2020届高三物理12月段考试题（含解析）（新版）人教版

2020届高三物理12月段考试题（含解析）（新版）人教版

‎2019届高三12月段考物理试卷 ‎1. 下列说法正确的是( )‎ A. 是a衰变方程 B. 是核聚变反应方程 C. 是核裂变反应方程 D. 是核聚变反应方程 ‎【答案】B ‎【解析】A反应是原子核的人工转变方程，选项A错误；B反应是轻核聚变方程，选项B正确；C反应是α衰变方程，选项C错误；D反应是原子核的人工转变方程，选项D错误；故选B.‎ ‎2. 甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的v-t图象如图所示,下列说法正确的是(    )‎ A. 乙物体先向负方向运动，t1时刻以后反向向正方向运动 B. t2时刻,乙物体追上甲 C. t1时刻,两者相距最远 D. 0~t2时间内,乙的速度和加速度都是先减小后增大 ‎【答案】D ‎【解析】乙物体的速度一直为正，说明乙物体一直沿正方向运动，故A错误；根据速度图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由图可知，t2时间内，甲的位移大于乙的物体，则t2时刻，乙物体还没有追上甲，故B错误；t2时刻之前，甲的速度比乙的速度大，甲在乙的前方，两者间距增大．t2时刻之后，甲的速度比乙的速度小，甲仍在乙的前方，两者间距减小，所以t2时刻相距最远，故C错误；根据速度图线的斜率表示加速度，知0～t2时间内，乙的速度和加速度都是先减小后增大，故D正确。所以D正确，ABC错误。‎ ‎3. 两个等量点电荷位于x轴上，它们的静电场的电势φ随位置x变化规律如图所示(只画出了部分区域内的电势)，x轴上有两点M、N，且0M>ON，中图可知( ）‎ - 14 -‎ A. N点的电势低于M点的电势 B. M、N两点的电场方向相同且M点的场强大小小于N点的场强大小 C. 仅在电场力作用下，正电荷可以在x轴上M、N之间的某两点做往复运动 D. 负电荷沿x轴从M点移到N点的过程中电场力一直做正功 ‎【答案】D ‎【解析】由图知，N点的电势高于M点的电势．故A错误．由E=U/d可知，图象的斜率绝对值等于场强大小，可以看出M点的场强大小大于N点的场强大小．斜率都为正值，说明M、N点的电场方向相同．故B错误．根据顺着电场线方向电势降低，可知电场线的方向从N指向M，正电荷在x轴上M、N之间所受的电场力始终由N指向M，正电荷做单向直线运动．故C错误．负电荷沿x轴从M移到N的过程中，电场力方向由从M指向N，电场力方向与位移相同，电场力一直做做正功．故D正确．故选D.‎ ‎4. 如图所示在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M的斜面，斜面表面光滑、高度为h、倾角为θ．一质量为m（m＜M）的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动，不计冲上斜面过程中的机械能损失．如果斜面固定，则小物块恰能冲到斜面的顶端．如果斜面不固定，则小物块冲上斜面后能达到的最大高度为（ ）‎ A. h B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】斜面固定时，根据动能定理可得：，解得：，斜面不固定时，由水平方向动量守恒得：mv0=（M+m）v，由能量守恒得：，解得：‎ - 14 -‎ ‎，故D正确，ABC错误。‎ ‎5. 木块A、B分别重50N和70N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2，与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5cm，系统置于水平地面上静止不动．已知弹簧的劲度系数为100N/m．用F=7N的水平力作用在木块A上，如图所示，力F作用后（ ）‎ A. 木块A所受摩擦力大小是10N B. 木块A所受摩擦力大小是2N C. 弹簧的弹力是12N D. 木块B所受摩擦力大小为12N ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：B与地面间的最大静摩擦力分别为：，，根据胡克定律得，弹簧的弹力大小为，可见，，，所以两物体都保持静止状态．则由平衡条件得A、B所受摩擦力分别为，，B正确；‎ 考点：考查了摩擦力的计算 ‎【名师点睛】本题求解摩擦力时，首先要根据外力与最大静摩擦力的关系分析物体的状态，再根据状态研究摩擦力．‎ ‎6. 一质量为2kg的物体，从倾角为300的光滑斜面的顶端由静止下滑，下滑时离地面的高度为5m，当物体滑到斜面底端时，重力的瞬时功率为（ ）‎ A. 50W B. 100W C. 200W D. 300W ‎【答案】B ‎【解析】物体下滑过程中机械能守恒，则有：mgh=mv2；物体滑到底端重力功率为：p=mgvsinθ；联立解得：P=mgsinθ=，故B正确．