【解析】北京市昌平区2020届高三上学期期末考试物理试题

1、昌平区20192020学年第一学期高三年级期末质量抽测物理试卷一、单项选择题414171.在核反应方程2He+ 7N 8O+X中，X表示的是A.质子B.中子C.电子D. “粒子【答案】A设X为：AX ,根据核反应的质量数守恒：2 12 17 Z ,则：Z 11电何数守恒：2 7 8 A,则A 1,即X为：1H为质子，故选项 A正确，BCD错误.点睛：本题考查了核反应方程式，要根据电荷数守恒、质量数守恒得出X的电荷数和质量数,从而确定X的种类.2.某一区域的电场线分布如图所示，a、b是电场中的两点。下列说法正确的是（）A. a、b两点的电场强度方向相同B. a、b两点的电场强度大小关系为EaEb

2、C. a、b两点电势关系为&（|bD. 一带正电的试探电荷在a、b两点的电势能关系为Epa 岫，C错误；D.由Ep q知一带正电的试探电荷在 a、b两点的电势能关系为 EpaEpb,故D错误。故选A o3.如图所示为一个弹簧振子的振动图像。由图像可知,VCIIIA.振子的振幅为10cmB.振子的振动周期为 0.6sC.从t=0到t=0.1s时间内，振子的速度变大D.从t=0到t=0.1s时间内，振子的加速度变大【答案】D【详解】A.由图可知，振子的振幅为 5cm,故A错误；B.由图可知，振子的振动周期为0.4s,故B错误；CD.从t=0到t=0.1s时间内，振子相对于平衡位置的位移越来越大，振

3、子的加速度变大，速 度变小。故C错误，D正确。故选Do4.龟兔赛跑是一则耐人寻味的寓言故事，假设兔子和乌龟均沿直线运动，故事情节中兔子和乌龟的运动可用如图所示位移一时间图像加以描述，其中X3处为终点。下列说法正确的是( )A.兔子和乌龟是在同一地点同时出发的B.兔子先做加速运动，之后匀速运动，再加速运动C.兔子和乌龟在比赛途中相遇两次D.兔子和乌龟同时到达终点【详解】A .由图可知，乌龟是 t=0时刻从坐标原点出发，兔子是t=ti时刻从坐标原点出发,故兔子和乌龟是在同一地点不同时出发的。故A错误；B.位移-时间图像的斜率表示速度，故兔子先做匀速运动，之后静止，再匀速运动。故B错误；C.位移一时

4、间图像的交点表示相遇，有两个交点说明兔子和乌龟在比赛途中相遇两次，故C正确；D. X3处为终点，由图可知兔子和乌龟不同时到达终点。故 D错误。故选Co5 .向心力演示器如图所示。 把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们做圆周运动的半径相同。依次调整塔轮上的皮带的位置，匀速转动手柄，可以探究（）A.向心力的大小与质量的关系B.向心力的大小与半径的关系C.向心力的大小与角速度的关系D.角速度与周期的关系【答案】C【详解】ABC .质量相同，半径相同，故只能探究向心力的大小与角速度的关系。故AB错误,C正确；D.该装置是用来探究向心力大小关系，故不能探究角速度与周期的关系，故D错误。故选C

5、o6 .用卡车运输质量为 m的匀质圆筒状工件，为使工件保持稳定，将其置于木板 A、B之间，如 图所示。两木板固定在车上，且板间距离刚好等于工件的外部直径。当卡车沿平直公路以加速度a匀加速行驶时，圆筒对木板 A、B压力的大小分别为 Fi、F2,则（）B. F 1=0, F2=maD. Fi=ma, F2=maA. Fi=ma, F2=0C. Fi=0, F2=0【答案】A【详解】当卡车沿平直公路以加速度a匀加速行驶时，圆筒会挤压木板 A,不挤压木板B,故F2=0,由牛顿第二定律，有 Fi=ma,故A正确，BCD错误。故选A o7 .某实验小组发现：一个人直接用力拉汽车，一般无法将汽车拉动；但用绳

6、索把汽车与固定立柱拴紧，在绳索的中央用较小的、 垂直于绳索的水平侧向力 F就可以拉动汽车，汽车运动后F的方向保持不变，如图所示。若汽车在运动过程中所受摩擦力大小不变，下列说法正确的是A.汽车受到绳索的拉力大小等于F8 .汽车受到绳索的拉力大于立柱受到绳索的拉力C.匀速拉动汽车的过程中所需拉力F为恒力D.匀速拉动汽车过程中所需拉力F逐渐变大【答案】D【详解】B.同一根绳子上 拉力相等，汽车受到绳索的拉力等于立柱受到绳索的拉力。故 B 错误；A.由于绳子的夹角很大，所以拉力F在绳子方向上的两个等大分力大于F,所以汽车受到绳索的拉力大小大于 F。故A错误；CD.匀速拉动汽车的过程中，绳子的夹角越来越

