2019届高三物理上学期12月测考题(含解析).doc

2019届高三物理上学期12月测考题(含解析)一、选择题1. 下列说法正确的是( )A. 牛顿在研究第一定律时利用了理想实验法B. 在探究求合力方法的实验中利用了控制变量法C. 电场力做功与重力做功都与运动路径无关,可以把这两种力用类比法研究D. 在探究加速度、力和质量三者关系时，先保持质量不变，研究加速度与力关系；后再保持力不变，研究加速度与质量关系，这是等效代替法【答案】C【解析】试题分析：伽利略在探究力和运动的关系时应用了理想实验法，选项A错误；在探究求合力方法的实验中利用了等效法，选项B错误；电场力做功与重力做功都与运动路径无关，可以把这两种力用类比法研究，选项C正确；在探究加速度、力和质量三者关系时，先保持质量不变，研究加速度与力关系；后再保持力不变，研究加速度与质量关系，这是控制变量法，选项D错误。考点：物理问题的探究方法.2. 某地区的地下发现了天然气资源,如图所示,在水平地面P点的正下方有一球形空腔区域内储藏有天然气.假设该地区岩石均匀分布且密度为,天然气的密度远小于,可忽略不计.如果没有该空腔,地球表面正常的重力加速度大小为g;由于空腔的存在,现测得P点处的重力加速度大小为kg(k1).已知引力常量为G,球形空腔的球心深度为d,则此球形空腔的体积是()A. B. C. D. 【答案】D【解析】如果将近地表的球形空腔填满密度为的岩石，则该地区重力加速度便回到正常值，因此，如果将空腔填满，地面质量为m的物体的重力为mg，没有填满时是kmg，故空腔填满后引起的引力为（1-k）mg；根据万有引力定律，有： 解得：故选D3. 如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑小球被轻质细线系住放在斜面上。细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢移动一段距离，斜面体始终静止移动过程中（ ）A. 细线对小球的拉力变大B. 斜面对小球的支持力变大C. 斜面对地面的压力变大D. 地面对斜面的摩擦力变大【答案】A【解析】设物体和斜面的质量分别为m和M，绳子与斜面的夹角为取球研究：小球受到重力mg、斜面的支持力N和绳子的拉力T，则由平衡条件得：斜面方向：mgsin=Tcos垂直斜面方向：N+Tsin=mgcos；使小球沿斜面缓慢移动时，增大，其他量不变，由式知，T增大由知，N变小，故A正确，B错误对斜面和小球整体分析受力：重力（M+m）g、地面的支持力N和摩擦力f、绳子拉力T，由平衡条件得f=Nsin，N变小，则f变小，N=（M+m）g+Ncos，N变小，则N变小，由牛顿第三定律得知，斜面对地面的压力也变小故CD错误故选A.点睛：本题采用隔离法研究两个物体的动态平衡问题，分析受力情况是基础，要根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解各个力的表达式进行分析4. 物块A、B的质量分别为m和2m，用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上。对B施加向右的水平拉力F，稳定后A、B相对静止地在水平面上运动，此时弹簧长度为 ；若撤去拉力F，换成大小仍为F的水平推力向右推A，稳定后A、B相对静止地在水平面上运动，此时弹簧长度为 。则下列判断正确的是( )A. 弹簧的原长为B. 两种情况下稳定时弹簧的形变量相等C. 两种情况下稳定时两物块的加速度不相等D. 弹簧的劲度系数为【答案】D【解析】以整体法为研究对象，根据牛顿第二定律得知，两种情况下加速度相等，而且加速度大小为设弹簧的原长为l0根据牛顿第二定律得：第一种情况：对A：k（l1-l0）=ma； 第二种情况：对A：k（l0-l2）=2ma ；由两式解得，故AC错误，D正确第一种情况弹簧的形变量为l=l1-l0=l1-l2；第二种情况弹簧的形变量为l=l0-l2=l1-l2；故B错误故选D.5. 利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面，如图，用两根长为的细线系一质量为的小球，两线上端系于水平横杆上，A、B两点相距也为，若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动，则小球运动到最低点时，每根线承受的张力为( )A. B. 3mgC. 2.5mg D. 【答案】A【解析】小球恰好过最高点时有：mg=m；解得：v1；根据动能定理得， ；在最低点，由牛顿第二定律得： ；联立得，T=2mg，故A正确，BCD错误故选A点睛：本题综合运用了动能定理和牛顿第二定律，知道细线拉着小球在竖直面内做圆周运动，最高点和最低点靠竖直方向上的合力提供向心力6. 在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（）A. 灯泡L变亮B. 电源的输出功率先变大后变小C. 电容器C上的电荷量减少D. 