天津杨柳青第三中学2020年高三物理上学期期末试卷含解析

天津杨柳青第三中学2020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. 关于热现象和热学规律，以下说法正确的是 ( )
A．布朗运动就是液体分子的运动
B．液体的温度越高，分子的平均动能越大
C．液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈
D．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的
E．布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用不平衡引起的
参考答案：
BCE
2. 一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，速度变为原来的2倍。

该质点的加速度为
A．B．C．D．
参考答案：
D
【名师点睛】本题关键要熟练掌握匀变速直线运动的基本关系式，尤其注意根据平均速度求解位移的
关系式t有时会使问题变得简便。

3. 在演示光电效应的实验中，把某种金属板连在验电器上，第一次，用弧光灯直接照射金属板，验电器的指针就张开一个角度。

第二次，在弧光灯和金属板之间，插入一块普通玻璃板，再用弧光灯照射，验电器指针不张开。

由此可以判定，使金属板产生光电效应的是弧光中的
A．可见光成份 B．红外光成份 C．紫外光成份 D．无线电波成份
参考答案：
C
4. 如图3所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。

导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计。

在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。

开始时，导体棒处于静止状态。

剪断细线后，导体棒在运动过程中
Ａ．回路中有感应电动势
Ｂ．两根导体棒所受安培力的方向相同
Ｃ．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒
Ｄ．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒
参考答案：
答案：AD
5. （单选）图所示是一个玩具陀螺。

a、b和c是陀螺上的三个点。

当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是（）
A．a、b和c三点的线速度大小相等B．a、b和c三点的角速度相等
C．a、b的角速度比c的大D．c的线速度比a、b的大
参考答案：
B
∵a、b、c三点共轴，∴ωa=ωb=ωc；
A 、因为三点共轴，所以角速度相等．由于三点半径不等，所以三点的线速度大小不等，故A 错误；
B 、因为三点共轴，所以角速度相等，故B 正确；
C 、因为三点共轴，所以角速度相等，故C 错误；
D 、因为三点共轴，所以角速度相等，由于三点半径不等，a 、b 两点半径比c 点大，所以a 、b 两点的线速度比c 点大，故D 错误。

二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 根据玻尔原子结构理论，氦离子（
）的能级图如题12C-1图所示。

电子处在n=3轨道上比处
在n=5轨道上离氦核的距离___▲____ （选填“近”或“远”）。

当大量
处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有___▲____条。

参考答案： 近 6
量子数越大，轨道越远，电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离要近 ；处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有=6条。

7. （多选）一列横波在x 轴上沿x 轴正方向传播，振幅为A ，在t 与t+0.4s 两时刻在x 轴上﹣3m 到3m 的区间内的波形图如图同一条图线所示，则正确的是（ ）
解答： 解：A 、B 、由题意可知，t=0时刻与t=0.4s 时刻在x 轴上﹣3m 至﹣3m 区间内的波形图如图中
同一条图线所示，则有 0.4s=NT （N=1，2，3…），所以当N=1时，周期最大，为T=0.4s ，根据v=
，当N=1时，波速最小为lOm/s ，故A 正确，B 错误；
C 、横波沿x 轴正方向传播，t=0时刻，x=2m 处的质点向下运动，x=2.5m 处的质点先向上运动再回到平衡位置，所以从t=0开始计时，x=2 m 处的质点比x=2.5m 处的质点先回到平衡位置，C 正确；
D 、在t+0.2 s 时，x=﹣2 m 处的质点位移为零．D 错误； 故选：AC ．
b 发生碰撞，并粘接在一起，且摆动平面不变。

已知碰撞前a 球摆动的最高点与最低点的高度差为h ，偏角θ较小，摆动的周期为T ，a 球质量是b 球质量的4倍，碰撞前a 球在最低点的速度是b 球速度的一半。

则碰撞后，摆动的周期为________T ，摆球的最高点与最低点的高度差为_______ h 。

参考答案：
A. 1 0.16
B.
9. （4分）如图所示，在平静的水面下有一点光源s ，点光源到水面的距离为H ，水对该光源发出的单色光的折射率为n 。

①在水面上方可以看到一圆形的透光面，该圆的半径为 。

②该单色光在真空中的波长为
，该光在水中的波长为 。

参考答案：
①
(2分)
②
(2分)
10. 在验证牛顿运动定律的实验中有如图8（a ）所示的装置，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连.开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率为50Hz. 图8（b ）中a 、b 、c 是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示.
(1)根据所提供的纸带和数据，计算打c 段纸带时小车的加速度大小为 m/s2（计算结果保留两位有效数字）.
(2) 打a 段纸带时，小车的加速度是2.5m/s2，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b 段纸带中的 两点之间.
(3) 若重力加速度取
，由纸带数据可推算出重物m 与小车的质量M 比为m ：M= .
参考答案：
（1）加速度的大小为5.0m/s2 （2）由纸带可知，物体在D4D5区间的速度可能最大；
（3）
11. A 、B 两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A 质量为5kg ，速度大小为10m/s ，B 质量为2kg ，速度大小为5m/s ，它们的总动量大小为_________kgm/s ；两者相碰后，A 沿原方向运动，速度大小为4m/s ，则B 的速度大小为_________m/s 。

