江苏南通市、泰州市2020届高三物理上学期期末试题（Word版附答案）

1 2020 届高三模拟考试试卷 物　　理 2020.1 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分 120 分，考试时间 100 分 钟． 第Ⅰ卷(选择题　共 31 分) 一、 单项选择题：本题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分．每小题只有一个选项符合题 意． 1. 2019 年 12 月 16 日，第 52、53 颗北斗导航卫星成功发射，北斗导航卫星中包括地球 同步卫星和中圆轨道卫星，它们都绕地球做圆周运动，同步卫星距地面的高度大于中圆轨道 卫星距地面的高度．与同步卫星相比，下列物理量中中圆轨道卫星较小的是(　　) A. 周期 B. 角速度 C. 线速度 D. 向心加速度 2. 在冰球游戏中，冰球以速度 v0 在水平冰面上向左运动，某同学在水平面上沿图示方向 快速打击冰球，不计一切摩擦和阻力．下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后可能的运动 路径是(　　) 3. 某实验小组模拟远距离输电的原理图如图所示，A、B 为理想变压器，R 为输电线路 的电阻，灯泡 L1、L2 规格相同，保持变压器 A 的输入电压不变，开关 S 断开时，灯泡 L1 正 常发光，则(　　) A. 仅将滑片 P 上移，A 的输入功率不变 B. 仅将滑片 P 上移，L1 变暗 C. 仅闭合 S，L1、L2 均正常发光 D. 仅闭合 S，A 的输入功率不变 4. 某静电场中有电场线与 x 轴重合，x 轴上各点电势 φ 分布如图所示，图线关于纵轴对 称．则(　　) A. x1 处和－x1 处场强方向相同 B. x1 处和－x2 处场强大小相等 C. 某带电粒子在 x2 处和－x2 处电势能相等 D. 某带电粒子在 x2 处的电势能大于在－x2 处的电势能 5. 一物块由 O 点下落，到 A 点时与直立于地面的轻弹簧接触，到 B 点时速度达到最大， 到 C 点时速度减为零，然后被弹回．物块在运动过程中受到的空气阻力大小不变，弹簧始终 在弹性限度内，则物块(　　)2 A. 从 A 下降到 B 的过程中，合力先变小后变大 B. 从 A 下降到 C 的过程中，加速度先增大后减小 C. 从 C 上升到 B 的过程中，动能先增大后减小 D. 从 C 上升到 B 的过程中，系统的重力势能与弹性势能之和不断增加 二、 多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分．每小题有多个选项符合题意， 全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分． 6. 如图所示，一小球固定在轻杆上端，AB 为水平轻绳，小球处于静止状态，则杆对小 球的作用力方向可能是(　　) A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 7. 如图所示，水平传送带以恒定的速度 v 运动，一质量为 m 的小物块轻放在传送带的 左端，经过一段时间后，物块和传送带以相同的速度一起运动．已知物块与传送带间的动摩 擦因数为 μ，重力加速度为 g，则(　　) A. 物块加速运动时的加速度为μg 　　B. 物块加速运动的时间为 v 2μg C. 整个过程中，传送带对物块做的功为 1 2mv2　　D. 整个过程中，摩擦产生的热量为 mv2 (第 6 题) 　　　 (第 7 题) 　　　 (第 8 题) 　　　 (第 9 题) 8. 如图所示，一条形磁铁竖直放置，金属线圈从磁铁正上方某处下落，经条形磁铁 A、B3 两端时速度分别为 v1、v2，线圈中的电流分别为 I1、I2，线圈在运动过程中保持水平，则(　　) A. I1 和 I2 的方向相同 B. I1 和 I2 的方向相反 C. I1∶I2＝v21∶v22 D. I1∶I2＝v1∶v2 9. 如图所示，竖直平面内存在着两个方向竖直向上的相同带状匀强电场区，电场区的高 度和间隔均为 d，水平方向足够长．一个质量为 m、电荷量为＋q 的小球以初速度 v0 在距离 电场上方 d 处水平抛出，不计空气阻力，则(　　) A. 小球在水平方向一直做匀速直线运动 B. 小球在电场区可能做直线运动 C. 若场强大小为mg q ，小球经过两电场区的时间相等 D. 若场强大小为2mg q ，小球经过两电场区的时间相等 第Ⅱ卷(非选择题　共 89 分) 三、 简答题：本题共 3 小题，共 30 分，请将解答填写在相应的位置． 10. (8 分)图甲为验证机械能守恒定律的实验装置，通过电磁铁控制的小铁球从 A 处自由 下落，毫秒计时器(图中未画出)记录下小铁球经过光电门 B 的挡光时间 t.