山东省烟台市龙口诸由中学2020年高三物理上学期期末试题含解析

山东省烟台市龙口诸由中学2020年高三物理上学期期
末试题含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. （单选题）如图所示，在光滑水平面上有甲、乙两木块，质量分别为m1和m2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来，现用一水平力F向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距离是 ( )
A． B．
C． D．
参考答案：
B
2. 下列关于动量的说法正确的是：
A.动量相同的两个物体，质量大的动能大；
B.一个物体动量改变了，则速率一定改变；
C.一个物体的速率改变，它的动量一定改变；
D.一个物体的运动状态变化，它的动量一定改变。

参考答案：
AD
3. 如图所示，两个倾角相同的滑竿上分别套有A、B两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊两个物体C、D，当它们都沿滑竿向下滑动时A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下。

下列说法正确的是：（）
A．A环与滑竿之间没有摩擦力
B．B环与滑竿之间没有摩擦力
C．A环做的是匀加速直线运动
D．B环做的是匀加速直线运动
参考答案：
AC
4. 某同学设计了一个前进中的发电测速装置，如图所示。

自行车的圆形金属盘后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动。

已知磁感应强度B=0.5T，圆盘半径r=0.3m，圆盘电阻不计。

导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连，导线两端a、b间接一阻值R=10的小灯泡。

后轮匀速转动时，用电压表测得a、b间电压U=0.6V。

则可知（）
A. 自行车匀速行驶时产生的是交流电
B. 与a连接的是电压表的负接线柱
C. 自行车车轮边缘线速度是8m/s
D. 圆盘匀速转动10分钟的过程中产生了0.36J的电能
参考答案：
BC
【详解】A．由法接第电磁感应定律得：，由于匀速转动，所以产生的电动势大小恒定，由右手定则可知，电流方向不变，故A错误；
B．由右手定则可知，轮子边缘点是等效电源的负极，则a点接电压表的负接线柱，故B 正确；
C．由法接第电磁感应定律得：，解得：，故C正确；
D．由，故D错误。

5. 如图甲所示，物体沿斜面由静止开始下滑，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接，图乙中、、、、、Ek分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小、路程、时间和动能。

.图乙中可能正确的是
参考答案：
BCD解析：物体在斜面上受到的摩擦力为恒定值，在水平面上受到的摩擦力也为恒定值，物体在斜面上受到的摩擦力小于在水平面间受到的摩擦力，A错误；物体在斜面上做匀加速直线运动，在水平面做匀减速直线运动，BC可能正确；由动能定理可知D正确。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. ①如图所示，一竖直的半圆形光滑轨道与一光滑曲面在最低点平滑连接，一小球从曲面上距水平面高处由静止释放，恰好通过半圆最高点，则半圆的半径
=
②用游标卡尺测量小球的直径，如图所示的读数是 mm。

参考答案：
①②
7. 如图所示，一辆长L=2m,高 h=0.8m,质量为 M =12kg 的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数μ=0.3。

当车速为 v0 = 7 m／s 时，把一个质量为 m=1kg 的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。

那么，经过t= s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s= m。

参考答案：
8. 一定质量的理想气体由状态A依次变化到状态B、C、D、A、E、C，整个
变化过程如图所示。

已知在状态A时气体温度为320K，则状态B时温度
为 K，整个过程中最高温度为 K。

参考答案：
答案：80 500
9. 一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板间有一负电荷（电量很小，不影响电场分布）固定在P点，如图所示， U表示电容器的电压，E P表示
负电荷在P点的电势能，若保持正极板不动，将负极板移到图中虚线所示的位置，则U________（填变大、变小或者不变），E P________（填变大、变小或者不变）.
参考答案：
变小不变
10. 电梯内的水平地板上，竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定质量为m的物体。

当电梯沿竖直方向匀速运动时，弹簧被压缩了x；当电梯接着做减速运动时，弹簧又被继续压缩了0.1x。

重力加速度大小为g。

则弹簧的劲度系数k=________；该电梯做匀速运动时的速度方向为_________，电梯做减速运动时的加速度大小是________。

参考答案：
，向下，0.1g
匀速运动物体处于平衡状态，。

减速运动时又被继续压缩0.1 ，则
此时弹力，物体加速度，方向向上。

物体匀减速运动，加速度向上，说明速度方向向下。

11. P、Q是一列简谐横波中的两质点，已知P离振源较近，P、Q两点的平衡位置相距15m（小于一个波长），各自的振动图象如图所示。

此列波的波速
为 m/s。

参考答案：
2.5m/s
12. 汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103 kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103 N，则汽车所能达到的最大速度为 ________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为
________ s。

