2020届高三物理上学期期末考试质量检测试题（含解析） (2) 14页

‎2019学年度第一学期期末高三质量检测物理试题 一、选择题： ‎ ‎1. 如图所示，直线a和曲线b分别是在同一条平直公路上行驶的甲、乙两汽车的速度一时间（v-t)图线。由图可知（ ）‎ A. t1时刻，甲车的加速度大于乙车 B. t2时刻，甲、乙两车运动方向相反 C. t2时刻，甲、乙两车相遇 D. t1到t2时间内，乙车的平均速度比甲车的大 ‎【答案】D ‎【解析】图线切线的斜率表示加速度，在时刻，a图线的斜率小于b图线切线的斜率，故甲车的加速度小于乙车的加速度，故A错误；在时刻，速度图象都在时间轴的上方，都为正，方向相同．故B错误．在时刻，甲车和乙车的速度相同，不能说明在同一位置．故C错误．图象与坐标轴围成的面积表示位移，则在到这段时间内，乙车的位移大于甲车的位移，因平均速度等于位移比时间，时间相同，故乙车的平均速度比甲车的大故D正确．选D.‎ ‎【点睛】在速度时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；切线代表该位置的加速度，向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负.‎ ‎2. 一物块用轻绳AB悬挂于天花板上，用力F拉住套在轻绳上的光滑小圆环O（圆环质量忽略不计），系统在图示位置处于静止状态，此时轻绳OA与竖直方向的夹角为 ，力F与竖直方向的夹角为。当缓慢拉动圆环使 (）增大时，则( )‎ A. F变大，变小 B. F变小，变小 C. F变大，变大 D. F变小，变大 - 14 -‎ ‎【答案】A ‎【解析】由于圆环O是光滑的，所以环的绳子各处张力大小相等，等于物块的重力，当增大时，AO与OB间的夹角减小，根据平行四边形定则可知，绳AO和OB的拉力的合力变大，由平衡条件可知，F与绳AO和OB的拉力的合力等大反向，所以F变大，变小，则变小．故选A.‎ ‎【点睛】光滑小圆环O相当于动滑轮，通过环的绳子各处张力大小相等，根据环的受力平衡，分析F的大小和方向如何变化，再分析如何变化．‎ ‎3. 一物块沿倾角为的固定斜面底端上滑，到达最高点后又返回至斜面底端。已知物块下滑的时间是上滑时间的3倍，则物块与斜面间的动摩擦因数为（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【点睛】由运动学的公式求出向上与向下的过程中的加速度的大小关系，然后分别对物块进行受力分析，分别求出加速度的表达式，最后比较即可得出结论．‎ ‎4. 如图所示，两物块A、B用跨过定滑轮轻绳相连，B在水平外力F作用下沿粗糙水平地面向右运动，同时A匀速上升。以下判断正确的是 A. B的速度逐渐增大 B. 绳对B的拉力逐渐减小 - 14 -‎ C. 地面对B的摩擦力逐渐增大 D. 地面对B的支持力逐渐减小 ‎【答案】C ‎【解析】物块B沿绳子方向的速度等于A的速度，设绳子与水平方向的夹角为，根据平行四边形定则，物体A的速度，物体A匀速上升时，减小，则B的速度减小，所以B做减速运动，故A错误；A匀速上升，根据平衡条件有：，得，故绳子对B的拉力不变，故B错误；对B进行受力分析如图：‎ 根据平衡条件，在竖直方向有：， B向右运动，减小，所以地面对B的支持力N增大．B受到的摩擦力为滑动摩擦力，即，N增大，所以摩擦力f增大．故C正确、D错误．故选C．‎ ‎【点睛】将物块B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，判断出B的速度变化；再分别对A、B受力分析，根据受力情况进行分析判断.‎ ‎5. 跳水比赛是我国的传统优势项目。甲、乙两图是某次跳水比赛中两名运动员从跳台上腾空而起和刚入水瞬间的照片，则运动员从离开跳板至落人水中最低点的过程，下列说法正确的是（ ）‎ A. 运动到最高点时速度和加速度均为0‎ B. 上升阶段处于失重状态 C. 入水后机械能一直增加 D. 入水过程一直做减速运动 - 14 -‎ ‎【答案】B ‎【解析】当运动员到达最高点时速度为零，但只受重力，故加速度不为零．