天津市七校(静海一中、宝坻一中、杨村一中等)2020届高三物理上学期期末考试试题

2020～2020学年度第一学期期末七校联考
高三物理
一、单项选择题（每小题只有一个正确答案，将正确答案的代码填涂在答题卡上。

本题共8小题，每小题4分，共32分。

）
1．下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是
A．甲图中，原子核D和E聚变成原子核F要放出能量
B．乙图中，若氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级时辐射出A光，只要用波长小于A光波长的光照射，都能使氢原子从n=1跃迁到n=2
C．丙图中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D．丁图中，汤姆孙通过对阴极射线的研究揭示了原子核内还有复杂结构2．2020年6月20日，航天员王亚平在运行中的“天宫一号”内做了如图实验：细线的一端固定，另一端系一小球，在最低点给小球一个初速度，小球能在竖直平面内绕定点做匀速圆周运动。

若将此装置带回地球，仍在最低点给小球相同初速度，则在竖直平面内
A．小球仍能做匀速圆周运动
B．小球不可能做匀速圆周运动
C．小球一定能做完整的圆周运动
D．小球一定不能做完整的圆周运动
3．如图所示，一物块在斜向下的推力F的作用下沿光滑的水平地面向右运动，那么A受到的地面的支持力与推力F的合力方向是
A．水平向右B．向上偏右
C ．向下偏左
D ．竖直向下
4．某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，下列说法正确的是
A ．t ＝0时刻发电机的转动线圈位于中性面
B ．在1s 内发电机的线圈绕轴转动50圈
C ．将此交流电接到匝数比是1∶10的升压变压器上， 副线圈的电压为22002V
D ．将此交流电与耐压值是220V 的电容器相连，电容器不会被击穿
5．如图所示，A 是静止在赤道上的物体，随地球自转而做匀速圆周运动；B 、C 是同一平面内两颗人造卫星，B 位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C 是地球同步卫星。

已知第一宇宙速度为v ，物体A 和卫星B 、C 的线速度大小分别为A v 、B v 、C v ，周期大小分别为A T 、B T 、c T ，向心加速度大小分别为A a 、B a 、C a 则下列关系正确的是
A ．A
B
C ωωω>> B ．A B c T T T <<
C ．A C B v v v v <<<
D ．A B C a a a <<
6．如图所示，光滑水平面OB 与足够长粗糙斜面BC 交于B 点。

轻弹簧左端固定于竖直墙面，现用质量为m 1的滑块压缩弹簧至D 点，然后由静止释放，滑块脱离弹
簧后经B 点滑上斜面，上升到最大高度并静止在斜面上。

不计滑块在B 点的机械能损失，换用材料相同质量为m 2的滑块（m 2>m 1）压缩弹簧至同一点D 后，重复
上述过程，下列正确的是
A ．两滑块到达
B 点时速度相同
B ．两滑块沿斜面上升的最大高度相同
C ．两滑块上升到最高点的过程中克服重力做的功不相同
D ．两滑块上升到最高点的过程中机械能损失相同
7．如图所示，匀强电场中有一个以O 为圆心、半径为R 的圆，电场方向与圆所在平面平行，A 、O 两点电势差为U ，一带正电的粒子在该电场中运动，经A 、B 两点时速度大小均为v 0，粒子重力不计，以下说法正确的是
A ．粒子在A 、
B 间是做圆周运动
B ．粒子从A 到B 的运动过程中，动能先增大后减小
C ．匀强电场的电场强度=U E R
D ．圆周上，电势最高的点与O 28．假设在真空玻璃盒内有一固定于地面上空附近的N 极磁单极子，其磁场分布与正点电荷电场分布相似，周围磁感线呈均匀辐射式分布如图所示。

一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子正在该磁单极子上方附近做速度大小为v 、半径为R 的匀速圆周运动，其轨迹如虚线所示，轨迹平面为水平面。

（已知地球表面的重力加速度大小为g ，不考虑地磁场的影响），则
A ．带电粒子一定带负电
B ．若带电粒子带正电，从轨迹上方朝下看，粒子沿
逆时针方向运动
C ．带电粒子做匀速圆周运动的向心力仅由洛伦兹力提供
D 422221v m g m qv R 二、不定项选择题（每小题都有多个选项正确。

每小题全部选对得4分，选对但不
全得2分，不选或错选不得分。

本题共4小题，每小题4分，共16分。

）
9．在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E 、F 、M 、N ，做成了一个霍尔元件，在E 、F 间通入恒定电流I ，同时外加与薄片垂直的磁场B ，M 、N 间的电压为U H 。

