高三物理期末试题(含答案)

2019年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅰ）
副标题
一、单选题（本大题共5小题，共20.0分）
1.我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参考系．下列说法中正确的是（）
A. 参考系必须选取地面或相对于地面不动的其它物体
B. 我们说“日落西山”，是以太阳为参考系的
C. 我们说“地球围绕太阳转”，是以地球为参考系的
D. 坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木迎面向他飞奔而来，乘客是以自己为参考
系的
2.如图A，B，C为三个完全相同的物体，当水平力F作用于B上，
三物体可一起匀速运动，撤去力F后，三物体仍可一起向前运动，
设此时A，B间摩擦力为f1，B、C间摩擦力为f2，则f1和f2的大小
为（）
3.如图所示，先接通电键S使电容器充电，然后断开S，增大两
极板间的距离时，电容器所带电量Q、电容C、两极板间电势
差U的变化情况是（）
A. Q变小，C不变，U不变
B. Q变小，C变小，
U不变
C. Q不变，C变小，U变大
D. Q不变，C变小，U变小
4.如图所示，重物的质量为m，轻细绳的A与B端是固定的，平
衡时AO水平，BO与竖直方向的夹角为θ，绳AO的拉力大小
是（）
A. F=mg cosθ
B. F=mg tanθ
C. F=mg sinθ
D. F
5.如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，
在P变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。

下列说法正确的是
（）
A. 不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度都
相同
B. 不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度
都相同
C. 卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度
D. 卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
6.某质点做直线运动的v-t图象如图所示，根据图象判断下列正确的是（）
A. 0～1 s内的加速度大小是1～3 s内的加速度大小的2倍
B. 0～1 s与4～5 s内，质点的加速度方向相反
C. 0.5 s与2 s时刻，质点的速度方向相反
D. 质点在0～5 s内的平均速度是0.8 m/s
7.如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L，质量
为m，通过电流为I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施
加匀强磁场B的大小和方向为（）
A. B
B. B
C. B
D. B
8.如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻
ab的中点时合上开关S,此时三个电表和V的示
数分别为、a端移动,则( )
,U增大减小,U减小
9.电荷相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂
直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下
列表述正确的是(不计重力)( )
A. M带正电,N带负电
B. M的速率大于N的速率
C. 洛伦兹力对M、N不做功
D. M的运行时间大于N的运行时间
三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）
10.如图所示，物块A、B、C叠放在水平桌面上，F b=5N，
F c=10N的力分别作用于物体B、C上，A、B、C仍保持
静止。

以f1、f2、f3分别表示A与B、B与C、C与桌面
间的静摩擦力的大小，则f1=______N，f2=______N，
f3=______N；
四、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
11.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，
（1）某同学由于没有量角器，在完成了光路以后，他以O点为圆心、10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交OO′连线延长线于C点，过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于点B，过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点，如图1所示．用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm．由此可得出玻璃的折射率n=______．
（2）某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图2所示，则该同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
12.小明同学在做测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电流过大而损坏器
材，电路中加了一个保护电阻R0．根据如图1所示电路图进行实验时，
（1）电流表量程应选择______（选填“0.6A”或“3A”），保护电阻应选用______（选填“A”或“B”）。

A．定值电阻（阻值10.0Ω，额定功率10W）
B．定值电阻（阻值2.0Ω，额定功率5W）
（2）在一次测量中电压表的指针位置如图2所示，则此时的电压为______ V。

（3）根据实验测得的5组数据所画出的U-I图线如图3所示。

则干电池的电动势E=______ V，内阻r=______Ω（小数点后保留两位）。

五、计算题（本大题共4小题，共40.0分）
13.如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管
道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过0.3秒后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰到。

已知圆轨道半径为R=1m，小球的质量为m=1kg，g取10m/s2．求
（1）小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离
（2）小球经过圆弧轨道的B点时，受到轨道的作用力N B的大小和方向？
（3）小球经过圆弧轨道的A点时的速率。

14.如图所示，跨过光滑定滑轮O的细绳，一端与质量m1=0.4kg的物块A相连，另一
端与斜面上质量为m2=1kg的物体B相连．物块B与斜面间的最大静摩擦力为3N，斜面倾角为30°，斜面及物块A、B均保持静止，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）物块B受到的摩擦力大小：
（2）用水平外力缓慢向左拉物块A，当物块B即将滑动时，OA绳与水平方向的夹角θ．
15.如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量
m=1.0kg的小球．现将小球拉到A点（保持绳绷直）由静
止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在
水平地面上的C点．地面上的D点与OB在同一竖直线上，
已知绳长L=1.0m，B点离地高度H=1.0m，A、B两点的高
度差h=0.5m，重力加速度g取10m/s2，不计空气影响，求：
（1）地面上DC两点间的距离s；
（2）轻绳所受的最大拉力大小．
16.如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，
第Ⅳ象限内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。

