2019-2020学年天津市部分区高三(上)期末物理试卷

2019-2020学年天津市部分区高三（上）期末物理试卷

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．（5分）如图，水平拉力F的作用下，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 2．（5分）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

3．（5分）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 C．匀加速直线运动

B．匀速直线运动 D．变加速直线运动

4．（5分）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

5．（5分）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F0L 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

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．（5分）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上，C是地球同步卫星。已知第一宇宙速度为v，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，则下列关系正确的是（ ）

A．vA＝vC＝v

B．vA＜vC＜vB＜v

C．TA＝TC＞TB

D．vA＜vB＜vC

7．（5分）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

8．（5分）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 三、填空题（本题2小题，共12分．）

9．（6分）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．小车运动的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/s．（计算结果保留两位有效数字）

10．（6分）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）。

2

四、计算题（本题共3小题，总计48分．

11．（16分）如图，与水平面夹角θ＝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/s，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。

2

12．（16分）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＝5×10N/C的匀强电场中，一质量m＝0.5kg，电荷量q＝+1.0×10C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μ＝0.2，g取10m/s．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。

2

﹣3

3

13．（16分）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＝3.0×10N/C．一质量为m、电荷量q的带正电的粒子从O1点以速度v0＝8.0×10m/s沿与x轴正方向成θ＝30°角射入磁场。已知粒子的比荷为（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。

，不计粒子重力及阻力的影响。求：

4

5

2019-2020学年天津市部分区高三（上）期末物理试卷

参与试题解析

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．【解答】解：AB、物块A与车厢壁相对静止，故物块A竖直方向受力平衡，有： f＝mg

水平拉力F增大，物块相对车厢静止，故摩擦力不变；故A错误，B正确。 CD、拉力F增大，根据牛顿第二定律，对车厢与A有： F＝（M+m）a 对A有： FN＝ma

综合各式，故F增大，a增大，FN增大，故CD错误； 故选：B。

2．【解答】解：A、布朗运动的决定因素：颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈，故A正确； B、改变内能的方式有做功和热传递，只考虑外界对气体做功，气体内能不一定增大，故B错误；

C、当分子力表现为斥力时，分子间作用力随分子间距离的增大而减小，当分子力表现为引力时，分子间距离的增大，分子间作用力先增大后减小，故C错误； D、根据理想气体状态方程故选：A。

3．【解答】解：当悬线断裂后，带电小球受到电场力和重力两个力作用，两个力均恒定，则小球所受的合外力恒定，所以，小球的加速度不变，小球将由静止开始做匀加速直线运动，故C正确，ABD错误。 故选：C。

4．【解答】解：根据安培定则，线圈下面是N极，上面是s极，故导线ab位置的磁场方向向上； 电流方向是a→b，根据左手定则，安培力向右，故ABC错误，D正确； 故选：D。

5．【解答】解：A、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；

B、因拉力为变力，故不能根据W＝FL求解拉力的功，故B错误；

，在温度T不确定的情况下，体积越大，压强不一定越小，故D错误。

C、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；

D、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。

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．【解答】解：A、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，C的线速度大于A的线速度。 根据v＝

得B的线速度大于C的线速度，但均小于第一宇宙速度；故AD错误，B正确；

得C的周期大于B的周期，故C正确

C、卫星C为同步卫星，所以TA＝TC，根据T＝2π故选：BC。

7．【解答】解：分析电路结构，L3在干路上，L1和滑动变阻器串联，再与L2并联；

AB、将K2闭合，总阻值变小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流变大，内电压变大，路端电压变小，则灯泡L3变亮，并联支路的电压变小，小灯泡L1变暗，故A正确，B错误；

CD、在K2处于闭合状态下，向右滑动触头P，则总电阻变大，干路电流变小，内电压变小，路端电压变大，则灯泡L3变暗，并联支路的电压变大，小灯泡L2变亮，流过小灯泡L1的电流减小，变暗，故C错误，D正确。 故选：AD。

8．【解答】解：A、小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，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＝

可知，初始时刻纵坐标之比为9：4：1，故A正确；

B、三个小球质量相等，则重力做功之比等于初始时刻纵坐标之比，重力做功之比为9：4：1，故B错误； C、速度变化率之比等于加速度之比，三小球做平抛运动，加速度为重力加速度，故速度变化率之比为1：1：1，故C正确；

