河北省大名一中2020届高三物理上学期12月月考模拟试题(含解析)2439.pdf

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1、 河北省大名一中2020届高三物理上学期12月月考模拟试题（含解析）一、选择题 1.楞次在利用如图所示的装置探究判断产生感应电流方向的规律时，下列说法正确的是（）A.线圈中的感应电流产生的磁场总是与磁铁产生的磁场方向相反 B.线圈中的感应电流产生的磁场总是与磁铁产生的磁场方向相同 C.不管哪个磁极在下，只要磁铁向下插入线圈，线圈中就会产生如图所示的感应电流 D.只有 N 极在下插入线圈或 S 极在下拔出线圈时，线圈中才产生如图所示的感应电流【答案】D【解析】【详解】AB线圈中的感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化，当原磁场减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，当原磁场增强时，感应电流的磁场

2、与原磁场方向相反，A、B错误；CD 根据楞次定律可知只有 N 极在下插入线圈或 S 极在下拔出线圈，线圈中才产生如图所示的感应电流，C 错误，D 正确。故选 D.2.质量均为 1kg 的两物体 A、B 在水平力F1和F2的作用下做加速运动，外力撤去后，二者在水平面上逐渐停止运动，其运动图像如图中ab所示，g=10m/s2,则以下说法中正确的是()A.物体与水平面的动摩擦因数为 0.2 B.作用于 A 物体的外力F1=53N C.作用于 B 物体的外力F2=2N D.A 物体的总位移为 4.5m【答案】B【解析】【详解】A由撤去后物体运动情况分析可知加速度a2=1m/s2；又ag则物体与水平面的

3、动摩擦因数为 0.1，选项 A 错误；BC对 A、B 物体分析 Fmgma vat 则外力 83AFN 53BFN 选项 B 正确，C 错误；D图像与t轴所围的面积可知A物体总位移为 5m，选项 D 错误。故选 B 3.如图所示，质量为 M 劈体 ABCD 放在水平地面上，表面 AB、AC 均光滑，且 ABCD，BDCD，AC 与水平面成角 质量为 m 的物体（上表面为半球形）以水平速度 v0冲上 BA 后沿 AC 面下滑，在整个运动的过程中，劈体 M 始终不动，P 为固定的弧形光滑挡板，挡板与轨道间的宽度略大于半球形物体 m 的半径，不计转弯处的能量损失，则下列说法中正确的是 A.水平地面对

4、劈体 M 的摩擦力始终为零 B.水平地面对劈体 M 的摩擦力先为零后向右 C.劈体 M 对水平地面的压力大小始终为(M+m)g D.劈体 M 对水平地面的压力大小先等于(M+m)g，后小于(M+m)g【答案】D【解析】【详解】把物体m劈体M视为整体分析，物体 m 在 AB 面上做匀速直线运动，因此整体合外力为零，因此水平地面对物体没有摩擦力的作用，地面对斜劈的压力大小为Mm g；当物体 m 在斜面 AC 上运动时，物体沿斜面向下做匀加速直线运动，因此加速度可分解为水平向右和竖直向下，因此水平面对斜劈的摩擦力向左，整体处于失重状态，因此斜劈 M 对水平地面的压力小于Mm g，因此 ABC 错误，

5、D 正确 4.如图所示，理想变压器原线圈输入交流电压如下图乙所示，副线圈中装有单刀双掷开关 s，电流表、电压表均为理想电表，Rt为热敏电阻，S 掷 a 时原副线圈匝数比1251nn则以下分析正确的是（）A.S 接在a端，电压表示数为 222V B.S 接在a端，Rt温度升高时,电流表示数变大，电压表读数变小 C.S 接在a端，Rt温度升高时，变压器原线圈输入功率变大 D.S 由a端转换为b端时，电压表示数变大 【答案】C【解析】【详解】A由1212UUnn可得 S 掷a时电压表示数为 22V，选项 A 错误；BCS接在a端，Rt温度升高时，电阻变小，由1212UUnn可知副线圈电压不变，则电流

