1、- 1 -江苏省海安高级中学 2019 届高三物理 12 月月考试题（含解析）一单项选择题（6 小题共 18 分）1.小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电” ，故改用脚蹬车匀速前行。设小明与车的总质量为 100kg，骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的 0.02 倍， g 取 l0m/s2。通过估算可知，小明骑此电动车做功的平均功率最接近（ ）A. 10W B. 100W C. 300W D. 500W【答案】B【解析】试题分析：人在匀速行驶时，受到的阻力的大小和脚蹬车的力的大小相等，由 可以求得此时人受到的阻力的大小人骑车的速度大小约为 5m/s，人在匀速行驶时，人和车的受力平衡，
2、阻力的大小为，此时的功率 ，B 正确2.如图所示， a， b 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为 10 匝，边长 la3 lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则( )A. 两线圈内产生顺时针方向的感应电流B. a、 b 线圈中感应电流之比为 34C. a、 b 线圈中感应电动势之比为 91D. a、 b 线圈中电功率之比为 31【答案】C【解析】【详解】A、根据楞次定律可知，原磁场向里增大，则感应电流的磁场与原磁场方向相反，因此感应电流为逆时针；故 A 错误；B、依据磁通量公式=BS=Bl 2，可知，磁通量与边长的平方成正比
3、，因此 a、b 线圈中在任一瞬间的磁通量之比为 9：1；故 B 错误；C、根据法拉第电磁感应定律可知， ；- 2 -而 S=l2； 因此电动势之比为 9：1； 故 C 正确；D、线圈中电阻 ，而导线长度 L=n4l；故电阻之比为 3：1； 由欧姆定律可知，；则电流之比为 3：1；故 D 错误；故选：C3.如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同。下列说法正确的有( )A. 杆对地面的压力大于自身重力B. 三条绳中的张力都相等C. 绳子对杆的拉力在水平方向的合力一定不为零D. 绳子拉力的合力与杆的重力一定是一对平衡力【答案】A【解
4、析】【详解】A、D 由于三力在竖直方向有拉力，杆在竖直方向合力为零，故杆对地面的压力大于重力，平衡力指的是等大反向作用在同一物体上的一对力；故 A 正确；D 错误；B、C 由于三力长度不同，故说明三力与竖直方向的夹角不相同，由于杆保持静止，故在水平方向三力水平分力的合力应为零；故说明三力的大小不可能相等；故 B 错误，C 错误；【点睛】本题考查共点力的平衡条件及应用，要注意本题中应分别对水平和竖直两个方向进行分析才能得出正确结果4.如图所示的电路中，灯泡 A 和灯泡 B 原来都是正常发光的，现在突然灯泡 A 比原来变暗了些，灯泡 B 比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是( )A. R1、
5、R2同时短路 B. R1短路C. R3断路 D. R2断路- 3 -【答案】D【解析】【详解】A、R 2短路，B 灯不亮，不符合题意故 A 错误B、若 R1短路，外电阻减小，路端电压 U 减小，干路电流 I 增大，R 3电流 I3减小，则通过 A的电流 IA=I-I3增大，U A增大，A 灯变亮；B 灯并联分流变大，B 灯变亮，不符合题意故 B错误C、若 R3断路，外电阻增大，路端电压 U 增大，A、B 两灯均变亮，不符合题意故 C 错误D、R 2断路，外电阻增大，路端电压 U 增大，干路电流 I 减小，R 3电流 I3增大，则通过 A 的电流 IA=I-I3减小，A 灯变暗B 灯电压 UB=
