河北省曲周县第一中学2020届高三上学期12月月考物理试题 19页

河北省曲周县第一中学2019-2020学年高三上学期 ‎12月月考物理试题 一、选择题 ‎1.飞机在启动阶段的运动可以看作匀加速直线运动，则下列说法中正确的是( ) ‎ A. 飞机在启动阶段任意时刻的速度与它所经历的时间成正比 B. 飞机在启动阶段任意时间段的位移与时间段长度成正比 C. 飞机在启动阶段任意时刻的动能与它所经历的时间成正比 D. 飞机在启动阶段任意时刻的动量与它所经历的时间的二次方成正比 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据v=at可知，飞机在启动阶段任意时刻的速度与它所经历的时间成正比，选项A正确；‎ B．根据x=at2可知，飞机在启动阶段任意时间段的位移与时间段长度不是成正比，选项B错误；‎ C．根据，则飞机在启动阶段任意时刻的动能与它所经历的时间平方成正比，选项C错误；‎ D．根据可知，飞机在启动阶段任意时刻的动量与它所经历的时间成正比，选项D错误；‎ 故选A.‎ ‎2.质量一定的某物体放在粗糙的水平面上处于静止状态，若用一个方向始终沿水平方向，大小从零开始缓慢增大的变力作用在物体上，物体的加速度与的关系图像如图所示，取g=‎10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列正确的是( )‎ A. 物体的质量为‎4kg B. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.2‎ C. 物体与水平面间最大静摩擦力为20N D. 为20N时物体的速度为‎8m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据牛顿第二定律结合图象可知，‎ F1-μmg=ma1‎ F2-μmg=ma2‎ 代入数据得：‎ ‎5-μmg=‎‎0.5m ‎20-μmg=‎‎8m 解得：‎ m=‎2kg，μ=0.2‎ 故A错误，B正确； C．最大静摩擦力f=μmg=4N，故C错误； D．由图可知，为20N时物体的加速度为‎8m/s2，但是不能确定速度，故D错误。‎ 故选B.‎ ‎3.如图所示，两个固定的相同细环相距一定的距离，垂直于线，同轴放置，、分别为两环的圆心，两环分别带有均匀分布的等量异种电荷，一带正电的粒子从很远处沿轴线飞来并穿过两环。不计粒子重力，则在带电粒子运动过程中( )‎ A. 在点粒子加速度方向向右 B. 从到过程中粒子电势能一直增加 C. 整个过程中动能最小的点存在于轴线、中间 D. 轴线上点右侧、点左侧都存在场强为零的点 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在O1点时，右环上电荷由于关于O1对称，所以其在O1产生的电场强度为0，而-Q各点在O1产生的场强水平向左，故+q在O1点所受电场力方向向左，故加速度的方向水平向左，故A错误；‎ B．在+q从O1向O2运动的过程中+Q对+q的电场力向左，-Q对+q的作用力方向也向左，故电场力对+q始终做正功，故+q的动能一直增加，电势能一直减小，选项B错误；‎ C．根据可知在O1右侧+Q产生的场强的先增大后减小且一直减小到0，而-Q的场强大多数情况下小于+Q产生的电场但场强却不会为0，故合场强为0的位置应该在O1的右侧，而在合力为0之前合外力做负功，动能持续减小，之后合力做正功，动能增大，故动能最小的点在O1的右侧，故C错误；‎ D．根据可知在O1右侧+Q产生的场强的先增大后减小且一直减小到0，而-Q的场强大多数情况下小于+Q产生的电场但场强却不会为0，故合场强为0的位置应该在O1的右侧，同理O2的左侧也有场强为0的位置，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎4.如图所示，在竖直平面内有一个半径为的圆弧轨道。