西南名校联盟2020届高三物理3月月考试题(含解析)

西南名校联盟2020届高三物理3月月考试题（含解析）

二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项符合题目要求；第18～21题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1.2020年2月14日，中国科学技术大学潘建伟教授领衔的“墨子号”量子科学实验卫星科研团队被授予“2020年度克利夫兰奖”，以表彰该团队实现千公里级的星地双向量子纠缠分发。已知“墨子号”卫星最后定轨在离地面500km的圆轨道上，地球的半径为6400km，同步卫星距离地面的高度约为36000km，G= 6. 67xlO-1l N．m2/kg2，地球表面的重力加速度g=9. 8m/s2，忽略地球自转。下列说法正确的是

A. “墨子号”卫星的线速度小于地球同步通信卫星的线速度

B. “墨予号”卫星的向心加速度与地面的重力加速度相同

C. 由以上数据不能算出地球的质量

D. 由以上数据可以算出“墨子号”环绕地球运行的线速度大小

【答案】D

【解析】

【详解】根据可知，“墨子号”卫星的线速度大于地球同步通信卫星的线速度，选项A错误；根据可知“墨予号”卫星的向心加速度小于地面的重力加速度，选项B错误；根据知道同步卫星的周期T=24h，半径r=h+R可求解地球的质量，选项C错误；根据，由C可知可算得地球的质量M以及卫星的轨道半径r′=R+h′可求解“墨子号”环绕地球运行的线速度大小，选项D正确；故选D.

2.如图所示，有一边长为L的正方形线框abcd，由距匀强磁场上边界H处静止释放，其下边刚进入匀强磁场区域时恰好能做匀速直线运动。匀强磁场区域宽度也为L。

ab边开始进入磁场时记为t

1，cd边出磁场时记为t

2

，忽略空气阻力，从线框开始下

落到cd边刚出磁场的过程中，线框的速度大小v、加速度大小a、ab两点的电压大小U

ab

、线框中产生的焦耳热Q随时间t的变化图象可能正确的是

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】

【详解】线圈在磁场上方H开始下落到下边进入磁场过程中线圈做匀加速运动；因线圈下边刚进入匀强磁场区域时恰好能做匀速直线运动，可知线圈直到cd边出磁场时也做匀速运动，选项AB错误；线圈ab边进入磁场的过程：E=BLv，则；ab边出离磁场的过程：E=BLv，则；线圈进入磁场和出离磁场过程中电动势相同，均为E=BLv，时间相同，则产生的热量相同；故选项C正确，ABD错误；故选C.

3.如图所示，半径为R的半球形碗绕过球心的竖直轴水平旋转，一质量为m的小球随碗一起做匀速圆周运动，已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为θ，小球与碗面的动摩擦因数为μ，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。要想使小球始终与碗保持相对静止，则碗旋转的最大角速度大小为

A. B.

C. D.

【答案】C

【解析】

【详解】当角速度最大时，摩擦力方向沿半球形碗壁切线向下达最大值，设此最大

角速度为ω，由牛顿第二定律得，fcosθ+F

N sinθ＝mω2Rsinθ，fsinθ+mg=F

N

cosθ，

f=μF

N

；联立以上三式解得：，故选C.

4.如图所示，一质量为m、电荷量为q的带电小球，用长为L、伸长可忽略的绝缘细线悬挂于竖直平面的O点，竖直平面内有一方向斜向上、与水平面成45°角的匀强电场。开始时小球静止在A点，细线恰好水平。现用方向保持竖直向下的拉力F将小球沿圆弧缓慢拉到最低点B后再由静止释放，以下判断正确的是

A. 小球从A到B的过程中，绳子拉力逐渐变大

B. 小球从B到A的过程，机械能增加了mgL

C. 小球从B到A的过程，电势能增加了2mgL

D. 若小球运动到A点时，细线突然断裂，小球将做匀变速直线运动

【答案】A

【解析】

【详解】由题意可知，小球所受的重力和电场力的合力为恒力，方向水平向右；在当用竖直向下的力F拉小球到最低点的过程中，受力情况如图，由平行四边形法则可知，随着小球位置的下降，F逐渐变大，选项A正确；

由平衡知识可知：Eq=mg，则小球从B到A的过程，电场力做功，电势能减小2mgL，机械能增加了2mgL，选项BC错误；若小球运动到A点时，细线突然断裂，由于此时小球有竖直向上的速度，小球受合力水平向右，可知小球将做匀变速曲线运动，选项D错误；故选A.

5.如图所示，一物块（可视为质点）以一定的初速度从一足够长的光滑固定斜面的底端开始上滑，在上滑过程中的最初5s内和最后5s内经过的位移之比为11：5。忽略空气阻力，则此物块从底端开始上滑到返回斜面底端一共经历的时间是

A. 8s

B. 10s

C. 16s

D. 20s

【答案】C

【解析】

【详解】设物体运动的加速度为a，运动总时间为t，把物体上滑的运动看成反向的

初速度为0的匀加速直线运动，则有：最后5s内位移为：s

1

＝a×52＝a；最初

5s内位移为：，又因为s

2：s

1

=11：5，解得t=8s；

由于斜面光滑，上滑和下滑的时间相同，则物块从底端开始上滑到返回斜面底端一共经历的时间是16s，故选C.

6.如图为英国物理学家查德威克发现中子的实验示意图，利用钋（）衰变放出

的α粒子轰击铍()时产生了未知射线。查德威克曾用这种射线分别轰击氢原子()和氮原子(），结果打出了一些氢核和氮核。他测量了被打出的氢核和氮核的速度，并认为速度最大昀氢核和氮核是由未知射线中的粒子分别与它们发生弹性正

碰的结果，设氢核的最大速度为V

H ，氮核的最大速度为V

N

，氢核和氮核在未被打出

前可认为是静止的。查德威克运用能量和动量的知识推算了这种未知粒子的质量。设氢原子的质量为m，以下说法正确的是

A. 钋的衰变方程为

B. 图中粒子A是中子

C. 未知粒子的质量为m

D. 未知粒子的质量为m

【答案】BC

【解析】

【详解】根据质量数和电荷数守恒可知，A中的核反应是错误的，选项A错误；根据题意可知，图中不可见粒子A是中子，选项B正确；氢原子的质量为m，则氮核

的质量为14m，设未知射线粒子的质量为m

0，碰前速度为v

，则由动量守恒和能量

守恒可知：m

0v

=m

v

1

+mv

H

；；联立解得：；同理未知射

线与氮核碰撞时，氮核的速度：；由两式可得：，故选项C正确，D错误；故选BC.

7.如图所示，理想变压器的原线圈接上U=220V交流电压，R

1=20Ω,，副线圈有n

2

、

n 3两组，n

2

组接R

2

= 1OΩ的电阻，n

3

组接规格为“10V 25W”的灯泡，灯泡正常发光。

已知n

2

组线圈匝数为30匝，两端电压为6V。原线圈电路所接的电流表为理想交流电流表，则