6、表读数变大，变压器输出功率最大，则输入功率变大，选项 B 错误，C 正确；DS由a端转换为b端时，副线圈接入匝数减小，电压降低，电压表示数变小，选项 D 错误。故选 C.5.如图是两等量异种点电荷，以两电荷连线的中点O为圆心画出半圆，在半圆上有a、b、c三点，b点在两电荷连线的垂直平分线上，下列说法正确的是()A.a点的电场强度大于c点 B.ac两点的电势相同 C.正电荷在a点的电势能大于在b点的电势能 D.将正电荷由O移到b静电力做正功【答案】C【解析】【详解】A由电场分布的对称性可知，a、c两点的电场强度相同，A 错误；B电场方向由ac，故ac，B 错误；C因ab，由WabqUab知，Wa

7、b0，故正电荷在a点的电势能大于在b点的电势能，C 正确；D因UOb0，故将正电荷由O移到b静电力不做功，D 错误 故选 C.6.如图所示，空间有一垂直纸面的磁感应强度为 0.5T 的匀强磁场，一足够长的绝缘木板静止在水平面上，木板左端放置滑块，已知木块与滑块质量均为 0.2kg，滑块所带电荷量 q=+0.4C，滑块与绝缘木板、木板与地面之间的动摩擦因数均为 0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。t=0 时对木板施加方向水平向左的力作用，使木板做匀加速运动，已知力F的大小随时间变化关系如图所示，g取 10m/s2。则下列说法不正确的是（）A.木板的加速度为 2m/s2，滑块离开木

8、板时速度为 16m/s B.t=3s 后滑块和木块有相对运动 C.滑块开始做匀加速运动，后做加速度减小的变加速运动，最后做速度为 10m/s 的匀速运动 D.滑块离开木板时，力F的大小为 1.4N【答案】A【解析】【详解】B根据题意可知木板始终做匀加速运动，且t=0 时滑块不受洛伦兹力作用，则对整体有：22Fmgma 由图像可知此时拉力为 2.8N，代入可得：a=2m/s2，根据题意可知，当滑块与木板恰好发生相对运动时：()mgqvBma 解得：v=6m/s 由v=at，可知t=3s，B 正确，不符合题意；AC此后速度继续增加，摩擦力继续减小，则加速度减小，当二者分离时有：mgqv B 解得

9、10vm/s C 正确，不符合题意，A 错误，符合题意；D由于木板一直做匀加速运动，故滑块离开木板后，对木板有：Fmgma 解得 1.4FmgmaN D 正确，不符合题意。故选 A.7.如图所示，一质量为m的滑块以初速度v0从固定于地面的斜面底端A开始冲上斜面，到达某一高度后返回A，斜面与滑块之间有摩擦下图中分别表示它在斜面上运动的速度v、加速度a、势能Ep和机械能E随时间的变化图象，可能正确的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】B由牛顿第二定律可知，滑块上升阶段有；mgsin Ffma1 下滑阶段有；mgsin Ffma2 因此a1a2，B 选项错误；A当上滑和下滑时，速度图象的

10、斜率不同，故 A 选项错误；C重力势能先增大后减小，且上升阶段加速度大，势能变化快，下滑阶段加速度小，势能变化慢，故选项 C 正确 D由于摩擦力始终做负功，机械能一直减小，故选项 D 错误；故选 C.8.目前美国宇航局和欧洲空间局正在推进 LISA 激光干涉空间天线计划，欧洲航天局计划在 2034 年发射更先进的引力波天文台，进一步激发起世界各国探索宇宙的热情。如图所示为一恒星系统的示意图，A、B、C 为该星系的 3 颗行星，在同一平面内环绕中央恒星 O 近似做圆周运动，其中 A、B 两行星的质量较大，离恒星较近，C 质量较小，离恒星较远。天文学家观测得到 A、B、C 三行星运动的轨道半径分别

