2019.12高三年级质量检测物理试题及答案

12019—2020学年度第一学期12月质量检测高三年级物理学科试卷2019．12（考试时间90分钟满分100分）一、本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。1.自然界中某量D的变化量可以记为ΔD，发生这个变化所用的时间间隔可以记为Δt，当Δt极小时，变化量ΔD与Δt之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。变化率在描述各种变化过程时起着非常重要的作用，下列哪些概念的物理意义与变化率无关（）A.速度B.加速度C.力D.冲量2.匀变速直线运动是加速度恒定的直线运动，速度随时间是均匀变化的。我们可以用研究匀变速直线运动的方法，来研究加速度随时间均匀变化的非匀变速直线运动。例如，一个物体从静止开始做加速直线运动，其加速度随时间的变化规律为a=kt，关于物体的运动，下列说法错误的是（）A.a-t图像的斜率表示加速度随时间的变化率B.a-t图像与坐标轴围成的面积表示物体在该段时间Δt内速度的变化量ΔvC.经过一段时间t，物体的速度增加到D.经过一段时间t，物体的位移为3．应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如你用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于苹果从最高点c到最右侧点d运动的过程，下列说法中正确的是（）A．苹果先处于超重状态后处于失重状态B．手掌对苹果的摩擦力越来越大C．手掌对苹果的支持力越来越小D．苹果所受的合外力越来越大4.如图所示，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动．质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端．现用外力作用在两物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块()A．最大速度相同B．最大加速度相同2C．上升的最大高度不同D．重力势能的变化量不同5.如图所示，将一光滑的质量为m半径为R的半圆槽置于光滑水平面上，在贴槽的左侧摆放一个质量为m的物块，今让一质量也为m的小球从左侧槽口A从静止释放，与半圆槽相切自A点进入槽内，则以下结论中不正确的是（）A.小球在半圆槽内第一次由A到最低点B的运动过程中，槽的支持力对小球不做功B.小球在半圆槽内第一次由A到最低点B的运动过程中，小球和半圆槽先失重后超重C.小球第一次运动到半圆槽的最低点B时，小球与槽的速度大小之比为2:1D.小球向右运动不能到达半圆槽右侧槽口C6．如图所示，M、N为两个带有等量同种电荷的点电荷，O点是它们之间连线的中点，A、B是M、N连线中垂线上的两点，A点距O点较近。用EO、EA、EB和φO、φA、φB分别表示O、A、B三点的电场强度的大小和电势，下列说法中正确的是（）A．E0等于0B．EA一定大于EBC．φA一定大于φBD．将一电子从O点沿中垂线移动到A点，电场力一定不做功7.如图所示，O为椭圆ABCD的左焦点，在O点固定一个正电荷，某一负电荷M正好沿椭圆ABCD运动，这种运动与太阳系内行星的运动规律类似。下列说法正确的是（）A.负电荷M在A点的线速度小于C点的线速度B.负电荷M在A点的加速度小于C点的加速度C.负电荷M由A点运动到C的过程中电场力做正功，电势能増大D.若有另外一个负电荷N绕O点以OC半径做匀速圆周运动(图中未画出），不计电荷M、N之间的作用力，则M、N分别运动到C点时速度大小关系为vMvN8.有一种手电筒和台式电子钟都是使用1节干电池工作的。将新电池装在手电筒中，经过较长时间的使用，当手电筒的小灯泡只能发出微弱的光而不能正常使用时，把电池取出来，用电压表测其两端电压，电压表示数略小于1.5V。把这节旧电池装在台式电子钟却仍能使电子钟正常工作。由此推断下列说法正确的是（）A.旧电池的电动势比新电池的电动势小了许多B.台式电子钟的电阻比手电筒的电阻小很多C.台式电子钟的额定电压一定比手电筒小灯泡的额定电压小D.台式电子钟正常工作时的电流一定比手电筒正常工作时的电流小MNABO39．在如图所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小为fa、fb，由此推断这两段导线（）A．相互吸引，fafbB．相互排斥，fafbC．相互吸引，fafbD．相互排斥，fafb10．如图所示，圆心为O、半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子质量为m，电荷量为-q，从A点以一定的速度垂直磁场方向沿半径射入磁场中，并从C点射出，图中实线AC所示弧线为其运动轨迹。已知∠AOC=120，磁感应强度为B，不计粒子所受的重力。关于该粒子在磁场中的运动，下列说法中正确的是（）A．运动半径为rB．运动半径为rC．运动时间为D．运动时间为11.在高能物理研究中，回旋加速器起着重要作用，其工作原理如图所示。D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中。中央O处的粒子源产生的α粒子，在两盒之间被电场加速，α粒子进入磁场后做匀速圆周运动。忽略α粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应。下列说法正确的是（）A．α粒子运动一个圆周之后，电场的方向必须改变B．α粒子在磁场中运动的周期越来越大C．磁感应强度越大，α粒子离开加速器时的动能就越大D．两盒间电势差越大，α粒子离开加速器时的动能就越大12．将一块长方体形状的半导体材料样品的表面垂直磁场方向置于磁场中，当此半导体材料中通有与磁场方向垂直的电流时，在半导体材料与电流和磁场方向垂直的两个侧面会出现一定的电压，这种现象称为霍尔效应，产生的电压称为霍尔电压，相应的将具有这样性质的半导体材料样品就称为霍尔元件。如图所示，利用电磁铁产生磁场，毫安表检测输入霍尔元件的电流，毫伏表检测霍尔元件输出的霍尔电压。已知图中的霍尔元件是N型半导体（它内部形成电流的“载流子”是电子）。图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。当开关S1、S2闭合后，电流表A和电表B、C都有明显示数，下列说法中正确的是（）E1铁芯ABCS1R1E2S2R21234霍尔元件O4A．