【物理】天津市部分区2020届高三上学期期末考试试题（解析版）

【物理】天津市部分区2020届高三上学期期末考试试题（解析版）

天津市部分区2020届高三上学期期末考试 一、单项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）‎ ‎1.如图，水平拉力F作用下，小车在光滑的水平面上向右加速运动时，物块A与车厢壁相对静止，当的水平拉力F增大时，则（　　）‎ A. 物块A受的摩擦力变大 B. 物块A受的摩擦力不变 C. 物块A可能相对于车厢滑动 D. 车厢壁对物块A的支持力不变 ‎【答案】B ‎【详解】设物块的质量为M，以物块为研究对象，分析受力，作出力图如图。‎ ‎ 当作用在小车上的水平拉力F增大时，小车和物块的加速度增加。‎ ABD．当加速度增大时，支持力物块受到的支持力增大，竖直方向根据平衡条件可得，摩擦力f=Mg，保持不变。故B正确、AD错误。‎ C．小车的加速度增大时，弹力N=ma增大，物块受到的最大静摩擦力增大，则物块A不可能相对于车厢滑动，故C错误。‎ 故选B。‎ ‎2.下列说法正确的是 A. 温度越高，布朗运动越显著 B. 外界对气体做功，气体内能一定增大 C. 分子间作用力随分子间距离的增大而减小 D. 一定质量的理想气体，体积越大，压强越小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．温度越高，布朗运动越显著，选项A正确；‎ B．外界对气体做功，若气体放热，则气体内能可能减小，选项B错误；‎ C．当rr0时，分子间作用力随分子间距离的增大先增大后减小，选项C错误；‎ D．一定质量的理想气体，温度不变时，体积越大，压强越小，选项D错误；‎ 故选A.‎ ‎3.如图，在匀强电场中，悬线一端固定于天花板，另一端拉住一个带电小球，使之处于静止状态。忽略空气阻力，当悬线断裂后，小球将做 A. 曲线运动 B. 匀速直线运动 C. 匀加速直线运动 D. 变加速直线运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】未剪断细线时，小球受向下的重力、水平向右的电场力以及细线的拉力而平衡；重力和电场力的合力沿细线方向；剪断细线后，小球受重力和电场力作用，合力方向沿原来细线的方向斜向下且为恒力，则小球将沿斜向下方向做匀加速直线运动；‎ A．曲线运动，与结论不相符，选项A错误；‎ B．匀速直线运动，与结论不相符，选项B错误；‎ C．匀加速直线运动，与结论相符，选项C正确；‎ D．变加速直线运动，与结论不相符，选项D错误；故选C.‎ ‎4.如图，一导体棒ab静止在U型铁芯的两臂之间．电键闭合后导体棒受到的安培力方向（ ）‎ A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】电键闭合后，由右手螺旋法则可知，下板为N极；根据左手定则可知，导体棒受到的安培力向右，故选D.‎ ‎5.如图所示，一木块右端连接轻质弹簧，静止在倾角为θ的固定斜面上．现用力F沿斜面向上缓慢拉弹簧的上端P，直至木块沿斜面匀速上滑(滑动摩擦力等于最大静摩擦力) ,此时F=F0.从力F作用开始，至木块滑动距离L的过程中，下列说法正确的是 A. 木块所受摩擦力先变大后变小 B. 力F做功为 C. 弹簧的弹性势能一直增加 D. 弹簧和木块组成的系统的机械能一直增加 ‎【答案】D ‎【解析】在木块静止过程中受力平衡，开始时摩擦力等于重力的分力，随着拉力的增大，摩擦力将减小；当拉力大于重力的分力时，摩擦力向下，并联着拉力的增大而增大；当木块运动后摩擦力为滑动摩擦力，大小不变，故A错误；因拉力为变力，故不能根据W=FL求解拉力的功，故B错误；弹簧的弹性势能与形变量有关，当木块做匀速运动时，拉力不变，形变量不变，弹性势能不再增加，故C错误；因拉力一直做正功，故弹簧和木块组成的系统的机械能一直增加，故D正确．故选D．‎ 点睛：本题考查功能关系以及受力分析的基本方法，要注意明确木块静止时受静摩擦力，其大小随拉力的变化而变化，而运动后为滑动摩擦力，摩擦力大小只与压力有关系．‎ 二、不定项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）‎ ‎6.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，C是地球同步卫星。物体A和卫星B、C的线速度大小分别为vA、vB、vC，周期大小分别为TA、TB、TC，已知第一宇宙速度为v。则下列关系正确的是（　　）‎ A. vA=v B. vATB ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．