参考答案：
10， 40/3
13.
已知一颗人造卫星在某行星表面上空做匀速圆周运动，经时间t，卫星的行程为s，它与行星中心的连线扫过的角度为θ（ｒａｄ），那么，卫星的环绕周期为，该行星的质量为。

（设万有引力恒量为G）
参考答案：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置图，下面一些实验步骤：
A.用天平测出重物和夹子的质量
B.把打点计时器用铁夹固定在放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内
C.把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态
D.将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态
E.接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，再断开电源
F.用秒表测出重物下落的时间
G.更换纸带，重新进行实验
（1）对于本实验，以上不必要的两个步骤
是
（2）图乙为实验中打出的一条纸带，O为打出的第一个点，A、B、C为从适当位置开始选取的三个连续点（其它点未画出），打点计时器每隔0.02s打一个点，若重物的质量为0.5kg，当地重力加速度取g=9.8m/s2，由图乙所给的数据算出（结果保留两位有效数字）：
①从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量为J；
②打B点时重物的动能为J。

参考答案：
（1）A F （2）0.86 0.81
15. （实验）（2014?南明区二模）在做测量电源电动势E和内阻r的实验时，提供的器材是：待测电源一个，内阻为R V的电压表一个（量程大于电源的电动势），电阻箱一个，开关一个，导线若干．为了测量得更加准确，多次改变电阻箱的电阻R，读出电压表的相
应示数U，以为纵坐标，R为横坐标，画出与R的关系图象，如图所示．由图象可得到直线在纵轴上的截距为m，直线的斜率为k，试根据以上信息
①在虚线框内画出实验电路图．
②写出E、r的表达式，E=，r=．
参考答案：
（1）电路图如图所示；（2）；．
测定电源的电动势和内阻
解：：（1）伏阻法测电源电动势与内阻的实验电路图如图所示．
（2）电压表的电阻为R V，闭合开关，设电路电流为I，
闭合电路欧姆定律得：E=U+I（r+R）=U+（r+R），
解得：=++；
可见是R的一次函数，k=，m=+，
解得：E=，r=；
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）；．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 超导磁悬浮列车是新型交通工具。

其推进原理可以简化为如图所示模型：在水平面上
相距L的两根平行直导轨间，有竖直方向大小为B的匀强磁场，相邻磁场区域的磁场方向相反。

每个同向磁场区域的宽度均为L，整个磁场以速度水平向右匀速运动，跨在两导轨间的长为L、宽为L的由匝线圈串联而成的金属框悬浮在导轨上方，在磁场力作用下也会向右运动。

设金属框的总电阻为R，运动中所受到的阻力大小恒为．求：（1）金属框运行的最大速度；
（2）金属框以最大速度运行时的电功率．
参考答案：
解：（1）导体棒ad和bc各以相对磁场的速度(v－vm)切割磁感线运动
回路中产生的电动势为（2分）
回路中电流为：（2分）
线框受安培力（2分）
依题意金属框达最大速度时受到的阻力与安培力平衡，则Ff＝F合（2分）解得（2分）
（2）由（2分）得
17. 一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（即76.0cmHg）、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50m3。

在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气压强逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。

此后停止加热，保持高度不变。

已知在这一海拔高度气温为-48.0℃。

求：
①氦气在停止加热前的体积；
②氦气在停止加热较长一段时间后的体积。

参考答案：
（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。

根据玻意耳—马略特定律有①式中，
是在此等温过程末氦气的体积。

由①式得②
（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从下降到与外界气体温度相同，即。

这是一等压过程。

根据盖—吕萨克定律有
③
式中，是在此等压过程末氦气的体积。

由③式得④
18. （16分）如图所示的圆柱形容器中盛满折射率n＝2的某种透明液体，容器底部安装一块平面镜，容器直径L＝2H，在圆心正上方高度处有一点光源S，要使人从液体表面上任意位置处能够观察到点光源S发出的光，应该满足什么条件?
参考答案：
解析：
点光源S通过平面镜所成像为S，，如图所示，要使人从液体表面上任意位置处能够观察到点光源S发出的光，即相当于像发出的光，则入射角 (4分)
为全反射临界角，有 (4分)
(2分)
又L＝2H，则 (3分) 故＞ (3分)
11 / 11。