河北省2019-2020学年高三上学期12月月考物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量为m（m＜M）的小球从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是(    )

A. 在以后的运动全过程中，小球和槽的水平方向动量始终保持某一确定值不变

B. 在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功

C. 全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒

D. 小球被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处

2. 难度：简单

如图所示为某质点做直线运动的v-t图像。在下列说法中正确的是（    ）

A.第1s末和第3s末质点在同一位置

B.第1s内和第2s内质点的加速度相同

C.第2s内和第6s内质点的位移相等

D.0~2s质点运动的路程等于3~5s质点运动的路程

3. 难度：简单

如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向斜向右上方，与水平方向的夹角为45°。一个四分之三金属圆环ab置于匀强磁场中，圆环的半径为r，圆心为O，两条半径oa和ob相互垂直， oa沿水平方向，ob沿竖直方向；将圆环等分为两部分，当圆环中通以电流I时，一半圆环受到的安培力大小为（   ）

A.BIr B. C.BIr D.

4. 难度：简单

如图所示，倾角为α的固定斜面上有m和M两个静止的物块。m与斜面之间的动摩擦因数是确定的数值，M是光滑的，与斜面之间无摩擦力。m的质量不变，逐渐增加M的质量，在m与斜面发生相对运动前，下列说法正确的是（   ）

A.m受到的合力逐渐变大

B.m受到的斜面的摩擦力逐渐变大

C.斜面对m的支持力逐渐变大

D.M对m的压力保持不变

二、多选题

5. 难度：简单

如图所示，a、b、c、d是以O点为圆心的圆弧上的四个点，该圆的半径R＝5m。a、b、c、d也在xOy坐标系的x轴和y轴上，匀强电场的方向与x轴正方向成θ＝53°角，已知O点的电势为零，a点的电势为4V，则下列说法正确的是(　　)

A.匀强电场的场强E＝1V/m

B.b点电势为2.5V

C.将一个电荷为-1C的试探电荷从b点移到d点，电场力做功为6J

D.将一个电荷为+1C的试探电荷从a点移到c点，试探电荷的电势能减少8J

6. 难度：中等

在地球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点假如宇航员登上某个半径为地球半径2倍的行星表面，仍以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间4t后回到出发点．则下列说法正确的是（　　）

A.这个行星的质量与地球质量之比为1：2

B.这个行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为1：

C.这个行星的密度与地球的密度之比为1：8

D.这个行星的自转周期与地球的自转周期之比为1：1

7. 难度：中等

如图所示，足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，现从bd的中点O处，垂直磁场方向射入一速度为v的带正电粒子，v与bd边的夹角为30°。已知粒子质量为m，bd边长为L，不计粒子的重力，则（  ）

A.粒子能从ab边射出磁场的最大速度

B.粒子能从bd边射出磁场的最大速度

C.粒子在磁场中运动的最长时间

D.粒子在磁场中运动的最长时间

8. 难度：中等

如图所示，两光滑金属导轨间距为1m，固定在绝缘桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度大小为1T、方向竖直向下的有界匀强磁场中(导轨其他部分无磁场)，电阻R的阻值为2Ω，桌面距水平地面的高度为1.25m，金属杆ab的质量为0.1kg，有效电阻为1Ω．现将金属杆ab从导轨上距桌面高度为0.45m的位置由静止释放，其落地点距桌面左边缘的水平距离为1m．取g=10m/s²，空气阻力不计，离开桌面前金属杆ab与金属导轨垂直且接触良好．下列判断正确的是（  ）

A.金属杆刚进入磁场时，其速度大小为3m/s

B.金属杆刚进入磁场时，电阻R上通过的电流大小为1.5A

C.金属杆穿过匀强磁场的过程中，克服安培力所做的功为0.25J

D.金属杆穿过匀强磁场的过程中，通过金属杆某一横截面的电荷量为0.2C

三、实验题

9. 难度：中等

为了测量小车和桌面之间的动摩擦因数，某课外探究小组设计了如图甲所示的实验装置。

（1）在实验设计和操作中，小组成员达成了一些共识，也出现了一些分歧。小组成员共同认为两根细线均应该处于水平．但是，对以下两个问题出现了分歧，请你帮助他们做出选择。

①本实验中桌面应该（____）

A．保持水平

B．适当倾斜，来平衡摩擦力

②本实验使用了电火花计时器，所以应该选的电源应该是（____）

A．4~6V的交流电源

B．220V的交流电源

(2)该实验小组进行了正确地实验操作后，得到一条如图乙所示的纸带。该小组每隔四个点选一个计数点，得到了A、B、C、D、E等5个计数点．已知打点计时器的工作周期为0.02s，则小车的速度a=________m/s(结果保留2位有效数字)．

（3）实验中测得小车的质量为m，加速度为a，拉力传感器的示数为F，已知当地的重力加速度为g，则小车与水平桌面间的动摩擦因数μ= ________（用题目所给的字母表示）.