对于B、C卫星，根据万有引力等于向心力得：‎ 得：‎ 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，则C的半径大于B的半径，所以v>vB＞vC，地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωA=ωC，根据v=rω，vC＞vA，则v>vB＞vC＞vA，故A错误，B正确；‎ CD．对于B、C，根据，则ωB＞ωC，又ωA=ωC，则 ωB＞ωA=ωC 根据可知 TA=TC＞TB 故D正确，C错误；‎ 故选BD.‎ ‎7.在如图所示的电路中，电源电动势为E，其内阻为r，L1、L2、L3为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），P为滑动变阻器的滑动触头，K1、K2为单刀开关。K1闭合，则下列说法中正确的是（　　）‎ A. 将K2闭合，小灯泡L1变暗 B. 将K2闭合，小灯泡L3变暗 C. 在K2处于闭合状态下，向右滑动触头P，小灯泡L1变亮 D. 在K2处于闭合状态下，向右滑动触头P，小灯泡L2变亮 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．将K2闭合，则外电路电阻减小，总电阻减小，总电流变大，小灯泡L3变亮，灯泡L3以及内阻上电压变大，并联部分的电压减小，灯泡L1两端电压减小，即小灯泡L1变暗，选项A正确，B错误；‎ CD．在K2处于闭合状态下，向右滑动触头P，则R阻值变大，总电阻变大，总电流减小，灯泡L3以及内阻上电压变小，并联部分的电压变大，即小灯泡L2变亮；小灯泡L2的电流变大，则L1支路的电流减小，即小灯泡L1变暗，选项C错误，D正确；‎ 故选AD。‎ ‎8.如图所示，三个质量相等的小球a、b、c从图示位置分别以相同的速度v0水平向右抛出，最终都能到达D（‎3L，0）点。不计空气阻力，x轴所在处为地面，则可判断a、b、c三个小球（　　）‎ A. 初始时刻纵坐标之比为9:4:1‎ B. 在空中运动过程中，重力做功之比为3:2:1‎ C. 在空中运动过程中，速度变化率之比为1:1:1‎ D. 到达D点时，重力做功的瞬时功率之比为1:1:1‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 详解】AB．根据 x=v0t 水平初速度相同，a、b、c水平位移之比为3：2：1，所以它们在空中运动的时间之比为3：2：1；初始时刻纵坐标之比既该过程小球的下落高度之比，根据 h=gt2‎ 初始时刻纵坐标之比为9：4：1，重力做功之比为h之比，即为9：4：1，故A正确，B错误；‎ C．加速度等于速度的变化率，在空中运动过程中，三个物体的加速度均为g，则速度变化率之比为1:1:1，选项C正确；‎ D．根据 以及 P=mgvy 可知到达D点时，重力做功的瞬时功率之比为3:2:1，选项D错误；‎ 故选AC。‎ 第Ⅱ卷 三、填空题（本题2小题，共12分。）‎ ‎9.某实验小组利用图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验。小车及车中的砝码质量用M表示，钩码质量用m表示，小车的加速度可由打点计时器打出的点计算出：‎ ‎①实验时，某同学没有进行平衡摩擦力这一步骤，他将每组数据在坐标纸上描点、画线得到a-F图象，可能是图乙中的_________图线；（选填A、B、C）‎ ‎②关于本实验，下列说法正确的是_________。‎ A．实验时应先释放小车后接通电源 B．小车质量应远远大于钩码的质量 C．每次改变小车质量时，都应重新平衡摩擦力 D．平衡摩擦力时，应将钩码用细线绕过定滑轮系在小车上 E．小车运动加速度可用天平测出m和M，直接用公式求出 ‎③如图丙为本实验中得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔T=0.10s，由该纸带可求得小车的加速度a=_________m/s2。（计算结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】①A ② B ③ ‎0.50 m/s2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①[1]当没有进行平衡摩擦力时，当小车所受的拉力到达某一值时小车才开始加速运动，则得到的图像应该是A所示；‎ ‎②[2]A．实验时应先接通电源后释放小车，选项A错误；‎ B．小车质量应远远大于钩码的质量，这样才能认为钩码的拉力等于小车的牵引力，选项B正确；‎ C．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项C错误；‎ D．平衡摩擦力时，不将钩码用细线绕过定滑轮系在小车上，而是只让小车拖着纸带在木板上匀速运动，选项D错误；‎ E．