江苏省徐州市岔河中学2020年高三物理下学期期末试卷含解析

江苏省徐州市岔河中学2020年高三物理下学期期末试卷含解析
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. 已知甲、乙两个绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为r1和r2，月球半径为R。

甲、乙的运动速度大小分别用v1和v2表示。

则v1和v2的比值为（）
A． B． C． D．
参考答案：
D
2. （单选）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，电压表和电流表均为理想电表，
为副线圈的负载电阻。

现在原线圈两端加上交变电压，其时间变化的规律，则
A．若电流表示数为0.1A，则1min内电阻上产生的焦耳热为132J
B．副线圈中产生的交变电流频率为100Hz
C．电压表的示数为V
D．若电流表示数为0.1A，则原线圈中的电流为1A
参考答案：
A
3. （多选）如图所示，半径为r的圆形空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m电荷量为q的带电粒子（不计重力），从A点以速度v0垂直于磁场向着圆心O射入，并由A'点射出，AOA'=120°，则该粒子在磁场中运动的时间是参考答案：
AD
4. 如图所示，一个小球（视为质点）从H＝12m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R＝4m的竖直圆环，且圆环动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；沿CB圆弧滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为h的D点时的速度为零，则h之值不可能为（10m/s2，所有高度均相对B点而言）（）
A. 12m
B. 10m
C. 8.5m
D. 7m
参考答案：
ABD
5. （多选）2012年6月24日，航天员刘旺手动控制“神舟九号”飞船完成与“天宫一号”的交会对接，形成组合体绕地球做匀速圆周运动，轨道高度为340 km.。

测控通信由两颗在地球同步轨道运行的“天链一号”中继卫星、陆基测控站、测量船，以及北京飞控中心完成．根据以上信息和你对航天相关知识的理解，下列描述正确的是（）
A．组合体匀速圆周运动的周期一定大于地球的自转周期。

B．组合体匀速圆周运动的线速度一定大于第一宇宙速度。

C．组合体匀速圆周运动的角速度大于“天链一号”中继卫星的角速度
D．“神舟九号”从低轨道必须加速才能与“天宫一号”的交会对接
参考答案：
CD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 12．某同学将量程为200μA、内阻为500Ω的表头μA改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表，设计电路如图（a）所示。

定值电阻R1=500Ω，R2和R3的值待定，S为单刀双掷开关，A、B
为接
线柱。

回答下列问题：
（1）按图（a）在图（b）中将实物连线；
（2）表笔的颜色为色（填“红”或“黑”）
（3）将开关S置于“1”挡时，量程为mA；
（4）定值电阻的阻值R2= Ω，R3= Ω。

（结果取3位有效数字）
（5）利用改装的电流表进行某次洞里时，S置于“2”挡，表头指示如图（c）所示，则所测量电流的值为mA。

参考答案：
(1)如图；
(2)黑；
(3)10；
(4)225，250；
(5)0.780(0.78同样给分)
7. （1）用欧姆表测电阻时，两表笔短接时指针所指位置如图所示。

如果不调零就去测电阻，那么被测电阻的测量值将比它的真实值偏 .
（2）用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ。

给定电压表（内阻约为50kΩ）、电流表（内阻约为40Ω）、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻（约为250Ω）及导线若干。

①如图（1）所示电路图中，电压表应接__________点（填a或b）。

②图（2）中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试作图像并求出电阻值R=__________________Ω。

（保留3位有效数字）
③待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图（3）、图（4）所示。

由图可知其长度为8.02mm，图（4）直径读数为
________mm。

④由以上数据可求出ρ=_______________Ω·m。

（保留3位有效数字）参考答案：
（1）小（2分）
（2）① a （2分）
②作图为过原点的直线，其中第2个点舍弃（2分） 244 （242 ~ 246均可）（2分）
③1.92 （2分）
④0.0882
8. 在测定匀变速直线运动加速度的实验中，选定一条纸带如图所示，每相邻两个记数点之间有四个点未打出，其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点，电源频率为50H Z．测得：x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm．
（1）在计时器打出点4时，小车的速度为：v4= 0.314 m/s．
（2）该匀变速直线运动的加速度的大小a= 0.496 m/s2．（结果均保留三位有效数字）
参考答案：
答：
解：电源频率为50Hz，打点时间间隔是0.02s
，由于两相邻计数点间有四个点未画出，相邻计数点间的时间间隔t=0.02×5=0.1s，
匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，
在计时器打出点4时，小车的速度为：v4==≈0.314m/s；
由匀变速直线运动的推论公式：△x=at2可知，加速度的大小：
a===≈0.496m/s2，
故答案为：0.314；0.496．
水平面中的平行导轨相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两块极板分别相连如图，
直导线ab放在导轨上并与其垂直相交，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。

