福建省厦门外国语学校2020届高三物理1月月考试题

福建省厦门外国语学校2020届高三物理1月月考试题

福建省厦门外国语学校 2020 届高三物理 1 月月考试题 第Ⅰ卷 （本卷共 40 分） 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 题只有一项符合题目要求，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．关于近代物理知识，下列说法正确的是 A．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B．在康普顿效应中，当入射的光子与晶体中的电子碰撞时，要把一部分动量转移 给电子因而光子动量变小 C．原子核衰变时电荷数和质量都守恒 D．现在地球上消耗的能量，绝大部分来自太阳，即太阳内部裂变时释放的核能 2．如图所示，在天花板下用细线悬挂一半径为 R 的金属圆环，圆环处于静止状态， 圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为 B 的水平匀强磁场中，环与磁场 边界交点 A、B 与圆心 O 连线的夹角为 120°，此时悬线的拉力为 F。若圆环通电， 使悬线的拉力刚好为零，则环中电流大小和方向是 A．大小为 ，沿顺时针方向 B．大小为 ，沿逆时针方向 C．大小为 ，沿顺时针方向 D．大小为 ，沿逆时针方向 3．近来，无线充电成为应用于我们日常生活中的一项新科技，其中利用电磁感应原 理来实现无线充电是比较成熟的一种方式，电动汽车无线充电方式的基本原理如 图所示：路面下依次铺设圆形线圈，相邻两个线圈由供电装置通以反向电流，车 身底部固定感应线圈，通过充电装置与蓄电池相连，汽车在此路面上行驶时，就 可以进行充电。在汽车匀速行驶的过程中，下列说法正确的是 A. 感应线圈中电流的磁场方向一定与路面线圈中电流的磁场方向相反 B．感应线圈中产生的是方向改变、大小不变的电流 C．感应线圈一定受到路面线圈磁场的安培力，会阻碍汽车运动 D．给路面下的线圈通以同向电流，不会影响充电效果 4. 如图所示，金属环 M、N 用不可伸长的细线连接，分别套在水平粗糙细杆和竖直 光滑细杆上，当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时，两金属 环一直相对杆不动，下列判断正确的是 A．转动的角速度越大，细线中的拉力越大 B．转动的角速度越大，环 M 与水平杆之间的弹力越大 C. 转动的角速度越大，环 N 与竖直杆之问的弹力越大 D．转动的角速度不同，环 M 与水平杆之间的摩擦力大小可能相 等 5. 如图 O 点固定着一电荷量为的点电荷，在其下方光滑绝缘水平面上的 N 点，由 静止释放一质量为 m、电荷量为的试探电荷，该试 探电荷经过 P 点时的速度为 v，规定电场中 P 点的 电势为零，则在形成的电场中( ) A. N 点电势高于 P 点电势 B. N 点场强大于 P 点场强 C. N 点电势为 D. 试探电荷在 N 点具有的电势能为 6．如图甲所示，一理想变压器的原副线圈匝数之比为 n1:n2 =1:2，原线圈连接正弦 式交流电源，副线圈连接一个“220 V,100W”的白炽灯泡，灯泡正常发光。白炽 灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。若将副线圈接上述电源，灯泡接原线圈，则灯 泡的实际功率约为 A．6.25w B.11.6W C.36.3W D.100 W 7. 2020 年 11 月 5 日，又有两颗北斗导航系统组网卫星通过“一箭双星”发射升空， 并成功进入预定轨道，两颗卫星绕地球运动均看作匀速圆周运动。如果两颗卫星 的质量均为 M，其中的 1 号卫星轨道距离地面高度为 h，2 号卫星轨道距离地面 高度为 h'，且 h'>h，把地球看做质量分布均匀的球体，已知地球半径为 R，地 球表面的重力加速度大小为 g，引力常量 为 G 下列说法正确的是 A．l 号卫星绕地球运动的线速度 B．1 号卫星绕地球运动的周期 C．1 号卫星和 2 号卫星做匀速圆周运动的向心力大小之比为 D．稳定在轨运行时 1 号卫星的机械能小于 2 号卫星的机械能 8．质量均为 m =lkg 的甲、乙两个物体同时从同地沿同一方向做直线运 动， 二者的动能随位移的变化图像如图所示。下列说法正确的是 A．甲的加速度大小为 2m/s2 B．乙的加速度大小为 1.5m／s2 C．甲、乙在 x=6m 处的速度大小为 2m/s D．甲、乙在 x=9m 处相遇 9．