四川省成都市武侯中学2020年高三物理上学期期末试卷含解析

四川省成都市武侯中学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. 对于平抛运动，下列各组条件中能确定物体初速度的是(不计空气阻力，g为已知)（）A．已知水平位移和时间
B．已知下落高度和时间
C．已知落地速度的大小和方向
D．已知位移的大小和方向
参考答案：
ACD
2. 当人从高处跳到较硬的水平地面时，为了安全，一般都是让脚尖先触地且着地时要弯曲双腿，
这是为了（）
A．减小地面对人的冲量 B．减小人的动量的变化
C．增加人对地面的冲击时间 D．减小人对地面的压强
参考答案：
C
3. 宇宙飞船要与同轨道空间站对接，飞船为了追上空间站
只能从较低轨道上加速，再减速 B.只能从较高轨道上加速，再减速
C.只能从同空间站同一高度上加速 D、无论在什么轨道上，只要加速都行
参考答案：
A
4. a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。

电场线与矩形所在平面平行。

已知a点的电势为20V，b点的电势为25V，d点的电势、c点的电势可能为
为（） A．4V、9V
B．8V、12V
C．12V、15V
D．24V、29V
参考答案：
AD
5. （单选）如图所示，质量为m2的小球B静止在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速度v0靠近B，并与B发生碰撞，碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上。

A、B两球的半径相等，且碰撞过程没有机械能损失。

当m1、v0一定时，若m2越大，则（）
A．碰撞后A的速度越小B．碰撞后A的速度越大
C．碰撞过程中B受到的冲量越小D．碰撞过程中A受到的冲量越大
参考答案：
D
碰撞过程中，动量守恒，则，
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一定质量的理想气体经历了从A→B→C温度缓慢升高的变化过程，如图所示，从A→B过程的p—T图象和从B→C过程的V—T图象各记录了其部分变化过程，试求：
①从A→B过程外界对气体 (填“做正功”、“做负功”或“不做功”)；气体将 (填“吸热”或“放热”)。

②气体在C状态时的压强。

参考答案：
）①不做功………………（1分）吸热（1分）
②从B→C过程：………………（2分）
代入数据有
解得………7. 如图所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为α的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须以加速度a＝向（填“上或下”）加速奔跑[LU25]。

参考答案：
8. （6分）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。

线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线
框中感应电流的有效值
I= 。

线框从中性面开始转过
的过程中，通过导线横截面的电荷量q= 。

参考答案：
，
解析：本题考查交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电荷量的计算等知识。

电动势的最大值，电动势的有效值，电流的有效值；
9. 某次光电效应实验中，测得某金属的入射光的频率ν和反向遏制电压U c的值如下表所示。

（已知电子的电量为e=1.6×10-19C）
根据表格中的数据，作出了U c-ν图像，如图所示，则根据图像求出：
①这种金属的截止频率为 Hz；（保留三位有效数字）
②普朗克常量 Js。

（保留两位有效数字）
参考答案：
①由图像读得：；
②由图线斜率，解得：
10. 如图甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反
射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示)．(1)若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50×10－3 s，则圆盘的转速为 r/s.(保留3位有效数字)
(2)若测得圆盘直径为10.20 cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 cm.(保留3位有效数字)
参考答案：
11. 电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。

对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。

（1）请在图1中画出上述u–q图像。

类比直线运动中由v–t图像求位移方法，求两极间电压为U时电容器所储存的电能E p。

（）
______
（2）在如图2所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。

通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的q–t曲线如图3中①②所示。

a．①②两条曲线不同是______（选填E或R）的改变造成的；
b．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电。

依据a中的结论，说明实现这两种充电方式的途径。

__________________
（3）设想使用理想的“恒流源”替换（2
）中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增
加。

请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

参考答案：
(1). (2). (3). R (4). 要快速度充电时，只要减小图2中的电阻R；要均匀充电时，只要适当增大图2中的电阻R即可(5). 增大(6). 不
变(7). 不变(8). 减小
【详解】由电容器电容定义式得到图象，类比图象求位移求解电量，由图3斜率解决两种充电方式不同的原因和方法；根据电容器充电过程中电容器两极板相当于电源解答
(1)由电容器电容定义式可得：，整理得：，所以图象应为过原点的倾斜直线，如图：
由题可知，两极间电压为U时电容器所储存的电能即为图线与横轴所围面积，即，当两极
间电压为U时，电荷量为，所以；
(2)a.由于电源内阻不计，当电容器充满电后电容器两端电压即电源的电动势，电容器最终的电量为：
，由图可知，两种充电方式最终的电量相同，只是时间不同，所以①②曲线不同是R造成的；
b.由图3可知，要快速度充电时，只要减小图2中的电阻R，要均匀充电时，只要适当增大图2中的电阻R即可；
(3)在电容器充电过程中在电容器的左极板带正电，右极板带负电，相当于另一电源，且充电过程中电量越来越大，回路中的总电动势减小，当电容器两端电压与电源电动势相等时，充电结束，所以换成“恒流源”时，为了保证电流不变，所以“恒流源两端电压要增大，通过电源的电流不变，在(2)电源的电压不变，通过电源的电流减小。