已知半导体薄片中的载流子为负电荷，电流与磁场的方向如图所示，下
列说法正确的有
A ．N 板电势高于M 板电势
B ．磁感应强度越大，MN 间电势差越大
C ．将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，U H 不变
D ．将磁场和电流分别反向，则N 板电势低于M 板电势
10．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。

如图所示，图线a 是该电
池在某光照强度下路端电压U 和电流I 变化的关系图象（电池电动势不变，内阻不是定值），图线b 是某电阻R 的U –I 图象。

在该光照强度下将它们组成闭
合回路时，下列说法中正确的是
A ．硅光电池的内阻为10Ω
B ．硅光电池的总功率为0.72W
C ．硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32 W
D ．若将R 换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率增大
11．在光滑的水平面上，质量为m 的子弹以初速度v 0射击质量为M 的木块，最终子
弹未能射穿木块，射入的深度为d ，木块在加速运动中的位移为s 。

则以下说法正确的是
A ．子弹动能的亏损大于系统动能的亏损
B ．子弹动量变化量的大小等于木块动量变化量的大小
C ．摩擦力对M 做的功一定等于摩擦力对m 做的功
D ．位移s 一定大于深度d
12．如图所示，PQ 、MN 是放置在水平面内的光滑导轨，GH 是长度为L 、电阻为r 的
导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为k 。

导体棒处在方向向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中。

图中直流电
源的电动势为E 、内阻不计，电容器的电容为C 。

闭合开
关，待电路稳定后，下列选项正确的是
A ．导体棒中电流为12E R R r ++
B ．轻弹簧的长度减小1()BLE k R r +
C ．轻弹簧的长度增加2
()BLE k R r +
D ．电容器带电荷量为1
CEr R r +
三、填空题（每空2分，共14分）
13．气垫导轨是一种常用的实验仪器，它利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气
垫，使滑块悬浮在导轨上，此时滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。

现利用气垫导轨来研究功能关系。

如图甲所示，在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧，
轨道上有滑块A 紧靠弹簧但不连接，滑块的质量为m ，重力加速度为g 。

（1）用游标卡尺测出滑块A 上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d=______cm ；
（2）利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小；某同学打开气源，调节装置，使滑块
可以静止悬浮在导轨上，然后用力将滑块A 压紧到P 点，释放后，滑块A 上的挡光片通过光电门的时间为△t，则弹簧对滑块所做的功为____________。

（用题中所给字母表示）
（3）利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数；关闭气源，仍将滑块A 由P 点释
放，当光电门到P 点的距离为x 时，测出滑块A 上的挡光片通过光电门的时间为t ，移动光电门，测出多组数据（滑块都能通过光电门），并绘出21
x t
图象。

如图丙所示，已知该图线斜率的绝对值为k ，则滑块与导轨间的滑动摩擦因数为____________。

14．某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势 E 和内阻 r 及电阻 R 1的阻
值。

实验器材有：待测电源，待测电阻 R 1，电压表 V （量程 0～3 V ，内阻很大），
电阻箱 R （0～99.99 Ω），单刀单掷开关 S 1，单刀双掷开关 S 2，导线若干。

（1）先测电阻 R 1的阻值。

请将该同学的操作补充完整：
A．闭合 S
1，将 S
2
切换到 a，调节电阻箱，读出其示数 R
和对应的电压表示数
U
1
；
B．保持电阻箱示数不变，____________，读出电压表的示数 U
2
；
C．电阻 R
1的表达式为 R
1
＝____________。

（2）该同学已经测得电阻 R
1
＝3.2 Ω，继续测电源电动势E和内阻 r，其做法是：
闭合 S
1，将 S
2
切换到 a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数 R和对应的
电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的11
U R
图线，则电源电动
势E=____V，内阻r =____Ω。

（结果保留两位有效数字）
四、计算题（共3个小题，15题10分、16题12分，17题16分，共38分）
15．如图甲所示，一倾角为37°的传送带以恒定速度运行。

现将一质量m＝1 kg的物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8：求：（1）物体与传送带间的动摩擦因数；
（2）0-8s内物体运动的位移；
（3）0-8s内物体机械能的增加量。

