天一大联考皖豫联盟体2020届高三12月月考物理试题 Word版含解析

“皖豫联盟体”2020届高中毕业班第二次考试物理考生注意：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题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。

1.可控热核反应是指在高温下使较轻元素的原子核发生的可控制的聚变反应过程，有望在未来给人类提供洁净的能源。

以32He （氦3）为核聚变燃料的一种核聚变反应的方程式为33142212He He H He x +→+，则下列关于32He 聚变的说法正确的是（ ）A. 1x =B. 42He 的比结合能比32He 的比结合能大 C. 聚变反应中没有质量亏损D. 目前，各国核电站都采用32He 聚变反应发电 【答案】B 【解析】【详解】A ．原子核反应过程中质量数和电荷数守恒，所以2x =，选项A 错误；BC ．核聚变过程中释放出能量，质量会发生亏损，核子的比结合能变大，所以选项B 正确，C 错误；D ．目前，各国核电站采用的都是重核的裂变，选项D 错误； 故选B 。

2.如图所示，质量为m 的物块受水平恒力的作用在光滑的水平面上做曲线运动，经过时间t 从M 点运动到N 点，速度大小由v 3v ，速度方向恰好改变了90°。

则（ ）A. 恒力的大小为mv tB. 从M 点到N 点的运动或程中，恒力先做正功后做负功C. 从M 点到N 点的运动过程中，物块的机械能增加了2mvD. 从M 点到N 点的运动过程中，物块的机械能一直增大 【答案】C 【解析】【详解】A ．以M 点为坐标原点，沿M v 方向建立y 轴，沿N 点速度方向建立x 轴，则物块沿y 方向做匀减速运动，沿x 方向做匀加速运动，有3x v a =0yv v a t t -==-， 物块的实际加速度大小为2232v v v a t t t ⎛⎫-⎛⎫=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭， 方向与v 方向夹角为钝角，所以恒力的大小为26mv，选项A 错误；BD ．在M 点物块受恒为的方向与M v 方向夹角为钝角，因此物块从M 点到N 点的运动过程中，恒力先做负功后做正功，选项B 、D 错误；C ．在水平面上物块机械能的增量为动能的增量，有22211(3)22E m v mv mv ∆=-=，选项C 正确； 故选C 。

3.平直公路上同向行驶的A 、B 两辆汽车相距0100m x =，A 车在前，B 车在后。

行驶过程中因公路前方出现突发状况，A 车紧急刹车。

以A 车刹车时作为计时起点，A 、B 两车运动的v t-图象如图所示，则（ ）A. 运动过程中A 、B 两车会在3s 末相遇B. 运动过程中A 、B 两车会在9s 末相遇C. 运动过程中A 、B 两车不会相遇，且两车间的最短距离为10mD. 运动过程中A 、B 两车不会相遇，且两车间的最短距离为55m 【答案】C 【解析】【详解】A ．由图象可得，在03s ～内A 车通过的位移为11330m 45m 2x =⨯⨯=， B 车通过的位移为2330m 90m x =⨯=，此时210x x x <+，B 车没有追上A 车，选项A 错误； BCD ．在39s ～内，由图象可知，A 车的加速度为21115m /s v a t ∆==∆， B 车的加速度为22225m /s v a t ∆==-∆。

设3s 后再经过t ∆时间两车速度相等时，有102a t v a t ∆=+∆，可得3s t ∆=，则A 车的总位移为2111167.5m2x x a t '=+∆=，B 车的总位移为2220121157.5m 2x x v t a t '=+∆+∆=，因为10210m 0x x x x ''∆=+-=>，所以A 、B 两车不会相遇，并且在6s t =时相距最近，最近距离为10m ，选项B 、D 错误，C 正确； 故选C 。

4.如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数之比为9:1，原、副线圈分别接有灯泡1L 和2L 、3L ，其中1L 上标有“6V 6W ”的字样，在2L 、3L 两个灯泡的铭牌上只能看到“6V ”的字样，但知道2L 、3L 是完全相同的灯泡。

变压器的输入端连接有效值恒定的交流电源，当开关S 断开时，灯泡1L 、2L 正常发光，假设灯泡的电阻不随温度变化，则（ ）A. 交流电源电压的有效值为6VB. 灯泡2L 、3L 的额定功率也为6WC. 开关S 闭合，1L 将变暗D. 开关S 闭合，1L 可能被烧坏【答案】D 【解析】【详解】A ．设交流电源电压的有效值为U ，则LI L291U U U -=，可得60V U =，选项A 错误；B ．设原线圈中的电流为1I ，则1122n I n I =，可得22211954W P U I U I ===，选项B 错误；CD ．当开关S 闭合时，变压器的负载电阻变小，电流变大，原线圈的电流变大，超过灯泡1L 的额定电流，所以选项C 错误，D 正确； 故选D 。