电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比恒定【答案】D【解析】试题分析：当滑动变阻器滑片P向左移动，其接入电路的电阻增大，电路总电阻R总增大，干路电流I减小，电源的内电压减小，路端电压增大，灯泡的功率P=I2RL，RL不变，则电流表读数变小，电压表读数变大，灯泡变暗故A错误当内、外电阻相等时，电源的输出功率最大由题意，灯炮L的电阻大于电源的内阻r，当R增大时，外电阻与电源内电阻的差值增大，电源的输出功率变小故B错误变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器上电压也增大，则其电荷量增大，故C错误根据闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir，则=r，即电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比等于电源的内电阻r，保持不变故D正确故选D考点：电路的动态分析7. 如图所示，三根长直导线通电电流大小相同，通电方向为b导线和d导线垂直纸面向里，C导线向纸外，a点为bd的中点，ac垂直bd，且ab=ad=ac。则a点磁感应强度的方向为：（ ） A. 垂直纸面指向纸外B. 垂直纸面指向纸里C. 沿纸面由d指向bD. 沿纸面由a指向c【答案】C【解析】用右手螺旋定则判断直导线产生的磁场方向，导线b在点a处的磁场方向竖直向下，导线d在点a处的磁场方向竖直向上，导线c在点a处的磁场方向水平向左，由于导线中电流相等且点a到三根导线距离相等，三个磁场大小相等，因此合成后的磁场方向向左，故C项正确。综上所述本题答案是：C。8. 如图所示，倾斜的传送带上有一工件始终与传送带保持相对静止，则（ ）A. 当传送带向上匀速运行时，物体克服重力和摩擦力做功B. 当传送带向下匀速运行时，只有重力对物体做功C. 当传送带向上匀加速运行时，摩擦力对物体做正功D. 不论传送带向什么方向运行，摩擦力都做负功【答案】C【解析】试题分析: A、当传送带向上匀速运行时，根据平衡条件知，摩擦力沿斜面向上，则摩擦力做正功，故不是克服摩擦力做功，A错误；B、当传送带向下匀速运行时，根据平衡条件知，摩擦力沿斜面向上，则摩擦力做负功，不是只有重力对物体做功，B错误；C、当传送带向上匀加速运行时，根据牛顿第二定律知合外力沿斜面向上，则摩擦力一定是沿斜面向上的，摩擦力做正功，C正确；D、由前面分析知摩擦力可以做正功，故D错误；故选C考点：考查功的计算；摩擦力的判断与计算【名师点睛】物体一起运动说明它们由共同的加速度，根据牛顿第二定律可以判断物体受到的摩擦力的方向，注意平衡状态下受力情况9. 实验小组利用DIS系统（数字化信息实验系统），观察超重和失重现象他们在学校电梯房内做实验，在电梯天花板上固定一个压力传感器，测量挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为10N的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上出现如图所示图线，根据图线分析可知下列说法正确的是 A. 从时刻t1到t2，钩码处于失重状态，从时刻t3到t4，钩码处于超重状态B. t1到t2时间内，电梯一定在向下运动，t3到t4时间内，电梯可能正在向上运动C. t1到t4时间内，电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下D. t1到t4时间内，电梯可能先加速向上，接着匀速向上，再减速向上【答案】AC【解析】在t1-t2时间内Fmg,电梯有向上的加速度,处于超重状态,A正确.因电梯速度方向未知,故当速度方向向上时,则为向上减速或向上加速,当速度方向向下时,则为向下加速或向下减速,C正确.10. 如图所示为一带电粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动时，其动能EK随位移x变化的关系图象，其0-x2段为曲线，x2-x3 段为直线，则下列说法正确的是( )A. x1处电场强度为零B. x2-x3 段电场强度不断增大C. 若0-x2 段曲线关于直线x=x1 对称，则0点的电势高于x2处的电势D. 粒子在x2-x3 段做匀加速直线运动【答案】AD【解析】试题分析：对于极短位移x内，由动能定理可得：qEx=Ek，得：，可见图象的斜率大小反映场强的大小，故x1处电场强度为零，x2x3段场强不变，是匀强电场，故A正确，B错误若0x2段曲线关于直线x=x1对称，可知粒子在O点和x2点两点动能的相等，由功能关系可得两点电势能相等，故电势相等，故C错误x2x3段为匀强电场，粒子做匀加速直线运动，故D正确故选：AD考点：电场强度；电势及电势能。11. 随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点。假设深太空中有一颗外星球，质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的1/2，则下列判断正确的（ ）A. 该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期B. 某物体在该外星球表面上所受重力是它在地球表面上所受重力的8倍C. 