2020年安徽省亳州市第二中学高三物理期末试题含解析

2020年安徽省亳州市第二中学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. 如图所示，一电子以速度V从O点射入MN
边界下方垂直纸面向里的匀强磁场中后能
返回到MN边界上方，以下正确的是：
A．一电子从O点右边返回边界上方
B．一电子从O点左边返回边界上方
C．当只增加射入速度V大小，则电子
在磁场中运动的路程一定改变
D．当只增加射入速度V大小，则电
子在磁场中运动的时间一定改变
参考答案：
BC
2. 我国将在发射“嫦娥三号”之后，直至未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站.如图所示为航天飞机飞行图，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近.并将与空间站在B处对接，已知空间站绕月球做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，下列说法中正确的是
A.图中航天飞机在飞向B处的过程中，月球引力做正功
B.航天飞机在B处由椭圆轨道可直接进入空间站轨道
C.航天飞机经过B处时的加速度与空间站经过B处时的加速度不相等
D.根据题中条件可以算出月球质量
参考答案：
AD
3. 在里约奥运会女子十米跳台跳水决赛中，中国选手、四川妹子任茜为中国代表团拿下里约奥运会的第20枚金牌，也成为了中国奥运史上第一个00冠军．如图所示，她在某次练习跳水时保持同一姿态在空中下落一段距离，重力对她做功950J，她克服阻力做功50J．任茜在此过程中（）
A．动能增加了950 J B．动能增加了1000 J
C．重力势能减少了1000 J D．机械能减少了50 J
参考答案：
D
【考点】功能关系；动能．
【分析】物体重力做功多少，物体的重力势能就减小多少．根据动能定理确定动能的变化．机械能减小量等于克服阻力做的功．
【解答】解：A、重力做功950J，物体克服阻力做功50J，故动能增加（950﹣50）J=900J，故AB错误；
C、重力对物体做功为950J，是正功，则物体重力势能减小950J．故C错误；
D、除重力外，物体克服阻力做功50J，故机械能减小50J，故D正确；
故选：D．
4. 如图2所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上．质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端．现有一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f.经过时间t，小车运动的位移为x，物块刚好滑到小车的最右端．以下判断正确的是()．
图2
A．此时物块的动能为F(x＋l)
B．此时小车的动能为fx
C．这一过程中，物块和小车产生的内能为fx
D．这一过程中，物块和小车增加的机械能为F(l＋x)－fl
参考答案：
由动能定理知，物块的动能为(F－f)(x＋l)，小车的动能为fx；根据功能关系，这一过程中，物块和小车产生的内能为fl，物块和小车增加的机械能为F(l＋x)－fl.
BD
5. （04年全国卷Ⅳ）如图，在倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。

已知木板的质量是猫的质量的2倍。

当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。

则此时木板沿斜面下滑的加速度为（）
A． B． C．
D．2
参考答案：
答案：C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 在探究动能定理的实验中，某实验小组组装了一套如图所示的装置，拉力传感器固定在小车上，一端与细绳相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。

穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接，打点计时器打点周期为T，实验的部分步骤如下：
①平衡小车所受的阻力：不挂钩码，调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点计时器打出一系列________的点．
②测量小车和拉力传感器的总质量M ，按图组装好仪器，并连接好所需电路，将小车停在打点计时器附近，先接通拉力传感器和打点计时器的电源，然
后，打出一条纸带，关闭电源．
③在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图所示，在纸带上按打点先后顺序依次取O、A、B、C、D、E等多个计数点，各个计数点到O点间的距离分别用hA、hB、hC、hD、hE……表示，则小车和拉力传感器在计时器打下D点时的动能表达式为，若拉力传感器的读数为F，计时器打下A点到打下D点过程中，细绳拉力对小车所做功的表达式为．
④某同学以A点为起始点，以A点到各个计数点动能的增量为纵坐标，以A 点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标，得到一条过原点的倾角为45°的直线，由此可以得到的结论是．
参考答案：
①间距相等（2分，其他表述正确的同样给分）
②释放小车（2分）
③（2分）；
（2分）
④外力所做的功，等于物体动能
的变化量（2分，其他表述正确的同样给分）
7. 如右图所示，a、b、c是匀强电场中的直角三角形的三个顶点，已知a、b、c三点的电势分别为φa＝8 V，φb＝－4 V，φc＝2 V，已知ab＝10 cm，ac＝5 cm，ac和ab的夹角为60°，试确定场强的方向___________大小____________
参考答案：
方向斜向右上与ac成30° 80 V/m
8. 从地面A处竖直上抛一质量为m的小球，小球上升到B点时的动能与小球上升
到最高点后返回至C点时的动能相等，B点离地高度为，C点离地高度为．空气阻力f =0.1mg，大小不变，则小球上升的最大高度为_________；小球下落过程中从B点到C点动能的增量为___________．
4h ； 0.6mgh
9. (5分)竖直放置的两块平行金属板A、B，分别跟电源的正负极连接，将电源正极接地，如图所示。

在A、B中间固定一个带正电的电荷q，现保持A板不动，使B板向右平移一小段距离后，电荷q所在位置的电势U将，电荷q的电势能将。

（填：变大、变小或不变。

）
参考答案：
答案：变大、变大
10. 如图所示的电路中，电源电动势V，内电阻Ω，当滑动变阻器R1的阻值调为
Ω后，电键S断开时，R2的功率为W，电源的输出功率为W，则通过R2的电流是A．接通电键S后，A、B间电路消耗的电功率仍为W．则Ω．
参考答案：
0.5；
11. 一个质量为0.5kg的物体做初速度为零的匀加速直线运动，其位移S与速度的关系是S=0.5 2 m，则该物体运动到3s末，其速度大小是________m/s；物体所受合外力的瞬时功率是__________W。