故A错误；运动员在上升阶段做匀减速运动，加速度向下，故运动员处于失重状态，故B正确；入水后，运动员除受力重力外还受水的作用力，对运动员做负功，故机械能减小，故C错误；入水过程中，开始时水对运动员的作用力大小（浮力和阻力）小于运动员的重力，所以先向下做一段加速运动，即入水后的速度先增大，当水对运动员的作用力大小（浮力和阻力）等于运动员的重力，速度达到最大，然后当水对运动员的作用力大小（浮力和阻力）大于运动员的重力，运动员将做减速运动，故D错误，选B.‎ ‎6. M、N、P是半圆上的三点，O点是圆心，MN为直径， ∠NOP=600。在M、N点处各有一条垂直半圆面的长直导线， 导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1。若将M点的长直导线移至P点，感应强度大小变为B2，则（ ）‎ A. B2:B1=2: ‎ B. B2:B1= :2‎ C. B2:B1=1:2‎ D. B2:B1=2:1‎ ‎【答案】C ‎【解析】根据右手定则可知，每根导线在O点产生的磁感强度方向均向上，大小为，则当M移至P点时，磁感应强度方向如图所示 由图可知，两导线形成的磁感应强度方向夹角为，由几何关系可知，O点合磁感强度大小为：，故，选C.‎ - 14 -‎ ‎【点睛】由磁场的叠加可知每根导线在O点产生的磁感强度大小，移动之后距O点的距离不变，故磁感强度大小不变，则由矢量合成的方向可得出移动之后的合磁感强度；即可求得比值．‎ ‎7. 如图所示，用两根相同的导线绕成匝数分别为n1和n2的圆形闭合线圈A和B，两线圈平面与匀强磁场垂直。当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】由法拉第电磁感应定律得：，可知感应电动势与半径的平方成正比．而根据电阻定律：线圈的电阻为，线圈中感应电流，由上综合得到，感应电流与线圈半径成正比，即，因相同导线绕成匝数分别为和的圆形线圈，因此半径与匝数成反比，故，选D. ‎ ‎8. 心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可以等效为虚线框内的交流电源和定值电阻R0串联，如图所示。心电图仪与一理想变压器的原线圈连接，一可变电阻R与该变压器的副线圈连接。在交流电源的电压有效值U0不变的情况下，将可变电阻的R阻值调大的过程中（ ）‎ A. 通过原线圈的电流变大 B. 通过原线圈的电流变小 C. 通过副线圈的电流变大 D. 通过副线圈的电流变小 - 14 -‎ ‎【答案】BD ‎【解析】在原、副线圈匝数比一定的情况下，在交流电源的电压有效值不变的情况下，满足，根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，知，又，所以，所以R增大，增大，匝数不变，也增大，减小，即电流减小，也减小，故选BD.‎ ‎【点睛】电压由原线圈决定，根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比表示出U0与电阻R关系式，负载R变大，判定电压变化，根据欧姆定律分析副线圈电流变化，根据电流与匝数成反比知原线圈电流变化．‎ ‎9. “嫦娥之父”欧阳自远预计我国将在2020年实现火星的着陆巡视，在2030年实现火星的采样返回。已知地球的质量约为火星质量的N倍，地球的半径约为火星半径的K倍，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 地球的密度是火星的倍 B. 地球表面的重加随度是火星表面的倍 C. 地球的第一宇宙速度是火星的倍 D. 地球同步卫星的运行速度是火星的倍 ‎【答案】BC ‎【解析】星球密度，则有，故A错误；根据，得，则有，故B正确；当卫星的轨道半径等于星球半径时，卫星运行的速度即为第一宇宙速度，根据，得，则有，故C正确；因不知道同步卫星的轨道半径之比，故无法求出两者同步卫星的运动速度的关系，故D错误；故选BC.‎ ‎10. 