参考答案： ．40；10
12. （1）在一次探究活动中，某同学用如图（a ）所示的装置测量铁块A 与放在光滑水平桌面上的金属板B 之间的动摩擦因数，已知铁块A 的质量mA=1.5㎏，用水平恒力F 向左拉金属板B ，使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示，g 取10m/s2，则A 、B 间的动摩擦因数=
（2）该同学还设计性地将纸带连接在金属板B 的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，取时间间隔为0.1s 的几个点，如图（b ）所示，各相邻点间距离在图中标出.则在打C 点时金属板被拉动的速度= m/s.（结果保留两位有效数字）
参考答案：
1）0.29～0.30（3分） （2）0.80（3分）
13. 某同学为估测摩托车在水泥路面上行驶时所受的牵引力，设计了下述实验：将输液用的500ml 玻璃瓶装适量水后，连同输液管一起绑在摩托车上，调节输液管的滴水速度，刚好每隔1.0s 滴一滴，该同学骑摩托车，先使之加速到某一速度，然后熄火，让摩托车沿直线滑行，如图是某次实验中水泥路面上的部分水滴（左侧是起点）。

设该同学质量为50kg ，摩托车的质量为75 kg ，根据该同学的实验结果可估算（
）（下图长度单位：ｍ）
（1）骑摩托车行驶至D点时的速度大小为_________；
（2）骑摩托车加速时的加速度大小为________；
（3）骑摩托车加速时的牵引力大小为__________N。

参考答案：
（1）__14.5________ ; （2）___4.0_______ ; （3）525 ;
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （09年大连24中质检）（选修3—4）（5分）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所O为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为45°．一束与MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出．求
①说明光能从MN平面上射出的理由?
②能从MN射出的光束的宽度d为多少?
参考答案：
解析：①如下图所示，进入玻璃中的光线a垂直半球面，沿半
径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射。

光线a右侧的光线（如：光线b）经球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，在MN上发生全反射，不能射出。

光线a左侧的光线经半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于临界角，能从MN面上射出。

（1分）
最左边射向半球的光线c与球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。

故光线c将垂直MN 射出（1分）
②由折射定律知（1分）
则r=45°（1分）
所以在MN面上射出的光束宽度应是
（1分）
15. (4分)在橄榄球比赛中，一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为75kg的队员，一个速度为2m/s，另一个为4m/s，然后他们就扭在了一起。

①他们碰撞后的共同速率是；
②在右面方框中标出碰撞后他们动量的方向，并说
明这名前锋能否得分：。

参考答案：
答案：①0.1m/s （2分）
②方向见图（1分）能得分（1分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径R=1m，A端与圆心O等高，AD为水平面，B点为光滑轨道的最高点且在O的正上方。

一小球在A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道并恰好能通过B点（从A点进入圆轨道时无机械能损失），最后落到水平面C点处。

求：
（1）小球通过轨道B点的速度大小。

（2）释放点距A点的竖直高度。

（3）落点C到A点的水平距离。

参考答案：
解：（1）小球恰能通过最高点B时①
得（3分）
（2）设释放点到A高度h，则有②
联立①②解得：（3分）
（3）小球由C到D做平抛运动③水平位移④
联立①③④解得：
所以落点C与A点的水平距离为：（4分）
17. （计算）如图1所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B，金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连。

不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g，现闭合开关S，将金属棒由静止释放。

（1）判断金属棒ab中电流的方向；
（2）若电阻箱R2接入电路的阻值为R2=2 R1，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热Q1；
（3）当B=0．40T，L=0．50m，37°时，金属棒能达到的最大速度v m随电阻箱R2阻值的变化关系如图2所示。

取g= 10m/s2，sin37°= 0．60，cos37°= 0．80。

求定值电阻的阻值R1和金属棒的质量m。

参考答案：
（1）ab中的电流方向为b到a（2）（3）R 1 =2.0Ω m=0.1kg
（1）由右手定则，金属棒ab中的电流方向为b到a
（2）由能量守恒，金属棒减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳热
解得：
（3）设最大速度为v ，切割磁感线产生的感应电动势
由闭合电路的欧姆定律：
从b 端向a 端看，金属棒受力如图：
金属棒达到最大速度时满足
由以上三式得：
由图像可知：斜率为
，纵截距为v 0 =30m/s ，得到：
解得：R 1 =2.0Ω m=0.1kg
点评：本题考察了常见的电磁感应类的问题，通过受力分析弄清物体运动过程，并结合能量守恒定律求出电阻发热等问题。

18. 如图所示，在光滑的桌面上叠放着一质量为mA=2.0kg 的薄木板A 和质量为mB=3 kg 的金属块
B ．A 的长度L=2.0m ．B 上有轻线绕过定滑轮与质量为mC=1.0 kg 的物块
C 相连．B 与A 之间的滑动摩擦因数 μ =0.10，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力．忽略滑轮质量及与轴间的摩擦．起始时令各物体都处于静止状态，绳被拉直，B 位于A 的左端（如图），然后放手，求经过多长时间t 后 B 从 A 的右端脱离（设 A 的右端距滑轮足够远）（取g=10m/s2）．
参考答案：。