11、为1r：2r：3r=1：4：16，其中 C 行星的公转周期为 T。并观测发现，中心恒星实际也有周期性振动，天文学家认为形成这种现象的原因可能是 A、B 的万有引力引起中心恒星的振动，则由此可推知恒星的振动周期可能为 A.56T B.72T C.104T D.4T【答案】AB【解析】【详解】由开普勒第三定律32113222rTrT，求得 64ATT 8BTT 分两种情况：如果行星 A、B 同方向旋转，有 22()2ABtTT 解得 56Tt；如果行星 A、B 反方向旋转，有 22()2ABtTT 解得 72Tt A56T，与结论相符，选项 A 正确；B72T，与结论相符，选项 B 正确；C104

12、T，与结论不相符，选项 C 错误；D4T，与结论不相符，选项 D 错误；故选 AB.9.某同学将质量为m的一瓶矿泉水竖直向上抛出，水瓶以5g4的加速度匀减速上升，上升的最大高度为 H，水瓶往返过程受到的阻力大小不变。则（）A.上升过程中矿泉水的动能改变量为mgH B.上升过程中矿泉水的机械能减少了4mgH C.水瓶落回地面时动能大小为34mgH D.水平上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态【答案】BC【解析】【详解】A上升过程合外力(mg+f)=54mg做负功54mgH，上升过程矿泉水的动能减少量等于54mgH，选项 A 错误；B上升过程机械能的增量等于除重力以外的力（阻力）做功4mgH

13、，机械能减少4mgH，选项 B 正确；C下落过程合外力（mg-f）=34mg，做正功34mgH，由动能定理可知，下落过程动能增加量为34mgH，落地时动能为34mgH，选项 C 正确；D矿泉水全程加速度竖直向下，始终处于失重状态。故选项 D 错误。故选 BC.10.如图，有一截面为矩形有界匀强磁场区域ABCD，AB=3L，BC=2L在边界AB的中点上有一个粒子源，沿与边界AB并指向A点方向发射各种不同速率的同种正粒子，不计粒子重力，当粒子速率为v0时，粒子轨迹恰好与AD边界相切，则（）A.速率小于v0的粒子全部从CD边界射出 B.当粒子速度满足0023vvv时，从CD边界射出 C.在CD边界上

14、只有上半部分有粒子通过 D.当粒子速度小于023v时，粒子从BC边界射出【答案】BC【解析】【详解】ABC如图，由几何知识可知，与 AD 边界相切的轨迹半径为 1.5L，与 CD 边界相切的轨迹半径为L；由半径公式：mvRqB可知轨迹与 CD 边界相切的粒子速度为023v，由此可知，仅满足0023vvv的粒子从 CD 边界的 PD 间射出，选项 A 错误，BC 正确；D由上述分析可知，速度小于023v的粒子不能打出磁场，故选项 D 错误。故选 BC.二、非选择题 11.同学们通过实验探究发现：弹簧弹力与弹簧伸长量成正比，比例系数称为劲度系数。某 实验小组进一步想探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关

15、，首先他们猜想可能与弹簧长度有关，于是他们找到几根相同的弹簧，分别测出一根弹簧、两根弹簧串联，三根弹簧串联情况下弹簧的劲度系数，并作出了弹簧进度系数 k 与弹簧长度的关系图像如图，于是他们猜想弹簧的劲度系数可能与弹簧长度成反比。你认为要验证该小组同学的猜想是否正确，应该做_的关系图像。你认为弹簧的劲度系数与弹簧长度的关系为：_ 【答案】(1).k-1L或1k-L (2).弹簧的劲度系数与弹簧的长度成反比【解析】【详解】1直线图像更容易分析数据的准确性，若弹簧的劲度系数与弹簧长度成反比的结论成立，则 k-1L或1k-L 的图像是过原点的直线，因此应该做 k-1L或1k-L 关系图像；2因为弹簧均