故选B．‎ ‎7. 某颗地球同步卫星正下方的地球表面有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星，春分那天（太阳光直射赤道）在日落12小时内有t时间该观察者看不见此卫星。已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转周期为T，卫星的运动方向与地球转动方向相同，不考虑大气对光的折射，下列说法中正确的是 - 14 -‎ A. 同步卫星离地高度为 B. 同步卫星加速度小于赤道上物体向心加速度 C. ‎ D. 同步卫星加速度大于近地卫星的加速度 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：万有引力充当向心力，根据公式，联合黄金替代公式，，可解得，A错误；由于同步卫星的运行周期和地球自转周期相同，根据公式可得两者的角速度相同，根据可得半径越大，向心加速度越大，故同步卫星加速度大于赤道上物体向心加速度，B错误；根据光的直线传播规律，日落12小时内有时间该观察者看不见此卫星图示如图所示，‎ 同步卫星相对地心转过角度为，结合，解得：，故C正确；根据可得，轨道半径越大，向心加速度越小，所以同步卫星加速度小于近地卫星的加速度，D错误 考点：考查了同步卫星 ‎【名师点睛】同步卫星绕地球做匀速圆周运动，受到的万有引力提供向心力，其向心力用周期表示，结合“黄金代换”求出同步卫星的轨道半径，再利用几何关系确定太阳照不到同步卫星的范围，那么，即可求出看不到卫星的时间．‎ ‎8. 下列说法中正确的是( )‎ - 14 -‎ A. 电子的发现表明原子核有复杂结构；‎ B. 天然放射性的发现表明原子核有复杂结构；‎ C. a粒子散射实验证明了原子核有复杂结构；‎ D. 氢原子光谱表明氢原子的能量是不连续的；‎ ‎【答案】BD ‎【解析】电子的发现表明原子有复杂结构，选项A错误；天然放射性的发现表明原子核有复杂结构，选项B正确；a粒子散射实验证明了原子的核式结构理论，选项C错误；氢原子光谱表明氢原子的能量是不连续的，选项D正确；故选BD.‎ ‎9. 如图甲所示的电路中，理想变压器原副线圈匝数比为5:1，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法正确的是 A. 图乙中电压的有效值为220V B. 电压表的示数为44V C. R处出现火警时电流表示数增大 D. R处出现火警时电阻消耗的电功率增大 ‎【答案】CD ‎【解析】试题分析：设将此电流加在阻值为R的电阻上，电压的最大值为，电压的有效值为U．代入数据得图乙中电压的有效值为，故A错误；变压器原、副线圈中的电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈中的电压之比是5：l，所以电压表的示数为，故B错误；R处温度升高时，阻值减小，由于电压不变，所以出现火警时电流表示数增大，故C正确．由A知出现火警时电流表示数增大，电阻消耗的电功率增大，故D正确．‎ 考点：考查了理想变压器，交流电图像 ‎【名师点睛】根据电流的热效应，求解交变电流的有效值是常见题型，要熟练掌握．根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键 - 14 -‎ 视频 ‎10. 一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A，则下列说法中不正确的是(　　)‎ A. 电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 Ω B. 电饭煲消耗的电功率为1 555 W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 W C. 1 min内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 J D. 电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍 ‎【答案】ABD ‎【解析】A：电饭煲的电阻；洗衣机电动机是非纯电阻元件。故A项不正确。‎ B：电饭煲消耗的电功率；洗衣机电动机消耗的电功率。故B项不正确。‎ C：1 min内电饭煲消耗的电能；‎ ‎1 min内洗衣机电动机消耗的电能。‎ 故C项正确。‎ D：电饭煲消耗的电功率；洗衣机电动机消耗的电功率。电饭煲消耗的电功率等于电饭煲的发热功率，洗衣机电动机消耗的电功率大于衣机电动机的发热功率。电饭煲发热功率大于洗衣机电动机发热功率的10倍。故D项不正确。‎ 本题选不正确的，故选ABD。‎ 点睛：纯电阻元件，电功等于电热，电功率等于热功率；非纯电阻元件，电功大于电热，电功率大于热功率。‎ ‎11. 水平地面上固定一足够长的光滑斜面，斜面顶端有一光滑定滑轮，一轻绳跨过滑轮，绳两端分别连接小物块A和B。