山东省临沂市苍山县第二中学2019-2020学年高三物理上学期期末试卷含解析

山东省临沂市苍山县第二中学2019-2020学年高三物理
上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. 物体以12m/s初速度在水平冰面上作匀减速直线运动，它的加速度大小是0.8m/s2，经20s物体发生的位移是（）
A．80m B．90m C．100m D．110m
参考答案：
B
解：物体减速为零的时间为：t=，因15s＜20s，故经过20s物体早以停止运动．
所以其位移为：s=．故B正确，A、C、D错误．
故选：B．
2. 如图，正方形线框的边长为L，电容器的电容量为C．正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁场以k 的变化率均匀减弱时，则
A. 线圈产生的感应电动势大小为kL2
B. 电压表没有读数
C. a 点的电势高于b 点的电势
D. 电容器所带的电荷量为零
参考答案：
BC
3. “嫦娥一号”卫星已于2009年3月1日16时13分，在北京航天飞控中心科技人员的精确控制下成功撞击月球，为中国探月一期工程画上圆满的句号。

作为“嫦娥一号”的姐妹星“嫦娥二号”卫星也于2010年10月1日18点59分57秒发射升空，从而拉开中国探月二期工程的序幕。

据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕
月飞行的圆形轨道距月球表面分别约为200km和l00km，运动速率分别为和，
那么和的比值为（月球半径取1700km）（）
A． B． C． D．
参考答案：
B
4. 通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针，磁针指向如图所示，则
A．螺线管的P端相当于N极，a接电源的正极
B．螺线管的P端相当于N极，a接电源的负极
C．螺线管的P端相当于S极，a接电源的正极
D．螺线管的P端相当于S极，a接电源的负极
参考答案：
B
5. （单选）如图所示，将物体A放在容器B中，以某一速度把容器B竖直上抛，不计空气阻力，运动过程中容器B的底面始终保持水平，下列说法正确的是（）
A．在上升和下降过程中A对B的压力都一定为零
B．上升过程中A对B的压力大于物体A受到的重力
C．下降过程中A对B的压力大于物体A受到的重力
D．在上升和下降过程中A对B的压力都等于物体A受到的重力
参考答案：
A 解析：解：D、由题意，不计空气阻力，对整体：只受重力，根据牛顿第二定律得知，整体的加速度为g，方向竖直向下；再对A或B研究可知，它们的合力都等于重力，所以A、B间没有相互作用力，故在上升和下降过程中A对B的压力都一定为零，故D正确
B、由A分析知，B错误
C、由A分析知，C错误
A、由A分析知，A错误．
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，某同学拿玻璃砖当尺子，用一支粗铅笔在白纸上画出玻璃砖的两边界，造成两边界间距离比玻璃砖宽度大了少许，如图所示，则他测得的折射率。

（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

参考答案：
偏小
7.
(3)用如图所示的装置，要探究恒力做功与动能改变的关系的实验数据应满足一个怎样的关系式，从而得到动能定理。

(用上题符号表示，不要求计数结果)
参考答案：
8. 一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为
_____________. 该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为 _____________.
参考答案：
9. 质量为m的物体(可看成质点)以某一速度冲上倾角为300的固定斜面，其运动的加速度
为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体重力势能增加了______________，机械能损失了_________________。

参考答案：
，
10. 如图5，斜面上有一木块处于静止状态，在木块加一个垂直于斜面的力F之后，其静摩擦力的大小变化是______。

（填增大、不变、或减小）
参考答案：
11. 地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为，则该处
距地球表面的高度为（﹣1）R，在该高度绕地球做匀速圆周运动的卫星的线速度大
小为．
参考答案：
解：根设地球的质量为M，物体质量为m，物体距地面的高度为h．据万有引力近似等于重力得：
在地球表面：mg=G…①
在h高处：m?=G… ②
由①②联立得：2R2=（R+h）2
解得：h=（﹣1）R
在该高度卫星绕地球做匀速圆周运动时，由重力提供向心力，则得：
m?=m
可得：v=
故答案为：（﹣1）R；．
12. 从地面以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球，设球在运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，它运动的速率随时间变化的规律如图所示，在t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1，且落地前球已做匀速运动。

则球受到的空气阻力与其速率之比k=___________，球上升的最大高度
H=_________________。

参考答案：
，
13. 物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大，为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”，我们提供了如下图的实验装置。

（1）某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题：如图所示，设质量为m（已测定）的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的
位移s，通过光电门时的速度v，试探究外力做的功mgs与小球动能变化量
的定量关系。

（2）某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据。

①用天平测定小球的质量为0.50kg；
②用测出小球的直径为10.0mm；(选填:刻度尺,游标卡尺,螺旋测微器)
③用刻度尺测出电磁铁下端到的距离为80.40cm；
④电磁铁先通电，让小球。