6、U-IA（R A+R1）增大，B 灯变亮，符合题意故 D 正确5.在一弧形光滑轨道的上方搭有一水平光滑轨道，如图所示，两小球 a、 b 以相同的水平初速度 v0从同一地点 M 处同时滑向轨道，且始终未离开轨道，则先到达 N 点的小球是 ( ) A. a 球 B. b 球C. 同时到达 D. 无法判断【答案】B【解析】【详解】对 b 球：水平方向速度有先增加后减少的过程，但到了 N 点后又达到 V0，但总过程位移的平均速度始终比 a 球大，由 知 b 球先到达，B 正确 ACD 错误6.如图所示，一个电量为Q 的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的 O 点，另一个电量为q、质量为 m 的点电荷乙从 A
7、 点以初速度 v0沿它们的连线向甲运动，到 B 点时速度最小且为v已知静电力常量为 k，点电荷乙与水平面的动摩擦因数为 ，A、B 间距离为 L，则以下说法不正确的是A. O、B 间的距离为- 4 -B. 从 A 到 B 的过程中，电场力对点电荷乙做的功为 WmgL mv02 mv2C. 从 A 到 B 的过程中，电场力对点电荷乙做的功为 WmgL mv2 mv02D. 从 A 到 B 的过程中，两电荷的电势能一直减少【答案】ACD【解析】试题分析：由题意，乙到达 B 点时速度最小，乙先减速运动后做加速运动，当速度最小时有：，解得 OB 间的距离 ，故 A 正确；从 A 到 B 的过程中，根据动
8、能定理得：W-mgL= mv2- mv02，得 W=mgL+ mv2- mv02，故 B 错误，C 正确从 A 到 B 的过程中，电场力对甲和乙均做正功，故系统的电势能减少，故 D 正确故选 ACD考点：库仑定律；动能定理【名师点睛】本题在借助库仑力的基础知识，考查了力与运动、牛顿第二定理、动能定理等基础知识的综合应用，解题时要通过分析电荷的受力情况分析运动情况，找到速度最小时的力的关系；此题是考查学生综合能力的好题。二多项选择题（5 小题共 20 分）7.2010 年 10 月 26 日 21 时 27 分，北京航天飞行控制中心对“嫦娥二号”卫星实施了降轨控制，卫星成功由轨道半径为 r、周期
9、为 T l的极月圆轨道进入远月点距离为 r、周期为T2的椭圆轨道，为在月球虹湾区拍摄图像做好准备，轨道如图所示 则“嫦娥二号” ( )A. 在圆轨道运行周期 T1小于它在椭圆轨道运行周期 T2B. 经过圆轨道上 B 点时的速率大于它经过椭圆轨道上 A 点时的速率C. 在圆轨道上经过 B 点和在椭圆轨道上经过 A 点时的加速度大小相等D. 在圆轨道上经过 B 点和在椭圆轨道上经过 A 点时的机械能相等【答案】C【解析】考点：万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系- 5 -分析：根据开普勒周期定律比较两个轨道上的周期当万有引力刚好提供卫星所需向心力时 卫星正好可以做匀速圆周运动
10、1若是供大于需 则卫星做逐渐靠近圆心的运动 2若是供小于需 则卫星做逐渐远离圆心的运动解答：解：A、根据开普勒周期定律得： =k，k 与中心体有关由于圆轨道的半径大于椭圆轨道半径，所以在圆轨道运行周期 T1大于它在椭圆轨道运行周期T2故 A 错误B、在椭圆轨道远地点实施变轨成圆轨道是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力小于所需向心力，所以应给“嫦娥二号”卫星加速，增加所需的向心力，所以经过圆轨道上 A 点时的速率大于它经过椭圆轨道上 A 点时的速率，而圆轨道上的各个位置速率相等，故 B 正确C、 “嫦娥二号”卫星变轨前通过椭圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿圆轨道运动