该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍D. 绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同【答案】BC【解析】试题分析：A、根据解得：T=而不知道同步卫星轨道半径的关系，所以无法比较该外星球的同步卫星周期与地球同步卫星周期关系，故A错误；B、根据解得：a=所以，故B正确；C、根据解得：v=，所以，故C正确；D、根据C分析可知：v=，轨道半径r相同，但质量不同，所以速度也不一样，故D错误故选BC12. 如图所示，足够长的传送带以恒定速率逆时针运行，将一物体轻轻放在传送带顶端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段物体与传送带相对静止，匀速运动到达传送带底端。下列说法正确的是( )A. 第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体做负功B. 第一阶段摩擦力对物体做的功大于第一阶段物体动能的增加量C. 第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加量D. 全过程物体与传送带间的摩擦生热等于从顶端到底端全过程机械能的增加量【答案】AC【解析】试题分析：对小滑块受力分析，受到重力、支持力和摩擦力，第一阶段传送带的速度大于物块的速度，所以摩擦力的方向向下，做正功；第二阶段物体与传送带相对静止，匀速运动到达传送带底端摩擦力一直沿斜面向上，故摩擦力一直做负功，故A正确；根据动能定理，第一阶段合力做的功等于动能的增加量，由于重力和摩擦力都做功，故第一阶段摩擦力对物体做的功小于第一阶段物体动能的增加，故B错误；假定传送带速度为v，第一阶段，小滑块匀加速位移，传送带位移x2=vt；除重力外其余力做的功是机械能变化的量度，故小滑块机械能增加量等于fx1；一对滑动摩擦力做的功是内能变化的量度，故内能增加量为：Q=fS=f（x2-x1）；故第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加；在第二阶段，摩擦力做负功，物体的机械能继续减小，但是静摩擦力的作用下，没有相对位移，不会产生热量故C正确，D错误故选AC。考点：功能关系【名师点睛】功是能量转化的量度，合力做功是动能变化的量度；除重力外其余力做的功是机械能变化的量度；一对滑动摩擦力做的功是内能变化的量度；本题关键分析清楚小滑块的运动情况，然后根据功能关系列式分析求解物体向上运动的过程中摩擦力始终做正功是该题的关键。13. 如图所示a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6V、4V和1.5V一质子从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动判断正确的是: ( )A. 质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eVB. 质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eVC. 质子经过等势面c时的速率为2.25vD. 质子经过等势面c时的速率为1.5v【答案】BD【解析】由运动到，则电场力做功为正功，则电势能减小，动能增加故A错误，B正确由到，；由到，；联立得：，故CD错误；故选B14. 如图所示，图线1、2分别表示导体A、B的伏安特性曲线，它们的电阻分别为R1、R2，则下列说法正确的是（ ）A. B. C. 将与串联后接于电源上，则电压比D. 将与并联后接于电源上，则电流比【答案】AC【解析】根据电阻的定义式R=得，根据图象可知，当电流都为1A时，电阻之比等于电压的反比，所以导体A、B的电阻故A正确，B错误；根据公式：U=IR，当两段导体中的电流相等时，他们的电压之比U1：U2=1：3故C正确；将与并联后接于电源上，则电流比I1：I2=3：1，D错误故选AC15. 某实验小组想测量木板对木块的摩擦力所做的功，装置如图所示，一木块放在粗糙的水平长木板上，左侧栓有一细线，跨过固定在木板边缘的滑轮与重物连接，木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连，长木板固定在水平实验台上。实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，下图给出了重物落地后打点计时器打出的纸带，系列小黑点是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。打点计时器所用交流电频率为50Hz，不计纸带与木块间的作用力。(1)可以判断纸带的_（左或右）端与木块连接。(2)根据纸带提供的数据计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度：vA_m/s，vB_m/s。（结果均保留两位有效数字）(3)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB，还需要的实验器材是_，还应测量的物理量是_。