湖南省长沙市第十二中学2020年高三物理期末试题含解析

湖南省长沙市第十二中学2020年高三物理期末试题含
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）如图，在水平放置的螺线管的中央，放着一个可绕水平轴OO′自由转动的闭合线圈abcd，轴OO′与螺线管的轴线垂直，ab边在OO′轴的左上方，闭合k的瞬间，关于线圈的运动情况，下列说法正确的是（）
L=2m，线框的总电阻为2 Ω，若线框从图示虚线位置出发始终以2 m/s的速度沿ox方向向左匀速穿过宽度也为的垂直线框平面的匀强磁场区，该过程中线框产生的焦耳热为4J，则线框中电流i随线框左端点的位移变化的图象正确的是（电流i 取顺时针方向为正）
参考答案：
C
3. 某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如下图中的①、②图线所示．由图可知，启用ABS后
A．t1时刻车速更小
B．0～t1的时间内加速度更小
C．加速度总比不启用ABS时大
D．刹车后前行的距离比不启用ABS更短
参考答案：
4. 如图5所示,在光滑水平面上有物体A、B质量分别为、。

在拉力F作用下，A和B以加速度做匀加速直线运动。

某时刻突然撤去拉力，此瞬时A和
B的加速度为、.则（）
A． B．；
C．； D．；
参考答案：
D
5. （单选）2013年1 2月2日1时30分，搭载嫦娥三号探测器的长征三号乙火箭点火升
空。

假设为了探测月球，载着登陆舱的探测飞船在以月球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1，登陆舱随后脱离飞船，变轨到离月球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2，最终在月球表面实现软着陆、无人探测及月夜生存三大创新。

若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响。

则下列有关说法正确的是：
A．月球表面的重力加速度
B．月球的第一宇宙速度为
C．登陆舱在半径为r2轨道上的周期
D．登陆舱在半径为r1与半径为r2的轨道上的线速度之比为
参考答案：
对于探测飞船有：，解得载着登陆舱的探测飞船的加速度，而该加速度不等于月球表面处的重力加速度，故A错误；根据探测飞船做圆周运动万有引力
提供向心力：，解得：，月球的第一宇宙速度由近月卫星万有引力提供向心力：，解得：，故B错误；根据开普勒第三定律：，解得：，故C正确；由，解
得，同理可得，D错误。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。

某颗中轨道卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍。

则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为__________；线速度大小为___________；周期为____________。

参考答案：
，，（提示：卫星的轨道半径为4R。

利用GM=gR2。

）
7. （填空）（2013?杭州模拟）为完成“练习使用打点计时器”实验，在如图所示的四种器材中，找出这两种打点计时器，并完成以下填空：图为电磁打点计时器，工作电压为交流；图为电火花打点计时器，工作电压为交
流V．
参考答案：
丙，4～6V，乙，220．
解：电磁打点计时器是利用交变电流使铁芯产生磁性，吸引带打点针的铁条通过复写纸在纸带上打出点，丙图为电磁打点计时器，工作电压为交流4～6V；
电火花打点记时器是利用家用电打出的火花吸引铅盘而打出点，乙图为电火花打点计时器，工作电压为交流220V．
故答案为：丙，4～6V，乙，220．
8. 某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。

（1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________.
（2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为
_________________
________________________________________________________________________ ____.
（3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.
参考答案：
（1）控制变量法
（2）接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比
（3）4、5
解析：根据上面设计的表格可以知道实验序数为1、2、3是保持接触面材料相同，研究滑动摩擦力大小与正压力大小关系；实验序数为4、5是保持压力相同，研究滑动摩擦力与接触面材料之间的关系。

该实验用的实验方法为控制变量法；分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比。

分析比较实验序数为4、5的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

9. 如图所示，一闭合线圈a悬吊在一个通电长螺线管的左侧，如果要使线圈中产生图示方向的感应电流，滑动变阻器的滑片P应向____滑动。

要使线圈a保持不动，应给线圈施加一水平向____的外力。

(填向“左"或向“右”)
参考答案：
左右
a中产出电流的磁场和螺线管的磁场方向相反，说明螺线管中磁场在增强，进一步说明回路中电流在增强，故划片向左滑动；a与螺线管相排斥，要使其保持不动，施加的外力要向右。

