2019-2020学年山西太原高三上期末物理试卷

1、2019-2020学年山西省太原市高三（上）期末物理试卷、单项选择题本题包含 8小题每小题5分，共40分.请将正确选项填入第n卷前的答题栏内.（5分）关于静电场，下列结论普遍成立的是（）A.电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C.在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功这零（ 5分）将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体（）A.在最高点的加速度最大B.上升时间大于下落时间C.上升时的加速度小于下落时的

2、加速度D.返回到出发点时的速度值小于抛出时的速度值（5分）如图，置于光滑水平面上的两物体A、B质量分别为 mA、mB （mAmB）,相距较远。将两个大小均为F的力同时沿水平方向分别作用在A、B上，当两物体发生大小相等的位移时撒去F0之后，两物体发生碰撞并粘在一起，两物体将（）A .向右运动B .向左运动C.停止运动D.条件不足，不能确定运动方向（5分）如图为甲、乙两物体做直线运动的 v-t图象。已知t=0时甲、乙处于同一位置，下列说法正确的是（）s4）A . 2s时，甲物体的速度方向发生改变04s内，甲和乙间的最大距离为8m3s时，甲、乙物体相遇D . 0-3s内，甲在乙前；3s4s内，乙在甲

3、前（5分）“嫦娥四号”探测器到达距月球表面3km的P点时，在7500N变推力发动机的作用下，探测器相对月球的速度一直下降，到达 A点时，探测器进行姿态调整，运动方向发生变化；到达距月面100m的C点处开始悬停；之后自由下落到月面上的D点。如图为探测器在这一过程的轨迹图象，将 PA、BC视为直线，设探测器在同一竖直平面内运动，则（ D 00.2 xtanA.从P到A ,探测器处于失重状态B.探测器经过 A点前后，发动机的推力保持不变C.从B到C,发动机对探测器的作用力始终沿y轴正方向D .从C到D探测器处于完全失重状态（5分）如图在斜面顶端的 A点以速度V0平抛一小球，经tl时间小球落到斜面上

4、B点处。若在A点将此小球以0.5v0的速度水平抛出，经时间小球落到斜面上的C点，则（）B.D.C.（5分）如图所示，带等量异种电荷的平行金属板A、B水平正对放置间距为 d, A板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）。将一带电微粒从小孔正下方靠近B板的M点由静止释放微粒穿过 A板上的小孔后，刚好能到达A板上方的N点，N点与A的距离也为d。若将A板向上平移 二，再让微粒从 M点由静止释放，不考虑空气阻力，将两板间电场视为匀强电场，则（A .微粒恰好能到达N点B.微粒能到达B板上方1.5d处C.微粒能到达B板上方2.5d处D.微粒能到达B板上方3d处（5分）如图，质量为 M的斜面体放在粗糙水平

5、面上，轻绳的一端拴住质量为m的光滑小球置于斜面上，另一端固定在天花板上， 平衡时轻绳与斜面不平行但夹角不大。一人用沿水平方向的力推动斜面体缓慢向右移动，在斜面体开始移动后到轻绳与斜面平行的过程中（）A .斜面对小球的弹力先变小后变大B .细线对小球的拉力先变小后变大C.地面对斜面体的摩擦力一直增大D.人对斜面体的推力一直减小二、多项选择题：本题包含 4小题每小题5分，共20分.在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确全部 选对白得5分，选对但不全的得 3分，有选错的得0分.请将正确选项填入第II卷前的答题栏内.（5分）甲、乙两个完全相同的物块在光滑水平面上以相同的速度沿同一方向运动，甲在前

6、、乙在后。t=0时,两物体同时受到外力的作用，外力大小随时间的变化规律如图所示，方向与运动方向相同。下列说法正确的是)0t0时间内，甲和乙的平均速度相等包时刻，甲和乙的加速度相等20to时间内，一匕时刻甲和乙间的距离最大2D.在to时刻，甲的速度等于乙的速度（5分）直接观测到太阳系“老九”（行星九）有难度，但科学家可以通过计算机模拟估计出行星的位置，并提出了它的一些基本参数。“行星九”的轨道半径在 200AU至800AU （AU是日地间距）之间，质量是地球质量的5倍至10倍。已知地球的公转周期为1a,根据这些数据及牛顿力学知识可以估算（）A . “行星九”公转周期的范围B .“行星九”密度的范