小铁球的直径为 d， 用d t作为球经过光电门时的速度，重力加速度为 g. (1) 用游标卡尺测得小铁球的直径 d 如图乙所示，则 d＝________mm. (2) 实验中还需要测量的物理量是________． A. A 距地面的高度 H B. A、B 之间的高度 h C. 小铁球从 A 下落到 B 的时间 tAB (3) 要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式________是否成立即可(用 实验中测得物理量的符号表示)． (4) 某实验小组测得小球动能的增加量ΔEk 总是稍大于重力势能的减少量ΔEp，原因可 能是____________________________(写出一个即可)． 11. (10 分)测量电压表内阻(量程为 3 V)的实验如下： (1) 用多用电表粗略测量，把选择开关拨到“×10”的欧姆挡上，欧姆调零后，把红表 笔与待测电压表________(选填“正”或“负”)接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相接． (2) 正确连接后，多用电表指针偏转角度较小，应该换用________(选填“×1”或 “×100”)挡，重新欧姆调零后测量，指针位置如图甲所示，则电压表内阻约为________Ω. 甲4 　　　 乙 　　　 丙 (3) 现用如图乙所示的电路测量，测得多组电阻箱的阻值 R 和对应的电压表读数 U，作 出 1 UR 图象如图丙所示．若图线纵截距为 b，斜率为 k，忽略电源内阻，可得 R V ＝ ________． (4) 实 验 中 电 源 内 阻 可 以 忽 略 ， 你 认 为 原 因 是 ________________________________________________________________________． 12. [选修 3­5](12 分) (1) 下列说法中正确的有________． A. 阴极射线是一种电磁辐射 B. 所有原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的谱线一定不同 C. β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的 D. 古木的年代可以根据体内碳 14 放射性强度减小的情况进行推算 (2) 某同学设计了一个烟雾探测器，如图所示，S 为光源，当有烟雾进入探测器时，S 发 出的光被烟雾散射进入光电管 C.光射到光电管中的钠表面产生光电子，当光电流大于或等于 I 时，探测器触发报警系统报警．真空中光速为 c，钠的极限频率为 ν0.要使该探测器正常工 作，光源 S 发出的光波长应小于________．若入射光子中能激发出光电子的光子数占比为 η， 电子的电荷量为 e，报警时，t 时间内射向光电管钠表面的光子数至少是________个． (3) 如图所示，光滑水平面上有一轻质弹簧，弹簧左端固定在墙壁上，滑块 A 以 v0＝12 m/s 的水平速度撞上静止的滑块 B 并粘在一起向左运动，与弹簧作用后原速率弹回，已知 A、B 的质量分别为 m1＝0.5 kg、m2＝1.5 kg.求： ① A 与 B 撞击结束时的速度大小 v； ②在整个过程中，弹簧对 A、B 系统的冲量大小 I.5 四、 计算题：本题共 4 小题，共计 59 分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重 要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和 单位． 13. (12 分)如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合金属线框 abcd，线框平面与磁场垂直．已 知磁场的磁感应强度为 B0，线框匝数为 n、面积为 S、总电阻为 R.现将线框绕 cd 边转动，经 过Δt 时间转过 90°.求线框在上述过程中： (1) 感应电动势平均值 E； (2) 感应电流平均值 I； (3) 通过导线横截面的电荷量 q.6 14. (15 分)如图所示，矩形拉杆箱上放着平底箱包，在与水平方向成 α＝37°的拉力 F 作 用下，一起沿水平面从静止开始加速运动．已知箱包的质量 m＝1.0 kg，拉杆箱的质量 M＝ 9.0 kg，箱底与水平面间的夹角 θ＝37°，不计所有接触面间的摩擦，取 g＝10 m/s 2，sin 37°＝ 0.6，cos 37°＝0.8. (1) 若 F＝25 N，求拉杆箱的加速度大小 a； (2) 在(1)的情况下，求拉杆箱运动 x＝4.0 m 时的速度大小 v； (3) 要使箱包不从拉杆箱上滑出，求拉力的最大值 Fm. 15. (16 分)如图所示，长为 L 的轻质木板放在水平面上，左端用光滑的铰链固定，木板 中央放着质量为 m 的小物块，物块与板间的动摩擦因数为 μ.