7、小，由于分力大小不变，所以所需拉力F逐渐变大，故C错误，D正确；故选D8.把一段通电直导线悬挂在匀强磁场中。点，并建立空间直角坐标系，如图所示。直导线沿z轴方向放置时不受力； 直导线中电流方向沿 x轴正方向时受到沿 y轴正方向的力。由此可知该A. z轴正方向C. x轴负方向【答案】BB. z轴负方向D. y轴正方向【详解】直导线沿 z轴方向放置时不受力，说明磁场沿z轴方向。直导线中电流方向沿 x轴正方向时受到沿y轴正方向的力，由左手定则可知磁场沿z轴负方向。故B正确，ACD错误。故Bo9 .如图所示为静电喷漆示意图。喷枪喷出的油漆微粒带负电，被喷工件带正电，微粒在电场力力的作用，那么（）A.油

8、漆微粒所受电场力越来越小C.电场力对油漆微粒做负功B.油漆微粒的动能越来越大D.油漆微粒的电势能增加的作用下向工件运动，最后吸附在工件表面。油漆微粒向工件靠近的过程中，假设只受电场-19 -F=qE可知油漆微粒所受电场力越【详解】A.电场线越来越密，说明电场强度越来越大，由 来越大，故A错误;BCD .油漆微粒带负电，被喷工件带正电，电场力做正功，油漆微粒的动能越来越大，电势 能越来越小，故 B正确，CD错误。故选Bo10 .如图所示，正方形区域 abcd内存在垂直纸面向里的匀强磁场，速度不同的同种带电粒子从a点沿ad方向射入，分别从c点和b点射出，不计粒子的重力。对于从b点和c点射出的粒子,

9、下列说法正确的是（）A.带负电荷B.半径之比为2 ： 1C.线速度之比为1 : 2D.在磁场中的运动时间之比为1 : 2【答案】C【详解】A.分别从c点和b点射出，说明受到的洛伦磁力沿ab方向，由左手定则可知粒子带正电荷，故A错误；B.设正方向区域的边长为R,则从b点射出的粒子的轨道半径为,从c点射出的粒子的轨2道半径为R,半径之比为1 ： 2,故B错误;C.由qvB m 有r mv ,可知线速度之比为 1 ： 2,故C正确; r qBD.从b点和c点射出的粒子，做圆周运动转过的圆心角分别为、一。因为在磁场中的运动2时间在磁场中的运动时间之比为 2 ： 1。故D错误。故选Co2.7 10-8

10、/m ,导线的横11 .生活中我们经常看到，一只小鸟站在一条高压铝质裸导线上，没有被电伤或电死。一兴趣 小组想探究其中的原因，于是查阅到相关数据：铝的电阻率为截面积为S 1.8 104m2,导线上通过的电流约为100A。估算鸟两爪间的电压（V）数量级为（）A. 10-2【答案】BB. 10-4C. 10-6D. 10-8【详解】鸟两爪间的距离大约是5cm,则鸟两爪间的电压U IR I - 100 2.7 10 80.05 4 V 7.5 10 4VS1.8 10 4故B正确，ACD错误。故选B。12 .质量分别为m甲和m乙（m甲m乙）的甲、乙两条船静止停放在岸边，某同学以相同的水平对地速度v分

11、别由甲、乙两船跳上岸，忽略水的阻力。该同学 （）A.从甲船跳上岸消耗的能量较多B.从乙船跳上岸消耗的能量较多C.对甲船的冲量较大D.对乙船的冲量较大【答案】BI玛台0 mv,故该同学对两船2p2mte【详解】CD.由动量守恒有 mv 玛台，对船由动量定理有 的冲量一样大。故 CD错误;由能量守恒，可知该同学消耗的能量121：E -mv Ek 船= -mv22由于m甲m乙，所以从乙船跳上岸消耗的能量较多。故A错误，B正确。故选Bo13 .半导体指纹传感器，多用于手机、电脑、汽车等设备的安全识别，如图所示。传感器半导 体基板上有大量金属颗粒，基板上的每一点都是小极板，其外表面绝缘。当手指的指纹一面