答案： 3；1.5
12. 一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________（填“正向”或“负向”）。

已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。

参考答案：
正向，0.8m，
根据图（b）可知，图线在t=0时的切线斜率为正，表示此时质点沿y轴正向运动；质点在图（a）中的位置如图所示。

设质点的振动方程为
(cm)，当t=0时，,可得.当时，y=2cm达到最
大。

结合图（a）和题意可得，解得
13. 现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。

给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。

(1)填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响)
①让小车自斜面上方一固定点Al从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t。

②用米尺测量Al与A2之间的距离s．则小车的加速度a= 。

③用米尺测量A1相对于A2的高度h。

所受重力为mg，则小车所受的合外力
F= 。

④改变，重复上述测量。

⑤以h为横坐标，1/t2为缎坐标，根据实验数据作图。

如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。

(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：
①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。

测量此时A1相对于斜面底端A2的高度h0。

②进行(1)中的各项测量。

③计算与作图时用（h-h0）代替h。

对此方案有以下几种评论意见：
A、方案正确可行。

B、方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。

C、方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾向有关。

其中合理的意见是。

参考答案：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图甲所示，是利用打点计时器测量小车沿斜面下滑时所受阻力的示意图。

小车拖着纸带沿斜面下滑时，打出的一段纸带如图乙所示，其中O为小车开始运动时打出的点。

设小车在斜面上运动时所受阻力恒定0
①已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，则小车下滑的加速度a = ___▲__ m/s2,打g点时小车速度vg=__▲__ m/sD (结果均保留两位有效数字）
②为了得出小车下滑过程中所受的阻力,在知道小车下滑的加速度a、打E点时速度vg、小车质量m、重力加速度g的情况下,只用刻度尺还需要测量的物理量为__▲__，阻力的表达式为__▲__(用字母表示）。

参考答案：
15. （6分）现有一个特殊的电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为40Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50mA．为了测定这个电池的电动势和内电阻，某同学利用如图甲所示的电路进行测量，图中电流表的内阻R A已经测出，阻值为5Ω，R为电阻箱，阻值范围0～999.9Ω，R0为定值电阻，对电
路起保护作用．
（1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：
A．20Ω B．60Ω C．150Ω D．500Ω
本实验应选那种规格的定值电阻最好？答：；
（2）该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电流表的读数，做出了如图乙所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E= V，内阻r= Ω
参考答案：
答案：（1）C ，（2）10，45
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 杂技中的“顶竿”由两个演员共同表演，站在地面上的演员肩部顶住一根长竹竿，另一演员爬至竹竿顶端完成各种动作后下滑，若竿上演员自竿顶由静止开始匀加速下滑至速度v0=3m/s时立即匀减速下滑，滑到竿底时速度恰好为零，下滑过程中加速时间是减速时间的 1.5倍，已知竿长L=7.5m竿的质量m1=5kg，竿上演员质量m2=40kg，取g=10m/s2．求：
（1）竿上演员加速运动和减速运动的时间；
（2）竿上演员下滑过程中站在地面上的演员肩部承受的压力大小．
参考答案：
，
且t1=1.5t2，
解得t1=3s，t2=2s．
（2）设演员加速下滑和减速下滑的过程中加速度大小分别为a1、a2，
由vc=a1t1=a2t2，
解得，．
对演员受力分析可知，m2g﹣f1=m2a1，
f2﹣m2g=m2a2，
设演员加速下滑和减速下滑的过程中杆受到支持力分别为F1、F2，
由杆处于平衡，则有：F1=f1+m1g，
F2=f2+m1g，
可解得杆受到的支持力F1=410N，F2=510N．
由牛顿第三定律可得，演员加速下滑和减速下滑的过程中站在地面上的演员肩部受到的压力大小分别为F1′=410N，F2′=510N．
答：（1）竿上演员加速运动和减速运动的时间分别为3s、2s．
（2）竿上演员下滑过程中站在地面上的演员肩部承受的压力大小分别为410N、510N．
本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动
月制动，顺利进入环月轨道．探测器环月运行轨道可视为圆轨道．已知探测器环月运行时可忽略地球及其他天体的引力，轨道半径为r，运动周期为T，引力常量为G．求：
（1）探测器绕月运行的速度的大小；
（2）探测器绕月运行的加速度的大小；
（3）月球的质量．
参考答案：
解：（1）根据线速度与周期的关系，探测器绕月运行的线速度大小为
（2）根据加速度与周期的关系，探测器绕月运行的加速度的大小为
（3）设月球质量为M，嫦娥三号探测器的质量为m，探测器运行时月球对它的万有引力提供向心力，
根据万有引力定律和牛顿第二定律有
解得：
答：（1）探测器绕月运行的速度的大小为；
（2）探测器绕月运行的加速度的大小为；
（3）月球的质量为．
18. 如图所示，细绳OA长30cm，O端与质量m=lkg的重物相连，A端与轻质圆环（重力不计）相连，圆环套在水平棒上可以滑动；定滑轮固定在距离圆环50cm的B处，跨过定滑轮的细绳，两端分别与重物m、重物G相连，若两条细绳间的夹角，圆环恰好没有滑动，不计滑轮大小，整个系统处于静止状态，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．求：（1）圆环与棒间的动摩擦因数；
（2）重物G的质量M
参考答案：
（1）0.75（2）0.5kg。