若
发现电容器上极板上带负电荷，则ab向______沿导轨滑动(填向“左”或向“右”)；如电容
器的带电荷量为Q，则ab滑动的速度v=_________
参考答案：
左 Q／BLC
由题意可知，电容器极板上带负电荷，因此因棒的切割，从而产生由a到b的感应电流，
根据右手定则可知，只有当棒向左滑动时，才会产生由a到b的感应电流；
根据电容器的电容公式，
而棒切割磁感线产生感应电动势大小为：E=BLv，
此时U=E，所以ab滑动的速度为：，
10. 如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的顶部有一定长度的水L0，
右侧空气柱底部水银面比槽中水银面高出h，右侧空气柱顶部水银面比左侧空气柱顶部水银面低h．（i）试根据上述条件推测左侧空气柱的长度为，左侧空气柱底部水银面与槽中水银面的高度差为：
（ii）若初始状态温度为T0，大气压强为P0，关闭阀门A，则当温度升至时，右侧气柱底部水银面与水银槽中的水银面相平？（不考虑水银柱下降对大水银槽中液面高度的影响，大气压强保持不变）．
参考答案：
（1）L0，2h；（2）
【考点】理想气体的状态方程．
【分析】（1）分别以两部分气体为研究对象，求出两部分气体压强，然后由几何关系求出右管内气柱的长度．
（2）以左管内气体为研究对象，列出初末的状态，由理想气体状态方程可以求出空气柱的长度．【解答】解：（1）根据连通器的原理以及液体产生的压强可知，右侧的气体的压强：
P1=P0﹣h
则左侧气体的压强：
P2=P1﹣h=P0﹣2h
所以左侧空气柱底部水银面与槽中水银面的高度差为是2h．
左侧空气柱的长度：
L2=L0+h+h﹣2h=L0
（2）关闭阀门A，温度升高的过程中，右侧的空气柱的压强增大，体积增大，由图可知，右侧气柱底部水银面与水银槽中的水银面相平时的空气柱的长度：
L1=L0+h
压强：P1′=P0
设空气柱的横截面积是S，由理想气体的状态方程得：
得：T1=
故答案为：（1）L0，2h；（2）
11. 如图所示，在一个质量为M、横截面积为S的圆柱形导热气缸中，用活塞封闭了一部分空气，气体的体积为，活塞与气缸壁间密封且光滑，一弹簧秤连接在活塞上，将整个气缸悬吊在天花板上．当外界气温升高（大气压保持为）时，则弹簧秤的示数▲（填“变大”、“变小”或“不
变”），如在该过程中气体从外界吸收的热量为，且气体的体积的变化量为，则气体的内能增加量为▲．
参考答案：
不变（2分）
12. 有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动，它们发生碰撞后粘在一起，已知碰前两球的动量分别为PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的动量改变了ΔPB= －
10kg·m/s，则碰撞后A球的动量为PA′=__________ kg·m/s，碰撞前两球的速度大小之比vA∶vB=__________。

参考答案：
30，
13. 如图所示，一长为L、质量为m的均匀棒可绕O点转动，下端A搁在光滑球面上，用过球心的水平力向左推球．若在图示位置棒与球相切，且与竖直方向成45°时球静止，则水平推力F
为．若球经过图示位置时水平向左的速度为v，则棒的端点A的速度为．参考答案：
；v．
【考点】力矩的平衡条件；运动的合成和分解．
【分析】根据力矩平衡条件，列出方程，求得球对棒的支持力，再对球受力分析，依据平衡条件，即可求解水平推力大小；对棒与球接触处进行运动的分解，确定两分运动，从而即可求解．
【解答】解：对棒受力分析，根据力矩平衡，由图可知，则有：mg×=N×L
解得：N=
再对球受力分析，依据平衡条件，则有：Ncos45°=F
解得：F=
由题意可知，对棒与球接触处，进行运动的分解，如图所示：
则有：v A=vcos45°=v
故答案为：；v．
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。