12、 与绝缘表面接触时，由于指纹凹凸不平，凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成 正对面积相同的电容器，使每个电容器的电压保持不变，对每个电容器的放电电流进行测量, 即可采集指纹。指纹采集过程中，下列说法正确的是（ ）A.指纹的凹点处与小极板距离远，电容大B.指纹的凸点处与小极板距离近，电容小C.手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小,D.手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小,【答案】C电容器带电量增大电容器带电量减小S 【详解】AB .由C知指纹的凸点处与小极板距离近，电容大；指纹的凹点处与小极4 kd板距离远，电容小。故 AB错误；SCD.由Q CU、C r可知手指挤压绝缘表面，电

13、容器两极间距离减小，电谷变大,4 kd电容器带电量增大。故 C正确，D错误。故选Co14.如图所示，水平桌面上的轻质弹簧左端固定，右端与静止在O点的小物块接触而不连接,此时弹簧处于自然状态。 现对小物块施加大小恒为 F、方向水平向左的推力,动到A点时撤去该推力，小物块继续向左运动，然后向右运动，最终停在块质量为m,与地面间的动摩擦因数为内OA距离为li, OB距离为12,重力加簧未超出弹性限度。下列表述不正确的是() A.在推力作用的过程中，小物块的加速度可能一直变小B.在推力作用的过程中，小物块的速度可能先变大后变小 1C.在物块运动的整个过程中，弹性势能的最大值为-2Fli1.2mg2B点

14、D.在物块运动的整个过程中，小物块克服摩擦力做的功为mg(211+12)【详解】AB .推力作用的过程中，由于弹簧弹力N越来越大，小物块受到的合力可能一直水平向左，为F N f ,合力越来越小，加速度越来越小，一直加速；还可能小物块受到的合力先水平向左，为F N f ,做加速度越来越小的加速运动，然后受到的合力水平向右，为N f F ,做加速度越来越大的减速运动。故 AB正确，不符合题意;C.设弹性势能最大时小物块距离 A点1,对压缩过程，由功能关系FliEpmmg(1i 1)从压缩量最大时到最终停下，由能量守恒Epm mg(1i 1 I2)解得L1 一1.Epm2 Fli2 mg2故C正确，

15、不符合题意；D.在物块运动的整个过程中，小物块克服摩擦力做的功为mg(21i 21 I2),故D错误,符合题意。故选Do、实验题验证机械能守恒定律”实验:(1)通过比较重物在某两点间动能增加量Ek与重力势能减少量Ep就能验证机械能是否守恒。实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图(乙)所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 A、B、C,测得它们到起始点 。的距离分别为hA、hB、he。重物的质量用 m表示，已知当地重力加速度为 g,打点计时器打点的周期为 To从打O点到打B点的过程中,重物的 AEp=； AEk=;（2）某同学采用上述实验方法进行实验，最终得到AEp与AEk并不完全相等，

16、请简述原因O1 he hA.2【答案】（1）. mghB（2）. -m（）（3）.存在空气阻力，纸带与打点计时器存2 2T在摩擦力【详解】（1） 12利用中间时刻速度公式vtv2B点的速度为vBEpmghBhehA2T从打。点到打B点的过程中，重物的Ek一mvB 21/ hC hA 2mlA)2 2T（2） 3因为存在空气阻力，纸带与打点计时器存在摩擦力，使得重力势能没有完全转化为动能, 从而最终得到 AEp与AEk并不完全相等。16.（1）甲同学利用电流表、电压表等实验器材测量一节干电池A的电动势Ea和内阻rA,实验电路图如图（甲）所示:现有电流表（00.6A）、开关和导线若干，以及以下器材

17、:A.电压表（015V） B.电压表（03V）C.滑动变阻器（050口） D.滑动变阻器（0500 Q）为减小测量误差，在实验中，电压表应选用 ;滑动变阻器应选用 ;(选填相应器材前 的字母)；实验时改变滑动变阻器滑片的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数 U。根据实验数据画出U I图线，如图(乙)所示。由图像可得：电动势Ea=V,内阻rA=Q；(2)乙同学利用电流表、电阻箱等实验器材测量一节干电池B的电动势Eb和内阻rB,实验电路图如图(甲)所示。实验时多次改变电阻箱的阻值R,记录电流表的示数I,根据实验数据画Eb=V,内阻 rB=Q；,1 _出R图线，如图(乙)所示。由图像可得：电动

