2020届广东省中山市2019-2020学年高三上学期期末统一考试物理试题（解析版）.docx

1、中山市高三年级2019-2020学年第一学期期末统一考试物理试卷物理试卷注意事项:1.本试卷分为第一卷和第二卷。满分110分，考试时间90分钟。2.考生答第一卷时，用铅笔把答题卡上对应每小题答案的标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。第二卷的答案和解答过程必须写在答题卡上。3.考试结束后，监考人员将题卡收回，第一卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的选项中，第1-5题只有一个选项符合题目要求，第6-10题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，部分选对且无错选的得2分，有错选或不选的得0分)1.甲、乙两车某时刻由同一地点沿同方向开

2、始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移-时间(x-t)图像如图所示，则下列说法正确的是( )A. t1时刻乙车从后面上甲车B. t1时刻两车距最远C. t1时刻两车的速度刚好相等D. 0到t1时间内，乙车的平均速度小于甲车的平均速度【答案】A【解析】【详解】AB由图看出，t1时刻两车的纵坐标相等，表示两车相遇，即乙车从后面追上甲车，故A正确，B错误；C根据位移图象的斜率等于速度可知，t1时刻乙的速度大于甲的速度，故C错误；D0到t1时间内，两车的位移相等，时间也相等，则平均速度相等，故D错误。故选：A。2. 如图所示，一物块受到一个水平力F作用静止于斜面上，此力F的方向与斜面平行

3、，如果将力F撤除，下列对物块的描述正确的是（ ）A. 物块将沿斜面下滑B. 物块受到的摩擦力变大C. 物块立即获得加速度D. 物块所受的摩擦力方向改变【答案】D【解析】【详解】物体受重力、支持力、拉力及摩擦力而处于平衡，重力可分解为垂直于斜面及沿斜面的两个力；垂直斜面方向受力平衡，而沿斜面方向上有拉力重力的分子及摩擦力而处于平衡；故摩擦力应与拉力与重力分力的合力平衡，如图所示：当F撤去后，垂直斜面方向上受力不变，而沿斜面方向上只有重力的分力存在，很明显重力的分力小于刚才的合力，故物体不会发生滑动，此时的摩擦力仍为静摩擦力，方向沿斜面向上A物块将沿斜面下滑，与结论不相符，选项A错误；B物块受到的

4、摩擦力变大，与结论不相符，选项B错误；C物块立即获得加速度，与结论不相符，选项C错误；D物块所受的摩擦力方向改变，与结论相符，选项D正确；故选D.【名师点睛】本题中图象为立体图，故对学生的空间想象能力要求较高；同时也要注意F是沿斜面方向的，故可以分别分析沿斜面和垂直斜面两个方向，这样可以把立体图转化为平面图进行分析3.在地面上方的A点以E1=3J的初动能水平抛出一小球，小球刚落地前的瞬时动能为E2=7J，落地点在B点，不计空气阻力，则A、B两点的连线与水平方向的夹角为（ ）A. 30B. 37C. 45D. 60【答案】C【解析】【详解】重力做功J运动时间水平位移A、B连线与水平方向的夹角A3

5、0，与结论相符，选项A正确；B37，与结论不相符，选项B错误；C45，与结论不相符，选项C错误；D60，与结论不相符，选项D错误；故选A.4.等量异种点电荷连线和其中垂线如图所示，现将一个带负电的检验电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点，则检验电荷在此全过程中（ ）A. 所受电场力的方向将发生改变B. 所受电场力的大小恒定C. 电势能一直减小D. 电势能先不变后减小【答案】D【解析】【详解】由等量异种电荷得电场线分布可知ab连线上场强得方向竖直向下，bc之间得场强方向也是竖直向下，因此电场力方向不变，A错误；ab之间场强大小逐渐增大，因此B错误，ab之间的电势都为零，因此电势

6、不变，C错误；bc之间电势升高，负电荷电势能降低，D正确5.如图所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B.边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域，取沿abcda的感应电流为正，则表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】bc边的位置坐标x在L-2L过程，线框bc边有效切线长度为l=x-L感应电动势为E=Blv=B（x-L）v感应电流电流的大小随x逐渐增大；根据楞次定律判断出来感应电流方向沿abcda，为正值。x在2L-3L

7、过程，根据楞次定律判断出来感应电流方向沿adcba，为负值，线框ad边有效切线长度为l=x-2L感应电动势为E=Blv=B（x-2L）v感应电流大小随x逐渐增大。A.图像与分析不符，故A错误。B.图像与分析不符，故B错误。C.图像与分析相符，故C正确。D.图像与分析不符，故D错误。6.如图所示，变压器原副线圈的匝数比为3:1，L1、L2、L3、L4为四只规格为“9V 6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图像如图所示，则以下说法中正确的是( )A. 电压表的示数为36VB. 电流表的示数为1.5AC. 四只灯泡均能正常发光D. 变压器副线圈两端交变电流的频率为50Hz【答