半径水平、竖直，一个质量为的小球自正上方点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点时恰好对轨道没有压力，已知，重力加速度为，则小球从到的运动过程中克服摩擦力做功( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】小球在B时恰好对轨道没有压力，重力提供向心力，由牛顿第二定律得：‎ 从P到B的过程，由动能定理可得：‎ ‎ ‎ A．，与结论不相符，选项A错误；‎ B．，与结论不相符，选项B错误；‎ C．，与结论相符，选项C正确；‎ D．，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选C.‎ ‎5.2017年诺贝尔奖授予美国科学家雷纳·韦斯、巴里·巴里什和吉普·索恩。以表彰他们为“激光干涉引力波天文台”（LIGO）项目和发现引力波所做的贡献。引力波的发现将为人类探索宇宙提供新视角，这是一个划时代的发现。中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，通过计算可知其最小密度为kg/m3时才能维持自转而不瓦解。它自转过程中会辐射出引力波，该引力波的频率与中子星自转率具有相同的数量级，则根据题目所给信息估算该引力波频率的数量级是( )（引力常数）‎ A B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设位于赤道处的小块物质质量为m，物体受到的中子星的万有引力恰好提供向心力，这时中子星不瓦解且有最小密度，由万有引力定律结合牛顿第二定律得：‎ 又因， 由以上式得：‎ A．，与结论不相符，选项A错误；‎ B．，与结论不相符，选项B错误；‎ C．，与结论不相符，选项C错误；‎ D．，与结论相符，选项D正确；‎ 故选D.‎ ‎6.如图甲所示，线圈与导线相连，线圈内有随图乙所示规律变化的磁场，规定磁场向下为正方向，则下列叙述正确的是( )‎ A. 0~1s内某时刻闭合开关，小磁针的N极将垂直纸面向里偏转 B. 1~2s内某时刻闭合开关，小磁针的N极将垂直纸面向里偏转 C. 2~3s内某时刻闭合开关，小磁针的N极将垂直纸面向里偏转 D. 3~4s内某时刻闭合开关，小磁针的N极将垂直纸面向里偏转 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．0~1s内某时刻闭合开关，根据楞次定律可知，产生的感应电流从a到b，则由安培定则可知ab导线下面的磁场向里，则小磁针的N极将垂直纸面向里偏转，选项A正确；‎ B．1~2s内某时刻闭合开关，根据楞次定律可知，产生的感应电流从a到b，则由安培定则可知ab导线下面的磁场向里，小磁针的N极将垂直纸面向里偏转，选项B正确；‎ C．2~3s内某时刻闭合开关，根据楞次定律可知，产生的感应电流从b到a，则由安培定则可知ab导线下面的磁场向外，小磁针的N极将垂直纸面向外偏转，选项C错误；‎ D．3~4s内某时刻闭合开关，根据楞次定律可知，产生的感应电流从b到a ‎，则由安培定则可知ab导线下面的磁场向外，小磁针的N极将垂直纸面向外偏转，选项D错误；‎ 故选AB.‎ ‎7.如图所示，在光滑水平面上，有竖直向下的匀强磁场，分布在宽度为L的区域内，两个边长均为a（aL的区域内有一方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场．某时刻，一带正电的粒子从坐标原点，以沿x轴正方向的初速度进入电场；之后的另一时刻，一带负电粒子以同样的初速度从坐标原点进入电场．正、负粒子从电场进入磁场时速度方向与电场和磁场边界的夹角分别为60°和30°，两粒子在磁场中分别运动半周后恰好在某点相遇．已知两粒子的重力以及两粒子之间的相互作用都可忽略不计．求：‎ ‎（1）正、负粒子的比荷之比：；‎ ‎（2）正、负粒子在磁场中运动的半径大小；‎ ‎（3）两粒子先后进入电场的时间差．