电表B为毫安表，电表C为毫伏表B．接线端2的电势高于接线端4的电势C．若适当增大R1、减小R2，则电表C示数一定减小D．若调整电路，使通过电磁铁和霍尔元件的电流都与原电流方向相反，则2、4两接线端的电势高低关系也将发生改变根据下面材料回答第13、14两道题。在探究通电直导线受到的安培力F和电流强度I的关系的过程中，小明和小刚两位同学设计了如图甲所示的实验装置。将匝数为N、底边长度为L1的线圈与电流表、电源和滑动变阻器及开关组成一闭合回路，把线圈用轻细绳挂在力传感器的下端，使线圈处在由磁铁产生的磁场中，保持线框底边与磁场方向垂直，磁铁磁极与线框平面平行方向的宽度为L2，且L2L1。接通电路，适当调节滑动变阻器，当电流表的示数为I时，观察并记录力传感器此时的读数F。若认为两磁极间的磁场为匀强磁场，他们经过多次重复上述操作，测出在滑动变阻器接入电路的不同阻值下所对应的多组I和F的数据。13.小明同学用描点法画出F-I图象如图乙所示，其中的F0、F1和I1均为已知量。则下列说法正确的是（）A.由图象可以判定线框所受安培力方向为竖直向上B.通过线框底边电流方向为指向纸内C.线框所受重力的大小为F0D.则此匀强磁场的磁感应强度为14.小刚同学用同样的方法进行实验，只是所使用的器材不完全相同。他将据所测数据画出的F-I图象与小明的图象进行对比，发现在同一坐标系下两图线并不重合，如图丙所示，小刚的图象的纵轴截距为F0′，两图线在A点相交，图中的F0、F0′、F1和I1均为已知量。对两人的实验器材进行比较，根据图象可知（）A．所使用线圈的质量一定不同B．所使用的磁铁一定不同C．所使用电源的电动势一定不同D．所使用线圈的匝数一定不同MNABO图乙FIF1F0I1O图丙FIF1F0I1OF0′A5二、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的位置。15．（6分）如图甲所示为某同学研究物体加速度与力和质量关系的实验装置示意图，图乙是该装置的俯视图。两个相同的小车，放在水平桌面上，前端各系一条轻细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里可放砝码。两个小车通过细绳用夹子固定，打开夹子，小盘和砝码牵引小车同时开始做匀加速直线运动，闭合夹子，两小车同时停止运动。实验中可以通过在小盘中增减砝码来改变小车所受的合力，也可以通过增减小车中的砝码来改变小车的总质量。（1）下列说法正确的是A.实验时需要用秒表计时B．实验时两小车应从靠近夹子一端的同一标记处释放C．实验前一定要平衡小车运动过程中所受的阻力D.实验时悬挂重物质量应远远小于小车的质量（2）该同学记录的实验数据如下表所示，则下列说法中正确的是实验次数小车1总质量m1/g小车2总质量m2/g小车1受合力F1/N小车2受合力F2/N小车1位移x1/cm小车2位移x2/cm12502500.100.2020.139.822502500.100.3015.244.532502500.200.3019.830.842505000.100.1020.039.753004000.100.1020.315.163005000.100.1030.018.0A．研究小车的加速度与合外力的关系可以利用1、2、3三次实验数据B．研究小车的加速度与小车总质量的关系可以利用2、3、6三次实验数据C．对于“合外力相同的情况下，小车质量越大，小车的加速度越小”的初步判断，可以由第1次实验中小车1的位移数据和第6次实验中小车2的位移数据进行比较得出D．通过对表中数据的分析，可以判断出第4次实验数据的记录存在错误16.（12分）研究性学习小组的同学们用如图1甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r。实验室提供的器材如下：电压表，电阻箱（阻值范围0～999.9）；开关、导线若干。（1）请根据图1甲所示的电路图，在图1乙中画出连线，将器材连接成实验电路。霍尔元力器传OE1铁ABCSR1E2S2R21234细绳小车夹子乙甲6（2）某同学开始做实验，先把变阻箱阻值调到最大，再接通开关，然后逐次改变电阻箱接入电路的阻值R，读取与R对应的电压表的示数U，并将相应的数据转化为坐标点描绘在U-U/R图中。请将图1丙、丁中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图2所示的坐标系中（用“+”表示），并画出U-U/R图线；（3）根据图2中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值E=____V，内电阻测量值r=_____Ω。(保留3位有效数字)（4）实验设计和测量中都存在误差，对于本实验的误差，下列说法中正确的是（选填选项前的字母）。A．由于读数所引起的误差属于系统误差B．由于电压表内阻引起的误差属于系统误差C．利用图象法处理本实验数据可以减小偶然误差D．电压表的内阻越大，其引起的误差越小（5）不同小组的同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成了上述的实验后，发现不同小组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大。同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究，对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系，以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图3所示的P-R、P-U和P-I图象。若已知乙电池组的内电阻较大，则P-R图象是下列各图中的，P-U图象是下列各图中的，P-I图象是下列各图中的（选填选项下面的字母）。U/V/AUR图201.002.001.503.002.500.250.500.751.001.251.507三、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。将解答过程写在答题纸相应的位置。17.（8分）类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法。请你借鉴此方法，对比速度与位移的定义，根据解决下列问题。某同学实