福建省莆田第一中学2020届高三12月月考物理试题

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福建省莆田第一中学2020届高三12月月考物理试题

莆田一中2020届上学期第三次月考试卷 高三 物理 命题人:‎ 一、 选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~12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.有一根竖直长直导线和一个通电三角形金属框处于同一竖直平面内,如图所示, 当竖直长导线内通以方向向上的电流时,若重力不计,则三角形金属框将 A.水平向左运动 ‎ B.竖直向上 C.处于平衡位置 ‎ D.以上说法都不对 ‎2.厦门地铁1号线被称作“最美海景地铁”,列车跨海飞驰,乘客在车厢内可观赏窗外美丽 的海景。设列车从高崎站至集美学村站做直线运动,运动的v− t图像如图所示,总位移为 s,总时间为t0,最大速度为vm,加速过程与减速过程的加速度大小相等,则下列说法正确的是 A.加速运动时间大于减速运动时间 B.从高崎站至集美学村站的平均速度为 C.匀速运动时间为 D.加速运动时间为 ‎ ‎3.如图所示,质量mA=1.0 kg的物块A放在固定的水平桌面上,由跨过光滑定滑轮的轻绳与质量mB=1.5 kg的物块B相连。轻绳拉直时用手托住物块B,使其静止在距地面h=0.6 m的高度处,物块A与定滑轮相距L =1.6 m。已知物块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,物块B着地后立即停止运动,g取10m/s2。现释放物块B,则 A.物块B着地前加速度的大小为0.5 m/s2‎ B.物块B着地前轻绳对物块B的拉力大小为7.5 N C.物块A不会撞到定滑轮 D.在物块B着地前的过程中,物块A受到的摩擦力对物块A所做的功等于物块A机械能的变化量 ‎4.如图所示,真空中有一个边长为L 的正方体,正方体的两个顶点M、N处分别放置电荷量都为q的正、负点电荷。图中的a、b、c、d是其他的四个顶点,k为静电力常量。下列表述正确是 A.a、b两点电场强度大小相等,方向不同 B.a点电势高于b点电势 C.把点电荷+Q从c移到d,电势能增加 D.同一个试探电荷从c移到b和从b移到d,电场力做功相同 ‎5.如图所示为a、b两颗卫星运行的示意图,a为绕地球做椭圆轨道运动的卫星,b为地球同步卫星,P为两卫星轨道的切点。P、Q分别为椭圆轨道的远地点和近地点。卫星在各自的轨道上正常运行,下列说法中正确的是 A.卫星a、b的周期可能相等 B.卫星a在由近地点Q向远地点P运行过程中,引力势能逐渐减小 C.卫星b经过P点时的速率一定大于卫星a经过P点时的速率 D.卫星b经过P点时的向心力一定等于卫星a经过P点时的向心力 ‎6.在“测量灯泡伏安特性”实验中,同学们连接的电路中有四个错误电路,如图所示,电源内阻不计,导线连接良好,若将滑动变阻器的触头置于左端,闭合S,在触头向右端滑动过程中,会分别出现如下四种现象:‎ a.灯泡L不亮;电流表示数几乎为零 b.灯泡L亮度增加;电流表示数增大 c.灯泡L开始不亮,后来忽然发光;电流表从示数不为零到线圈被烧断 d.灯泡L不亮;电流表示数增大直到线圈被烧断 与上述a、b、c、d四种现象对应的电路序号为 A.③①②④ ‎ B.③④②①‎ C.③①④② ‎ D.②①④③‎ ‎7.用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压表。将它们串联起来接入电路中,如图所示,此时 A.两只电表的指针偏转角相同 B.两只电表的指针都不偏转 C.电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角 D.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角 ‎8.在如图所示的电路中,两个灯泡均发光,当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时,则 A.电源的输出功率减小 ‎ B.A灯和B灯都变亮 C.A灯变亮,B灯变暗 ‎ ‎ D.电源的工作效率增大 ‎9.一物体静止在水平地面上,在竖直向上的拉力F的作用下向上运动。不计空气阻力,物体的机械能E与上升高度h的关系如图所示,其中曲线上A点处的切线斜率最大,h2~h3的图线为平行于横轴的直线。下列说法正确的是(    )‎ A.在h1处物体所受的拉力最大 B.在h2处物体的动能最大 C.h2~h3过程中合外力做的功为零 D.0~h2过程中拉力F始终做正功 ‎10.电荷量不等的两点电荷固定在x轴上坐标为-3L和3L的两点处,其中坐标为-3L处的点电荷带电量的绝对值为Q,两点电荷连线上各点的电势φ随x变化的关系图象如图所示,其中x = L处的电势最低,x轴上M、N两点的坐标分别为-2L和2L,已知静电力常量为k,则下列说法正确的是 A.