江苏省苏州市五校届高三物理月考试题.docx
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江苏省苏州市五校届高三物理月考试题
江苏省苏州市五校2020届高三物理12月月考试题
第Ⅰ卷（选择题共31分）
一、单项选择题:
本题共5小题，每小题3分，共15分.每小题只有一个选项符合题意
1．质量为M的磁铁,吸在竖直放置的磁性黑板上静止不动。
某同学沿着黑板面,用水平向右的恒力F轻拉磁铁,磁铁向右下方做匀速直线运动,则磁铁受到的摩擦力f（）
A．大小为MgB．方向水平向左
C．大小为FD．大小为
2．如图所示，从地面上同一位置P点抛出两小球A、B，落在地面上同一点O点，但A球运动的最高点比B球的高.空气阻力不计，在运动过程中下列说法正确的是（）
A.A球的加速度比B球的大
B.A球的飞行时间比B球的长
C.A、B两球在最高点的速度大小相等
D.A、B两球落回O点时的机械能一定相同
3．“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星,被称为“太空110”,它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源,延长卫星的使用寿命,假设“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一,其运动方向与地球自转方向一致,轨道平面与地球赤道平面重合,下列说法正确的是（）
A．“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的
倍
B．“轨道康复者”的速度大于地球的第一宇宙速度
C．站在赤道上的人的角速度大于“轨道康复者”的角速度
D．“轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救
4．坐落在镇江新区的摩天轮高88m,假设乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。
下列说法正确的是（）
A．在摩天轮转动的过程中，乘客机械能始终保持不变
B．在最低点时，乘客所受重力大于座椅对他的支持力
C．在摩天轮转动一周的过程中，合力对乘客做功为零
D．在摩天轮转动的过程中，乘客重力的功率保持不变
5．一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动,取该直线为x轴,起始点O为坐标原点,其电势能Ep与位移x的关系如图所示,下列图象中合理的是（）
ABCD
二、多项选择题：
本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分.
6.“电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在医药、食品、化工等生产行业的产品封口环节中，如图所示为一手持式封口机，它的工作原理是：
当接通电源时，内置线圈产生磁场，当磁感线穿过封口铝箔材料时，瞬间产生大量小涡流，致使铝箔自行快速发热，熔化复合在铝箔上的溶胶，从而粘贴在承封容器的封口处，达到迅速封口的目的.下列有关说法正确的是（）
A.封口材料可用普通塑料来代替铝箔
B.该封口机可用干电池作为电源以方便携带
C.封口过程中温度过高，可适当减小所通电流的频率来解决
D.该封口机适用于玻璃、塑料等多种材质的容器封口但不适用于金属容器
7．在如图所示的电路中，电表均为理想电表，闭合开关S，在将滑动变阻器的滑片P向下移动的过程中，以下说法正确的是（）
A．电压表和电流表的示数都增大
B．电源的总功率变大
C．灯L1变亮，电压表的示数减小
D．灯L2变亮，电容器的带电量增加
8．某静电除尘设备集尘板的内壁带正电,设备中心位置有一个带负电的放电极,它们之间的电场线分布如图所示,虚线为某带电烟尘颗粒（重力不计）的运动轨迹,A、B是轨迹上的两点,C点与B点关于放电极对称。
下列说法正确的是（）
A．A点电势低于B点电势
B．A点电场强度小于C点电场强度
C．烟尘颗粒在A点的动能大于在B点的动能
D．烟尘颗粒在A点的电势能大于在B点的电势能
9．如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m、套在光滑竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。
圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,重力加速度为g,则（）
A．由A到C的过程中，圆环的加速度先减小后增大
B．由A到C的过程中，圆环的动能与重力势能之和先增大后减少
C．由A到B的过程中，圆环动能的增加量小于重力势能的减少量
D．在C处时，弹簧的弹性势能为mgh
第Ⅱ卷（非选择题共89分）
三、简答题：
本题共计18分，请将解答填写在答题卡相应的位置．
10.（10分）用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系。
实验时保持小车（含车中重物）的质量M不变，细线下端悬挂钩码的总重力mg作为小车受到的合力F，用打点计时器测出小车运动的加速度a.
（1）为了让细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F，需满足的条件是▲
（2）关于实验操作，下列说祛正确的是▲。
A.实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行
B.平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑
C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力
D.实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车
（3）图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A点间的距离。
已知所用电源的频率为50Hz，打B点时小车的速度v=▲m/s，小车的加速度a=__▲__m/s².（结果保留两位有效数字）
（4）改变细线下端钩码的个数，得到a-F图象如图丙所示，造成图线上端弯曲的原因可能是▲。
11.（8分）图甲是验证机械能守恒定律的装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，滑块上固定一竖直遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连，细线与导轨平行.