5.如图所示，a 、b 、c 为地球的三颗卫星，它们均沿逆时针方向绕地球做匀速圆周运动，其中a 、b 的轨道半径为1r ，c 是地球同步卫星，轨道半径为2r 。

图示时刻b 、c 恰好相距最近，已知地球半径为R ，自转周期为T ，则下列说法正确的是（ ）A. 卫星a 加速可以追上卫星bB. 卫星a 、b 2211r r T r r C. 地球表面重力加速度为2224r T πD. 从图示位置到b 、c 112211r r r r r r -【答案】D 【解析】【详解】A ．卫星a 加速将会做离心运动，动能转为势能，速度变小，不能追上卫星b ，选项A 错误；B ．根据开普第三定律，有3321221r r T T =， 所以卫星a 、b 的运行周期为1T =， 选项B 错误；C ．地球表面的重力加速度为2GMg R =， 对卫星c 有222224GMm m r r Tπ=， 由以上可得232224r g R Tπ=，选项C 错误；D ．设经过时间t ，卫星b 、c 再次距离最近，则有11t tT T-=， 可解得t =，选项D 正确； 故选D 。

6.从同一竖直线上的不同高度处以大小不同的初速度水平抛出一个质量为m 的小球，并且使小球都能落在水平地面上的同一点。

已知落点到竖直线的水平距离为0L ，重力速度为g ，若不计空气阻力，则小球落地时的最小动能为（ ）A.012mgL B. 0mgl C. 02mgL D. 04mgl【答案】B 【解析】【详解】设从高度为h 处以初速度0v 抛出小球，则落地时的速度为2220y v v v =+，又由平抛运动的规律有00L v t =，212h gt =，y gt =v ， 所以22022L g y gh h =+，当2022L g gh h=， 即02L h =时，小球落地时的动能最小，为 2k 012E mv mgL ==，B 正确，ACD 错误； 故选B 。

7.如图所示，在绝缘水平面的P 点有一固定带正电小球Q （可视为点电荷），另一带正电小球q （可视为点电荷）从O 点以初速度0v 向P 点运动，已知运动过程中两小球没有接触且q 返回时仍能经过O 点，小球所受摩擦力恒定。

若以O 点为坐标原点建立坐标轴Ox ，则在小球q 往返运动的过程中，下列图象能反映小球q 的动能随其位移变化关系的是（ ）A. B. C.D.【答案】A 【解析】【详解】由于摩擦力的存在，小球再次回到O 点，根据能量守恒定律，电势能不变，动能应该减小，又摩擦力恒定，根据库仑定律，离电荷Q 越近，电场力越大，动能随位移变化越快，所以A 正确，BCD 错误； 故选A 。

8.如图所示，物块A 套在光滑的水平横杆上，其下方用长为L 的轻质细线连接一个质量为m 的小球B ，系统处于静止状态。

现用水平恒力拉动小球B ，系统稳定运动时的加速度14a g =，细线与竖直方向的夹角为37α︒=；如果把物块A 套在粗糙的水平横杆上，用同样大小的水平恒力作用在小球B 上，系统恰好能沿水平杆做匀速运动。

已知重力加速度为g ，sin370.6︒=，cos370.8︒=，若不考虑空气的阻力，则系统沿水平横杆做匀速运动时（ ）A. 物块A 的质量大小也等于mB. 物块A 受到的摩擦力大小为mgC. 物块A 和粗糙横杆间的动摩擦因数为0.5D. 细线和竖直方向夹角为45°【答案】BD 【解析】【详解】A ．以小球B 为研究对象，设水平恒力为F ，则tan 37F mg ma ︒-=，以A 、B 整体为研究对象，则()F m M a =+，可解得3M m =，F mg =，选项A 错误；B ．当系统沿水平杆匀速运动时，对A ，B 整体分析，A 受到的支持力()4N F M m g mg =+=，A 受到的摩擦力f F mg ==，选项B 正确；C ．A 和粗糙横杆间的动摩擦因数N0.25fF μ==， 选项C 错误；D ．对小球B 由共点力的平衡条件有tan F mg β=，解得tan 1β=，所以45β︒=，选项D 正确； 故选BD 。

9.如图所示，固定在竖直平面内的光滑半圆弧轨道ABC ，其最低点静止有质量为2m 的小球乙（可视为质点），另一质量为1m 的小球甲（可视为质点）从圆弧轨道的最高点由静止释放，在轨道的最低点与小球乙发生弹性碰撞。

已知半圆弧轨道的半径为R ，直径AC 水平，则下列说法正确的是（ ）A. 要使碰撞后小球乙不离开轨道，小球甲的质量不得大于球乙的质量B. 无论小球甲的质量多大，小球乙都不能离开轨道 C. 若两小球的质量相等，则小球乙恰好不能离开圆弧轨道 D. 若小球甲的质量足够大，碰撞后小球乙上升的高度可以超过4R 【答案】AC 【解析】【详解】AB ．半圆弧轨道的半径为R ，小球甲与乙碰撞前的速度为0v ，碰后甲与之的速度分别为1v ，2v 。

两小球发生弹性碰撞，由动量守恒有101122m v m v m v =+，由机械能守恒定律有222101112111222m v m v m v =+， 解得120122m v v m m =+，要使小球乙不能脱离轨道，由机械能守恒定律可知，必有20v v ，所以121m m ， 故选项A 正确，B 错误；C ．当两小球的质量相等时，有20v v =，小球乙恰好能到达圆弧轨道右端最高点，选项C 正确；D ．当小球甲的质量趋于无穷大时，小球乙的速度趋于02v ，设碰后小球乙能上升的高度为h ，根据机械能守恒有2012mgR mv =，2212mv mgh =， 解得4h R ，故选项D 错误；故选AC 。