两点电荷一定均为正电荷 B.原点O处的场强大小为 C.正检验电荷在原点O处受到向左的电场力 D.负检验电荷由M点运动到N点的过程中,电势能先减小后增大 ‎11.如图所示,物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的弹簧,整个系统静止放在光滑水平地面上,其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触,B物块质量为2 kg。现剪断A、B间的细绳,解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B物块的v-t图如图所示,则 A.在A离开挡板前,A、B与弹簧组成的系统机械能守恒,之后不守恒 B.在A离开挡板前,A、B系统动量不守恒,之后守恒 C.若A的质量为1 kg,在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为3 J D.弹簧锁定时其弹性势能为1 J ‎12.如图所示,在真空室中有一水平放置的不带电平行板电容器,板间距离为d,电容为C,上板B接地。现有大量质量均为m、带电量均为q的小油滴,以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入,第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点。如果能落到A板的油滴仅有N滴,且第N+1滴油滴刚好能飞离电场,假定落到A板的油滴的电量能被板全部吸收,不考虑油滴间的相互作用,重力加速度为g,则 A.落到A板的油滴数 ‎ B.落到A板的油滴数 C.第N+1滴油滴通过电场的整个过程所增加的动能等于 D.第N+1滴油滴通过电场的整个过程所减少的机械能等于 ‎ 二、实验题(本题共2小题,共12分)‎ ‎13.(6分)某研究小组想用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势E和内阻r,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线。‎ A.电压表V1 (量程6 V、内阻约5000 Ω) ‎ B.电压表V2 (量程3 V、内阻约3000 Ω)‎ C.电流表A (量程3 A、内阻约0.5 Ω) ‎ D.滑动变阻器R (最大阻值10 Ω、额定电流4 A)‎ E.小灯泡(2 A、5W) ‎ F.电池组(电动势E、内阻r) ‎ G.开关一只,导线若干 实验电路如甲图所示时,调节滑动变阻器的阻值,经多次测量,得到多组对应的电流表、电压表示数,并在U-I坐标系中描绘出两条图线,如乙图所示,则 ‎(1)电池组的电动势E = _______V,内阻r =_______。(结果保留两位有效数字)‎ ‎(2)在U-I坐标中两条图线在P点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为______Ω。‎ ‎(3)将三个这样的灯泡并联后再接到该电源上,则每个灯泡的实际功率为________W。‎ ‎14.(6分)某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法:‎ ‎(1)用多用电表粗测:多用电表电阻挡有4个倍率:分别为×1 k、×100、×10、×1,该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示)。为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:‎ a.________________________________________________________.‎ b.两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0 Ω处.‎ c.重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是________Ω.‎ ‎(2)为了尽量准确测该电阻,要求测量时,电表指针有较大偏转,测量多组数据。除被测电阻外,还备有如下实验仪器,请选择仪器,设计实验电路。‎ A.电压表V (量程20 V,内阻约为25 kΩ)‎ B.电流表A1 (量程50 mA、内电阻r1=20 Ω)‎ C.电流表A2 (量程100 mA、内电阻约5 Ω)‎ D.定值电阻R0 (80 Ω)‎ E.滑动变阻器R (0 ~10 Ω)‎ F.电源:电动势E =6 V,内电阻较小 G.导线、开关若干 请在虚线框内画出能准确测量电阻Rx的电路图(要求在电路图上标出元件符号).请根据设计的电路图写出Rx的测量值表达式Rx=________.‎ 三、计算题(本题共4小题,共40分。按题目要求作答,计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位。)