一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从y轴正半轴上的M点以速度v垂直于y轴射入电场，然后经x轴上的N点
射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y
（1）匀强电场的电场强度大小E；
（2）该粒子从N点进入磁场时的速度大小和方向；
（3）匀强磁场的磁感应强度大小B。

答案和解析
1.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查运动的描述问题，要注意区分研究对象与参考系的不同，考查对参考系概念的理解及实际判断能力。

研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物；研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的位置是否变化，由此来突破此题。

【解答】
A.参考系的选择可以任意，以研究问题方便为原则，不一定选取地面。

故A错误；
B.我们常说“日落西山”，是以地球为参考系描述太阳的运动。

故B错误；
C.我们说“地球围绕太阳转”，是以太阳为参考系的，故C错误；
D.坐在火车上的乘客以自己为参考系，自己不动，铁路旁的树木、电线杆向自己运动，故D正确。

故选D。

2.【答案】C
【解析】【分析】
撤去力F，若三个物体仍能一起继续向前运动，根据牛顿第二定律求出整体的加速度，再隔离对A分析、对AB分析，求出A、B之间，B、C之间的摩擦力。

解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，注意整体法和隔离法的运用。

【解答】
开始三个物体在拉力F的作用下一起做匀速直线运动，知F=f，
撤去F后，三个物体一起做匀减速直线运动，整体的加速度为：a
隔离对A分析，A在水平方向上的合力等于B对A的摩擦力，有：f1=ma=
隔离对AB分析，AB整体所受的合力等于C对它们的摩擦力，有：f2=2ma=，故C正
确，ABD错误。

故选C。

3.【答案】C
【解析】【分析】
解决电容器的动态分析问题关键抓住不变量，若电容器与电源断开，电量保持不变；若电容器始终与电源相连，电容器两端间的电势差保持不变。

【解答】
电容器与电源断开，电量保持不变，增大两极板间距离时，
ABD错误，故C正确。

故选C。

4.【答案】B
【解析】【分析】
对O点受力分析，受三个沿着绳子的拉力，其中向下的拉力等于重力，根据平衡条件作图分析即可．
本题是力平衡问题，关键是受力分析后根据平衡条件列式求解．
利用正交分解方法解体的一般步骤：
①明确研究对象；
②进行受力分析；
③建立直角坐标系，建立坐标系的原则是让尽可能多的力落在坐标轴上，将不在坐标轴上的力正交分解；
④x方向，y方向分别列平衡方程求解。

【解答】
对物体进行受力分析，如图所示：
根据平衡条件可知，竖直方向：F B cosθ=mg，
水平方向：F B sinθ=F A，
可知AO的拉力F A=mg tanθ，B正确，A、C、D错误；
故选：B。

5.【答案】B
【解析】【分析】
卫星变轨，做离心运动要加速；万有引力提供向心力；加速度和动量都是矢量。

解答本题的关键是知道卫星变轨问题，做离心运动要加速．还要知道加速度和动量都是矢量，都有方向。

【解答】
A.卫星由轨道1在P点进入轨道2做离心运动，要加速，所以在轨道1和在轨道2运行经过P点的速度不同，故A错误；
B.在轨道1和在轨道2运行经过P点，都是万有引力提供向心力，由a
在P点的加速度都相同，故B正确；
C.由a r不同，加速度的方向指向地球，方向不同，所以卫星在轨道1
的任何位置的加速度都不同，故C错误；
D.卫星在轨道2的任何位置的速度方向不同，所以动量不同，故D错误。

故选B。

6.【答案】AD
【解析】【分析】
速度图象的斜率等于加速度，图线与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内通过的位移，速度的正负表示速度的方向，只要图象在时间轴同一侧物体运动的方向就没有改变；只要总面积仍大于0，位移方向就仍沿正方向。

本题考查了匀变速直线运动的图像，对图线斜率及面积物理意义的掌握是求解的关键。

【解答】
A.速度图象的斜率等于加速度，则知：0～1s
1～3s A正确；
B.直线的斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度的方向，0～1s与4～5s内，直线的斜率都为正，所以加速度方向相同，都沿正向，故B错误；
C.0.5s与2s时刻，质点的速度都是正值，说明速度都沿正方向，故C错误；
D.质点在0～5s
D正确。