如图所示，正方形 abcd 区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，甲、 乙两带电粒子从 a 点沿与 ab 成 30°角的方向垂直射入磁场。甲粒子垂直于 bc 边离开磁场，乙粒子从 ad 边的中点离开磁场。已知甲、乙两带电粒子的电荷量 之比为 1:2，质量之比为 1:2，不计粒子重力。 以下判断正确的是 A．甲粒子带负电，乙粒子带正电 B．甲粒子的动能是乙粒子动能的 16 倍 C．甲粒子所受洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的 2 倍 D．甲粒子在磁场中的运动时间是乙粒子在磁场中运动时间的 倍 10.如图甲所示，将长方形导线框 abcd 垂直磁场方向放入匀强磁场 B 中，规定垂直 ab 边向右为 ab 边所受安培力 F 的正方向，F 随时间的变化关系如图乙所示选取 垂直纸面向里为磁感应强度 B 的正方向，不考虑线圈的形变，则 B 随时间 t 的变 化关系可能是下列选项中的 A. B. C. D. 第Ⅱ卷 （本卷共 60 分） 二、实验题： 11.（6 分）如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律” 的实验．有一直径为 d、质量为 m 的金属小球由 A 处由静止释放，下落过程中能 通过 A 处正下方、固定于 B 处的光电门，测得 A、B 间的距离为 H (H≫d)，光电 计时器记录下小球通过光电门的时间为 t，当地的重力加速度为 g.则： (1)如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径 d＝______mm. (2)多次改变高度 H，重复上述实验，作出 2 1 t 随 H 的变化图象如图丙所示，当图中已 知 量 t0 、 H0 和 重 力 加 速 度 g 及 小 球 的 直 径 d 满 足 以 下 表 达 式 ： ______________________时，可判断小球下落过程中机械能守恒． (3)实验中发现动能的增加量大小ΔEk 总是稍小于重力势能的减少量大小ΔEp，增加 下落高度后，则： ΔEp－ΔEk 将________(选填“增加”“减小”或“不变”)． 12.(10 分)(1)某实验小组在使用多用电表的过程中,下列说法中正确的是 A.在测量直流电压时,要将红表笔接在高电势点 B.测量阻值不同的电阻时,都必须重新调节欧姆调零旋钮 C.在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大的欧姆挡进行试测 D.在测量未知电流时,必须先选择量程最大的电流挡进行试测 E.测量定值电阻时,如果红、黑表笔插错插孔,测量结果不会受影响 (2)如图所示,若用多用电表测量某电阻 Rx 阻值,多用电表选择开关处于“×10”欧 姆挡,指针指在欧姆刻度 20 和 40 正中间位置,则 Rx 的阻值_____300 (选填“大 于”、“等于”或“小于")，此时该多用电表的中值电阻阻值_____300 (选填 “大于”、“等于”或“小于")。 (3)现用伏安法更精确地测量(2)中的电阻 Rx 可供该同学选用的器材除开关 S、导线、 待测电阻 R 外,还有: A.电源 E(E=12V,内阻不计) B.定值电阻 R0(阻值等于 1 ) C.电压表 V(量程 0~15V,内阻未知) D.电流表 A1(量程 0~10mA,内阻 r1=3 ) E.电流表 A2(量程 0~0.6A,内阻 r2=0.2 ) F 滑动变阻器 R(0~1k ,额定电流 0.1A) ①实验中电流表应选择________(填写器材前面的字母标号) ②请在方框内画出实验电路图; ③在实验过程中,测量多组数据,以电压表读数 U 为纵坐标,以电流表读数为横坐标, 做出相应 U-I 图象,发现 U-I 图象为一条斜率为 k 的直线,若考虑电表内阻对电路 的影响,则电阻 Rx= ______________ (用题目中已知物理量字母符号和 k 表示)。 四、计算题： 13．（10 分）如图所示，两块相同的金属板 MN、PQ 平行倾斜放 v0 N 45° M P Q 置，与水平面的夹角为 45°，两金属板间的电势差为 U，PQ 板电势高于 MN 板， 且 MN、PQ 之间分布有方向与纸面垂直的匀强磁场。一质量为 m、带电量为 q 的 小球从 PQ 板的 P 端以速度 v0 竖直向上射入，恰好沿直线从 MN 板的 N 端射出， 重力加速度为 g。求： （1）磁感应强度的大小和方向； （2）小球在金属板之间的运动时间为多少？ 14. (10 分)如图甲所示,一根直杆 AB 与水平面成某一角度固定,在杆上套一个小物 块,杆底端 B处有一弹性挡板,杆与板面垂直.