12. （6分）一列简谐横波在时的波形图如下，若波自右向左传播的，则在X=0.2m处且处于平衡位置的P 点此时的运动方向是。

若经过时间后，P点刚好第一次到达波峰，则波的传播速度是 ,从到时P点走过的路程
为。

参考答案：
向下10m/s 2.05m
13. 某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图所示。

他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在水平桌面上，在水平桌面与相距的A、B两点各安装一个速度传感器，记录通过A、B时的速度大小。

小车中可以放置砝码，
（1）实验主要步骤如下：
①测量小车和拉力传感器的总质量；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路。

②将小车停在C点，，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过
A、B时的速度。

③在小车中增加砝码，或，重复②的操作。

（2）下表是他们测得的一组数据，其中是与小车中砝码质量之和，是两个速
度传感器记录速度的平方差。

可以据此计算动能变化量,是拉力传感器受到的拉 力，
是
在A 、B 间所做的功。

表格中的
，
.
（结果保留三位有效数字）
参考答案：
①接通电源后，释放小车 ②减少钩码的个数 ③0.600 0.610
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—5）（5分）如图在光滑的水平桌面上放一个长木板A ，其上放有一个滑块B ，已知木板和滑块的质量均为m=0.8 kg ，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4，开始时A 静止，滑块B 以V=4m ／s 向右的初速度滑上A 板，如图所示，B 恰滑到A 板的右端，求：
①说明B 恰滑到A 板的右端的理由? ②A 板至少多长?
参考答案：
解析：
①因为B 做匀减速运动，A 做匀加速运动，A ，B 达到共同速度V 1
时，B 恰滑到A 板的右
端 （2分）
②根据动量守恒 mv=2mv 1
（1分）
v 1
=2m/s ……
设A 板长为L ，根据能量守恒定律 （1分）
L=1m
15. 如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O 和y 轴上
的点A （0，L ）．一质量为m 、电荷量为e 的电子从A 点以初速度v 0平行于x 轴正方向射入磁场，并从x 轴上的B 点射出磁场，射出B 点时的速度方向与x 轴正方向的夹角为60°．求： （1）匀强磁场的磁感应强度B 的大小； （2）电子在磁场中运动的时间t ．
次数
1 2 3 4 5
参考答案：
答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；
（2）电子在磁场中运动的时间t为
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．
专题：带电粒子在磁场中的运动专题．
分析：（1）电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出磁感应强度．
（2）根据电子转过的圆心角与电子做圆周运动的周期可以求出电子的运动时间．
解答：解：（1）设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，
可得电子在磁场中转动的圆心角为60°，
由几何关系可得：r﹣L=rcos60°，
解得，轨迹半径：r=2L，
对于电子在磁场中运动，有：ev0B=m，
解得，磁感应强度B的大小：B=；
（2）电子在磁场中转动的周期：T= =，
电子转动的圆心角为60°，则电子在磁场中运动的时间
t= T=；
答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；
（2）电子在磁场中运动的时间t为．点评：本题考查了电子在磁场中的运动，分析清楚电子运动过程，应用牛顿第二定律与周期公式即可正确解题．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 一根长直细杆长1.7m,从某一高处做自由落体运动，在下落过程中细杆通过一个1.75m高的窗口用时0.3s，求细杆刚下落时其下端到窗口上边缘的高度。

（g取10m/s2，窗口下边缘到地面的高度大于细杆的长度）
参考答案：
设向下为正，细杆到窗口上边缘时的速度为v0，
由H= v0t+gt2，
代入数据：1.7+1.75= v0t+gt2，
解得v0=10m/s。

由v02=2gh，
解得：h=5m。

17. (8分)2007年10月24日，我国在西昌向月球成功地发射了一颗绕月探测卫星“嫦娥一号”，之后进行了三次近月制动使“嫦娥一号”卫星绕月球在工作轨道上运动(可视为匀速圆周运动)。

已知“嫦娥一号”卫星的绕月周期为T，月球半径为R，取月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的1/6。

试求“嫦娥一号”卫星离月球表面的高度h。

参考答案：
解析：设月球质量为M，“嫦娥一号”卫星质量为m，工作轨道的半径为r．由万有引力定律和牛顿第二定律，有
①(3分)
月球表面附近②(3分)
而r=R+h ③(1分)
解以上各式得④(1分)
18. （08年兰州55中期中）(18分)在光滑斜面上，有一用长20厘米的细绳拴着一个质量为0.1千克的小球，小球绕绳的另一端在斜面上作圆周运动，若小球通过最高点时绳子拉力恰好为零，已知斜面倾角为30°，求最低点时绳子对小球的拉力(g=10米/秒2)
参考答案：
解析：mgsin30°= mv l2／R (5分)
mv12／2 + mgsin30°×2R = mv22／2 (5分)
F-mgsin30°= mv22／R (5分) F = 3N (3分)。