‎ ‎15.(8分)如图所示,水平导轨间距为L=0.5 m,导轨电阻忽略不计;导体棒ab的质量m=1 kg,电阻R0=0.9 Ω,与导轨接触良好;电源电动势E =10 V,内阻r =0.1 Ω,电阻R=4 Ω;外加匀强磁场的磁感应强度B=5 T,方向垂直于ab,与导轨平面成夹角α=53°;ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),定滑轮摩擦不计,线对ab的拉力为水平方向,重力加速度g=10 m/s2,ab处于静止状态。已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。求:‎ ‎(1)通过ab的电流大小和方向;‎ ‎(2)ab受到的安培力大小;‎ ‎(3)重物重力G的取值范围。‎ ‎16.(10分)如图所示,质量为6m,长为L的薄木板AB放在光滑的平台上,木板B端与台面右边缘齐平。B端上放有质量为3m且可视为质点的滑块C,C与木板之间的动摩擦因数为μ=,质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在平台右边缘正上方的O点,细绳竖直时小球恰好与C接触。现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放,小球运动到最低点时细绳恰好断裂,小球与C碰撞后反弹速率为碰前的一半.‎ ‎(1)求细绳能够承受的最大拉力;‎ ‎(2)若要使小球落在释放点的正下方P点,平台高度应为多大;‎ ‎(3)通过计算判断C能否从木板上掉下来.‎ ‎17.(10分)如图所示,在竖直平面内有一质量m = 0.6 kg、电荷量q = + 3×10-3 C的带电的小球,用一根长L = 0.2 m且不可伸长的绝缘轻细线系在一方向水平向右、分布的区域足够大的匀强电场中的O点。已知A、O、C三点等高,且OA = OC = L,若将带电小球从A点无初速度释放,小球到达最低点B时速度恰好为零, 取g =10 m/s2。‎ ‎(1)求匀强电场的电场强度E的大小;‎ ‎(2)求小球从A点由静止释放运动到B点的过程中速度最大时细线的拉力大小;‎ ‎(3)若将带电小球从C点无初速度释放,求小球到达A点时的速度。‎ ‎ B x ‎ y ‎ A ‎ C ‎ D(2l0,-3l0)‎ ‎ -l0‎ ‎ l0‎ ‎ O ‎18.(12分)如图所示,在xOy平面内,有沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E(图中未画出)。由A点斜射出一质量为m,所带电荷量为+q的粒子,B为运动轨迹与y轴的交点,C和D是粒子运动轨迹上的两点。其中l0为常量,粒子所受重力忽略不计。‎ ‎(1)求粒子从A到D过程中电势能的变化量。‎ ‎(2)判断粒子从A到B、B到C和C到D三段过程所经历的时间关系,说明依据,并求出对应的时间。‎ ‎(3)求粒子经过D点时的速度大小。‎ ‎ 莆田一中2020届高三上学期第三次月考答案 ‎1.A 2.C 3.B 4.D 5.C 6.A 7.C 8 .CD 9.AD 10.AB 11.BC 12.BD ‎13. (6分)(1)4.5 (1分) (2)1.0 (1分) (3) 0 (2分) (4) 1.2 (2分)‎ ‎14.(6分)(1)①换用×10倍率的挡位(1分)‎ ‎ ③120(1分)‎ ‎ (2)电路图见解析(2分)‎ ‎ (R0+r1)(2分)‎ ‎15.(8分)解析:(1)I==2 A (2分)‎ 方向为a到b。 (1分)‎ ‎(2)F=BIL=5 N (1分)‎ ‎(3)受力如图fm=μ(mg-Fcos 53°)=3.5 N (1分)‎ 当最大静摩擦力方向向右时FT=Fsin 53°-fm=0.5 N (1分)‎ 当最大静摩擦力方向向左时FT=Fsin 53°+fm=7.5 N (1分)‎ 所以0.5 N≤G≤7.5 N。 (1分)‎ ‎16. (10分)(1)设小球运动到最低点的速率为v0,小球向下摆动过程,‎ 由动能定理mgL=mv 得v0= ( 1分)‎ 小球在圆周运动最低点时拉力最大,由牛顿第二定律:‎ FT-mg=m FT=3mg (1分) ‎ 由牛顿第三定律可知,小球对细绳的拉力:‎ FT′=FT 解得:FT′=3mg (1分)‎ ‎(1)小球碰撞后做平抛运动:‎ 竖直位移h=gt2 水平分位移:L=t (1分)‎ ‎ 解得:h=L (1分)‎ ‎(3)小球与滑块C碰撞过程中小球和C系统满足动量守恒,设C碰后速率为v1,并依题意有 ‎ mv0=m(-)+3mv1 (1分)‎ 假设木板足够长,在C与木板相对滑动直到相对静止过程,设两者最终共同速率为v2,‎ 由动量守恒:3mv1=(3m+6m)v2 (1分)‎ 由能量守恒:·3mv=(3m+6m)v+μ·3mgs (1分)‎ 联立解得:s= (1分)‎ 由s
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