故选AD。

7.【答案】AC
【解析】【分析】
通电导线在磁场中的受到安培力作用，由左手定则来确定安培力的方向，由平衡条件求出安培力大小，最后由安培力公式计算B的大小。

学会区分左手定则与右手定则，前者是判定安培力的方向，而后者是判定感应电流的方向。

【解答】
AB.若磁场方向垂直于斜面向下，由左手定则知安培力平行于斜面向上，根据平衡条件，
BIL=mg sinα，得：B A正确，B错误；
C.若磁场方向竖直向下，由左手定则知安培力水平向左，根据平衡条件：mg tanα=BIL，
则B C正确；
D.若磁场方向水平向右，由左手定则知安培力竖直向下，导线不可能静止，故D错误。

故选AC。

8.【答案】AC
【解析】【分析】
解决本题的关键抓住电动势和内阻不变，结合闭合电路欧姆定律求解，注意做题前一定要理清电路，看电压表测的是什么电压，电流表测的是什么电流。

理清电路，确定电压表测的是什么电压，电流表测定的是什么电流，抓住电动势和内阻不变，采用局部→整体→局部的方法，利用闭合电路电路的欧姆定律进行分析；根据
分析电源总功率变化情况，由
【解答】
CD a
压减小，外电压增大，即电压表示数U增大，
而总电流I减小，则通过的电流减小，故C正确；D错误；
A.I减小，电源的总功率减小，故A正确；
B消耗的功率R3消耗的功率减小，故B错误；
故选AC。

9.【答案】BC
【解析】【分析】
由左手定则判断出N带正电荷，M带负电荷；结合半径的公式可以判断出粒子速度的大小；根据周期的公式可以判断出运动的时间关系，知道洛伦兹力永不做功的性质．
本题结合带电粒子在磁场中的运动考查到左手定则、半径的公式和周期的公式，属于基本应用．要注意明确洛伦兹力永不做功的性质应用．
【解答】
A.磁场的方向向里，由左手定则判断出N带正电荷，M带负电荷，故A错误；
B.粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力qvB=R
同的情况下，半径大说明速率大，即M的速率大于N的速率，故B正确；
C.洛伦兹力的方向始终与速度的方向垂直，所以洛伦兹力不做功．故C正确；
D.粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，而周期为T M的运行时间等于
N的运行时间，故D错误。

故选BC。

10.【答案】0；5；5
【解析】解：首先隔离物体A，受重力和支持力，如图所示：
故A与B间没有摩擦力，故F f1=0；
再隔离物体B，受重力、压力、支持力、拉力和摩擦力，如图所示：
根据平衡条件，有：F f2=F b=5N；
最后隔离物体C，受重力、压力、支持力、拉力、B对C的摩擦力，地面对C的摩擦力，如图所示：
根据平衡条件，有：F f3=F C-F f2=10-5=5N；
故答案为：0；5；5；
先分析物体A，受重力和支持力；
再隔离物体B，受拉力、重力、支持力、摩擦力，根据平衡条件求解C对B的摩擦力；最后再对物体C受力分析，受拉力、重力、压力、B对C的摩擦力、地面对C的支持力和摩擦力（可能为零），根据平衡条件列式求解。

本题力平衡问题，关键是明确各个物体的受力情况，根据平衡条件列式求解。

物体的受力分析是解决力学问题的基础，同时也是关键所在，一般对物体进行受力分析的步骤如下：
①明确研究对象：在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体。

在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简化。

研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（既研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。

②按顺序找力：必须是先场力（重力、电场力、磁场力），后接触力；接触力中必须先弹力，后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）。

③画出受力示意图，标明各力的符号。

④需要合成或分解时，必须画出相应的平行四边形。

11.【答案】1.5 减小
【解析】解：（1）图中P1P2作为入射光线，OO′是折射光线，设光线在玻璃砖上表
面的入射角为i，折射角为r，则由几何知识得到：s i sin r AO=OC，则折
射率n．
（2）如图，实线是真实的光路图，虚线是玻璃砖宽度画大后的光路图，由图看出，在这种情况测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小．
故答案为：（1）1.5；（2）偏小．
（1）根据几何知识求出入射角和折射角的正弦值，再根据折射率定义公式列式求解即可；
（2）某同学在画界面时，将两界面aa′和bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，分析对入射角和折射角的影响，判断误差的变化．
本题是插针法测定玻璃砖的折射率，实验原理是折射定律，采用单位圆法处理数据，根据原理分析实验误差．
12.【答案】（1）0.6A B
（2）1.20
（3）1.45 0.50
【解析】解：（1）根据图3中的电流值知，电流表选择0.6A的，由于电源的内阻较小，如果保护电阻较大，电压的变化不明显，故保护电阻选择B。