（1）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度为▲mm.
（2）在调整气垫导轨水平时，滑块不挂钩码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间.为使气垫导轨水平.可采取的措施是▲.
A.调节P使轨道左端升高一些B.调节P使轨道左端降低一些
C.遮光条的宽度应适当大一些D.滑块的质量增大一些
（3）正确进行实验操作，测出滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m，遮光条的宽度用d表示，已知重力加速度为g.现将滑块从图示位置由静止释放.
①若滑块经过光电门2时钩码未着地，测得两光电门中心间距L，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，则验证机械能守恒定律的表达式是▲.
②若滑块经过光电门2时钩码已着地，为验证机械能守恒定律，已测得钩码初始位置离地的髙度h，还需测量的一个物理量是▲.
四、计算题：
本题共71计分，请将解答填写在答题卡相应的位置．
12．（12分）一质量m＝2.0kg的小物块从斜面底端，以一定的初速度冲上倾角为37°的足够长固定斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机画出了小物块上滑过程的速度-时间图线，如图所示。
（取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）求：
（1）小物块冲上斜面过程中加速度的大小；
（2）小物块与斜面间的动摩擦因数；
（3）小物块在斜面上运动的时间。
13.（12分）江苏省公安厅交警总队组织沿江8市交警部门组建了无人机执法小分队,今年国庆期间,利用无人机灵活机动的特点,进行低空巡查和悬停抓拍交通违法行为.如图所示,为一架小型四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,无人机连同装备的质量为m=2kg,其动力系统所能提供的最大作用力为F0=36N,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N.取g=10m/s2.
（1）无人机悬停在距地面某一高度处进行抓拍时,动力系统提供的作用力F1多大?
（2）无人机在地面上从静止开始,以最大作用力竖直向上起飞,到达离地高度为h=12m的位置所需要的时间t为多少?
（3）无人机现由悬停抓拍改做低空巡查,从静止开始以a=3m/s2的加速度沿水平线做匀加速直线运动,求在此过程中其动力系统所提供的作用力F2。
14.（15分）如图所示,质量为m、电阻为R的单匝矩形线框置于光滑水平面上,线框边长ab=L、ad=2L.虚线MN过ad、bc边中点,一根能承受最大拉力F0的细线沿水平方向拴住ab边中点O.从某时刻起,在MN右侧加一方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小按B=kt均匀变化.一段时间后,细线被拉断,线框向左运动,ab边穿出磁场时的速度为v.求:
（1）细线断裂前线框中的电功率P.
（2）细线断裂后瞬间线框的加速度大小a及线框离开磁场的过程中安培力所做的功W.
（3）线框穿出磁场过程中通过导线截面的电荷量q.
15.（16分）如图,质量为m=1kg的小滑块（视为质点）在半径为R=0.4m的四分之一圆弧A端由静止开始释放,它运动到B点时速度为v=2m/s.当滑块经过B后立即将圆弧轨道撤去.滑块在光滑水平面上运动一段距离后,通过换向轨道由C点过渡到倾角为θ=37°、长s=1m的斜面CD上,CD之间铺了一层匀质特殊材料,其与滑块间的动摩擦因数可在0≤μ≤1.5之间调节.斜面底部D点与光滑地面平滑相连,地面上一根轻弹簧一端固定在O点,自然状态下另一端恰好在D点.认为滑块在C、D两处换向时速度大小均不变,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力.
（1）求滑块对B点的压力大小以及在AB上克服阻力所做的功.
（2）若设置μ=0,求滑块从C第一次运动到D的时间及弹簧的最大弹性势能
（3）若最终滑块停在D点,求μ的取值范围.
16.（16分）如图所示，在xOy直角坐标平面内-0.05m≤x<0的区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.4T，y轴右侧的区域有沿-x方向的匀强电场.在x轴上坐标为（-0.05m，0）的S点有一粒子源，它一次能沿纸面同时向磁场内每个方向发射一个比荷
，速率
的带正电粒子.若粒子源只发射一次，其中只有一个粒子Z恰能到达电场的右边界，不计粒子的重力和粒子间的相互作用（结果可保留根号）.求：
（1）粒子在磁场中运动的半径R；
（2）粒子Z从S发射时的速度方向与磁场左边界的夹角θ；
（3）第一次经过y轴的所有粒子中，位置最高的粒子P的坐标；
（4）若粒子P到达y轴瞬间电场突然反向，求粒子P到达电场右边界时的速度.