16．如图所示，在xOy平面上，直线OM与x轴正方向夹角为，直线OM左侧存在
平行y轴的匀强电场，方向沿y轴负方向。

直线OM右侧存在垂直xOy平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场。

一带电量为q，质量为m带正电的粒子忽略重力）从原点O沿x轴正方向以速度射入磁场。

此后，粒子穿过磁场与电场的边界三次，恰好从电场中回到原点。

（粒子通过边界时，其运动不受边界的影响）求：
（1）粒子第一次在磁场中做圆周运动的半径；
（2）匀强电场的电场强度；
（3）粒子从O点射出至回到O点所用的时间。

17．某校航模兴趣小组设计了一个飞行器减速系统，有摩擦阻力、电磁阻尼、空气阻力系统组成，装置如图所示，匝数N=100匝、面积S=、电阻r=0.1Ω的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的磁场，其变化率k=1.0T/s。

线圈通过电子开关S连接两根相互平行、间距L=0.5m的水平金属导轨，右端连接R=0.2Ω的电阻，其余轨道电阻不计。

在导轨间的区域1中存在
，其大小可调；在区域2水平向右、长度为d=8m的匀强磁场，磁感应强度为B
2
中存在长度足够长、大小为0.4T、方向垂直纸面向里的匀强磁场。

飞行器可在轨道间运动，其下方固定有一根长为L=0.5m、电阻也为R=0. 2Ω的导体棒AB，与导轨良好接触，飞行器（含导体棒）总质量m=0.5kg。

在电子开关闭合的同时，飞行器以的初速度从图示位置开始运动，已知导体棒在区域1中运动时与轨道间的动摩擦因数=0.5，g＝10 m/s2，其余各处摩擦均不计。

（1）飞行器开始运动时，求AB棒两端的电压U；
（2）为使导体棒AB能通过磁场区域1，求磁感应强度应满足的条件；
（3）若导体棒进入磁场区域2左边界PQ时，会触发电子开关使S断开，同时飞行器会打开减速伞，已知飞行器受到的空气阻力f与运动速度v成正比，且f=ηv （η=0.4kg/s）。

当取何值时，导体棒在刚进入PQ区域时的加速度最大，求此加速度的最大值。

天津市部分区2020～2020学年度第一学期期末六校联考
高三物理参考答案
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分） 1 2 3 4 5 6 7 8 A B B B C D D D
二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分）
9
10 11 12 BD BC AB BD
三、填空题（每小题2分，14分）
13．（1） 0.960 （2） 21()2d m t
∆ （3）22d gk 14．（1）将S 2切换到b ； 2101
U U R U - （2）2.0； 0.80； 四、计算题（共3个小题，15题10分、16题12分，17题16分，共38分）
15．（1）由图象可知，传送带沿斜向上运动，物体放到传送带上的初速度方向是沿斜面向下的，且加速大小为
的匀减速直线运动，…………………1’ 由牛顿第二定律得： ……………..…2’
解得：μ＝0.875………………………….…………………….….1’
（2）v-t 图象与时间轴围成的“面积”大小等于物体的位移,
可得0～8 s 内物体的位移………………….2’
……………………..……..…1’
（3） 0～8 s 内物体的机械能的增加量等于物体重力势能的增加量和动能增加量之和，
(2)
…………………………………………………………1’
16．（1）带电粒子在磁场中做圆周运动：
，，……………………..……2’
粒子第二次进入电场后做类平抛运动
，……………………...………….………1’
，…………………………………………1’
，………………………….………..………1’
解得；……………………..………..………1’
；………………………1’
粒子在磁场中时间，…………………….…………..……..…2’粒子在电场中做直线运动的时间；………………………..…...……1’粒子在电场中做类平抛运动的时间；……………………..……..…1’粒子从O点射出到回到O点的时间；……….……1’17．（1）线圈的感应电动势为………………………………1’
电路中总电阻r
总=……………………………………………..…………..……1’
流过导体棒的电流…………………………………………………1’导体棒两端电压………………………………………………….………1’
………………………………………….…………………1’（2）若导体棒刚好运动到磁场区域1右边界，磁感应强度最大
由动能定理:………………………………………2’
得：=0.8T，故0.8T………………………………….…….……………………1’
（3）为使导体棒在磁场区域2中的加速度最大，应取=0…………………………1’ 导体棒进入磁场区域2瞬间的速度为
由动能定理得:
……………………….…………………2’ 得：=8m/s
导体棒受到的安培力为: 3=F B IL 安………………………….……………………1’ 其中=2E I R ………………………….………………………………………………1’ 31=E B Lv ………………………….……………………………………………1’ 根据牛顿第二定律：1F v ma η+=安…….………………..………………………1’ 得:28/.a m s = ………………………….…………………………………………1’。