沿着电场中某条直线电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示，坐标点O、x1、x2和x3‎ - 14 -‎ 分别是x轴上的O、A、B、C四点相对应，相邻两点间距相等．一个带正电的粒子从O点附近由静止释放，运动到A点处的动能为Ek，仅考虑电场力作用．则 A. 从O点到C点，电势一直降低 B. 粒子先做变加速运动，后做匀减速运动 C. 粒子运动到C点时动能大于1.5Ek D. 粒子在OA段的电势能减少量小于AB段的电势能减少量 ‎【答案】ACD ‎【解析】由O点到C点，沿电场方向，电势一直降低，A正确；电场强度大小一直在变化，电场力也就在不断变化，带正电的粒子的加速度在不断变化，是变加速运动，B错误；由图可知，OB段的平均电场强度，BC段的平均电场强度，即，故从O到B电场力做功为，BC段电场力做功为，则有，粒子从B到C，由动能定理得：，解得：，故C正确；由图可知OA段的平均电场力小于AB的平均电场力，则OA段电场力做的功小于AB段电场力做的功，故粒子在OA段电势能减少量小于AB段的电势能减少量，D正确.选ACD.‎ 二、实验题： ‎ ‎11. 如图甲所示实验装置，可以测量滑块经过斜面底端的瞬时速度。‎ ‎（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度d，示数如图乙所示，可读得d=________cm;‎ ‎（2）让装有挡光片的滑块从斜面上端由静止释放，测得它经过光电门时挡光片的挡光时间为0.002s，则滑块经过斜面底端时的速度v=______‎ - 14 -‎ ‎ m/s（保留两位有效数字）；挡光片平行安装于滑块运动的竖直平面，但未与斜面垂直（如图丙），则速度的测量值比真实值偏______ （填 “大”或“小”，挡光片足够长）;‎ ‎(3)若测得滑块下滑高度为h，水平位移为x，则可得出滑块与斜面间的动摩擦因数_____ （用符号h、 v、 x和重力加速度g表示）。‎ ‎【答案】 (1). 1.02 (2). 5.1 (3). 小 (4). ‎ ‎【解析】试题分析：（1）游标卡尺的读数为 ‎（2）用滑块通过的平均速度来代替瞬时速度大小，有：‎ 挡光片平行安装于滑块运动的竖直平面，但未与斜面垂直，当通过光电门时，使得时间变长，然而在求瞬时速度时，仍用挡光片的宽度与变长的时间的比值，导致瞬时速度变小，则速度的测量值比真实值偏小；‎ ‎（3）设下滑位移为，根据速度-位移公式有：①，根据牛顿第二定律有：②，其中③，联立①②③解得：．‎ 考点：探究小车速度随时间变化的规律实验 ‎【名师点睛】解决本题的关键是掌握游标卡尺的读数方法，主尺读数加上游标读数，注意不需要估读；熟练应用牛顿第二定律以及运动学公式解决实验问题，注意挡光片的不垂直斜面，导致通过的时间变长是解题问题的关键．‎ ‎12. 某同学利用下列器材测量一定值电阻Rx的阻值：．待测电阻Rx：约100,直流电源E：电动势约4V，内阻不计;直流电压表V：量程0一3V，内阻约15k ．电阻箱R：阻值范围0一999.9．单刀开关S．若干导线 ‎(1)该同学已完成部分电路图，请你按器材的规格和要求在方框内画出余下部分________；‎ ‎(2）实验中测得，电阻箱读数为R1时，电压表读数为U1，电阻箱读数为R2时，电压表读数为 U2。根据测定的实验数据可以计算待测电阻的表达式Rx=_________;‎ ‎(3）测得的Rx的值比真实值__________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。‎ - 14 -‎ ‎【答案】 (1). 或 (2). 或 (3). 偏小 ‎【解析】（1）题中给出了一个电阻箱R和一只电压表，要测量未知电阻的阻值，可以采用两个电阻串联的方式，测出电阻箱R或未知电阻的电压，故电路图有如下两种方式：‎ 或 ‎...............‎ 三、计算题： ‎ ‎13. 如图所示，倾角为的斜面上有一质量为m的木块，在水平力F作用下沿斜面向上做匀速运动。若斜面始终保持静止，二者间的动摩擦因数为，重力加速度为g，求水平推力F的大小。 ‎ ‎【答案】 ‎ ‎【解析】试题分析：对物块进行受力分析，根据共点力平衡，利用正交分解，在沿斜面方向和垂直于斜面方向都平衡，进行求解．