已知斜面倾角θ=300，小物块A的质量为m，小物块B的质量为0.8m，小物块B距离地面的高度为h，小物块A距离定滑轮足够远。开始时，小物块A和小物块B位于同一水平面上，用手按住小物块A，然后松手。则下列说法正确的是（ ）‎ - 14 -‎ A. 松手瞬间，小物块A的加速度大小为g/6‎ B. 松手后，小物块A的机械能守恒 C. 小物块B落地前瞬间的速度大小为 D. 小物块A能够上升到的最高点距离地面的距离为5h/3‎ ‎【答案】AD ‎【解析】A：松手瞬间，对B受力分析可得，对A受力分析可得，联立解得：；故A正确。‎ B：松手后，绳的拉力对A做正功，小物块A的机械能增加；故B错误。‎ C：物块从开始下落到落地： ，解得：；故C错误。‎ D：物块A从开始运动到滑行时获得的速度，接下来继续滑行停止，则 ，解得：；小物块A能够上升到的最高点距离地面的距离为。故D正确。‎ ‎12. 如图所示，质量为m，电荷量为＋q的带电粒子，以不同的初速度两次从O点垂直于磁感线和磁场边界向上射入匀强磁场，在洛伦兹力作用下分别从M、N两点射出磁场，测得OM∶ON＝3∶4，粒子重力不计，则下列说法中不正确的是(　　) ‎ A. 两次带电粒子在磁场中经历的时间之比为3∶4‎ B. 两次带电粒子在磁场中运动的路程长度之比为3∶4‎ C. 两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为3∶4‎ D. 两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为4∶3‎ - 14 -‎ ‎【答案】AD ‎【解析】试题分析：粒子只受洛伦兹力，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律列式判断即可．‎ 解：A、粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：‎ qvB=m 解得：‎ R=∝v 周期：T=；故运动时间t1=t2==；‎ 故A错误；‎ B、由于轨道半径之比为3：4，故弧长之比为3：4，即路程之比为3：4，故B正确；‎ C、D、由于R=∝v 由于轨道半径之比为3：4，故速度之比为3：4；由于洛伦兹力F=qvB∝v，故洛伦兹力之比为3：4；‎ 故C正确，D错误；‎ 本题选错误的，故选：AD．‎ ‎13. 欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：‎ A．电池组（3 V，内阻1Ω） ‎ B．电流表（0～3 A，内阻0.0125Ω）‎ C．电流表（0～0.6 A，内阻0.125Ω）‎ D．电压表（0～3 V，内阻3 kΩ）‎ E．电压表（0～15 V，内阻15 kΩ）‎ F．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1 A）‎ G．滑动变阻器（0～2 000Ω，额定电流0.3 A）‎ H．开关、导线 ‎（1）滑动变阻器应选用的是__________________。（填写器材的字母代号）‎ ‎（2）实验电路应采用电流表___接法（填“内”或“外”），采用此接法测得的电阻值比其真实值偏___（填“大”或“小”），造成这种误差的主要原因是_______________。‎ - 14 -‎ ‎（3）设实验中，电流表、电压表的某组示数如下图所示，图示中I=____A，U=___V。‎ ‎（4）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变，请按要求在方框内画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图________。‎ ‎【答案】 (1). （1）F， (2). （2）外， (3). 小， (4). 电压表的分流作用 ； (5). （3）0.48， (6). 2.20 (7). （4）如下图所示.‎ ‎（3）电流表读数I=0.48A；电压表读数U=2.20V； （4）电流表外接又滑动变阻器分压接法，故电实验原理电路图如图： 点睛：电学实验要注意以下问题：（1）仪表的选择；（2）电路的接法；（3）数据的处理；要学会根据实验的原理同时结合安全性、准确性原则进行分析．‎ ‎14. 某同学设计的可调电源电路如图（a）所示，E=3V为无内阻的理想电源，R0=3为保护电阻，滑动变阻器的全电阻R=6Ω，P为滑片位于图示位置，闭合电键S.‎ - 14 -‎ ‎（1）用理想电压表测量A、P间的电压；将电压表调零，选择合理的档位，示数如图（b），电压值为_______V.‎ ‎（2）用理想电流表代替电压表接入相同位置，测得电流约为_____ A.（此问结果保留两位有效数字）。‎ ‎（3）若电源电路中不接入R0，则在使用过程中，存在________的风险（填“断路”或“短路”）.