7、围“行星九”公转速率的范围“行星九”与地球受太阳万有引力的比值的范围（5分）如图，在平行纸面的匀强电场中有一腰长为l的等腰直角三角形 ABC,其顶点C有一个粒子源，可沿平行纸面向各个方向发射动能均为Ek的同种带电粒子。已知通过 A、B两点的粒子动能均为 2Ek,不计重力及粒子间的相互作用，则（）A.粒子通过AC边上与C相距为总的位置时，动能一定为B .粒子通过与 C相距为上的位置时，动能一定不小于C.粒子通过BC边时，动能可能大于 2EkD.粒子通过 AB边时，动能一定是 2Ek（5分）图（a）中，质量相同的物块 A和木板B （足够长）叠放在光滑水平面上，A用一不可伸长的水平细绳固定在竖直墙壁

8、上。t=0时，B受到水平外力F的作用；t= 4s时撤去外力。细绳对 A的拉力T随时间t变化的关系如图（b）所示，B的速度 v与时间t的关系如图（c）所示，取 g= 10m/s2,可以得出（）,必制! a 1 i用由M用(c)A .物块和木板间的动摩擦因数为0.0202s内，力F对木板B的冲量为02s4s内，力F对木板 B做功0.08JD.在B运动的整个过程中， A与B间产生的热量为 0.16J三、实验题本题包含 2小题共20分.请将正解答案填在题中横线上或按要求作答.(10分)图(a)是测量木块与木板间动摩擦因数的实验装置。接通电源，开启打点计时器，从斜面上某点释放木块，木块沿木板滑下，多次重

9、复后选择点迹清晰的一条纸带如图( b)所示。图中05是选取的六个计数点，各计数点间距如图所示。已知打点计时器才T下相邻两计数点的时间间隔为T,重力加速度为 g,完成下列填空:(用已知和测得物理量的符号表示)(1)打下计数点3时，木块的速度大小为 。(2)木块下滑的加速度大小为 。(3)下列物理量中，还需测量的是 。A .木块的质量mB,木板的质量MC.木块下滑的时间tD.木板的倾角0(4)木块与木板间的动摩擦因数为 。(5)实验中发现动摩擦因数的测量值大于理论值，可能的一条原因是 。加困(10分)型号为 CR2032的钮扣电池广泛应用于汽车遥控器及蓝牙门禁卡中。电池的一个表面标有+3V,查得其

10、正常工作的最大电流为 50mA.为测量其电动势 E和内电阻r,某同学找到下列器材：器材规格电流表G量程1mA,内电阻为1000 a电流表A量程50mA、内阻约50 a电阻箱 R00 - 9999 Q滑动变阻器R、开关一个，导线若干。该同学设1t了图（a）的电路进行实验，完成下列填空:（选填“最左端”、“最右端”、“中点位置”）;（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑动触头调到（2）用电阻箱R0将G改装成量程为4V的电压表，R0的阻值应调到 Q;（3）调节滑动变阻器，记录多组 G、A的示数IG、|A如下表:IA/mA11.520.025.030.035.040.0IG/mA0.6600.5520.

11、5000.4320.3780.318在图（b）中补全数据点，作出Ig- IA图线。（4）根据图（b）可求得E =V, r=Q.（保留三位有效数字）Np.li” HU，4-14-4MMI l-t-F-*MMW-i|-|-|-i *1，14H维髭p6 LXtL fE-w arar rv b w4昌上士-41 * I卜什卜 rerp frlrt-l1f.|-r|-.| 十卜卜J, Trrv! i i id-rrriE-4-M *HT 。县心-r-f-t-i FFtl 营干T丁ll-l-M-l-1 i| 心I Jn AJUhi-l.l-l-LM I f4tt，L4品|*-I-1-1 5一h-1 I I

12、-1I-H-g2 1 -4-I*，yM”F i ll I 0* *-l-H-h 7-N-卜 - h#+-I S 11 f *4十 ”i|“ 牛 “一中工卜 HI-II-Pj-:“叶伊pW T，F四、计算题本题包含 5小题，共70分.解答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.得分评卷人（12分）2019年9月26日，在中国科学院力学研究所实验基地长264m的直铁轨上，质量为100kg的一辆模型列车，自铁轨的始端由静止开始沿直线匀加速至540km/h,并保持这一速度一段时间后再匀减速刹车，恰好停在铁轨的末端，整个过程用时