答案
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
答案
D
B
A
C
C
二、多项选择题
题号
6
7
8
9
答案
CD
BC
AD
ACD
三、实验简答题
10、
（1）M>>m
（2）AD；
（3）0.32；0.93；
（4）随所挂砝码质量m的增大，不满足M>>m。
11、
（1）13.50（2分）
（2）A（2分）（3）①
②遮光条通过光电门2的时间（2分）
四、计算题
12、（12分）解：
（1）由小物块上滑过程的速度-时间图线，可知：
=-8m/s2（2分）
小物块冲上斜面过程中加速度的大小为8.0m/s2（1分）
（2）小物块沿斜面向上运动过程中受重力、支持力、摩擦力，有：
-mgsin37°-μmgcos37°=ma（2分）
代入数据解得：
μ=0.25（1分）
（3）因mgsin37°＞μmgcos37°，所以小物块不能静止在斜面上，一定能返回到出发点．
从图中可以看出向上运动的时间为t1=1s，位移为：
x=4m（2分）
下滑过程中的加速度：
mgsin37°-μmgcos37°=ma’
解得a’=4m/s2（2分）
由
a’t22得：
t2=
s，t总=
+1）s（2分）
13、（12分）
解：
（l）无人机悬停时处于二力平衡状态，有：
F1=mg代入得：
F1=20N（3分）
（2）无人机竖直向上做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：
F合=mg-f=ma代入得：
a=6m/s2；（2分）
由运动学公式得：
h=
代入得：
t=2s（2分）
（3）无人机沿水平方向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：
Fx-f=ma
在竖直方向处于二力平衡为：
Fy=mg（2分）
且
代人得动力系统所提供的作用力为：
N（2分）
又有tana=
=2，则F2的方向与水平夹arctan2度角斜向上（1分）
14、（15分）
解：
（1）根据法拉第定律：
E=
=
=kL2； （2分）
电功率：
P=
（2分）
（2）细线断裂瞬间安培力：
FA=F0，线框的加速度a=
（2分）
线框离开磁场过程中，由动能定理：
W=
mv2；（2分）
（3）设细线断裂时刻磁感应强度为B1，则有：
ILB1=F0，B1=
（2分）
其中I=
（1分）
线圈穿出磁场过程：
E平均=
=
I平均=
通过的电量：
q=I△t （2分）
解得：
q=
（2分）
15、（16分）
解：
（1）在B点,F-mg=m
（1分）解得F=20N（1分）
由牛顿第三定律,F'=20N（1分）
从A到B,由动能定理得mgR-W=
mv2（1分）得到W=2J（1分）
（2）在CD间运动,有mgsinθ=ma，加速度a=gsinθ=6m/s2（1分）
匀变速运动规律s=vt+
at2，得t=
s（1分）
vD=at=2m/s，（1分）
Ep=
mv2=2J（2分）
（3）最终滑块停在D点有两种可能:
a.滑块恰好能从C下滑到D.
则有mgsinθ·s-μ1mgcosθ·s=0-
mv2，得到μ1=1（2分）
b.滑块在斜面CD和水平地面间多次反复运动,最终静止于D点.
当滑块恰好能返回C
-μ2mgcosθ·2s=0-
mv2，得到μ2=0.125（2分）
当滑块恰好静止在斜面上,则有
mgsinθ=μ3mgcosθ,得到μ3=0.75（1分）
所以,当0.125≤μ<0.75,滑块在CD和水平地面间多次反复运动,最终静止于D点.
综上所述,μ的取值范围是0.125≤μ<0.75或μ=1.（1分）
16、（16分）
解：
（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有
（2分）
可得R=0.1m（1分）
（2）根据题意可以知道Z粒子是垂直电场左边界进入电场的，作出Z粒子在磁场中的运动轨迹如图1所示，O1为轨迹圆的圆心.分别用
表示磁场区域的宽度.（2分）
由几何知识可以知道，∠O1SO=θ，在ΔSOO1中满足：
，得θ=60°（2分）
即粒子Z从S发射时的速度方向与磁场左边界的夹角θ为60°.
（3）在y轴上位置最高的粒子P的运动轨迹恰与y轴相切于N点，如图2所示，N点到x轴的竖直距离L满足：
（2分）
计算得出：
（1分）
即粒子P的位置坐标为（0，
）（1分）
（4）用
表示电场的宽度.
对Z粒子在电场中运动，由动能定理有：
（1分）
代入数据计算得出：
E=5.0×105N/C（1分）
设沿电场方向的速度为
，则
qE=ma计算得出
=2×106m/s（2分）
所以粒子P到达电场右边界时的速度
，方向与电场右边界成45°。
（1分）
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