（填入所选实验器材和物理量前的字母）A木板的长度l B木块的质量m1 C木板的质量m2 D重物质量m3 E木块运动的时间t FAB段的距离lABG天平 H刻度尺 I弹簧秤(4)在AB段，木板对木块的摩擦力所做的功的关系式WAB_。（用vA、vB和第（3）问中测得的物理量的字母表示）【答案】 (1). 右端 (2). 0.72 (3). 0.97 (4). GH (5). B (6). 点睛：本题关键要明确实验的原理和实验的具体操作步骤，然后结合匀变速直线运动的规律和动能定理进行分析判断16. 学校实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度，该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻，从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有：电流表：量程06A，内阻约02 电压表：量程3V，内阻约为9k滑动变阻器：最大阻值5 滑动变阻器：最大阻值20定值电阻：，电源：电动势6V，内阻可不计，开关、导线若干。回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选_（选填“”或“”），闭合开关S前应将滑片移至_（选填“a”或“b”）端。(2)在实物图丙中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接_。(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为050A，电压表示数如图乙所示，其读数为_V。(4)根据电路图用公式和，可求得导线实际长度为_。【答案】 (1). R2 (2). a (3). (4). 2.30v (5). 94m【解析】试题分析：（1）本实验采用限流法测电阻，所以滑动变阻器的最大阻值应为R0和Rx总阻值的4倍以上，R0=3，所以滑动变阻器选R2，闭合开关S前应将滑片移至阻值最大处，即a处；（2）根据实验电路图，连接实物图，如图所示：（3）电压表量程为3V，由图乙所示电压表可知，其分度值为01V所示为：230V；（4）根据欧姆定律得：，则Rx=16由电阻定律：可知：，代入数据解得：L=94m考点：伏安法测电阻二、计算题17. 如图 所示，两滑块 A、B 用细线跨过定滑轮相连，B 距地面一定高度，A 可在细线牵引下沿足够长的粗糙斜面向上滑动。已知mA= kg，mB =4 kg，斜面倾角=37。 某时刻由静止释放 A，测得 A 沿斜面向上运动的v-t图象如图所示。已知 g=10m/s2，sin 37=0.6。求：(1) A 与斜面间的动摩擦因数；(2) A 沿斜面向上滑动的最大位移；(3)滑动过程中细线对 A 的拉力所做的功。【答案】（1）0.25（2）0.75m（3）12J.对A、B系统受力分析，由牛顿第二定律得：，得： 。（2）B落地后，A继续减速上升。由牛顿第二定律得： 将已知量代入，可得：故A减速向上滑动的位移为： 考虑内A加速向上滑动的位移：所以，A上滑的最大位移为：。（3）A加速上滑过程中，由动能定理： 得：。18. 如图所示，光滑斜面的倾角=30，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1=1m ，bc边的边长l2=0.6m ，线框的质量m=1kg，电阻R=0.1，线框通过细线与重物相连，重物质量M=2kg，斜面上ef线（efgh）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh的距离s=11.4m，（取g=10m/s2 ），求：(1)线框进入磁场前重物M的加速度；(2)线框进入磁场时匀速运动的速度v；(3)ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t；(4)ab边运动到gh线处的速度大小和在线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热【答案】（1）a=5m/s2；（2）v=6m/s；（3）t=2.5s；（4）Q=9J【解析】试题分析：（1）线框进入磁场前，线框仅受到细线的拉力，斜面的支持力和线框重力，重物M受到重力和拉力则由牛顿第二定律得：对重物有：对线框有：联立解得线框进入磁场前重物M的加速度为：。（2）因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，所以重物受力平衡，线框受力平衡，边进入磁场切割磁感线，产生的电动势为：；形成的感应电流为：受到的安培力为：联立上述各式得：代入数据，解得：。（3）线框进入磁场前时，做匀加速直线运动；进磁场的过程中，做匀速直线运动；进入磁场后到运动到线，仍做匀加速直线运动进磁场前线框的加速度大小与重物的加速度相同，为：该阶段运动时间为：进磁场过程中匀速运动时间为：线框完全进入磁场后线框受力情况同进入磁场前，所以该阶段的加速度仍为：，；代入得：解得：，因此边由静止开始运动到线所用的时间为：。（4）线框边运动到处