（2）电压表的量程为3V的，则电压表读数为1.20V。

（3）根据闭合电路欧姆定律得，E=U+I（R0+r），解得U=E-I（R0+r），纵轴截距表示
电动势，则E=1.45V，斜率k=R0+r r=0.50Ω。

故答案为：（1）0.6 A；B（2）1.20±0.01 （3）1.45±0.010.50±0.05
（1）根据图3中的数据确定电流表的量程，根据测量误差的大小确定保护电阻。

（2）测定一节干电池的电动势，电压表的量程为3V的，则电压表读数为1.20V。

（3）根据图线的斜率和截距求出干电池的电动势和内阻的大小。

解决本题的关键正确器材的选取方法，对于图线问题，一般的解题思路是得出物理量间的关系式，结合图线的斜率或截距进行求解。

13.【答案】解：（1）根据平抛运动的规律和运动合成的可知：
则小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等，得：v x=v y=gt=3m/s，
则B点与C点的水平距离为：
x=v x t=0.9m
（2）根据牛顿运动定律，在B点（设轨道对球的作用力方向向下）
解得：N B=-1N负号表示轨道对球的作用力方向向上
（3）小球从A到B的过程中机械能守恒，得：
代入数据得：v A=7m/s
答：（1）小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是0.9m；
（2）小球经过圆弧轨道的B点时，所受轨道作用力N B的大小1N，方向竖直向上。

（3）小球经过圆弧轨道的A点时的速率是7m/s。

【解析】（1）小球恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰到，说明小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等，代人公式即可；
（2）小球经过圆弧轨道的B点时，做圆周运动，所受轨道作用力与重力一起提供向心力。

（3）小球从A到B的过程中的机械能守恒，由此即可求出A点的速率。

该题考查竖直平面内的圆周运动与平抛运动，小球恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰到是解题的关键，要正确理解它的含义。

14.【答案】解：（1）物体B沿斜面向下的分力大小为m2g sin30°=5N，A的重力大小为m1g=4N，所以A对B的拉力大小为F′=4N，
所以B受到的摩擦力大小为f=m2g sin30°-F′=5N-4N=1N，方向沿斜面向上；
（2）当OA绳与水平方向的夹角θ时，A和B两个物体受力如图所示，
以A为研究对象，有：T=f m+m2g sin30°=3N+5N=8N，
以A为研究对象，根据几何关系可得：
所以θ=30°．
答：（1）物块B受到的摩擦力大小为1N：
（2）用水平外力缓慢向左拉物块A，当物块B即将滑动时，OA绳与水平方向的夹角θ为30°．
【解析】（1）以物体B为研究对象进行力的分析，根据共点力的平衡条件求解摩擦力大小；
（2）当OA绳与水平方向的夹角θ时，画出A和B两个物体受力示意图，以B为研究对象求解绳子拉力，再以A为研究对象求解θ．
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答．
15.【答案】解：（1）设小球在B点速度为v，对小球从A到B由动能定理得：
mgh2①
绳子断后，小球做平抛运动，运动时间为t，则有：
H
DC间距离：
s=vt
解得：s≈1.414m
（2）在B位置，设绳子最大力量为F，由牛顿第二定律得：
F-mg
联立①④得：F=2mg=2×1×10N=20N
根据牛顿第三定律，有F'=F，因而轻绳所受的最大拉力为20N。

答（1）DC两点间的距离1.414m；
（2）轻绳所受的最大拉力20N。

【解析】本题关键是建立物体运动的情境，寻找物理模型，本题为圆周和平抛模型的组合。

（1）从A到B由动能定理可得B位置时的速度，之后做平抛运动，由平抛规律求解；（2）在B位置，由牛顿第二定律、向心力的计算可求轻绳所受的最大拉力大小。

16.【答案】解：如图：
（1）在电场中：x
y轴方向：
即：电场强度大小E
（2）设粒子进入磁场时速度为v，和x轴的夹角为θ；
得：θ=60°；
即：带电粒子从N点进入磁场时的速度大小为2v0，方向：与x轴的夹角为60°；
（3）在磁场中，设轨迹半径为r，由几何关系可得：
r=2L；
即：磁感应强度大小B
【解析】本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在匀强电场中的运动；粒子在电场中运动偏转时，常用能量的观点来解决问题，有时也要运用运动的合成与分解；粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心、半径及运动时间的确定也是本题的一个考查重点，要正确画出粒子运动的轨迹图，能熟练地运用几何知识解决物理问题。

（1）（2）粒子垂直于电场进入第一象限，做类平抛运动，由牛顿第二定律可得到加速
度，结合两个方向的分位移，由位移-时间公式求解；
（3）根据几何关系得出轨迹半径；由洛仑兹力提供向心力，得出磁感应强度。