206mm，

所以最终读数为：

3mm+0.205mm=3.206mm．

12.图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为200 μA，内阻为500 Ω．虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆×100 Ω挡．

（1）图（a）中的A端表盘插孔写______（填“正”或“负”）．

（2）根据题给条件可得R1=______Ω，R2=_____Ω,R4=_____Ω．

【答案】    (1). 负    (2). 50    (3). 75    (4). 900

【解析】

【详解】(1)[1]多用电表的电流流向为红表笔流入，黑表笔流出，当多用电表作为欧姆表使用时，A端接内部电源的正极，应为黑表笔，则A端与表头的负接线柱相连接，插黑颜色的表笔。

(2)[2][3][4]由图(a)所示电路图可知，开关S接位置2时，分流电阻较大，此时电流挡的小量程；根据图(a)所示电路图，由欧姆定律可知：

解得：R1=30Ω，R2=75Ω，R4=900Ω.

三、计算题（10+12+15+15=52分）

13.汽车轮胎与路面的摩擦因数为0.6，一辆汽车正以108km/h的速度行驶，紧急刹车后车轮抱死，求：

（1）刹车后3s时的速度;

（2）刹车后还能行驶多远;

（3）停止前最后1s内行驶距离.

【答案】（1）12m/s (2)75m (3)3m

【解析】

【详解】(1)汽车的初速度为

汽车刹车的过程由牛顿第二定律有：

则加速度为：

则刹车时间为：

因，汽车还未停止，有：

(2)汽车刹车的位移为：

(3)汽车停止前最后1s做末速度为零的匀减速直线运动，由逆向思维法可等价为初速度为零的匀加速直线运动

14.如图所示，在磁感应强度B＝1.0T，方向竖直向下的匀强磁场中，有一个与水平面成θ＝37°角的导电滑轨，滑轨上放置一个可自由移动的金属杆ab．已知接在滑轨中的电源电动势E＝12V，内阻不计．ab杆长L＝0.5m，质量m＝0.2kg，杆与滑轨间的动摩擦因数μ＝0.1，滑轨与ab杆的电阻忽略不计．求：要使ab杆在滑轨上保持静止，滑动变阻器R的阻值在什么范围内变化？(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果保留一位有效数字)

【答案】3Ω≤R≤5Ω

【解析】

【详解】ab杆在恰好不下滑和恰好不上滑这两种情况下的受力分析，当ab杆恰好不下滑时，如图甲所示:

由平衡条件得,沿斜面方向

垂直斜面方向

而

解得

R1＝5Ω

当ab杆恰好不上滑时，如图乙所示:

由平衡条件得,沿斜面方向

垂直斜面方向

而

解得:

R2＝3 Ω．

所以，要使ab杆保持静止，R的取值范围是3 Ω≤R≤5Ω．

15.如图所示，在空间有一直角坐标系xOy，直线OP与x轴正方向的夹角为30°，第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，直线OP是他们的理想边界，OP上方区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B.一质量为m，电荷量为q的质子(不计重力，不计质子对磁场的影响)以速度v从O点沿与OP成30°角的方向垂直磁场进入区域Ⅰ，质子先后通过磁场区域Ⅰ和Ⅱ后，恰好垂直打在x轴上的Q点(图中未画出)，试求：

(1)区域Ⅱ中磁场的磁感应强度大小；

(2)Q点到O点的距离．

【答案】（1）；（2）

【解析】

试题分析：（1）设质子在匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ中做匀速圆周运动的轨道半径分别为和，区域Ⅱ中磁感应强度为．

由牛顿第二定律得qvB＝m，qvB′＝m

粒子在两区域中运动的轨迹如图所示，由几何关系可知，质子从A点出匀强磁场区域Ⅰ时的速度方向与OP的夹角为，故质子在匀强磁场区域Ⅰ中运动轨迹对应的圆心角为，则△O1OA为等边三角形

，

解得

（2）由几何关系可得，Q点到O点的距离为：．

考点：带电粒子在磁场中运动

【名师点睛】带电粒子通过磁场的边界时，如果边界是直线，根据圆的对称性得到，带电粒子入射速度方向与边界的夹角等于出射速度方向与边界的夹角，这在处理有界磁场的问题常常用到．

16.下列说法中正确的是    

A. 一定量100°C的水变成100°C的水蒸气，其分子之间的势能增加

B. 当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间的距离越大，分子势能越小

C. 热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”

D. .悬浮在水中的花粉颗粒不停地做无规则运动，这反映了水分子运动的无规则性

E. 单位时间内，气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减少，气体的压强不一定减小

【答案】ADE

【解析】

【详解】A.温度是分子的平均动能的标志，一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，吸收热量而其分子的平均动能不变，分子之间的势能增加．故A正确；

B.当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子力表现为引力，故随分子间的距离增大，分子力做负功，分子势能增大，故B错误；

C.热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他方面的变化”，故C错误；

D.布朗运动是悬浮在水中的花粉颗粒的运动，是由于受到水分子的撞击不平衡而发生的，故反映了水分子的永不停息的无规则运动，故D正确；

E.气体的压强与单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数以及分子对器壁的平均撞击力有关，若温度升高，分子对器壁的平均撞击力增大，单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强不一定减小；故E正确．

17.如图所示，用横截面积为S = 10cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在导热性良好的汽缸内，汽缸平放到光滑的水平面上.轻质弹簧左端与活塞连接，右端固定在竖直墙上.不考虑活塞和汽缸之间的摩擦，系统处于静止状态，此时活塞距离汽缸底部的距离为L0= 18cm，气体的温度为t0=27℃.现用水平力向右缓慢推动汽缸，汽缸向右移动的距离为5cm,当弹簧被压缩x= 2cm后再次静止.已知大气压强为p0=1.0×105Pa.

①求轻质弹簧劲度系数；

②保持推力F不变，升高气体的温度，求汽缸底部到活塞的距离恢复到L0时的温度.

【答案】①1000N/m；②360K

【解析】

【详解】①施加水平力后，活塞距离汽缸底部的距离为：

cm

由玻意尔定律得：

对活塞，根据平衡条件有：

故可以得到k=1000N/m

②保持推力F不变,对气缸而言压强不变，由盖-吕萨克定律有：

故可以得到T1=360K