山东省德州市夏津第一中学2020届高三物理12月月考试题.docx

山东省德州市夏津第一中学2020届高三物理12月月考试题（共100分 时间：90分钟）一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.如图所示的情况中，a、b两点的电场强度和电势均相同的是()A甲图：离点电荷等距的a、b两点B乙图：两个等量异种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的a、b两点C丙图：两个等量同种点电荷连线上，与连线中点等距的a、b两点D丁图：带电平行金属板两板间分别靠近两板的a、b两点2在一个匀强电场中有a、b两点，相距为d，电场强度为E，把一个电荷量为q的正电荷由a点移到b点时，克服电场力做功为W，下列说法正确的是()A该电荷在a点电势能较b点大 Ba点电势比b点电势低Ca、b两点电势差大小一定为UEd Da、b两点电势差Uab3.一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场粒子的一段径迹如图所示径迹上的每一小段都可近似看成圆弧由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)从图中情况可以确定( )A粒子从a到b，带正电B粒子从a到b，带负电C粒子从b到a，带正电D粒子从b到a，带负电4电荷量为 4106 C 的小球绝缘固定在 A 点，质量为 0.2 kg、电荷量为5106 C 的小球用绝缘 细线悬挂，静止于 B 点。 . A、B 间距离为 30 cm， AB 连线与竖直方向夹角为 60， 静电力常量为 9.0109Nm2/C2，小球可视为点电荷。下列图示正确的是( )A. B. C. D.5两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是()Aq1、q2为等量异种电荷BN、C两点间场强方向沿x轴负方向CN、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大D将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增大后减小6.MN板两侧都是磁感应强度为B的匀强磁场，方向如图所示，带电粒子从a位置以垂直磁场方向的速度开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知abbccd，粒子从a运动到d的时间为t，则粒子的比荷为()A. B.C. D.7.如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,R1的阻值和电源内阻r相等。当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时() A.电压表读数增大 B.电流表读数减小C.电源的输出功率逐渐增大 D.质点P将向上运动8.如图所示，带电粒子(不计重力)以初速度v0从a点进入匀强磁场，运动过程中经过b点，OaOb.若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度v0从a点进入电场，仍能通过b点，则电场强度E和磁感应强度B的比值为()A.v0 B. C.2v0 D.二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。9如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为L的光滑半圆形导体框，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，Oa之间连一电阻R，导体框架电阻不计,导体棒的电阻为r，若要使OC能以角速度逆时针匀速转动，则（ ）A. 通过电阻R的电流方向右B. 导体棒O端电势低于C端的电势C. 外力做功的功率为 D. 回路中OC 两点间电势差大小为10带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，则从a到b过程中，下列说法正确的是()A粒子带正电荷B粒子先加速后减速C粒子加速度一直增大D粒子的机械能先减小后增大11.如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成.若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外.一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点.不计粒子重力.下列说法正确的是() A.极板M比极板N电势高B.加速电场的电压UERC.直径PQ2BD.若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子有相同的比荷12如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为，导轨平面与水平面的夹角=30，导轨电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为的金属棒垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为、电阻为rR。两金属导轨的上端连接一个灯泡，灯泡的电阻RLR，重力加速度为g。现闭合开关S，给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为Fmg的恒力，使金属棒由静止开始运动，当金属棒达到最大速度时，灯泡恰能达到它的额定功率。下列说法正确的是（ ）A. 灯泡的额定功率 B. 金属棒能达到的最大速度C.金属棒达到最大速度的一半时的加速度D.若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大，金属棒由静止开始上滑4L的过程中，金属棒上产生的电热三、非选择题：本题共6小题，共60分。13（3分）一同学在某次实验中测量一物体长度，记录结果为1.247cm，则该同学所使用的测量工具（ ）A可能为最小刻度为毫米的刻尺B可能为20分度的游标卡尺C一定不是50分度的游标卡尺D可能为螺旋测微器14（10分）某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内阻较大，为了提高实验的精度，需要测量电压表的内阻。实验室中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表，该同学便充分利用这块表，设计了如图所示的实验电路，既能实现对该电压表的内阻的测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量。