11、也是只有万有引力来提供加速度，所以相等，故 C 正确D、变轨的时候点火，发动机做功，所以“嫦娥二号”卫星点火变轨，前后的机械能不守恒，而圆轨道上的各个位置机械能相等，故 D 错误故答案选 C。点评：卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定能够根据圆周运动知识来解决问题8. 如图为某磁谱仪部分构件的示意图。图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹。宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子。当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是A. 电子与正电子的偏转方向一定不同B. 电子和正电子在磁场中的运动轨迹一定相同C. 仅依据粒子的运动
12、轨迹无法判断此粒子是质子还是正电子- 6 -D. 粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小【答案】AC【解析】试题分析：由于电子和正电子带电性相反，若入射速度方向相同时，受力方向相反，则偏转方向一定相反，选项 A 正确；由于电子和正电子的入射速度大小未知，根据 可知，运动半径不一定相同，选项 B 错误；虽然质子和正电子带电量及电性相同，但是两者的动量大小未知，根据 ，则根据运动轨迹无法判断粒子是质子还是正电子，选项 C 正确；由，则 ，可知粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越大，选项D 错误。考点：带电粒子在匀强磁场中的运动。9.如图所示，从离子源发射出的正离子，经加速电压 U 加速
13、后进入相互垂直的电场(E 方向竖直向上)和磁场(B 方向垂直纸面向外)中，发现离子向上偏转要使此离子沿直线通过电磁场，需要( )A. 增加 E，减小 B B. 增加 E，减小 UC. 适当增加 U D. 适当减小 E【答案】CD【解析】A、要使粒子在复合场中做匀速直线运动，必须满足条件 ，根据左手定则可知正离子所受的洛伦兹力的方向竖直向下，因正离子向上极板偏转的原因是电场力大于洛伦兹力，所以为了使粒子在复合场中做匀速直线运动，则要么增大洛伦兹力，要么减小电场力，增大电场强度 E，即可以增大电场力，减小磁感应强度 B，即减小洛伦兹力，不满足要求，故选项A 错误；- 7 -B、减小加速电压 U，则
14、洛伦兹力减小，而增大电场强度 E，则电场力增大，不满足要求，故选项 B 错误；C、加速电场中，根据 ，可得 ，适当地增大加速电压 U，从而增大洛伦兹力，故选项 C 正确；D、根据适当减小电场强度 E，从而减小电场力，故选项 D 正确。点睛：本题中物体的运动分成两个阶段：在电场中的加速和在复合场中的匀速直线运动在解题时要注意过程分析和受力分析。10.如图，一根不可伸长绝缘的细线一端固定于 O 点，另一端系一带电小球，置于水平向右的匀强电场中，现把细线水平拉直，小球从 A 点由静止释放，经最低点 B 后，小球摆到 C 点时速度为 0，则( )A. 小球在 B 点时速度最大B. 小球从 A 点到 B
15、 点的过程中，机械能一直在减少C. 小球在 B 点时的绳子拉力最大D. 从 B 点到 C 点的过程中小球的电势能一直增加【答案】BD【解析】【详解】A、C、小球受到电场力与重力、绳子的拉力的作用，在复合场中做类单摆运动，当重力与电场力的合力与绳子的拉力在同一条直线上时（在角 AOC 角平分线上） ，小球处于等效最低点，此时小球的速度最大，对绳子的拉力最大故 A 错误，C 错误；B、从 A 到 B 的过程中电场力对小球做负功，小球的机械能减小故 B 正确；D、从 B 到 C 的过程中克服电场力做功，小球的电势能一直增大，D 正确；故选：BD11. 如图所示，斜面除 AB 段粗糙外，其余部分都是光