13、 2.76s。若列车加速时间和减速时间相等，求：（1）模型列车加速的时间；(2)匀减速过程中，模型列车受阻力的大小。(12分)最近，“雪龙”号和“雪龙 2”号共同出征南极，这将揭开我国南极科考里程碑式的一页。为考察地球自转对重量的影响，在“雪龙号”经过赤道时，用测力计测得哑铃的重力是Fi；到达南极时，用测力计测得该哑铃的重力为F2.已知地球的自转周期为 T,地球的半径为 R,引力常数为 G,将地球视为质量分布均匀的球体。(1)求地球的质量。(2)在南极观测到绕地球做匀速圆周运动的极地卫星“高分七号”通过南极上空时距地面的高度为h,求高分七号的周期。(14分)如图，倾角为 。的光滑斜面底端固定一

14、个垂直斜面的挡板D斜面上有A、B、C三个质量均为 m的物块(均可视为质点)，其中B与C通过轻弹簧相连且均处于静止状态，B与挡板D接触。将A从与C相距为d处由静止释放，A运动到C处时与C发生碰撞并粘在一起。 当A和上升至最高点时 B恰好离开D但不再继续上升。已知A与C碰撞的时间极短，重力加速度g。求:A与C碰撞后速度的大小；(2)弹簧的劲度系数。18. (14分)首钢滑雪大跳台“飞天”的雪道可简化为如图的AB、BC和CD三部分，其中 BC雪道水平，两端分别与倾角0= 37的雪道AB和倾角为45的雪道CD在B、C两点平滑连接。在某次测试赛中，运动员着滑雪板由静止从最高点 A滑下，通过B点后滑行到C

15、时沿水平方向飞出，落到与 D点等高的缓冲区内。已知 A、B 和C、D的高度差分别为 h = 54m和h2=5m, BC的长度为46.4m,滑雪板与雪道的动摩擦因数均为尸0.125,不考虑空气阻力及通过 B点前后运动员速率的变化，取 g=10m/s2, sin370 =0.6, cos370 =0.8.求：(1)运动员滑到B处时速度的大小;(2)运动员落到缓冲区的位置与D点的距离。O为坐19. (18分)如图所示，ABCD是半径为R的四分之三光滑绝缘圆形轨道，固定在竖直面内。以轨道的圆心标原点，沿水平直径 AC方向建立x轴，竖直直径 BD方向建立y轴。y轴右侧(含y轴)存在竖直向上的匀强电场。一

16、质量为 m、带电量为+q的小球，从A点由静止开始沿轨道下滑，通过轨道最高点D后，又落回到轨道上的A点处。不考虑小球之后的运动，不计空气阻力，重力加速度为g,求：(1)小球落回到 A点时的速率；(2)电场强度的大小；(3)小球从A下滑到电场内的B点时对轨道压力的大小。2019-2020学年山西省太原市高三（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题本题包含 8小题每小题5分，共40分.请将正确选项填入第n卷前的答题栏内.【解答】解：A :在正电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势高，离正电荷远，电场强度小，电势低；而在负电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度

17、小，电势高，故A错误。B:电势差的大小决定于两点间沿电场方向的距离和电场强度，故B错误C:沿电场方向电势降低，而且速度最快，故 C正确D:电场力做功，只与电荷以及两点间的电势差有关，与两点的场强没有关系。场强为零，电势不一定为零，如从带正电荷的导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上，电场力做正功。故D错误故选：Co.【解答】解：A、物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，设为fo根据牛顿第二定律上升过程有： mg+f = ma上。下落过程有： mg - f = ma下.解得：a = g+- g, a下=9一工vg,则a a下.在最高点，f=0, a= g,可知,mm在最高点的加速度不是最大

18、，故 A错误。B、上升过程的逆运动是初速度为零的匀加速运动，与下降过程相似，根据h = at2,知上升时间小于下落时间，故B错误。C、由上分析知，上升时的加速度大于下落时的加速度，故 C错误。D、根据v2=2ah, a下va上得返回到出发点时的速度值小于抛出时的速度值，故 D正确。故选：D。.【解答】解：力 F大小相等，mi m2,由牛顿第二定律可知，两物体的加速度有：ait2,由 |i = F?ti, l2=F?t2,得：Ii 12,由动量定理可知 Pi=|i, P2=|2,则PiP2,碰前系统总动量向右，碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律可知，碰后总动量向右，故 A正确，BCD错误。故选：A

