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>U2B. I1>I2C. U1I1>U2I2D. 【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U1<U2，I1>I2，故A错误B正确。C.两元件消耗的功率分别为I1U1、I2U2，由U1<U2，I1>I2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/sC. t=1 s时刻，质点的加速度大小为3 m/s2D. 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WB. 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