山东省枣庄市市第三十九中学2020年高三物理上学期期末试题含解析

山东省枣庄市市第三十九中学2020年高三物理上学期
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5所示，皮带传动装置主动轮P和从动轮Q的半径之比为2：1，A、B两点分别在两轮边缘上，C点在P轮上到转轴距离是P轮半径的1/4．现主动轮P以转速n转动，则A、B、C三点的角速度大小之比为ωA:ωB:ωC为（）
A、1：2：1
B、1：1：2
C、2：1：2
D、4：4：1
参考答案：
A
2. 利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。

如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差U CD，下列说法中正确的是
A．电势差U CD仅与材料有关
B．仅增大磁感应强度时，C、D两面的电势差变大
C．若霍尔元件中定向移动的是自由电子，则电势差U CD>0
D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平方向
参考答案：
B
霍尔效应及其应用 L5
解析： A、根据左手定则，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以D 表面的电势高，则U CD＜0．CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力
作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，有q=qvB，I=nqvS=nqvbc，则
U=．故A、C错误，B正确．D、在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过．故D错误．故选B．
3. (多选)如图所示为在同一直线上运动的A、B两质点的x-t图像,由图可知()
A.t=0时,A在B的前面
B.B在t2时刻追上A,并在此后跑在A前面
C.B开始运动的速度比A小,t2时刻后才大于A的速度
D.A运动的速度始终比B大
参考答案：
A、B
t=0时,A质点在x1处,而B质点在原点处,故A正确;由题意可知,0～t1时间内,A质点运动的速度比B大,但t1以后A质点静止不动,速度为零,故C、D均错误;t2时刻A、B两质点到达同一位置,之后B质点继续向前运动,跑到A质点的前面,故B正确。

4. 某机械在每次匀速吊起货物时所能提供的功率P与所吊货物质量m的关系如图所示。

现用该机械将30个货箱吊上离地12m高的平台，每个货箱的质量为5kg（忽略机械从平台返回地面和装箱的时间，g取10m/s2），所需最短时间约为
A. 360s
B. 720s
C. 1440s
D. 2400s
参考答案：
B
试题分析：由可得，，当功率最大时，时间最短，最大功率为25W，最
短时间：，B正确；
考点：考查了功率的计算
5. 如图所示，一簇电场线的分布关于y轴对称，O是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，
则（）
A．OM间的电势差小于NO间的电势差
B．M点的电势比P点的电势高
C．一正电荷在O点时的电势能小于在Q点时的电势能
D．将一负电荷由M点移到P点，电场力做正功
参考答案：
AD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （2）“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中，使用光电门传感器。

小王同学利用DIS实验器材研究某物体沿X轴运动的规律，发现物体所处的坐标X与时间t满足X=t3-2t（单位均是SI制单位），则该物体在第2秒末的瞬时速度大小为__________m/s。

参考答案：
10
7. 如图所示，一列简谐波沿+x方向传播,实线为t＝0时刻的波形，虚线表示经过∆t＝0.2s 后它的波形图，已知T＜∆t＜2T（T表示周期），则这列波传播速度v＝________m/s；这列波的频率f＝___________Hz。

参考答案：
0.25m/s，6.25Hz。

8. 如图所示，在河岸上利用定滑轮拉绳使小船靠岸，拉绳速度为v，当船头绳长方向与水平方向夹角为θ时，船的速度为。

参考答案：
9. （3分）如图所示，在足够长的斜面上有一质量为m的长方形木板A，木板上表面光滑，当木板获得初速度v0后正好能沿斜面匀速下滑，当木板匀速下滑时将一质量也为m的滑块B轻轻地放在木板表面上，当B在木板上无摩擦时，木板
和B的加速度大小之比为；当B在木板上动量为时，木板的动量
为；当B在木板上动量为，木板的动量为。

参考答案：
答案：1：1，， 0
10. 图甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1 m处的质点，Q 是平衡位置为x＝4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象．则波传播的速度为________m/s，t＝0.15 s时质点P的运动方向沿y轴________方向(选填“正”或“负”)．
参考答案：
40负
11. 在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24 kJ的功。

现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了 5 kJ的热量。

在上述两个过程中，空气的内能共减小________ kJ，空气________(选填“吸收”或“放
出”)的总热量为________kJ。

参考答案：
(1)交流(2)(3)1.3
12. (选修模块3-4)
描述简谐运动特征的公式是x＝。

自由下落的篮球缓地面反弹后上升又落下,若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失，此运动
(填“是”或“不是”)简谐运动。

参考答案：
答案：Asinωt；不是。

解析：
简谐运动的特征公式为x = Asinωt，其中A是振幅；自由落体由反弹起来的过程中，回复力始终为重力，恒定不变，与偏离平衡位置的位移不是成正比的，不符合简谐运动的规律。

13. 如图所示，一截面为正三角形的棱镜，其折射率为。

今有一束单色光射到它的一个侧面，经折射后与底边平行，则入射光线与水平方向的夹角是______。

参考答案：
30°
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在“研究匀变速直线运动”的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横
线上.
A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面
B.把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端，并连好电路
C.换上新的纸带，再重做两次
D.把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面
E.使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动
F.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码
G.断开电源，取出纸带
参考答案：
DBFAEGC
15. 同学们知道，将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池，但日常生活中我们很少用“水果电池”，这是为什么呢？某学习小组的同学准备就此问题进行探究。