8、案】CD【解析】【详解】ABC由输入端交变电压u的图象，可求出有效值36V，由原、副线圈匝数之比3：1，可得原、副线圈的电压之比3：1，电流之比1：3，设灯泡两端电压为u1，所以则因此原线圈电压为27V，副线圈电压为9V，四只灯泡均能正常发光。电流表的读数为所以电压表示数为27V，电流表示数为2A，故AB错误，C正确；D变压器副线圈两端交变电流的频率故D正确。故选CD。7.如图所示，一水平绷紧的传送带由电动机带动。始终以速度1m/s匀速运动，在传送带的左端有一质量为1kg的物体由静止释放，物体过一段时间能保持与传送带相对静止，已知物体与传送带间动摩擦因数为0.1，g取10m/s，对于物体从静止

9、释放到与传送带相对静止这一过程，下列说法正确的是( )A. 摩擦力对物体做功为1JB. 电动机增加的功率为1WC. 传送带克服摩擦力做的功为1JD. 电动机多做的功为1J【答案】BCD【解析】【详解】A摩擦力对物体做的功，等于物体在这个过程中获得动能是故A错误；B传送带受到的摩擦力电动机增加的功率为故B正确；CD物体做匀加速直线运动的加速度则匀加速直线运动的时间为在这段时间内传送带的位移为传动带克服摩擦力做的功为电动机多做的功等于传送带克服摩擦力做的功，即1J，故CD正确。故选BCD。8.设地球的半径为R0，质量为m的卫星在距地而2R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则下列说法正确的

10、是( )A. 卫星线速度为B. 卫星的角速度为C. 卫星的向心加速度为D. 卫星的周期为2【答案】BCD【解析】【详解】A研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：解得其中忽略地球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式联立解得故A错误；B卫星的角速度故B错误；C根据圆周运动知识得故C正确；D卫星的周期故D正确。故选BCD。9.如图所示，匀强磁场的方向竖直向下，磁感应强度为B，磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放带内壁光滑的玻璃管，管的底部到开口处的长度为L。在其底部那有一带电小球(小球可视为质点)，玻璃管在垂直于试管的水平力F作用下，以度v向右匀速运动，经过t时间带电小

11、球能从试管口处飞出。关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是( )A. 小球带正电B. 小球的比荷为C. 小球相对玻璃管做匀速直线运动D. 拉力F与小球在管内运动的时间成正比【答案】ABD【解析】【详解】A小球能从管口处飞出，说明小球受到指向管口洛伦兹力，根据左手定则判断，小球带正电，故A正确；BC小球垂直于管子向右分运动是匀速直线运动。小球沿管子方向受到洛伦兹力的分力，q、v、B均不变，洛伦兹力不变，则小球沿管子做匀加速直线运动，则位移公式得解得故B正确，C错误；D设小球沿管子的分速度大小为v2，则小球受到垂直管子向左的洛伦兹力的分力，由于小球沿管子做匀加速直线运动，所以均匀增

12、大，由于管子匀速运动，所以拉力均匀增大，故D正确。故选ABD。10.如图所示，A、B为不同金属制成的正方形线框，导线截面积相同，A的边长是B的二倍，A的密度是B的1/2，A的电阻率是B的二倍，当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场中，A框恰能匀速下落，那么（ ）A. B框一定匀速下落B. 进入磁场后，A、B中感应电流强度之比是2：1C. 二框全部进入磁场的过程中，通过截面的电量相等D. 二框全部进入磁场的过程中，产生的热量之比为2：1【答案】ACD【解析】【详解】A设线框下落的高度是h，线框做自由落体运动，线框进入磁场时的速度v2=2gh解得两线框进入磁场时的速度相等，线框进入

13、磁场时受到的安培力A进入磁场时做匀速直线运动，则A的边长是B的二倍，根据电阻定律知，A的电阻是B的4倍，两线框的速度相等，由知，B受到的安培力等于A受到的安培力；导线截面积相同，A的边长是B的二倍，A的密度是B的，则A与B的质量相等，B受到的重力与A的重力相等，所在B进入磁场时，受到的安培力等于重力，B受到的合力为零，B做匀速直线运动。故A正确。B线框进入磁场时的感应电流，A的边长是B的二倍，A的电阻是B的4倍，进入磁场后，A、B中感应电流强度之比是1：2故B错误。C感应电荷量A的边长是B的二倍，A的电阻是B的4倍，二框全部进入磁场的过程中，通过截面的电量相等。故C正确。D产生的热量v与B相同