16、匀伸长，受相同的力，弹簧长度加倍，伸长量加倍，由Fkx可知：弹簧的劲度系数与弹簧的长度成反比。12.某同学要测量电源的电动势E和内电阻r（E约为 5v，内阻约为 2），实验台上现有器材为：量程为 0.6A 内阻较小的电流表一只，量程分别为 3v 和 15v 两量程内阻足够大的电压表电压表一只，0-20 变阻器，固定电阻R1=15、R2=50、R3=100，该同学为了准确测出此电源的电动势和内阻，采用了如图 1 所示电路。（1）电路中的固定电阻R应选用_。（2）请将该同学未联成的实物图连接完整。（）（3）该同学利用测出的多组数据描出的伏安特性曲线如图 3，则此电源的电动势为_v，内阻为_。【答案

17、】(1).R1 (2).(3).5.1 (4).2.0【解析】【详解】（1）1由于电压表的两个量程不合适，3V 太小，15V 太大，故需要与电源串联一电阻分得部分电压，使用电压表 3V 量程测量更准确，当变阻器取最大阻值 20 时电压表示数最大，由串联电路电压分配与电阻成正比，可知20vvUEUR，解得：R=40/3，故选用电阻R1。（2）2连线如图，电压表选用 3V 量程.（3）34由图 3 读得，纵轴截距 5.1V，故电源电动势 5.1V，横轴截距为 0.30A，则电源内阻5.11520.3r .13.如图所示,静止在光滑水平面上的长木板B,质量2Mkg,长14.5lm,与B等高的固定平台

18、CD长23lm，平台右侧有一竖直放置且半径1Rm的光滑半圆轨道DEF.质量1mkg的小滑块A以初速度06m/s从B的左端水平滑上B,随后AB、向右运动,长木板B与平台CD碰撞前的瞬间,小滑块A的速度大小为4m/sA,此时AB、还未达到共同 速度.设长木板B与平台碰撞后立即被锁定,小滑块A可视为质点,小滑块A与平台B之间的动摩擦因数10.2小滑块A与平台CD之间的动摩擦因数20.1，0.5xm，210m/sg，求：(1)长木板B与平台碰撞前的瞬间,B的速度大小；(2)小滑块A最终停在离木板B左端多远处?【答案】（1）1m/s（2）3.5m【解析】【分析】（1）B 与平台 CD 碰撞前瞬间，A、B

19、 还未达到共同速度对 B，运用动能定理求 B 的速度大小（2）根据能量守恒定律求出 B 与平台碰撞前 A 相对 B 发生的位移，对滑块从平台 C 点运动到 D 的过程中，在到最高点的过程中运用动能定理列式，求出小物块 A 在半圆轨道上达到的最大高度再对物块 A 过 C 之后在 B 上运动的过程使用动能定理即可求解【详解】（1）B 与平台 CD 碰撞时，A、B 还未达到共同速度设 B 与档板碰撞前瞬间速度大小为 vB，由动能定理有：1mgs=12MvB2 代入数据解得：vB=1m/s（2）B 与平台碰撞前 A 相对 B 发生的位移为 x，根据能量守恒定律有：1mgx=12mv02-12mvA2-

20、12MvB2 代入数据解得：x=4.5m 即 B 与平台碰撞时，A 恰好到达平台左端 设 A 在半圆形轨道上能到达的最大高度为 h，则由动能定理有：-2mgl2-mgh=0-12mvA2 代入数据解得：h=0.5mR 故 m 到达最高点后沿半圆形轨道返回 设 A 到达 C 点时速度为 vC，由动能定理有：mgh-2mgl2=12mvC2 代入数据解得：vC=2m/s A 过 C 之后在 B 上运动的距离为l，有：-1mgl=-12mvC2 解得：l=1m，即 A 最终停在离 B 木板左端 3.5m 处 14.如图所示在水平地面上固定一个半径为R的半圆形轨道，其中圆弧部分光滑，水平段长为L，一质

