福建省2020届高三物理12月月考试题（附答案Word版）

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 2 mgd 8 3mgd(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＝1 3 ，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。 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。 B x y A C D(2l0，-3l0) -l0 l0 O 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) 　 I1 I2－I1(R0＋r1)(2 分) 15.（8 分）解析：(1)I＝ E R＋R0＋r＝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＝1 2mv20 得 v0＝ 2gL ( 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＝mv20 R 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＝1 2gt2 水平分位移：L＝v0 2t (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(－v0 2)＋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：1 2·3mv21＝1 2(3m＋6m)v22＋μ·3mgs (1 分) 联立解得：s＝L 2 (1 分) 由 s