现将物块拉到 A 点静止释放,物块下 滑与挡板第一次碰撞前后的 v-t 图象如图乙所示,物块最终停止在 B 点. 重力加 速度为取 g=10 m/s2.求: (1)物块与杆之间的动摩擦因数μ. (2)物块滑过的总路程 s. 15．(12 分)如图所示，有理想边界的两个匀强磁场，磁感应强度，两边界间距一边 长 的正方形线框 abcd 由粗细均匀的电阻丝围成，总电阻 现使线框以的速度从 位置Ι匀速运动到位置Ⅱ． （1）求 cd 边未进入右方磁场时线框所受安培力的大小． 求整个过程中线框所产生的焦耳热． 在坐标图中画出整个过程中线框 a、b 两点的电势差随时间 t 变化的图线． 16．(12 分)如图所示为某自动控制系统的装置示意图，装置中间有一个以 v0=3m／s 的速度逆时针匀速转动的水平传送带，传送带左端点 M 与光滑水平面相切，水平 面左侧与一倾角 =37°的光滑斜面平滑连接。靠近斜面底端的 P 点处安装有自 动控制系统，当小物块 b每次向右经过 P 点时都会被系统瞬时锁定从而保持静止。 传送带 N 端与半径 r=0.2m 的光滑四分之一圆弧相切，小物块 a 从圆弧最高点由 静止下滑后滑过传送带，经过 M 点后控制系统会使静止在 P 点的小物块 b 自动解 锁，之后两物块发生第一次弹性碰撞。已知两物块的质量 mb=2ma=2kg，两物块均 可视为质点，物块与传送带间的动摩擦因数  =0.25，MN 间的距离 L=1.2m，g=10m ／s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： (1)物块 a 运动到 N 点时受到的支持力； (2)物块 b 第一次沿斜面上滑的时间； (3)两物块在第 n 次碰撞后到第 n+1 次碰撞前，物块 a 在传送带上运动产生的摩 擦热。 (草稿纸) 厦门外国语学校 2020 学年高三第三次月考物理试题参考答案 11.（共 6 分，每空 2 分） (1)7.15 或 7.20 (2) 2 0 1 t ＝ 2 2g d H0 或 2gH0 2 0t ＝d2 (3)增 加 12.(10 分)⑴ADE（2 分，漏选错选均不得分） ⑵ 小于（1 分） 小于（1 分） ⑶①D（1 分） ②如图（2 分） ③ 0 10 1 + - RrR rk （3 分） 13．(10 分)解析：（1）小球在金属板之间只能做匀速直线运动，受重力 G、电场力 F 电和洛伦兹力 f，F 电的方向与金属板垂直，由左手定则可知 f 的方向沿水平方 向，三力合外力为零，故小球带正电，金属板 MN、PQ 之间的磁场方向垂直纸面 向外，且有 qv0B = mgtanθ ① 得 B = mg qv0 ② （2）设两金属板之间的距离为 d，则板间电场强度 E = U d ③ 又 qE = 2mg ④ 又 h=υ0t ⑤ 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 选项 B A C D C B AD AD CD ABD 小球在金属板之间的运动时间 t = h v0 ⑥ 解得 t = qU mgυ0 ⑦ 另解：由于 f =qv0B 不做功， WG=-mgh, W 电= qU，则由动能定理得 qU - mgh = 0 h=υ0t 得 t = qU mgυ0 14．(10 分)由图象可知,物块下滑的加速度 a1= v t   =4 m/s2, 上滑时的加速度大小a2= v t   =8 m/s2, 杆AB长L=2 m, 设斜杆的倾角为θ,物块的质量为m,物块与杆间的动摩擦因数为μ, 由牛顿第二定律得 F合=mgsin θ-μmgcos θ=ma1, F合=mgsin θ+μmgcos θ=ma2, 代入数据,得μ=0.25, sin θ=0.6,cos θ=0.8. (2) 对物块整个过程分析,设物块运动的路程为s,由动能定理得 mgLsin θ-μmgcos θs=0,代入数据得,s=6m 15．（12 分）解：边未进入右方磁场时线框时，ab 边切割产生感应电动势， 大小为 由闭合电路欧姆定律得感应电流大小为： ab 边受到的安培力大小为 设克服安培力做得功为， 有功能关系得：整个过程中线框所产生的焦耳热 边 w 未进入磁场，ab 两端电势差，由楞次定律判断出感应电流方向沿顺时针方向， 则 a 的电势高于 b 的电势，为正． cd 边进入磁场后，线框中虽然感应电流为零，但 ab 两端仍有电势差，由右手定则 判断可知，a 的电势高于 b 的电势，为正，所以 ab 边穿出磁场后，只有 cd 边切割磁感线，由右手定则知，a 点的电势高于 b 的电势，． 整个过程中线框 a、b 两点的电势差随时间 t 变化的图线如下图所示： 16．(14 分)