14、，A的边长是B的二倍，A的电阻是B的4倍，二框全部进入磁场的过程中，热量之比为2：1，因为消耗的电能转化为热量。故D正确。故选ACD。第二卷(非选择题，共70分)二、实验题(11题6分， 12题9分) 11.某实验小组利用如图甲所示的实验装置米验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。(1)实验前调整气垫导轨底座使之水平(2)如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=_cm， 实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间.则滑块经过光电门时的瞬时速度为_(用测量的物理量符号表示)。在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离x和_

15、 (文字说明并用相应的字母表示)。(3)本实验通过比较_和_在实验误差允许范围内相等(用测量的物理量符号表示)，从而验证了系统的机械能守恒。【答案】 (1). 0.52 (2). (3). 滑块质量M (4). mgx (5). 【解析】【详解】(2)1主尺：0.5cm，游标尺：对齐的是2，所以读数为：20.1=0.2mm，故遮光条宽度d=0.52cm；2滑块经过光电门时的瞬时速度34根据机械能守恒有通过判断mgx和是否相等，判断系统机械能是否守恒，实验要测量的物理量是滑块的质量M、钩码的质量m和初时滑块与光电门间的距离x。12.多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个电池、一个电流表和一个电阻串

16、联而成的电路，量表笔分别位于此串联电路的两端。如图(a)所示。现利用一个量程为5V、内阻约为十几千欧的电压表测量其内部电源的电动势(不能将电池拆下)。(1)己知多用电表刻度盘中的电阻刻度中间数值为15，在测量前应把多用电表的选择开关调至_ (选填“100”或“1K )档，再进行欧姆调零。(2)图(b)是实验用的电压表和待测多用电表，请你把实验电路连接好_。(3)测量时，多用电表的示数如图(c)所示，电压表的示数如图(d)所示。多用电表和电压表的读数分别为 _K和_V。 根据测量数据计算可得多用电表内部电池电动势为_V。(计算结果保留三位有效数字)(4)多用电表使用较长时间后，其内部电池的电动势

17、会稍有下降，内阻会变大，测电阻时，将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，仍可使表针调至零欧姆刻度。这时测量出的电阻值R测与所测电阻的真实值R真相比，R测 _R真(选填“”、“【解析】【详解】(1)1当欧姆表的指针指在中间位置附近时，测量值较为准确，由于电压表内阻约为十几千欧，所以在测量前应把多用电表的选择开关调至1K；(2)2欧姆表的正极插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从负极流出，进入电压表的正极，如图(3)3当欧姆表的指针指在中间位置附近时，测量值较为准确，由图示表盘可知，欧姆表的读数为：12.01k=12.0k4电压表的最小分度为0.1V，如图所示，电压表的读数为4.00V

18、；5由题意可知，多用电表的内阻为15，测量时，由闭合电路欧姆定律有和欧姆定律可知，代入数据有：(4)6欧姆表调零时，得电池用久了，电源电动势E变小内阻增大，欧姆表调零时，内阻变小；应用欧姆表测电阻时、由于R内偏小，则电流I偏小，欧姆表指针偏转角度较小，电阻测量值偏大。三、计算题(共40分)13.如图所示，质量为M=3kg的木板静止在光滑的水平面上，木板的长度L=1m，在木板的右端放置一个质量m=1kg，可视为质点的铁块，铁块与木板之间的动摩擦因数=0.2，取g=10m/s2 现对木板施加一水平向右的力F，求:(1)若F=2N，求铁块受到的摩擦力大小和方向；(2)若F=14N，求铁块运动到木板左

19、端的时间。【答案】(1)0.5N 方向向右 (2) 1 s【解析】【详解】(1)对m有最大加速度假设m、M不分离，则有:故假设成立，则:方向向右(2)当F=14N，故m、M之间发生滑动，最终将会分离，则对m，有a1=2m/s2对M，有设m、M分离时间为t，则有解得t=1s14.间距为d的平行板电容器的电容为C，它的两个极板M、N通过如图所示电路分别接在稳压电源的正负极，电源输出电压为U，板间有一个质量为m的带点小球用绝缘细线悬挂在O点，滑动变阻器R1的最大阻值与定值电阻R2的阻值相等，均为R。接通电路并将滑动变阻器的滑片移至正中间的位置时，小球静止时细线与竖直方向的夹角 =(重力加速度为g)(

20、1)小球带何种电荷及小球的带电量q。(2)若将滑片移动到b端，求通过R的电荷量。【答案】(1) (2)【解析】【详解】(1)M板带正电，N板带负电，根据受力分析可知，小球带负电，且有qE=mgtan当滑动变阻器滑片在中间位置时,电容器两极板间电压联立以上各式，解得小球带电量(2)当滑动变阻器的滑片处于B端时，电容器两端电压，则滑动变阻器滑片处于中间位置时电容器所带电量滑动变阻器滑片处于B端时电容器所带电量Q2=CU故通过R2的电荷量Q=Q2Q1=15.如图所示，水平放置的平行金属板长为L，上级板)M带正电、下极板NN带负电。在平行金属板右侧区域有垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为m,电量为q的

