山东省青岛市平度第三中学2020届高三12月月考物理试题

山东省青岛市平度第三中学2020届高三12月月考物理试题

山东青岛平度第三中学 2019-2020 学年度高三 12 月物理测 试题（word 版有答案） 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中， 只有一个选项符合题目要求。 1．如图，单板滑雪 U 形池场地可简化为固定在竖直面内的半圆形轨道场地，轨道不同曲 面处的动摩擦因数不同。因摩擦作用，滑雪运动员从半圆形场地的坡顶下滑到坡底的 过程中速率不变，下列说法正确的是 A．运动员下滑的过程中处于平衡状态 B．运动员下滑过程中与雪面的动摩擦因数变小 C．运动员滑到最低点时所受重力的瞬时功率达到最大 D．运动员下滑的过程所受合力恒定不变 2．许多手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指 纹的凸起部分叫做“嵴”，凹下部分叫做“峪”，传感器上有大量面积相同的小极板， 当手指贴在传感器上时，这些小极板和与之正对的皮肤表面就形成了大量的小电容 器，由于距离不同，所以这些小电容器的电容不同。此时传感器给所有的电容器充电 达到同一电压值，然后开始放电，其中电容值较小的电容器放电较快，于是根据放电 快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹的图像数据。根据以上信息， 下列说法中正确的是 A．电容器在充电过程中是把电能转化成化学能 B．在嵴处形成的电容器放电较快 C．在峪处形成的电容器充电后带电量较小 D．潮湿的手指对指纹识别没有任何影响 3．一列简谐横波，沿 x 轴正方向传播，传播速度为 10m/s，在 t=0 时的波形图如图所示， 下列说法正确的是 A．此时 x=1.25m 处的质点正在做加速度增大的加速运动 B．x=3 m 处的质点再经过 0.15s 可运动至波峰位置 C．x=0.7m 处的质点比 x=0.6m 处的质点先运动到波峰的位置 D．x=1m 处的质点在做简谐运动，其振动方程 y=0.4sin(10πt)(m) 4．如图，一个质量为 m 的刚性圆环套在竖直固定细杆上，圆环的直径略大于细杆的直径， 圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一 高度的墙壁上的 P、Q 两点处，弹簧的劲度系数为 k，起初圆环处于 O 点，弹簧处于 原长状态且原长为 L；将圆环拉至 A 点由静止释放，OA=OB=L，重力加速度为 g，对 于圆环从 A 点运动到 B 点的过程中，弹簧处于弹性范围内，下列说法正确的是 A．圆环通过 O 点的加速度小于 g B．圆环在 O 点的速度最大 C．圆环在 A 点的加速度大小为 D．圆环在 B 点的速度为 5．下列各物理量属于矢量的是 A．动量 B．磁通量 C．电势差 D．电动势 6．太空垃圾是围绕地球轨道的无用人造物体，如图所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示 意图，对此有如下说法，正确的是 A．太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞 B．离地越低的太空垃圾运行周期越大 C．离地越高的太空垃圾运行速率越大 D．离地越高的太空垃圾运行加速度越小 7．2019 年 5 月 3 日，CBA 总决赛第四战实力强大的广东男篮再次击败新疆队，时隔 6 年 再度夺得 CBA 总冠军。比赛中一运动员将篮球从地面上方 B 点以速度 v0 斜向上抛出， 恰好垂直击中篮板上 A 点。若该运动员后撤到 C 点投篮，还要求垂直击中篮板上 A 点，运动员需 A．减小抛出速度 v0，同时增大抛射角θ B．增大抛出速度 v0，同时增大抛射角θ C．减小抛射角θ，同时减小抛射速度 v0 D．减小抛射角θ，同时增大抛射速度 v0 8．如图，在真空中的 A、B 两点分别放置等量异种点电荷，在电场中通过 A、B 两点的连 线中点对称地选取一个闭合路径 abcd。现将一个质子沿 abcd 移动一周，下列说法正 确的是 A．a 点和 b 点的电场强度相同 B．c 点电势高于 d 点电势 C．由 c→d，质子电势能一直在增加 D．由 b→c，电场力先做负功后做正功 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中， 有多项符合题目要求。全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9．如下图所示的是两个闭合电路中两个电源的 图线，下列说法中正确的是 A．电动势 E1=E2，内阻 r1< r2 B．电动势 E1=E2，发生短路时，电源 1 耗电功率大 C．用这两个电源给同一外电阻供电时，电源 1 输出功率一定大 D．当两电源的工作电流变化相同时，电源 2 的路端电压变化较大 10．如图，理想变压器原、副线圈匝数比为 4:1，在 a、b 端接入正弦交流电，三个灯泡均 能正常发光，a、b 端输入的总功率为 32W，灯泡 L2 的电阻为 4Ω，灯泡 L2 的功率为 16W，L1、 L3 的功率相同，则 A．