‎ ‎【答案】（1）：（2），    （3）   ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）设粒子进磁场方向与边界夹角为θ，‎ ‎     ‎ ‎  ‎ ‎   ‎ 联立可得 ‎ 所以：=：   ‎ ‎（2）磁场中圆周运动速度，，   ‎ ‎ ，‎ ‎，‎ ‎   ‎ 两粒子离开电场位置间的距离    ‎ 根据题意作出运动轨迹，两粒子相遇在P点 由几何关系可得 ，    ‎ ‎，    ‎ ‎（3）两粒子在磁场中运动时间均为半个周期 ‎    ‎ ‎    ‎ 由于两粒子在电场中时间相同，所以进电场时间差即为磁场中相遇前的时间差 ‎ ‎[物理—选修3-3] ‎ ‎13.在一个玻璃瓶中装入半瓶水，然后用瓶盖使其密封，不久后瓶内水面上方就形成了水的饱和汽，已知水的饱和汽压随温度的升高而增大，则下列说法正确的是( )。‎ A. 此时瓶中上方空气的相对湿度是100%‎ B. 此时不再有水分子从液态水表面飞出进入气体 C. 若系统的温度升高，则瓶内气体对内壁的压强会减小 D. 若系统的温度降低，则瓶内水的饱和汽的密度会减小 E. 此时单位时间内从液态水表面飞出的水分子和从空气中飞进来的水分子数相同 ‎【答案】ADE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．瓶内水面上方就形成了水饱和汽时，瓶中上方空气的相对湿度是100%．故A正确；‎ B．拧紧瓶盖后的一小段时间内，瓶内气体没有达到饱和，故单位时间内进入水中的水分子数少于从水面飞出的分子数，故B错误；‎ CD．瓶内水的上方形成饱和汽后，由于气体中有大量的水蒸汽，故瓶内气压大于外界大气压；由于水的饱和汽压随温度的升高而增大，所以系统的温度升高，则瓶内气体对内壁的压强会增大，若系统的温度降低，则瓶内水的饱和汽的密度会减小，故C错误，D正确。‎ E．此时气体为饱和蒸汽，单位时间内进入水中的水分子数等于从水面飞出的分子数，故E正确。‎ 故选ADE。‎ ‎14.如图所示，固定的气缸Ⅰ和气缸Ⅱ的活塞用劲度系数为的轻质弹簧相连，两活塞横截面积的大小满足S1＝2S2，其中．两气缸均用导热材料制成，内壁光滑，两活塞可自由移动．初始时两活塞静止不动，与气缸底部的距离均为，环境温度为T0＝300 K，外界大气压强为 ‎，弹簧处于原长．现只给气缸Ⅰ缓慢加热，使气缸Ⅱ的活塞缓慢移动了‎5cm．已知活塞没有到达气缸口，弹簧能保持水平，气缸内气体可视为理想气体．求此时：‎ ‎(a)弹簧的形变量；‎ ‎(b)气缸Ⅰ内气体的温度．‎ ‎【答案】(1) （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(a)初始时弹簧处于原长说明两气缸内气体压强均为 加热后，对气缸Ⅱ的活塞受力分析得 ‎ …………① ‎ 对气缸Ⅱ内气体，由玻意耳定律 ‎ …………② ‎ 联立解得 ‎（b）对气缸Ⅰ内气体，由理想气体状态方程 ‎ …………③‎ 对气缸Ⅰ的活塞受力分析得 ‎ …………④ ‎ 由几何关系 ‎ …………⑤ ‎ 联立解得 ‎[物理—选修3-4]‎ ‎15.某时刻一列机械波波形如图所示，与两质点相距‎1m，此时点速度方向沿轴向上，经过0.02s，质点第一次到达波峰。此波沿轴______（填“正”或“负”）方向传播，波的传播速度为m/s，经过0.04s，质点速度沿轴______（填“正”或“负”）方向。‎ ‎【答案】 (1). 负 (2). 正 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1][2]．由点向上振动，可判定波沿-x方向传播，又由波动图象看出，波长，经0.02s质点第一次到达最大位移处，则0.02s=T/4，，所以波速 经，质点处在平衡位置，速度沿+方向。‎ ‎16.如图所示，半径为的半圆形玻璃砖，其中，为上一点，，从点和点分别发射出两束不同的光线和，经玻璃砖折射后均与平行射出，已知玻璃砖对光线的折射率为，PM、照到玻璃半圆面上的入射角不同，光线以60°入射角进入玻璃，光线以53°入射角进入玻璃，已知，求：‎ ‎①玻璃砖对PM光线的折射率；‎ ‎②两条出射光线间的距离。‎ ‎【答案】①②1.1‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①如图，在中，根据正弦定理得 故 玻璃砖对光线的折射率 ‎②由折射定律公式 解得 两条出射光线间的距离 解得 ‎ ‎