16、滑的，一个物体从顶端滑下，经过A、C 两点时的速度相等，且 AB=BC， （物体与 AB 段摩擦因数处处相等，斜面与水平面始终相对静止） ，则下列说法中正确的是( )- 8 -A、物体的重力在 AB 段和 BC 段对物体做功相等B、物体在 AB 段和 BC 段运动的加速度大小相等 C、物体在 AB 段和 BC 段速度变化相同D、物体在 AB 段和 BC 段斜面受到水平面的静摩擦力方向相反【答案】ABD【解析】试题分析：重力做功为 mgh，h 为初末位置的高度差，由于 AB=BC 因此物体的重力在 AB 段和BC 段对物体做功相等，A 对；从 A 到 B 物体做的是匀减速直线运动，在 BC 段物
17、体做的是匀加速直线运动，由 可知两端过程的加速度大小相等，B 对；物体在 AB 段速度减小，在 BC 段速度增大，速度变化量的方向不同，C 错；物体从 A 到 B 的过程中做匀减速直线运动，加速度方向沿斜面向上，水平分加速度水平向右，以整体为研究对象，地面对整体的加速度方向水平向右，同理判断物体从 B 到 C 的过程中整体加速度方向水平向左，地面对斜面体的摩擦力方向水平向左，D 对；故选 ABD考点：考查功和牛顿第二定律的应用点评：本题难度中等，判断摩擦力方向时，应以整体为研究对象，应用质点系方法判断，把物体的加速度分解为水平和竖直的分加速度三简答题（2 小题共 18 分）12.测量铅笔芯的电
18、阻率，取一支 4B 铅笔，去掉两端笔芯外木质部分，不损伤笔芯，如图甲所示安放在接线支座上。(1)用刻度尺量得笔芯长度 L20.0 cm，螺旋测微器测量笔芯的直径如图乙所示，则笔芯的直径为 d_mm。(2)若待测电阻约为几欧姆，乙同学采用实验室提供的下列器材测定铅笔芯电阻A待测笔芯- 9 -B电流表(00.6 A,03 A，内阻分别约 1 ，0.5 )C电压表(03 V,015 V，内阻分别约 6 k，30 k)D滑动变阻器(010 )E电源(3 V)F开关、导线若干请根据实验要求在图甲中用笔画线代替导线(只配有两根导线)完成实物电路连接。(3)实验测量过程中某次电压表、电流表指针偏转如图丙所示
19、，则电压表读数U_V，电流表读数 I_A，计算得到铅笔芯电阻 R_(电阻计算结果保留两位有效数字)。【答案】 (1). 1.200 (2). (3). 1.80 0.36 (4). 5.0【解析】【详解】(1)由题图所示螺旋测微器可知，其示数为 1 mm20.00.01 mm1.200 mm。(2)由题意可知，待测电阻阻值很小，约为几欧姆，小于滑动变阻器最大阻值，滑动变阻器可以采用限流接法，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表采用外接法，实物电路图如图所示：(3)由电路图可知，电压表量程是 3 V，由图示电压表可知，其分度值为 0.1 V，示数为 1.80 V，电流表量程为 0.6 A，分度值
20、为 0.02 A，示数为 0.36 A，待测电阻阻值13. （10 分）某实验小组通过研究发现，采用如右图所示装置可以得到小车和小盘的质量，步骤如下：- 10 -（1）取一盒总质量为 m0=0.2kg 的砝码放置在小车上，不挂小盘，调节斜木板的倾角，使小车能匀速滑下；（2）挂上小盘，使小车无初速滑下，用打点计时器打出纸带，并根据纸带计算加速度；（3）从小车上取质量为 mx的砝码放到小盘中，重复步骤（2） ，测出对应的加速度；（4）改变 mx的大小，重复步骤（3） ，得到 mx及 a 的数据，作出 amx的图线；步骤（1）中调节木板的倾角使小车能匀速下滑的目的是_通过实验判断小车做匀速运动的依据
21、是_该实验中是否应该满足小车和砝码的质量远大于小盘和砝码的质量？_（选填“是”或“否” ）若求得图线的斜率 k=25m/(kgs2)，截距 b=0.5m/s2，g 取 10m/s2，则可知小盘的质量m1=_kg，小车的质量 m2=_kg【答案】平衡摩擦力 打点计时器打出的纸带点迹分布均匀 否 m1=0.02kg m2=“0.18kg“ (每空 2 分)【解析】试题分析：为使小车受到的合外力等于绳子的拉力，应平衡摩擦力，不挂小盘，调节斜木板的倾角，使小车能匀速滑下，是为了平衡摩擦力；打点计时器的打点时间间隔相等，若打点计时器打出的纸带点迹分布均匀，说明小车做匀速运动；从小车上取质量为 mx的砝码