灯泡 L1 的额定功率为 8W B．灯泡 L1 的额定电流为 0.5A C．灯泡 L2 的额定电压为 8V D．a、b 端的电压为 24V 11．如图，等离子体以平行两极板向右的速度 v=100m/s 进入两极板之间，平行极板间有磁 感应强度大小为 0.5T、方向垂直纸面向里的 匀强磁场，两极板间的距离为 10cm，两极板间等离子体的电阻 r=1Ω。小波同学在玻 璃皿的中心放一个圆柱形电极接电路中 B 点，沿边缘放一个圆环形电极接电路中 A 点 后完成“旋转的液体”实验。若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，上半 部分为 S 极， R0=2.0Ω，闭合开关后，当液体稳定旋转时电压表（视为理想电压表） 的示数恒为 2.0V，则 A．玻璃皿中的电流方向由中心流向边缘 B．由上往下看，液体做逆时针旋转 C．通过 R0 的电流为 1.5A D．闭合开关后，R0 的热功率为 2W 12．如图，空间有一垂直纸面向外、磁感应强度大小为 2T 的匀强磁场，一质量为 0.3kg 且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板右端无初速度放上一质量为 0.4kg、 电荷量 q=+0.2C 的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为 0.45，滑块受到的最大 静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。t=0s 时对滑块施加方向水平向左，大小为 2.1N 的 恒力。g 取 10 m/s2，则 A．木板和滑块一直做加速度为 3ｍ/s2 的匀加速运动 B．木板先做加速度为 3ｍ/s2 的匀加速运动，再做加速度减小的变加速运动，最后做 匀速直线运动 C．当木块的速度等于 10m/s 时与木板恰好分离 D．t =1s 时滑块和木板开始发生相对滑动 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13．（6 分） 如图（甲）所示，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感 器和碰撞传感器可以测得小球的水平初速度 v0 和飞行时间 t，底板上的标尺可以测得水平 位移 d。 （1）控制斜槽轨道的水平槽口高度 h 不变，让小球从斜槽的不同高度处滚下，以不 同的速度冲出水平槽口，下列说法正确的是 A．落地点的水平距离 d 与初速度 v0 成反比 B．落地点的水平距离 d 与初速度 v0 成正比 C．飞行时间 t 与初速度 v0 大小无关 D．飞行时间 t 与初速度 v0 成正比 (2) 另一位同学做实验时根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，如 图乙所示，O 为抛出点。在轨迹上任取两点 A、B，分别测得 A 点的竖 直坐标 y1=4.90cm、B 点的竖直坐标：y2=44.10cm，A、B 两点水平坐标 间的距离△x=40.00cm，g 取 9.80m/s2，则平抛小球的初速度 v0为____m/s。 14．（8 分） 在“用传感器观察电容器的充电和放 电”实验中，电路图如图甲。一位同学使 甲 乙 乙 用的电源电动势为 8.0V，测得电容器放电的 i-t 图像如图乙所示。 （1）若按“四舍五入（大于半格算一个，小于半格舍去）”法， i-t 图线与两坐标轴 包围面积表示的物理意义是 ；电容器在全部放电过程中 释放的电荷量约为 C；（结果保留两位有效数字） （2）根据以上数据估算电容器的电容值为_________ F；（结果保留两位有效数字） （3）如果将电阻 R 换一个阻值更大的电阻，则放电过程释放的电荷量___________（选 填“变多”、“不变”或“变少”）。 15．（8 分） 如图，医院消毒用的压缩式喷雾器储液桶的容量为 5.7×10-3m3，开始时桶内倒入了 4.2×10-3m3 的药液。现关闭进气口，开始打气，每次能打进 2.5×10-4m3 的空气，假设打气 过程中药液不会向外喷出。当打气 n 次后，喷雾器内空气的压强达到 4atm，设周围环境温 度不变，气压为标准大气压强 1atm，则 （1）求出 n 的数值； （2）试判断这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完。 16．（11 分） 如图甲，倾角α＝37°的光滑斜面有一轻质弹簧下端固定在 O 点，上端可自由伸长到 A 点。在 A 点放一个物体，在力 F 的作用下向下缓慢压缩弹簧到 B 点（图中未画出），该过 程中力 F 随压缩距离 x 的变化如图乙所示。重力加速度 g 取 10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37° ＝0.8，求： （1）物体的质量 m； （2）弹簧的最大弹性势能； （3）在 B 点撤去力 F，物体被弹回到 A 点时的速度。 