用力将木板右端抬起，直至物块 刚好沿木板下滑．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g. (1) 若缓慢抬起木板，则木板与水平面间夹角 θ 的正切值为多大时物块开始下滑？ (2) 若将木板由静止开始迅速向上加速转动，短时间内角速度增大至ω后匀速转动，当 木板转至与水平面间夹角为 45°时，物块开始下滑，则 ω 应为多大？ (3) 在(2)的情况下，求木板转至 45°的过程中拉力做的功 W.7 16. (16 分)如图所示，宽度为 L、足够长的匀强磁场的磁感应强度大小为 B，方向垂直纸 面向里．绝缘长薄板 MN 置于磁场的右边界，粒子打在板上时会被反弹(碰撞时间极短)，反 弹前后竖直分速度不变，水平分速度大小不变、方向相反．磁场左边界上 O 处有一个粒子源， 向磁场内沿纸面各个方向发射质量为 m、电荷量为＋q、速度为 v 的粒子，不计粒子重力和 粒子间的相互作用，粒子电荷量保持不变． (1) 要使粒子在磁场中运动时打不到绝缘薄板，求粒子速度 v 满足的条件； (2) 若 v＝qBL m ，一些粒子打到绝缘薄板上反弹回来，求这些粒子在磁场中运动时间的最 小值 t； (3) 若 v＝2qBL m ，求粒子从左边界离开磁场区域的长度 s.8 2020 届高三模拟考试试卷(南通、泰州) 物理参考答案及评分标准 1. A　2. A　3. B　4. C　5. C　6. BC　7. AC　8. BD　9. ABD 10. (1) 5.4(2 分)　(2) B(2 分)　(3) d2 2t2＝gh(或 d2＝2ght2)(2 分) (4) 测量 A、B 间的距离时是从球的下边沿开始的；挡光的距离小于小球的直径(2 分) 11. (1) 负(2 分)　(2) ×100(2 分)　4.0×103(2 分)　(3) b k(2 分) (4) 干电池内阻远小于电压表内阻(2 分) 12. (1) BD(3 分，漏选得 1 分) (2) c ν0(2 分)　 It eη(2 分) (3) 解：① 由动量守恒定律有 m1v0＝(m1＋m2)v(2 分) 代入数据解得 v＝3.0 m/s(1 分) ②由动量定理有 I＝(m1＋m2)v－(m1＋m2)(－v)(1 分) 代入数据解得 I＝12 N·s(1 分) 13. (12 分)解：(1) 由法拉第电磁感应定律有 E＝n ΔΦ Δt (2 分) 解得 E＝nB0S Δt (2 分) (2) 由欧姆定律有 I＝E R(2 分) 解得 I＝ nB0S R·Δt(2 分) (3) 通过导线横截面的电荷量 q＝I·Δt(2 分) 解得 q＝nB0S R (2 分) 14. (15 分)解：(1) 由牛顿第二定律有 Fcos α＝(M＋m)a(3 分) 代入数据得 a＝2.0 m/s2(2 分) (2) 由动能定理有 Fxcos α＝1 2(m＋M)v2(3 分) 代入数据解得 v＝4.0 m/s(2 分) (3) 箱包恰不从拉杆箱上滑出时，箱包受力如图所示9 由牛顿第二定律有 mgtan θ＝ma(2 分) 对整体有 Fmcos α＝(M＋m)a(1 分) 代入数据解得 Fm＝93.75 N(2 分) 15. (16 分)解：(1) 物块恰好开始下滑时受力如图所示，则有 mgsin θ＝μmgcos θ(3 分) 解得 tan θ＝μ(2 分) (2) 木板转至 α＝45°时，由向心力公式有 mgsin α－μmgcos α＝mω2L 2(3 分)10 解得 ω＝ 2g（1－μ） L (2 分) (3) 由功能关系有 W＝mgL 2sin α＋1 2mv2(2 分) 其中物块的速度 v＝ω·L 2(2 分) 解得 W＝ 2 8 mgL(3－μ)(2 分) 16. (16 分)解：(1) 设粒子在磁场中运动的轨道半径为 r1，则有 qvB＝mv2 r1(2 分) 如图(1)所示，要使粒子在磁场中运动时打不到绝缘薄板，应满足 2r1＜L(1 分) 解得 v＜qBL 2m (2 分) (2) 粒子在磁场中圆周运动的周期 T＝2πm qB (1 分) 　　　 设运动的轨道半径为 r2，则有 qvB＝mv2 r2(1 分) 解得 r2＝L(1 分) 在磁场中运动时间最短的粒子通过的圆弧对应的弦长最短，粒子运动轨迹如图(2)所示， 由几何关系可知最小时间 t＝2×T 6(1 分) 解得 t＝2πm 3qB (2 分) (3) 设粒子的磁场中运动的轨道半径为 r3，则有 qvB＝mv2 r3(1 分) 解得 r3＝2L(1 分) 粒子在磁场中运动从左边界离开磁场，离 O 点最远的粒子运动轨迹如图(3)所示，则从左 边界离开磁场区域的长度 s＝4r3sin 60°(1 分) 解得 s＝4 3L(2 分)