‎ 对木块受力分析如图所示：‎ - 14 -‎ 由平衡条件得：，‎ 联立解得：‎ ‎14. 如图所示，一“U"型金属导轨固定在绝缘水平地面上，导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，导轨间距为d，电阻不计。质量为m、电阻为R的金属棒 ab与导轨保持垂直且接触良好，棒与导轨间的动摩擦因数为。现给棒施加一垂直于棒且方向水平向右的拉力F，棒由静止做加速度大小为a的匀加速直线运动，重力加速度为g，求：‎ ‎(1)拉力F随时间变化的关系式；‎ ‎(2) t时间内通过棒的电荷量q0‎ ‎【答案】（1） （2） ‎ ‎【解析】试题分析：（1）导体棒做切割磁感线运动，产生感应电流，根据切割公式求解感应电动势，根据闭合电路欧姆定律求解感应电流，根据FA=BIL求解安培力大小；再对导体棒分析，根据牛顿第二定律求解拉力F的大小；根据法拉第电磁感应定律列式求解平均感应电动势，根据闭合电路欧姆定律求解平均电流，根据求解电荷量．‎ ‎（1）对棒，由牛顿第二定律得：‎ 根据法拉第电磁感应定律有：‎ 又根据闭合电路欧姆定律有：‎ 联立得：‎ ‎（2）在时间内发生的位移为 - 14 -‎ 而 ‎15. 质量为50kg的运动员，在一座高桥上做“蹦极”运动。他所用的弹性绳自由长度为12m,假设弹性绳中的弹力与弹性绳的伸长量之间的关系遵循胡克定律，在整个运动中弹性绳不超过弹性限度。运动员从桥面下落，能到达距桥面为40m的最低点D处，运动员下落速率跟下落距离S的关系如图所示，运动员在C点时的速度最大。空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2。求 ‎ ‎ ‎（1）弹性绳的劲度系数；‎ ‎（2）运动员到达D点时，弹性绳的弹性势能；‎ ‎（3）运动员到达D点时的加速度值。‎ ‎【答案】（1） （2） (3) ‎ ‎【解析】试题分析：（1）在C点速度最大，则C点是平衡位置，则有重力等于弹力，结合胡克定律即可求解；（2）对由O到D的过程运用机械能守恒定律列式即可求解；（3）在D点，由胡克定律求得弹簧的弹力，再根据牛顿第二定律求加速度．‎ ‎（1）运动员在C点受到的弹力与重力大小相等，合外力为0，加速度为0，所以速度最大．‎ 则 代入数据得 ‎（2）运动员到达D点的速率为0，在整个下落过程中减少的重力势能全部转化为弹簧增加的弹性势能 代入数据得：‎ ‎（3）在D点弹簧的弹 根据牛顿第二定律： 联立解得：‎ ‎16. 如图所示，足够大的荧光屏ON垂直于xOy坐标平面，与x轴夹角为300，当y - 14 -‎ ‎ 轴与ON间有沿＋y方向、场强为E的匀强电场时，一质量为m电荷量为一q的离子从y轴上的P点，以速度沿＋x轴方向射人电场，恰好垂直打到荧光屏上的M点（图中未标出）。现撤去电场，在y轴与ON间加上垂直坐标平面向里的匀强磁场，相同的离子仍以速度 从y轴上的Q点沿＋X轴方向射人磁场，恰好也垂直打到荧光屏上的M点，离子的重力不计。‎ ‎(1)求离子在电场中运动的时间t1;‎ ‎(2)求P点距O点的距离y1和离子在磁场中运动的加速度大小a;‎ ‎(3)若相同的离子分别从y轴上的不同位置以速度V=ky (y>0, k为常数）、沿＋X轴方向射人磁场，离子都能打到荧光屏上，k应满足的条件。‎ ‎【答案】（1） (2) (3) ‎ ‎【解析】试题分析：（1）设离子垂直打到荧光屏上的M点时，沿y方向的分速度大小为vy，在电场中运动的加速度为a1，则 ‎（1分）‎ ‎（1分）‎ ‎（1分）‎ 解得（1分）‎ ‎（2）由几何关系可知 - 14 -‎ ‎（2分）‎ 解得（1分）‎ 设离子在磁场中做圆周运动半径为y2，则（1分）‎ 而（1分）‎ 解得（1分）‎ ‎（3）如图所示，设从纵坐标为y处射入磁场的离子，恰好能打到荧光屏上，对应的圆周运动半径为r0，则 ‎（1分）‎ 此离子进入磁场时的速度，设运动半径为r，则 ‎（1分）‎ 为使离子能打到荧光屏上应满足（1分）‎ 而（1分）‎ - 14 -‎ 解得（2分）‎ 考点：带点粒子在复合场中的运动 ‎ ‎ ‎ ‎ - 14 -‎