⑤让电磁铁断电，小球自由下落。

⑥在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10－3s。

⑦计算得出重力做的功为4.02J，小球动能变化量为 J。

(g取10m/s2，结果保留三位有效数字)
（3）试根据在（2）中条件下做好本实验的结论：。

参考答案：
(2) ②游标卡尺, ③光电门, ④吸在电磁铁下端⑦ 4.00 (3) 在误差允许范围内外力做功与动能变化量相等
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在测定电源电动势（其值不超过5V）和内阻的实验中，用电压传感器测量端电压、电流传感器测量总电流，如图a所示．
（1）请完成实验器材实物连接图．
（2）滑动变阻器处于最大电阻时闭合电键，滑片移动到靠近中部的某位置过程中，电压传感器读数仅在2.73~2.86V内小幅变动，由此现象可判断
（A）电动势为2.86V
（B）滑动变阻器最大阻值比电源内阻大很多倍
（C）电流传感器读数变化量一定也很小
（D）若滑片继续移动减小电阻，变化幅度仍不会超过1V
（3）某同学尝试用图b所示的电路图进行实验，分别用两个传感器测量了U与I关系，得到的图像如图c所示，由此可求得的电源电动势E= V，内阻r= Ω．
参考答案：
（1）连接图正确
（要求电压传感器正接线柱须接到电键右端。

否则扣1分）
（2）B
（3）3 0.5
15. 某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中：
（1）先采用图（甲）所示装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小捶打击的力度，即改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说
明。

（2）他用图（乙）所示装置做实验，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中M的末端是水平的，N的末端与光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小球P、Q在轨
相等。

现将小球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切道出口处的水平初速度v
同时分别从轨道M、N的下端射出。

实验可断电源，使两小球能以相同的初速度v
观察到的现象应该是。

（3）在图乙中若仅改变弧形轨道M的高度（AC距离保持不变），重复（2）中实验，仍能观察到相同的现象，这说明。

参考答案：
（1）平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
（2）上面小球落下时总碰到下面的小球
（3）平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
（1）两球同时落地，说明A、B两球在竖直方向运动规律相同；
（2）平抛运动水平方向做匀速直线运动，根据实验可知，P球从M点平抛，而Q 球从N点在水平面上匀速运动，二者运动轨迹虽然不同，但是水平方向的运动规律相同，因此上面小球落下时总碰到下面的小球；
（3）仅仅改变弧形轨道M的高度，只是影响P球在空中运动时间，但是P、Q两球在水平方向上的运动规律是相同的，因此实验现象相同，应这个实验说明平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 某火车站由于工作需要正在进行列车编组，若甲车厢以速度v0沿平直轨道匀速驶向原来静止的乙车厢，并在撞击过程中挂接在一起。

而后甲、乙车厢又与原来静止的丙车厢通过相同的方法挂接在一起，已知每节车厢的质量均为m，不计车厢与轨道间的摩擦。

求三节车厢挂接在一起后的速度。

参考答案：
由动量守恒定律得：………………………………（3分）
………………………………（2分）
【答案】
17. 如图所示，长为L的绳子下端连着质量为m的小球，上端悬于天花板上，当把绳子拉直时，绳子与竖直线的夹角，此时小球静止于光滑的水平桌面上。

（1）（1）当球以ω= 做圆锥摆运动时，绳子张力T1为多大？桌面受到压力N1为多大？
（2）当球以角速度ω= 做圆锥摆运动时，绳子的张力T2及桌面受到的压力N2分别为多少？
参考答案：
【知识点】牛顿第二定律；向心力．C2 D2
【答案解析】(1) (2) T2=4mg 解析：（1）如图所示，小球受三个力作用：重力mg，绳子拉力T，水平面的支持力N，它们在竖直方向的合力为零，即：
在水平方向的合力为小球做圆周运动的向心力：联立解得：
当时，>0，说明小球没有离开水平面，而在水平面上做匀速圆周运动，此时绳的拉力大小为：。

（2）当时，，说明小球已经离开水平面，此时小球对水平面的压力零，即
设此时绳的拉力大小为T2，则有
解得：T2=4mg 。

【思路点拨】（1）当球做圆锥摆运动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，由重力、水平面的支持力和绳子拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，采用正交分解法列方程求解绳子的张力和支持力，再由牛顿第三定律求出桌面受到的压力．（2）当小球对桌面恰好无压力时，由重力和绳子拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求解此时小球的
角速度．根据角速度ω= 与临界角速度的关系，判断小球是否离开桌面．若小球桌面做圆周运动，再由牛顿第二定律求解绳子的张力．本题是圆锥摆问题，分析受力，确定向心力来源是关键，实质是牛顿第二定律的特殊应用．
18. 相距L=1．5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m=1kg的光滑金属棒ab通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，金属棒cd水平固定在金属导轨上，如图甲所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同，ab、cd两棒的电阻均为r=0．9Ω，导轨电阻不计。

ab棒在方向竖直向上大小按图乙所示规律变化的外力F作用下从静止开始，沿导轨匀加速运动，g取10m/s2。

(1)在运动过程中，ab棒中的电流方向?cd棒受到的安培力方向?
(2)求出ab棒加速度大小和磁感应强度B的大小?
(3)从t1＝0到t2=2s，金属棒ab的机械能变化了多少?
参考答案：
解：(1) 在运动过程中，ab棒中的电流方向从b流向a。

………………………2分
cd棒受到的安培力方向是垂直导轨平面向里。

(2)
分
(2)设ab棒加速度大小为a，当t1＝0时, F1＝11N，则
F1－mg＝
ma …………………………2分
a＝1m/s2
当t2＝2s时, F2＝14.6N，设ab棒速度大小为v，其中电流为I，则
F2－mg－BIL＝
ma (2)
分
v＝
at2
…………………………2分
BLv＝2I
r …………………………2分
解得B＝
1.2T …………………………2分
(3) 从t1＝0到t2＝2 s，ab棒通过的距离为h，则
…………2分
设金属棒ab的机械能变化为△E，则
△E＝mgh＋
…………………………2分
△E＝
22J …………………………2分。