图甲 图乙 17．（13 分） 如图，在 xOy 平面直角坐标系第一象限中，直角三角形 OAB 内存在垂直平面向里的匀强磁场， ，B 点的横坐标 x=L。在第四象限内存在沿 x 轴正方向的匀强电场，在 y=-L 处 有一平行于 x 轴的荧光屏 MN，屏与 y 轴交点为 P。一束质量为 m、带电量为-q 的负电荷从 O 点沿 y 轴正方向以速度 v0 射入磁场，恰好没有从磁场 AB 边 射出，忽略电子的重力，求： （1）磁感应强度 B。 （2）若电场强度 E 与磁感应强度 B 大小满足 E=Bv0，则电荷打到荧光屏上的点与 P 点间的距离。 18．（14 分） 随着航空领域的发展，实现火箭回收利用，成为了各国都在重点突破的技术。其中有 一技术难题是回收时如何减缓对地的碰撞，为此设计师在返回火箭的底盘安装了电磁缓冲 装置。该装置的主要部件有两部分：①缓冲滑块，由高强绝缘材料制成，其内部边缘绕有 闭合单匝矩形线圈 abcd；②火箭主体，包括绝缘光滑缓冲轨道 MN、PQ 和超导线圈(图中 未画出)，超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触地面 时，滑块立即停止运动，此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用，火箭主体一直做减速运 动直至达到软着陆要求的速度，从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时，火 箭主体的速度大小为 v0，经过时间 t 火箭着陆，速度恰好为零；线圈 abcd 的电阻为 R，其 余电阻忽略不计；ab 边长为 l，火箭主体质量为 m，匀强磁场的磁感 应强度大小为 B，重力加速度为 g，一切摩擦阻力不计，求： （1）缓冲滑块刚停止运动时，线圈 ab 边两端的电势差 Uab； （2）缓冲滑块刚停止运动时，火箭主体的加速度大小； （3）火箭主体的速度从 v0 减到零的过程中系统产生的电能。 答案及评分标准 一、单项选择题：本大题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。 1——4：B、C、B、D ； 5——8：A、D、D、C 二、多项选择题：本大题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分，选不全得 2 分，有选错得 0 分。 9．ABD、10．AC、11．BD、12．BC 三、非选择题。 13．（1）BC （3 分）说明：选不全得 1 分；（2）2.0 （3 分）。 14.（1）I-t 图象与坐标轴围成的面积表示总的电荷量 （2 分）、2.4×10－3～2.6×10－3C (2 分)、 （2）3.0×10－4～3.3×10－4F（2 分）；（3）不变（2 分）。 15.（8 分） (1) 根据理想气体状态方程的分列式，得 p0V＋p0nV′＝4p0V （2 分） 其中 V＝5.7×10－3m3－4.2×10－3m3＝1.5×10－3m3 （1 分） V′＝0.25×10－3m3 （1 分） 代入数值，解得 n＝18 （1 分） (2)当空气完全充满储液桶后，如果空气压强仍然大于标准大气压，则药液可以全部喷出． 由于温度不变，根据玻意耳定律 p1V1＝p2V2，得 （2 分） 解得 p＝1.053p0>p0 （1 分） 所以药液可以全部喷出。 16．(11 分) (1) (1)由题图乙可知：mgsin 37°＝12 N （2 分） 解得 m＝2 kg （1 分） (2)题图乙中图线与横轴所围成的面积表示力 F 所做的功： WF＝ （2 分） 从 A 点 B 点的过程中由能量守恒可得： （2 分） (3)撤去力 F，设物体返回至 A 点时速度大小为 v0， 从 A 出发两次返回 A 处的过程应用动能定理：W＝ （2 分） 解得：v0＝0.8 m/s （2 分） 17. （13 分） （1）电荷的运动轨迹如右图所示，设电荷在磁场中的轨迹半径为 R： 由几何关系可知： ······························（1 分） 解得： （1 分） 洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得： （2 分） 解得磁感应强度： （1 分） （2）若电子能进入电场后， 从 C 点射入电场的电子做类似平抛运动，设穿出电场时速度 的偏转角为θ，则： （2 分） （2 分） 由于电场中偏转位移的夹角α的正切值 （1 分） 解得：lOD= （1 分） 之后电荷做匀速直线运动达到荧光屏上的 Q 点 （2 分） 18．（14 分） （1）ab 边产生电动势：E＝BLv0 （2 分） 因此 （1 分） (2) （1 分） （1 分） 对火箭主体受力分析可得： Fab－mg＝ma （2 分） 解得： （1 分） (3)设下落 t 时间内火箭下落的高度为 h，对火箭主体由动量定理： mgt－F － abt＝0－mv0 （2 分） 即 mgt－ ＝0－mv0 化简得 h＝ （1 分） 根据能量守恒定律，产生的电能为： E＝ （2 分） 代入数据可得： （1 分）