19、。4.【解答】解：A、2s末前后，甲物体的速度均为正值，其速度方向没有改变，故 A错误。B、0- 3s内，甲比乙快，甲在乙的前方，两者间距逐渐增大。3s后，乙比甲快，两者间距减小，所以 t=3s时两者间距最大，甲和乙间的最大距离等于0-3s内甲、乙位移之差，为smax= x甲-乂乙=（g+&生x ）22m -& X3m=8m,故 B 正确。C、3s时，甲、乙物体相距最远，故 C错误。D、0-3s内，甲在乙前；因为 2-4s内，两者的位移相等，可知，3s4s内，甲仍在乙前，故 D错误。故选：B。5.【解答】解：A、在7500N变推力发动机的作用下，探测器相对月球的速度一直下降，说明在向下减速运动

20、，加 速度向上，从 P到A,探测器处于超重状态，故 A错误。B、探测器经过 A点前后，运动方向发生变化，发动机的推力变化，故 B错误。C、从B到C,做直线运动，力与运动方向相同，所以发动机对探测器的作用力始终沿BC方向，故C错误。6.D、从C到D探测器做自由落体运动，处于完全失重状态，故 D正确。故选：D。【解答】解：小球都是做平抛运动，落在斜面上，根据平抛运动规律，当以V0速度抛出时有:tan 0 =X1中4吕1：，工1二灯口七1以0.5v0抛出时有:产217tan9 =.其中了2十目七，X 2二。,5口口 t 2 .联立解得V 1=2 则有：X1 = 4x2,所以QI，故A正确，BCD错误

21、。故选：A。7.【解答】解：由题设条件，由动能定理得：mg?2d-qEd = 0,则知电场力做功等于重力做功的大小。解得：qE = 2mg把M板向上平移的距离，根据平行板电容器知识得：E= Q ,因为平行金属板电荷量不变，故 E不变。根据动能定理知： mg?x - qE& = 0,2解得：x = 3d故ABC错误，D正确。故选：D。.【解答】解：AB、以小球为研究对象，受到重力、支持力 N和绳子拉力T,如图所示；一人用沿水平方向的力推动斜面体缓慢向右移动，则绳子逐渐与斜面趋于平行，绳子拉力方向逐渐由1到2,根据图中各力的变化情况可知：斜面对小球的弹力 N逐渐增大，细线对小球的拉力 T逐渐增大，

22、故 AB错误；C、以斜面为研究对象，由于小球对斜面的压力增大，则地面对斜面的支持力增大，斜面对地面的压力增大，根据摩擦力f=yN可知地面对斜面体的摩擦力一直增大，故 C正确；D、以斜面为研究对象，由于小球对斜面的压力增大，压力在水平方向的分力增大，而摩擦力也增大，所以人对4小题每小题斜面体的推力增大，故 D错误。5分，共20分.在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确全部选对白得5分，选对但不全的得 3分，有选错的得0分.请将正确选项填入第II卷前的答题栏内.【解答】解：AD、F-t图象与坐标轴围成的面积表示力的冲量，0t0时间内，甲的合外力的冲量等于乙的合外力的冲量，二者速度变化相同，在

23、 to时刻，甲的速度等于乙的速度，速度图象如图所示，可见甲的位移大于乙的位移，故甲的平均速度大于乙的平均速度，故A错误、D正确;a=E可知甲和乙的加速度相等，故 B正确; mto时刻甲和乙间的距离最大，故 C错误。1nB、寸时刻，根据题图可知甲和乙受到的合外力相等，根据C、0to时间内，当二者的速度相等时距离最大，即在故选：BD。10 【解答】解：A、根据开普勒第三定律可知,?=k,已轨道半径在200AU至800A是A正确。日地间距）之间，地球的公转周期为1a,可以求出“行星九”公转周期的范围，故B错误。B、“行星九”的星球半径未知，无法求出密度的范围，故C、根据v=卫产，通过A选项得出公转周

24、期的范围，已知公转轨道半径的范围，可以得到“行星九”公转速率的范围，故C正确。D、根据万有引力定律 F=，“行星九”的轨道半径在 200AU至800AU （AU是日地间距）之间，质量是地 T球质量的5倍至10倍，可以得到“行星九”与地球受太阳万有引力的比值范围，故 D正确。故选：ACD 。11 【解答】解：A、粒子从C点发射到A点的粒子动能增加量为Ek,根据 W=Fd可知，粒子通过 AC边上与CEk,故A正确。相距为L的位置时，动能增量一定为 上Ek,粒子总动能动能一定为 |22B、匀强电场对粒子从 C到A做正功，过AC边上与C相距为 上的位置时，动能增量一定为-1-Ek,当粒子在与C相距为巧