10. 难度：中等

为了测量某金属丝的电阻率，某同学进行了如下操作。

（1）该同学先用正确的操作方式，用欧姆表粗测了金属丝的阻值。已知欧姆档的“×1档”，指针位置如图所示，则金属丝的阻值约为_______Ω。

（2）实验室提供以下器材供：

A．电池（3V，内阻约0.1Ω）

B．电流表（0﹣0.6A，内阻约0.2Ω）

C．电压表（0﹣3V，内阻约5KΩ）

D．滑动变阻器（0﹣30Ω，允许最大电流1A）

E．开关、导线若干

请帮该同学画出合理的电路图______（金属丝用电阻符号表示）

（3）请根据电路图补充下面的的实物图______：

（4）使用上面的电路图，测量的金属丝电阻的测量值比真实值偏________（填“大”或“小”）；

（5）如果金属丝长度为L，直径为d，测得电阻值为电压表读数为U，电流表读数为I，则计算金属丝电阻率的表达式ρ=____．

四、解答题

11. 难度：困难

如图所示，光滑平台上有两个可视为质点的两个滑块块A、B，两滑块之间有一个压缩弹簧，一开始A、B用轻绳相连处于静止状态。两个滑块的质量分别为m_A=1kg，m_B=2kg，A、B之间弹簧的弹性势能为E_p=12J。与平台等高的小车的质量为M=2kg，长度L=0.6m，小车的右侧固定一个轻弹簧。小车下面的地面是光滑的，小车上表面的动摩擦力因数为μ=0.1。不计小车上的弹簧的长度，重力加速度g=10m/s²．某时刻剪断A、B之间的细绳。求：

（1）A、B分离时，两滑块的速度分别为多少；

（2）小车上的弹簧的最大弹性势能是多少；

（3）试判断滑块B是否滑离小车，如果没有滑离小车，物块最终距离P点多远．

12. 难度：困难

如图所示，水平放置的平行金属板AB间的距离d=0.1m，板长L=0.3m，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板，小孔恰好位于AB板的正中间，距金属板右端x=0.5m处竖直放置一足够大的荧光屏，现在AB板间加如图（b）所示周期性的方波形电压，已知U₀=1.0×10²V，t=0s时刻，A板电势高于B板电势。在挡板的左侧，有大量带负电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板，粒子的质量m=1.0×10^-7kg，电荷量q=1.0×10^-2C，速度大小均为v₀=1.0×10⁴m/s，带电粒子的重力不计，则：

（1）求粒子在电场中的运动时间；

（2）求在t=0时刻进入的粒子打在荧光屏上的位置到光屏中心O点的距离；

（3）若撤去挡板，求粒子打在荧光屏上的最高位置和最低位置到光屏中心O点的距离。

五、多选题

13. 难度：简单

关于分子力和分子势能，下列说法正确的是

A. 当分子力表现为引力时，分子之间只存在引力

B. 当分子间距离为r₀时，分子之间引力和斥力均为零

C. 分子之间的斥力随分子间距离的减小而增大

D. 当分子间距离为r₀时，分子势能最小

E. 当分子间距离由r₀逐渐增大时（小于10r₀），分子势能增大

六、解答题

14. 难度：中等

如图所示，透热的汽缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M＝200kg，活塞质量m＝10kg，活塞横截面积S＝100cm².活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气.此时，缸内气体的温度为27℃，活塞位于汽缸正中，整个装置都静止.已知大气压恒为p₀＝1.0×10⁵Pa，重力加速度为g＝10m/s².求：

(1)汽缸内气体的压强p₁；

(2)汽缸内气体的温度升高到多少时，活塞恰好会静止在汽缸缸口AB处？此过程中汽缸内的气体是吸热还是放热？

七、多选题

15. 难度：中等

一列简谐横波在t=0时刻波形图如图甲表示，简谐波上的质点P振动图象如图乙所示，下列说法正确的是____.

A.该波沿x轴正方向传播

B.该波的波速为0. 5m/s

C.在x=1s时刻，质点P移动到x=50cm处

D.在t =3.75s时，质点P沿y轴正方向运动

E.在10s内，质点P运动路程是2cm

八、解答题

16. 难度：中等

如图所示，△ABC为一直角三棱镜的截面，其顶角∠BAC=30°，AC边的长度为2L，P为垂直于直线BCD的光屏，P屏到C的距离为L。一单色光垂直射向AB边的中点，折射后恰好射到屏上的D点，已知光速为c，求：

①棱镜的折射率；

②单色光从照射到玻璃砖到射到屏上所用的时间。