21、量为m的小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水平轨道的最右端，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为，现突然释放小物块，小物块被弹出，恰好能够到达圆弧轨道的最高点A，取g10 m/s2，且弹簧长度忽略不计，求：（1）小物块的落点距O的距离；（2）小物块释放前弹簧具有的弹性势能 【答案】（1）2R（2）52mgRmgL【解析】【详解】设小物块被弹簧弹出时的速度大小为v1，到达圆弧轨道的最低点时速度大小为v2，到达圆弧轨道的最高点时速度大小为v3.（1）因为小物块恰好能到达圆弧轨道的最高点，故向心力刚好由重力提供，有 23mvmgR 小物块由A射出后做平抛运动，由平抛运动的规律有 xv3t 2R12gt2

22、联立解得：x2R 即小物块的落点距O的距离为 2R.（2）小物块在圆弧轨道上从最低点运动到最高点的过程中，由机械能守恒定律得 12mv22mg2R12mv32 小物块被弹簧弹出到运动到圆弧轨道的最低点的过程由功能关系得：22121122mvmvmgL 小物块释放前弹簧具有的弹性势能就等于小物块被弹出时的动能，故有 2112pEmv 由联立解得：Ep52mgRmgL.15.如图 1 所示，一对光滑的平行导轨（电阻不计）固定在同一水平面，导轨足够长且间距L=0.5m 左端接有阻值为R=4 的电阻，一质量为m=1kg 长度也为L的金属棒MN放置在导轨上，金属棒的电阻r=1，整个装置置于方向竖直向上的

23、匀强磁场中，金属棒在水平向右的外力F作用下由静止开始运动，拉力F与导体棒速率倒数关系如图 2。求：（1）v=5m/s 时拉力的功率；（2）匀强磁场的磁感应强度；（3）若经时间t=4s 导体棒达到最大速度，在这段时间内电阻R产生的热量为多大？【答案】（1）20w；（2）2.0T；（3）24J【解析】【详解】（1）由图 2 可知，F与v成反比，又P=Fv，拉力功率不变，当v=10m/s 时，拉力F=2.0N，解得：P=20W（2）由图 2 可知，导体棒的最大速度为vm=10m/s，此时，E=BLvm EIRr F安=BIL=F P=Fvm 解得：B=2.0T (3)由功能关系：212mPtQmv总

24、 RRQQRr总 解得：QR=24J 16.如图矩形区域abcd为有界匀强电场、匀强磁场的边界，bd对角线为电场和磁场的分界线，且与bc边夹角为 600，bc=5m，电场强度为E=6.0104N/C。在bc边界上P点有一放射源在纸面所在平面内向磁场中的个方向发射质量为m=1.010-20kg、电荷量为q=1.010-12C的正电粒子，bP=4 3m3。已知射入电场的粒子在磁场中运动的最长时间为610 s。求：（1）匀强磁场的磁感应强度及粒子的速度大小；（2）射入电场的粒子在磁场中运动的最短时间及此粒子射出电场的位置 【答案】（1）1.010-2T，2.0106m/s；（2）610 s3，粒子射

25、出电场的位置在ab边界上距b点 1.25m 处 【解析】【详解】（1）由题意可知沿Pc方向射入磁场的粒子，在磁场中运动时间最长，且运动时间为半个周期，由 2mvqvBR 2 RTv 2mTt R=tan602bPo=2m R+bPbc 解得：B=1.010-2T v=2.0106m/s(2)运动时间最短的粒子轨迹弧最短，弦长最短，设在N点进入电场，则PN垂直bd，如图，PN=bPsin60=2m=R，所以粒子偏转了 60圆心角，t=T/6=6310 s 三角形OPN为等边三角形，O为轨迹圆心，由几何知识可知，过 N 点的速度垂直电场方向，粒子做类平抛运动 bP-PNsin60=vt2 设粒子从A点射出电场，则有：PNcos60-bA=2212at qEam 解得：bA=1.25m 粒子射出电场的位置在ab边界上距b点 1.25m 处。