D、到达O点时，设落地时速度为v，和重力方向夹角为θ，则重力的瞬时功率P＝mgvcosθ＝mgvy＝mg•gt，三个小球落地时重力的瞬时功率之比为3：2：1，故D错误。 故选：AC。

三、填空题（本题2小题，共12分．）

9．【解答】解：①没有进行平衡摩擦力，则当拉力增大到一定值时，物体才会动，即才有加速度，可能是图乙中的图线A。

②A、实验时应先接通电源后释放小车，故A错误。

B、小车质量应远远大于钩码的质量，因为实际上绳子的拉力 F＝Ma＝M故B正确。

C、每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，因为f＝mgsinθ＝μmgcosθ，m约掉了，故C错误。 D．平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，是小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故D错误。

E．小车运动的加速度是利用打点计时器测量，如果用天平测出m以及小车质量M，直接用公式

求出，这

，只有当m＜＜M时，F≈mg，

是在直接运用牛顿第二定律计算的，而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系，故E错误。 故选：B；

③相邻的计数点间的时间间隔为T＝0.1s，根据匀变速直线运动的推式△x＝aT得：a＝＝0.5m/s。

故答案为：①A；②B；③0.5。

10．【解答】解：（1）一节干电池电源电动势约为1.5V，电路电流较小，为了准确测量，电流表应选择0.6A量程； （2）根据闭合电路欧姆定律得，E＝U+I（R0+r），解得U＝E﹣I（R0+r），纵轴截距表示电动势，则E＝1.50V，斜率k＝R0+r＝

＝2.81，解得r＝0.81Ω。

2

2

故答案为：（1）0.6A；（2）1.5；0.81。 四、计算题（本题共3小题，总计48分．

11．【解答】解：（1）滑块通过最高点C时，对滑块，根据牛顿第二定律可得： mg+FN＝m据题 FN＝5.4mg 解得 vC＝8m/s

（2）滑块从B到C过程，根据动能定理有：解得 vB＝10m/s

（3）滑块从A到B只有重力、摩擦力做功，由动能定理可得：

﹣

mvB＝﹣mgR（1+cos37°）

2

mgh﹣Wf＝解得 Wf＝5J 答：

mvB﹣0

2

（1）滑块在C点的速度大小vC为8m/s； （2）滑块在B点的速度大小vB为10m/s；

（3）滑块在A、B两点间克服摩擦力做功Wf是5 J。

12．【解答】解：（1）滑块从A到B的运动过程只受重力、支持力、滑动摩擦力作用，只有滑动摩擦力做功，由动能定理可得： ﹣μmg•

L＝

mvB﹣

2

mv0；

＝

m/s＝4m/s；

2

所以，滑块到达B点时的速度大小 vB＝

（2）滑块从B运动到C的过程中，滑块的重力大小 mg＝5N 所受的电场力大小 F＝qE＝1.0×10×5×10N＝5N，方向竖直向上 则qE＝mg，滑块从B到C做匀速直线运动，则有

＝vBt

﹣3

3

解得 t＝1.25s；

（3）滑块从B点飞出后做平抛运动，则平抛运动时间 t′＝故落地点距B点的水平距离 x＝vBt'＝4×0.5m＝2m； 答：

（1）到达B点时的速度大小为4m/s； （2）从B点运动到C点所用的时间为1.25s； （3）落地点距C点的水平距离为2m。

13．【解答】解：（1）根据洛伦兹力提供向心力可得：qv0B＝m可得：r＝

，

＝

s＝0.5s

代入数据解得：r＝0.4m；

（2）在磁场中，粒子运动轨迹如图所示，过O1做速度方向的垂线交圆于O′，可知O1O′等于R，则O′为圆心，通过O′做垂直于竖直方向直径的垂线交圆于A点，由于速度方向与水平方向夹角为30°，可知A点为射

出点，粒子在A点的速度方向竖直向下，设进入电场时的位置坐标为（x，y）， 则有：x＝R+Rsin30°＝1.5R＝0.6m，y＝0， 粒子刚进入电场时的位置坐标为（0.6m，0）； （3）设粒子在电场中的运动时间为t，有：x＝由牛顿第二定律有：qE＝ma 联立解得：t＝2×10 s。

答：（1）粒子在匀强磁场中运动半径的大小为0.4m； （2）粒子刚进入电场时的位置坐标为（0.6m，0）； （3）粒子在电场中运动的时间为2×10 s。

﹣6

﹣6

at，

2