‎ ‎【答案】 (1). （1）1.30---1.32 (2). （2）0.59—0.60 (3). （3）短路 ‎【解析】试题分析：（1）由题，电压表选择的量程应为0-3V，其最小分度为0．1V，则图b中电压值为1．30V．‎ ‎（2）设变阻器触头左侧的电阻为R′，则 电压表的读数为；解得，‎ 用理想电流表代替电压表接入相同位置，由欧姆定律得：；‎ ‎（3）若电源电路中不接入R0，则在使用过程中，滑片移到B端时存在短路的可能．‎ 考点：闭合电路的欧姆定律 ‎15. 如图所示，水平地面上固定一个半径为R=0.8m的四分之一光滑圆轨道，圆轨道末端水平并与一个足够长的匀质木板的左端等高接触但不连接。木板的质量为M=2kg，其左端有一个处于静止状态的小物块a，质量为ma=1kg。现将一质量为mb=3kg的小物块b由圆轨道最高点无初速释放，并与物块a在圆轨道最低点发生碰撞，碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失(物块a、b可视为质点，重力加速度g取10m/s2).‎ ‎(1)求碰后瞬间两物块的速度大小；‎ - 14 -‎ ‎(2)若两个小物块a、b与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.3，木板与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1，求最终两个小物块a、b间的距离。‎ ‎【答案】(1) va＝6 m/s, vb＝2 m/s (2) ‎ ‎【解析】（1）对物块b由机械能守恒: 可得 ‎ 由动量守恒: ‎ 由能量关系: ‎ 解得: ‎ ‎（2）物块a、b做匀减速运动的加速度大小分别为 ‎ ‎ ‎ 木板做匀加速的加速度大小为 ‎ ‎ 设物块b与木板共速的速度为，时间为， ‎ 解得 ‎ ‎...............‎ ‎ 解得 ‎ 此过程中，物块a的加速度不发生变化，共需2s将速度减为零，所以a与b和板同时停 综上， ‎ ‎ ‎ - 14 -‎ ‎ ‎ 所以，距离 ‎ ‎16. 如图所示，由A、B两平行板构成的电容器，电容为C，原来不带电。电容器的A板接地，并且中心有一个小孔，通过这个小孔向电容器中射入电子，射入的方向垂直于极板，射入的速度为v0如果电子的发射是一个一个单独进行的，即第一个电子到达B板后再射第二个电子，并且所有和B板相碰的电子都留在B板上。随着电子的射入，两极板间的电势差逐渐增加，直至达到一个稳定值。已知电子的质量为m、电量为e，电子所受的重力可忽略不计，A、B两板的距离为L。‎ ‎（1）有n个电子到达B板上，这时两板间电场的场强E多大？‎ ‎（2）最多能有多少个电子和B板相碰？‎ ‎（3）到达B板的第1个电子在两板间运动的时间和最后一个电子在两板间运动的时间相差多少？‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】试题分析：（1）当B板上聚集了n个射来的电子时，两板间的电势差为：‎ 内部电场为匀强电场，场强为：‎ ‎（2）设最多能聚集N+1个电子，第N+1个射入的电子到达B板时速度减为零．此时两板间的电势差为：‎ 对此后再射入的电子，根据动能定理有-eU1=0-mv02‎ 联立解得：‎ - 14 -‎ 故最多能到达B板的电子数为Nm=N+1=‎ ‎（3）第一个电子在两板间作匀速运动，运动时间为：‎ 最后一个电子在两板间作匀减速运动，到达B板时速度为零，运动时间为：‎ 二者时间差为：△t=t2-t1=‎ 考点：带电粒子在电场中的运动 ‎17. 如图示，质量为m1的小球A用不可伸长的轻质细绳悬挂，从偏离竖直方向θ角位置静止释放，在最低点与静止小球B发生对心弹性碰撞, B球位于四分之一圆弧CD的圆心O处的光滑小支架上，圆弧半径与细绳长度均为R，OC边水平，B球质量为m2，A、B小球可视为质点，求 ‎（1）A球摆到最低点与B球发生碰撞前绳子的拉力大小F；‎ ‎（2）碰后B球的速度大小vB；‎ ‎（3）小球B到达圆弧面的最小动能EK ‎【答案】（1） （2） （3） ‎ ‎【解析】试题分析：根据机械能守恒求出速度，再根据牛顿第二定律求出拉力；碰撞过程中满足动量守恒和机械能守恒，即可求出碰后的速度；小球碰后做圆周运动，根据平抛公式再结合动能定理求出最小的动能。‎ ‎⑴小球A下降过程机械能守恒： ‎ 最低点由牛顿第二定律有：‎ 联立解得：‎ - 14 -‎ ‎（2）小球A下降过程机械能守恒： ‎ 解得： ‎ AB发生弹性碰撞瞬间：‎ 动量守恒： ‎ 机械能守恒：‎ 联立解得：‎ ‎（3）碰后小球平抛至圆弧时，设竖直位移为y,水平位移为x 则 ： ‎ 水平方向匀速： ‎ 竖直方向自由落体： ‎ 由以上联立解得：‎ 又由平抛过程机械能守恒有：‎ 联立以上解得：‎ 由数学知识可知当： ‎ 动能具有最小值，最小值为: ‎ 点睛：本题主要考查了机械能守恒、平抛运动和能量极值的求解问题，此题难度较大，需要要一定的数学功底。‎ ‎ ‎ - 14 -‎