22、放到小盘中，小盘、小车、砝码的总质量是保持不变的，故不需要满足小车和砝码的质量远大于小盘和砝码的质量； ，图线的斜率 k=25m/(kgs2)，截距b=0.5m/s2，斜率 ， ，联立解得：m 1=0.02kg m2=0.18kg考点：本题考查测量加速度与质量的关系四计算论述题（4 小题共 64 分）- 11 -14.如图所示，用质量为 m、电阻为 R 的均匀导线做成边长为 L 的单匝正方形线框 MNPQ，线框每一边的电阻都相等将线框置于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为 2L，磁感应强度为 B在垂直 MN 边的水平拉力作用下，线框以垂直磁场边界的速
23、度 v 匀速穿过磁场在运动过程中线框平面水平，且 MN 边与磁场的边界平行求(1)线框 MN 边刚进入磁场时，线框中感应电流的大小；(2)线框 MN 边刚进入磁场时， M、 N 两点间的电压 UMN；(3)在线框从 MN 边刚进入磁场到 PQ 边刚穿出磁场的过程中，水平拉力对线框所做的功 W【答案】(1)线框 MN 边在磁场中运动时，感应电动势 （3 分）线框中的感应电流 （3 分）(2)M、N 两点间的电压 （3 分）(3)线框运动过程中有感应电流的时间 （3 分）此过程线框中产生的焦耳热 Q =“ I“2Rt = （3 分）根据能量守恒定律得水平外力做功 W=Q= （3 分）【解析】（1）
24、线框 MN 边在磁场中运动时，感应电动势 线框中的感应电流 （2）M、N 两点间的电压 （3）只有 MN 边在磁场中时，线框运动的时间 此过程线框中产生的焦耳热 Q = I 2Rt = - 12 -只有 PQ 边在磁场中运动时线框中产生的焦耳热 Q = 根据能量守恒定律得水平外力做功 W=2Q= . 点睛：电磁感应中常常考查与电路的结合及能量的转化关系，在解题时要注意哪部分导体可以看作电源，分清内外电路；同时要注意分析能量的转化一守恒.15. 如图所示，M、N 为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值静止的带电粒子带电荷量为q，质量为 m（不计重力） ，从
25、点 P 经电场加速后，从小孔 Q 进入 N 板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面向外，CD 为磁场边界上的一绝缘板，它与 N 板的夹角 45，孔 Q 到板的下端 C 的距离为L，当 M、N 两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在 CD 板上，求：（1）两板间电压的最大值 Um；（2）CD 板上可能被粒子打中区域的长度 s；（3）粒子在磁场中运动的最长时间 tm【答案】 （1）两板间电压的最大值 Um为 ；（2）CD 板上可能被粒子打中的区域的长度 x 为（2 ）L；（3）粒子在磁场中运动的最长时间 tm为 【解析】- 13 -试题分析：（1）粒子恰好垂直打在 CD 板上，根
26、据粒子的运动的轨迹，可以求得粒子运动的半径，由半径公式可以求得电压的大小；（2）当粒子的运动的轨迹恰好与 CD 板相切时，这是粒子能达到的最下边的边缘，在由几何关系可以求得被粒子打中的区域的长度（3）打在 QE 间的粒子在磁场中运动的时间最长，均为半周期，根据周期公式即可求解解：（1）M、N 两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在 CD 板上，所以圆心在 C 点，CH=QC=L，故半径 R1=L又因 qvB=mqUm=所以 Um=（2）设轨迹与 CD 板相切于 K 点，半径为 R2，在AKC 中：sin45=所以 R2=（ ）L即 KC 长等于 R2=（ ）L所以 CD 板上可能被粒子打中的区域