小车运动的加速度要从纸带中算出，不能用公式求出，选项E错误；故选B。‎ ‎③[3]由,其中∆x=‎0.5cm，则 ‎10.小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电路短路，电路中加了一个保护电阻R0=2Ω。根据如图甲所示的电路图进行实验时：‎ ‎（1）电流表量程应选择________________（填“‎0.6A”或“‎3A”）‎ ‎（2）根据实验测得的5组数据所画出的U-I图线如图乙所示。则干电池的电动势E=______________V，内阻r=______________Ω（保留小数点后两位）。‎ ‎【答案】(1). ‎0.6 A (2). 1.50 0.81‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]通过电池的电流一般不超过‎0.6A，则电流表量程应选择 “‎0.6A”。 ‎ ‎（2）[2][3]由图像可知，干电池的电动势E=1.50V，内阻 四、计算题（本题共3小题，总计48分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果者不得分，有数值计算的题，必须写明数值和单位）‎ ‎11.如图，与水平面夹角=37°的斜面和半径R=‎1.0m的光滑圆轨道相切于B点，且固定于竖直平面内。质量m=‎0.5kg的滑块从斜面上的A点由静止释放，经B点后沿圆轨道运动，通过最高点C时轨道对滑块的弹力为滑块重力的5.4倍。已知A、B两点间的高度差h=‎6.0m。（g=‎10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：‎ ‎（1）滑块在C点的速度大小vC；‎ ‎（2）滑块在B点的速度大小vB；‎ ‎（3）滑块在A、B两点间克服摩擦力做功Wf。‎ ‎【答案】（1）‎8m/s（2）‎10m/s（3）5J ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）C点，由牛顿第二定律：‎ 其中 解得 vC=‎8m/s ‎（2）从B到C由机械能守恒：‎ ‎ ‎ 解得 vB=‎10m/s ‎（3）从A到B由动能定理：‎ ‎ ‎ 解得 Wf=5J ‎12.如图所示，ABC是一条长L=‎10m的绝缘水平轨道，固定在离水平地面高h=‎1.25m处，A、C为端点，B为中点，轨道BC处在方向竖直向上，大小E=5×105N/C的匀强电场中，一质量m=‎0.5kg，电荷量q=+1.0×10‎-5C的可视为质点的滑块以初速度v0=‎6m/s在轨道上自A点开始向右运动，经B点进入电场，从C点离开电场，已知滑块与轨道间动摩擦因数=0.2，g取‎10m/s2。求：滑块 ‎（1）到达B点时的速度大小；‎ ‎（2）从B点运动到C点所用的时间；‎ ‎（3）落地点距C点的水平距离。‎ ‎【答案】（1）‎4m/s（2）1.25s（3）‎‎2m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）滑块从A到B的运动过程只受重力、支持力、摩擦力作用，只有摩擦力做功，故由动能定理可得：‎ 所以滑块到达B点时的速度大小 ‎ ‎ ‎（2）滑块从B运动到C的过程受合外力 F=μ（mg-qE）=0；‎ 故滑块从B到C做匀速运动；设从B点运动到C点所用的时间为t，则有：‎ ‎（3）滑块在C点的速度vC =‎4m/s；滑块从C点做平抛运动，则平抛运动时间 故落地点距C点的水平距离 x=vCt'=‎2m；‎ ‎13.如图所示，真空中xOy坐标系第一象限内有以O1（R，R）为圆心，半径为R=‎0.4m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为B=0.2T，方向垂直于纸面向外，第四象限内有范围足够大的匀强电场，方向水平向左，电场强度大小为E=3.0×104N/C。一质量为m、电荷量q的带正电的粒子从O1点以速度v0=8.0×‎105m/s沿与x轴正方向成=30°角射入磁场。已知粒子的比荷为，不计粒子重力及阻力的影响。求：‎ ‎（1）粒子在匀强磁场中运动半径的大小；‎ ‎（2）粒子刚进入电场时的位置坐标；‎ ‎（3）粒子在电场中运动的时间。‎ ‎【答案】（1）‎0.4m（2）（0.6，0）（3）2×10-6s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）在磁场中，根据 解得 ‎ ‎（2）画出粒子运动的轨迹如图；‎ 由几何关系可知，粒子从磁场中射出时速度方向垂直于x轴沿-y方向进入电场，则进入电场的位置横坐标：‎ ‎ ‎ 位置坐标（‎0.6m，0）‎ ‎（3）在电场中做类平抛运动，则x方向：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 解得