18、势若用阻值为3a的电阻先后与电池A和电池B连接，则两个电池的输出功率Pa、Pb中最接近电池最大输出功率的是 (选填“ Pa”或“ Pb”)。【答案】(1). B (2). C (3). 1.5(4). 0.83(5). 1.5(6). 3.Pb【详解】(1) 12一节干电池的电动势约为1.5V,则电压表应选Bo干电池内电阻较小，为方便实验操作，滑动变阻器应选Co34电源的U-I图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，纵轴的截距表示电动势，所以Ea1.5V1.5 1.0rA Q 0.83Q0.6(2) 56根据闭合电路的欧姆定律，有EbR rB1 1rB- R IEbEb由图(乙)可知图像纵轴的截距E

19、b斜率1 6.0 2.0EB6.0解得Eb 1.5VrB 3Q(3) 7电阻的阻值和电源的内阻越接近，电源的输出功率越大。阻值为3 的电阻与电池 B的内阻大小相同，故 Pb最接近电池最大输出功率。三、论述计算题17 .场是物质存在的一种形式。我们可以通过物体在场中的受力情况来研究场的强弱等特点。将电流元IL垂直于磁场方向放入磁场中某处时，电流元所受到的磁场力F与电流元之比叫做该点的磁感应强度，即 B ：IL(1)请根据磁感应强度的定义特点写出电场强度的定义，并说明各物理量的含义；(2)请根据磁感应强度的定义特点写出重力场强度的定义，并说明各物理量的含义。【答案】见解+析所示【详解】(1)将试探

20、电荷放入电场中某处时，试探电荷所受到的静电力与它的电荷量之比叫做电场强度，即E ：。其中，E表示电场强度，q表示试探电荷的电荷量，F表示试探电荷所受到的静电力。(2)将一物体放入重力场中某处时，物体所受到的重力与它的质量之比叫做重力场强度，即Gg 肃。其中，g表示重力场强度，m表示物体的质量，G表示物体所受到的重力。18 .如图所示，在竖直平面内，半径为 R的1光滑圆弧轨道 AB与光滑水平桌面 BC平滑相连。4桌面与水平地面的高度差为 Ro质量为m的小物块从圆弧轨道的顶点 A由静止释放，取重力加速度为g,不计空气阻力。求： 小物块在B点时的速度大小 vb；(2)小物块运动到圆弧轨道末端时对轨道

21、的压力大小Fn ;(3)小物块落地时速度 v的大小和方向。26反，与水平方向呈45。斜向下【详解】(1)由动能定理 12mgR mvB解得Vb. 2R(2)设轨道对小物块的支持力为FN ,由牛顿第二定律2Fn -mgmvBR解得Fn 3mg根据牛顿第三定律 Fn 3mg。设小物块落地时Vy2 2gR222_ _ _v vy vB 2gR 2gR 4gR2 gR设小物块落地时速度与水平方向夹角为tanvy,2gR 12gR45o小物块落地时的速度大小为 v 2的后，与水平方向呈45o斜向下。19 .如图所示，在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中，足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，相距

22、为 L, 一端连接阻值为 R的电阻。导体棒 MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力 F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动。(1)求导体棒匀速运动过程中流经 R的电流;(2)通过公式推导：在t时间内，F对导体棒MN所做的功 W等于电路获得的电能 W电；(3)楞次定律是电磁感应过程中判断感应电流方向的重要定律。楞次定律本质上是能量守恒定律在电磁感应中的具体表现:a.由楞次定律可知导体棒MN中感应电流方向为 ；(选填M至ij N”或N至ij M) b.试说明感应电流的方向是能量守恒定律的必然结果K冷 .XXXXX 而 X B X 乂X

23、XXXXX【答案】(1). I Bl (2).见解+析所示(3). N到M (4).见解+析所示【详解】(1)1设安培力大小为F安，则FF安F安BILBL电动势为E,则(2)2设导体棒沿导轨向右以速度v匀速运动，产生E BLv IR代入I F-,解得BLFR4电路获得的电能。根据能量守恒定律，这部分能量只能从其他形式的能量转化而来。按照楞次定律，导体棒运动时，要克服拉力所做的机械功，把机械能转化成电能。设想感应电流的方向与楞次定律的结论相反 M到N,导体棒MN所受的安培力不是阻力而是动力，导体棒MN将加速运动，速度越来越大，电流越来越大，如此增长就得到了取之不尽的动能(机械能)和电能，违背能量守恒定律。由此可见，回路中的感应电流的方向是能量守恒定律的必然结 果。20 .开普勒第三定律指出：所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都3相等，即 之二c,其中a表示椭圆轨道半长轴，T表示公转周期，比值 C是一个对所有行星都T2相同的常量。牛顿把该定律推广到宇宙中一切物体之间，提出了万有引力定律：