他用到的实验器材有：待测水果电池组（电动势约4V，内阻约50）、双向电压表（量程为2V，内阻约为2k）、电阻箱（0 9999）、滑动变阻器（0 200）、一个单刀双掷开关及若干导线。（1）该同学按右图所示电路图连线后，首先测出了电压表的内阻。请完善测量电压表内阻的实验步骤： 将R1的滑动触片滑至最左端，将S拨向1位置，将电阻箱阻值调为0； 调节R1的滑动触片，使电压表示数达到满偏； 保持_不变，调节R2，使电压表的示数达到_ 读出电阻箱的阻值，记为R2，则电压表的内阻R1=_。（2）若测得电压表内阻为2k，可分析此测量值应_真实值。（填“大于、“等于”、“小于”）（3）接下来测量电源电动势和内阻，实验步骤如下： 将开关S拨至_ （填“1”或者“2”）位置，将R1的滑动触片移到最_端，不再移动； 调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到一合适值，记录下电压表的示数和电阻箱的阻值； 重复第二步，记录多组电压表的示数和对应的电阻箱的阻值：（4）若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R，做出图象。则可消除系统误差，如图所示。其中截距为b，斜率为k, 则电动势为：_内阻为：_15（9分）如图所示，一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来的射入方向的夹角为60，求电子的质量和穿越磁场的时间.16（9分）如图所示，一带电荷量为q、质量为m的小物块处于一倾角为37的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止。重力加速度取g，sin 370.6，cos 370.8。求：(1)水平向右电场的电场强度的大小；(2)若将电场强度减小为原来的，小物块的加速度是多大；(3)电场强度变化后小物块下滑距离L时的动能。17（14分）如图所示，两平行金属板水平放置，间距为d，两极板接在电压可调的电源上。两板之间存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。金属板右侧有一边界宽度为d的无限长匀强磁场区域，磁感应强度的大小为B、方向垂直纸面向里，磁场边界与水平方向的夹角为60。平行金属板中间有一粒子发射源，可以沿水平方向发射出电性不同的两种带电粒子，改变电源电压，当电源电压为U时，粒子恰好能沿直线飞出平行金属板，粒子离开平行金属板后进入有界磁场后分成两束，经磁场偏转后恰好同时从两边界离开磁场，而且从磁场右边界离开的粒子的运动方向恰好与磁场边界垂直，粒子之间的相互作用不计，粒子的重力不计，试求：(1)带电粒子从发射源发出时的速度；(2)两种粒子的比荷和分别是多少；(3)带正电粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径。18. （15分）如图所示，两根水平放置的平行金属导轨，其末端连接等宽的四分之一圆弧导轨，圆弧半径r0.41 m。导轨的间距为L0.5 m，导轨的电阻与摩擦均不计。在导轨的顶端接有阻值为R11.5 的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B2.0 T。现有一根长度稍大于L、电阻R20.5 、质量m1.0 kg的金属棒。金属棒在水平拉力F作用下，从图中位置ef由静止开始匀加速运动，在t0 时刻，F01.5 N，经2.0 s运动到cd时撤去拉力，棒刚好能冲到最高点ab，重力加速度g10 m/s2。求：（1）求金属棒运动到cd时的速度（2）金属棒运动到cd时电压表的读数；(3) 金属棒从cd运动到ab过程中电阻R1上产生的焦耳热。答案一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。题号12345678答案BBCBCACC二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。题号9101112答案ADADABDBC三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.C （3分） 14.（1） R1的滑动触片位置（1分），最大值的一半（1分） R2 （1分） （2）大于（1分）（3）2（1分） 左（1分）（4）E=1/b （2分） r=k/b （2分）15.解：答案解析过M、N作入射方向和出射方向的垂线，两垂线交于O点，O点即电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心，过N做OM的垂线，垂足为P，如图所示.由直角三角形OPN知，电子运动的半径为rd （2分）由牛顿第二定律知evBm（2分）联立式解得m （1分）电子在无界磁场中运动的周期为T （2分）电子在磁场中的轨迹对应的圆心角为60故电子在磁场中的运动时间为tT.（2分）16.解析(1)小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力(如图所示)，则FNsin 37qE （1分）FNcos 37mg （1分）由可得E。 （1分）(2)若电场强度减小为原来的，则E，（1分）mgsin 37qEcos 37ma，（1分）可得a0.3g。（1分）(3)电场强度变化后小物块下滑距离L时，重力做正功，电场力做负功，由动能定理得：mgLsin 37qELcos 37Ek0 （2分）可得Ek0.3mgL（1分）答案(1)(2)0.3g(3)0.3mgL17解析(1)根据题意，带电粒子在平行金属板间做直线运动时，所受电场力与洛伦兹力大小相等，由平衡条件可得qqvB （2分）解得v（2分）(2)根据题意可知，带正电粒子进入磁场后沿逆时针方向运动，带负电粒子进入磁场后沿顺时针方向运动，作出粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，带负电粒子在刚进入磁场时速度沿水平方向，离开磁场时速度方向垂直磁场边界，根据图中几何关系可知，带负电粒子在磁场中做圆周运动的偏转角为130带负电粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r12d （1分）带负电粒子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力，有q1vB（1分）联立解得 （1分）根据带正电粒子的运动轨迹及几何关系可知，带正电粒子在磁场中的偏转角为2120 （1分）根据带电粒子在磁场中做圆周运动的周期公式T （1分）可得带负电粒子在磁场中运动的时间为t1 带正电粒子在磁场中运动的时间为t2 （1分）根据题意可知t1t2联立以上各式，可得（1分）（3）带正电粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r2 （2分）解得r2（1分）答案(1)(2)（3）18.【答