通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？
参考答案：
大约为115℃
解析：
P＝P o＋P m＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa
由图像可得锅内最高温度大约为115℃．
若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。

15. 如图甲所示，将一质量m=3kg的小球竖直向上抛出，小球在运动过程中的速度随时间变化的规律如图乙所示，设阻力大小恒定不变，g=10m/s2，求
（1）小球在上升过程中受到阻力的大小f．
（2）小球在4s末的速度v及此时离抛出点的高度h．参考答案：
（1）小球上升过程中阻力f为5N；
（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m
考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．
专题：牛顿运动定律综合专题．
分析：（1）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出小球上升的加速度，再根据牛顿第二定律求出小球上升过程中受到空气的平均阻力．
（2）利用牛顿第二定律求出下落加速度，利用运动学公式求的速度和位移．
解答：解：由图可知，在0～2s内，小球做匀减速直线运动，加速度大小为：
由牛顿第二定律，有：f+mg=ma1
代入数据，解得：f=6N．
（2）2s～4s内，小球做匀加速直线运动，其所受阻力方向与重力方向相反，设加速度的大小为a2，有：mg﹣f=ma2
即
4s末小球的速度v=a2t=16m/s
依据图象可知，小球在4s末离抛出点的高度：．
答：（1）小球上升过程中阻力f为5N；
（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m
点评：本题主要考查了牛顿第二定律及运动学公式，注意加速度是中间桥梁
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，一水平光滑、距地面高为h、边长为a的正方形MNPQ桌面上，用长为L的不可伸长的轻绳连接质量分别为m A、m B的A、B两小球，两小球在绳子拉力的作用下，绕绳子上的某点O以不同的线速度做匀速圆周运动，圆心O与桌面中心重合，已知m A=0.5kg，L=1.2m，L AO=0.8m，a=2.1m，
h=1.25m，A球的速度大小v A=0.4m/s，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）绳子上的拉力F以及B球的质量m B；
（2）若当绳子与MN平行时突然断开，则经过1.5s两球的水平距离；
（3）两小球落至地面时，落点间的距离．
参考答案：
解：（1）F=m A
=0.5×N=0.1 N ，
由F=m A ω2
L OA =m B ω2
L OB 得m B =m A
=1 kg ．
（2）绳子断裂后，两球在水平方向上一直做匀速直线运动，x=（v A +v B ）t 1=0.6×1.5 m=0.9 m， 水平距离为s=
=
m=1.5 m ．
（3）两球离开桌面做平抛运动，t 2=
s=0.5 s ，
x′=（v A +v B ）t 2+a=0.6×0.5 m+2.1 m=2.4 m．
距离为s′=
=
m=
m ．
答：（1）绳子上的拉力F 为0.1N ，B 球的质量为1kg ． （2）经过1.5s 两球的水平距离为1.5m ． （3）两小球落至地面时，落点间的距离为m ．
17. 月球质量是地球质量的
，月球半径是地球半径的
，人造地球卫星的第一宇宙速度为
7.9km/s ．“嫦娥”
月球探测器进入月球的近月轨道绕月飞行，在月球表面附近运行时的速度大小为 1.7 km/s ；若在月球上，距月球表面56m 高处，有一个质量为20kg 的物体自由下落，它落到月球表面的时间为 7.9 s ．
参考答案：
解答：
解：根据
，知第一宇宙速度为：v=
，
则探测器在月球表面附近运行的速度与第一宇宙速度之比为：
．
则在月球表面附近运行时的速度大小为：v=7.9×
≈1.71km/s ．
不考虑自转时，万有引力近似等于重力，则在天体表面有：，
得：g=
得：月球与地面表面重力加速度之比为：
=?=
得：g 月=g 地，
物体落到月球表面的时间为：t===≈7.9s
故答案为：1.7，7.9．
（1）地面附近物体的重力加速度g ； （2）地球半径R ；
（3）月球与地球的两球心间的距离r ； （4）卫星环绕地球运动的第一宇宙速度v1；
（5）月球绕地球运动的周期T1；
（6）地球绕太阳运动的周期T2；
（7）万有引力常数G。

试选取适当的数据估算地球的质量。

（要求给出两种方法）
参考答案：
解：方法一：根据万有引力定律，在地球表面附近有：
; （3分）得：（3分）
方法二：在地球表面附近，万有引力提供向心力：
；（3分）得：（3分）
方法三：月球绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得：
；（3分）得：（3分）
任选两种解法。