21、带正电的粒子，从上板左侧边缘M处以水平速度v0射入电场，从下板边缘N射出后进入磁场区域，再以2v0的速度从上板边缘M返回电场区域，粒子落到金属板上不反弹，不计粒子重力，忽略粒子所带电荷对极板内电场的影响。求:(1)电场强度E的大小:(2)粒子在电场和磁场中运动的总时间。【答案】(1) (2) 【解析】【详解】(1)根据题意，粒子从磁场回到电场的速度为2v0，由于粒子在磁场中运动时洛伦兹力不做功，所以粒子射出电场时的速度也为2v0，将射出时的速度按水平方向与竖直方向分解，设射出速度与水平方向夹角为，则有:得则射出时的竖直方向分速度根据带电粒子在电场中的受力和运动，有联立以上各式，得电场强度(2)

22、设粒子第一次在 电场中运动的时间为t，在磁场中运动的时间为t2，第二次在电场中运动的时间为t3，极板间距离为d，由粒子的运动轨迹和受力分析可知，粒子第一次在电场中运动和回到电场后的运动总时间可等效于粒子在该电场中连续的类平抛运动的时间，有由几何关系可得解得粒子在磁场中运动时，由几何关系可得粒子在磁场中运动的圆心角，半径，有:联立以上各式，得故粒子在电场和磁场中运动的总时间为16.如图所示为“过山车”模型。其中ab段位倾斜平直轨道，cdc 段位环形轨道，c和c为最低点、d为最高点，半径为R，bc段位水平轨道与倾斜轨道、环形轨道平滑连接。无限长的水平轨道ce与环形轨道相切于c点。刚性小球A从倾斜轨

23、道离水平面高度H处静止释放，与另一静置于水平轨道上的刚性小球B发生弹性正碰。已知B球质量是A球的4倍，整个装置处于竖直平面内，忽略一切摩擦阻力。(重力加速度为g)(1)要使A球能够沿着轨道运动与B球碰撞，对释放点高度有何要求?(2)要使两球在轨道上至少发生两次碰撞，对释放点高度H有何要求?【答案】(1) (2) 或【解析】【详解】(1)要使小球能够通过d点，则需要:联立以上两式，解得(2)设碰撞前A球速度为v，碰撞为弹性碰撞，则碰撞前后两球机械能守恒、动量守恒，有:联立以上两式，解得.因|vA| |vB|,故要求A球能够从环形轨道再次返回即可追上B球发生第二次碰撞，则情形一，A球回到环形轨道时

24、上升最大高度不超过R,即可返回，有:联立式得结合(1)中结论，得H取值范围一情形二，A球能再次通过环形轨道最高点，并回到斜面上之后再次返回、通过环形轨道，追上B球，有联立得H取值范围二故释放点高度H的取值范围为或17.对于分子动理论和物体内能的解，下列说法正确的是( )A. 温度高的物体内能不一定大，但其分子平均动能一定大B. 理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换C. 布朗运动是液体分子运动的反映，它说明分子永不停息地做无规则运动D. 扩散现象说明分子间存在斥力E 知道某物质摩尔质量和阿伏加德罗常数，一定可求其分子质量【答案】ACE【解析】【详解】A温度高的物体分子平均动能

25、一定大，但是内能不一定大，故A正确；B理想气体在等温变化时，内能不改变，可以是与外界发生热交换的同时与外界之间有做功，故B错误；C布朗运动是固体颗粒的运动，它反映了液体分子的无规则的热运动，说明分子永不停息地做无规则热运动，故C正确；D扩散现象说明了分子在做无规则运动，不能说明分子间的作用力，故D错误；E阿伏加德罗常数是1摩尔物质所含有的微粒数目，所以摩尔质量与阿伏加德罗常数之比等于分子质量，故E正确。故选ACE。18.汽车行驶时，轮胎的胎压太高或太低都会形成安全隐患。某型号的轮胎可在4090的温度下正常工作，车的使用说明书上指出，轮胎在此温度范围内工作时，胎压不能高于3.6105Pa，不能低于1.6105Pa，现在27的环境温度下给轮胎充气，试问轮胎充气后的胎压在什么范围内，汽车才能在上述温度范围内行驶?【答案】2.06105 Pap2.98105 Pa【解析】【详解】设27环境下轮胎最高胎压为p1，最低胎压为p2，初始温度T0=27=300K，最高温度Tmax=90=363K，最低温度Tmin=-40=233K，则在轮胎等容变化过程中，有代入数据解得故轮胎在27环境下的胎压p的范围应为2.06105 Pap2.98105Pa