10. 用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图所示的一段纸带，测得AB=7.56cm BC=9.12cm，已知交流电源频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为m/s，
实验测出的重力加速值是m/s2，产生误差的原因。

参考答案：
2.09，9.75 , 空气阻力；纸带和计时器限位孔之间有摩擦。

计数点的时间间隔为：，打B点的速度为：
物体的加速度为：，实验测出的重力加速度值比公认值偏小，原因可能是物体下落过程中存在空气阻力和纸带和计时器限位孔之间有摩擦；
11. 某人在地面上最多能举起质量为60 kg的物体，而在一个加速下降的电梯里，最多能举起质量为80 kg的物体，那么此时电梯的加速度大小应为 m／s2，若电梯以5 m／s2 的加速度上升时，那么此人在电梯中，最多能举起质量为 kg的物体．(g＝10 m／s2)
参考答案：
2.5_ 40
12. 水平面上，质量为m的滑块A以大小为v的速度碰撞质量为的静止滑块B，碰撞后A、B速度方向相同，它们的总动量为_____；若B获得的初速为v0，碰撞后A的速度为______．
参考答案：
mv；
13. 在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为______。

若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。

已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e，c和h
参考答案：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （9分）某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约1Ω，电压表（0~3V 3kΩ），电流表（0~0.6A
1.0Ω），滑动变阻器有R 1（10Ω， 2A）和R 2（100Ω，0.1A）各一只.
①实验中滑动变阻器应选用（选填“R1”或“R -2”）
②在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U—I图线，由图可较准确求出该电源电动势E= V，内阻r= Ω。

参考答案：
答案：①R1② 1.4~1.48 1.71~1.79
15. 关于做“测电源电动势和内电阻”的实验（1）有同学按图（a）电路进行连接，他用到的6根导线是aa′、bb′、cc′、dd′、d′e和bf ，由于其中混进了一根内部断开的导线，所以当他按下开关后，发现两个电表的指针均不偏转，他用多用表的电压档测量bc′ 间的电压，读数约为1.5V（已知电池电动势约为1.5V），根据上述现象可推得，这6根导线中可能哪几根内部是断开的？答：_____________（写导线编号）。

（2）排除故障后，该同学通过改变滑动变阻的电阻，测得了6组U、I的数据，根据第1、2、3、4、5和6组的数据，他在U-I图上标出了这些数据点，并且按照这些数据点的分布绘制了相应的U-I图线[如图（b）所示]，由这一图线，可求得电源的电动势E为________V，内电阻r为________Ω。

如果他不利用这一图线，而是利用任意两组U、I数据，那么当他选择哪二组数据时求出的E、r值误差最大？答：________________（写数据组编号）。

参考答案：
（1）bb′、cc′（2分，错选、漏选均不得分）；
（2）1.45（或1.46、1.44）（2分）；0.5（或0.51、0.49）（2分）；2、3
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，固定在水平面上的斜面其倾角θ＝37o，长方体木块A的MN面上钉着一颗小钉子，质量m＝1.5kg的小球B通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直。

木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.50。

现将木块由静止释放，木块将沿斜面下滑。

求在木块下滑的过程中小球对木块MN面的压力。

（取g＝10m/s2，sin37o ＝0.6，cos37o＝0.8）
参考答案：
17. 如图所示，水平放置的平行板电容器，与某一电源相连，它的极板长L=0.4m，两板间距离d=4×10-3m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，微粒质量为m=4×10-5kg，电量q=+1×10-8C。

（g=10m/s2）求：（1）微粒入射速度v0为多少？
（2）为使微粒能恰好从平行板电容器的下极板的右边射出电场，电容器的上板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U应为多少？
参考答案：
18. 某均匀介质中的质点A做简谐运动，t = 0时刻起其振动图象如图所示，t =10s时，距A 质点10m处的B质点开始振动．求：
①该波的波速大小v；
②该波的波长λ．
参考答案：
解：①由题，该波在t=10s内波传播的距离为s=10m，则波速v==1m/s ②波长λ=Tv=4m
答：①该波的波速大小v是1m/s；
②该波的波长λ是4m．。