⑴同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中，电动势大约会有1伏多一点。

中华同学找来了一个土豆做实验，当用量程为0～3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极时读数为0.96V。

但当他将四个这样的水果电池串起来给标称值为“3V，0.5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光。

检查灯泡、线路均没有故障，而用伏特表测量其电压确实能达到3V多。

据您猜想，出现这种现象的原因应当
是：（不要求写分析、推导过程）。

⑵中华同学用欧姆表直接测“土豆电池”的两极，读得此时的读数为30Ω。

爱国同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极，测得电流为0.32mA，根据前面用
伏特表测得的0.96V电压，由全电路欧姆定律得：。

因而中华同学说土豆的内阻为30Ω，而爱国同学则说是3kΩ。

请你判断，用中华或爱国同学的方法测量“土豆电池”的内阻，结果是否准确，为什么？请选一位同学的方法说明理由。

⑶若实验室除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：
A.电流表A1（量程为0～0.6A，内阻为1Ω）
B.灵敏电流表A2（量程为0～300μA，内阻未知）
C.灵敏电流表A3（量程为0～0.6mA，内阻为800Ω）
D.滑动变阻器R1（最大阻值约10Ω）
E.滑动变阻器R2（最大阻值约2kΩ）
F.变阻箱（0～9999Ω）
①为了能尽可能准确测定“土豆电池”的电动势和内阻，实验中应选择的器材是________ (填器材前的字母代号)。

②在右上方框中画出应采用的电路。

参考答案：
⑴（2分）水果电池的内阻太大。

，
⑵（2分）中华同学的方法不正确，因水果电池本身有电动势，当用欧姆表直接接“土豆电池”的两极时，欧姆表内部的电源与水果电池的电动势正向或反向串联，影响测量的结果，故测不准（1分）。

爱国同学测量的误差也很大。

理想状态下用电流表测得的是短路电流，伏特表测得的应当是电源电动势，但由于水果电池的内阻很大，伏特表的内阻不是远大于水果电池的内阻，故其测得的电动势误差大，算得的内阻亦不准确。

⑶①C（1分）、F（1分）
②（2分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，质量M=4kg的平板小车停在光滑水平面上，车上表面高h1=1.6m．水平面右边的台阶高h2=0.8m，台阶宽l=0.7m，台阶右端B恰好与半径r=5cm的光滑圆弧轨道连接，B和圆心O的连线与竖直方向夹角θ=53°，在平板小车的A处，质量m1=2kg的甲物体和质量m2=1kg的乙物体紧靠在一起，中间放有少量炸药（甲、乙两物体都可以看作质点）．小车上A点左侧表面光滑，右侧粗糙且动摩擦因数为μ=0.2．现点燃炸药，炸药爆炸后两物体瞬间分开，甲物体获得水平初速度5m/s向右运动，离开平板车后恰能从光滑圆弧轨道的左端B点沿切线进入圆弧轨道．已知车与台阶相碰后不再运动（g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：
（1）炸药爆炸使两物块增加的机械能E；
（2）物块在圆弧轨道最低点C处对轨道的压力F；
（3）平板车上表面的长度L和平板车运动位移s的大小．
参考答案：
（1）75J （2）46N方向竖直向下（3）1m
试题分析：（1）甲、乙物体在爆炸瞬间动量守恒：
（2）甲物体平抛到B点时，水平方向速度为，竖直分速度为：
合速度为：
物体从B到C过程中：
由牛顿第三定律可知：,方向竖直向下。

（3）甲物体平抛运动时间：
平抛水平位移：
甲物体在车上运动时的加速度为：
甲物体在车上运动时间为：
甲物体的对地位移：
甲物体在车上运动时，车的加速度为：
甲离开车时，车对地的位移：
车长为：
车的位移为：
考点：本题考查动量守恒定律、能量守恒定律、平抛运动和牛顿第二定律即运动学关系。

17. 图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是，AB是一条直径．今有一束平行光沿AB方向。

射向圆柱体若一条入射光线经折射后恰经过B 点，则这条入射光线到AB的距离是多少？
参考答案：
解析：设光线P经折射后经过B点，光路如右图所示．
根据折射定律n＝＝ 3分
在△OBC中，＝ 3分
可得β＝30°，α＝60° 2分
所以CD＝Rsinα＝R.
18. 在倾角α＝37°的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一质量m＝3 kg、中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角β＝37°的力F拉住，使整个装置处于静止状态，如右图所示。

不计一切摩擦，求拉力F和斜面对圆柱体的弹力FN的大小。

(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
某同学分析过程如下：
将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解。

沿斜面方向：Fcos β＝mgsin α
垂直于斜面方向：Fsin β＋FN＝mgcos α
问：你认为上述分析过程正确吗？若正确，按照这种分析方法求出F及FN的大小；若不正确，指明错误之处并求出认为正确的结果。

参考答案：
不正确，该同学没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用。

沿斜面方向：Fcos β＋F＝mgsin α
垂直于斜面方向：Fsin β＋FN＝mgcos α
得：F＝mg＝×30 N＝10 N
FN＝mgcos α－Fsin β＝30×0.8 N－10×0.6 N＝18 N。