27、即为 HK 的长度，x=HK=R1R 2=L（ ）L=（2 ）L（3）打在 QE 间的粒子在磁场中运动的时间最长，均为半周期：T=所以答：（1）两板间电压的最大值 Um为 ；- 14 -（2）CD 板上可能被粒子打中的区域的长度 x 为（2 ）L；（3）粒子在磁场中运动的最长时间 tm为 【点评】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，几何关系就比较明显了16.如图所示，固定斜面的倾角 ，物体 A 与斜面之间的动摩擦因数 ，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于 C 点。用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体 A 和 B，滑轮右
28、侧绳子与斜面平行，A 的质量为 2m，B 的质量为 m，初始时物体 A 到 C 点的距离为 L，现给 A、B 一初速度 v 0使 A 开始沿斜面向下运动，B 向上运动，物体 A 将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到 C 点。已知重力加速度为 g，不计空气阻力，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，求(1) 物体 A 向下运动刚到 C 点时的速度；(2)弹簧的最大压缩量； (3)弹簧的最大弹性势能。【答案】(1) ；(2) ；(3) 【解析】【分析】（1）物体 A 向下运动到 C 点的过程中，A 的重力势能及 AB 的动能都减小，转化为 B 的重力势能和摩擦生热，根据能量守恒定律列式求出物体 A 向下运动
29、刚到 C 点时的速度；（2）从物体 A 接触弹簧到将弹簧压缩到最短后回到 C 点的过程中，弹簧的弹力和重力做功都为零，根据动能定理求出弹簧的最大压缩量；（3）弹簧从压缩最短到恰好能弹到 C 点的过程中，根据能量守恒定律求解弹簧中的最大弹性势能【详解】 （1）A 和斜面间的滑动摩擦力大小为 ，物体 A 向下运动到 C 点的过程中，根据功能关系有：解得：（2）从物体 A 接触弹簧，将弹簧压缩到最短后又恰回到 C 点，对系统应用动能定理，有：- 15 -解得：（3）弹簧从压缩最短到恰好能弹到 C 点的过程中，对系统根据能量关系有：因为所以有：【点睛】本题关键是搞清能量如何转化的，可以先分清在物体运动
30、的过程中涉及几种形式的能量，分析哪些能量增加，哪些能量减小，再判断能量如何转化17.(17 分)如图(a)所示，平行金属板 A 和 B 间的距离为 d，现在 A、B 板上加上如图（b）所示的方波形电压，t=0 时 A 板比 B 板的电势高，电压的正向值为 U0,反向值也为 U0，现有由质量为 m 的带正电且电荷量为 q 的粒子组成的粒子束，从 AB 的中点 O 以平行于金属板方向 OO/的速度 射入，所有粒子在 AB 间的飞行时间均为 T，不计重力影响。（1）求粒子打出电场时位置离 O/点的距离范围（2）求粒子飞出电场时的速度（3）若要使打出电场的粒子经某一圆形区域的匀强磁场偏转后都能通过圆形
31、磁场边界的一个点处，而便于再收集，则磁场区域的最小直径和相应的磁感应强度是多大？【答案】 （1）在距离 O/中点下方 至上方 范围内有粒子打出。（2）v= ，方向（3）D= ；B= ，方向垂直纸面。- 16 -【解析】（1）当粒子由 t=nT 时刻进入电场，向下侧移最大；S1= + - =当粒子由 t=nT+ 时刻进入电场，向上侧移最大；S2= =在距离 O/中点下方 至上方 范围内有粒子打出。（2）打出粒子的速度都是相同的，在沿电场线方向速度大小：v y= = ，所以打出速度大小：v= = =方向： ，（3）要使平行粒子能够交于圆形磁场区域边界且有最小区域时，磁场直径最小值与粒子宽度相等，粒子宽度 D= ，粒子在磁场中作圆周运动有 ，B= ，方向垂直纸面。- 17 -