25、的任意位置时，动能可能小于 二Ek,故B错误。C、粒子从C点发射到A、B两点的粒子动能增加量均为 Ek,说明匀强电场对粒子做功一样，匀强电场电场线与AB垂直，粒子通过 BC边时，动能一定不大于 2Ek,故C错误。D、粒子从C点发射到A、B两点的粒子动能增加量均为 Ek,说明匀强电场对粒子做功一样，匀强电场电场线与AB垂直，粒子通过 AB边时，动能一定是 2Ek,故D正确。故选：AD 。12 .【解答】解：A、根据图象可知，2s后，物块A与木板B发生相对滑动，物块 A受到滑动摩擦力作用，处于平衡状态，T = f=0.2N,在4s后撤去外力，分析木板 B,水平面光滑，此时木板 B在水平方向上只受到

26、 A对它的滑动摩擦力的作用，f = 0.2N,此时木板B的加速度大小为：a2= -2加g 2 = 0.2m/s2,根据牛顿第二定律5-4一 ,一 .一 . 一 f可得：f=ma2,解得木板B的质量m= 1kg,物块和木板间的动摩擦因数科= =0.02,故A正确。B、02s内，整体处于静止状态，受力平衡，水平外力F的大小始终等于绳子的拉力，绳子的拉力T增大，则力F增大，分析木板 B可知，力F对木板B的冲量不为0,故B错误。C、2s4s内，木板B的加速度为：a1 = g=*m/s2= 0.2m/s2,根据牛顿第二定律可得：F- f=ma1,解得：F=0.4N ,这段时间内，木板 B的位移等于v-t

27、图象围成的面积为位移，有：x = X 2X 0. 4m=0.4m,力F对木板B做功为：W= Fx = 0.16J,故C错误。D、根据功能关系可知，力 F克服摩擦力做功，产生热量为：Q = W= 0.16J,在B运动的整个过程中，A与B间产生的热量为0.16J,故D正确。故选：AD。三、实验题本题包含 2小题共20分.请将正解答案填在题中横线上或按要求作答.13.【解答】解：(1)已知打点计时器打下相邻两计数点的时间间隔为T,根据匀变速直线运动中某点的瞬时速度等于该过程中的平均速度大小，可以求出某点的瞬时速度大小。打下计数点3时，木块的速度大小为:(2)根据逐差法，求解加速度为：mgsin 0-

28、 师gcos 0= ma(3、4)研究木块的受力情况，根据牛顿第二定律可知:解得： a = tan 0- - 需要测量的物理量有：木板的倾角依故D正确，ABC错误。故选：D。(5)由于木块受到空气阻力和纸带阻力作用，使动摩擦因数的测量值大于理论值。故答案为：(1) 叼工；(2)1 ；(3)d； (4) tan一过； (5)木块受到纸带阻力作用。2T4T*4gTVos014【解答】解：(1)闭合开关前，应使电路中的电阻值尽可能大，所以将滑动变阻器的滑动触头调到最左端；(2)把量程1mA,内电阻为1000的电流表改装为量程为 4V的电压表，量程扩大了 4倍，根据电压表改装的原理可知，串联分压电阻的

29、分压是电压表两端电压的3倍，由于电流表内阻为1000，则串联电阻的阻值为 3000 Q;(3)由描点法作出Ig-IA图线如图;(4)根据闭合电路欧姆定律E=U+Ia，U = IG?(rg+r串)，进行数学变形，得:根据数学知识得知,I G?（ rg+r 串）=E I ArIg-ia关系图线的纵截距由图得到，b= 0.80mA则电源的电动势： E=0.80X103X ( 1000+3000) V= 3.20V内阻：r=屋又串)=(0.如-20)M (LQOOMOOO) 48.0 0I艮 AiA0.50X10-3-0故答案为：(1)最左端；(2) 3000;(3)如图；4) 3.20 (3.10

30、3.22 者B对)，48.0 ( 45.0 49.0 者B对)四、计算题本题包含 5小题，共70分.解答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.得分评卷人.【解答】解：(1)列车匀速运动的速度为v= 540km/h = 150m/s,直铁轨长为 s= 264m设列车加速时间为to,列车加速过程和减速过程白位移相等，分别设为x1和X2。则 X1 = x2= +. 2 0列车匀速运动的位移为 X3,则X3=V (t- 2t0)根据 X1+X2+X3=S解得t0=1s(2)在匀减速过程中，设列车加速度大小为a,所受阻力大小为 F.则v=at。根据牛顿第二定律得F= ma解得 F=1.5X104n答：(1)模型列车加速的时间是1s；(2)匀减速过程中，模型列车受阻力的大小是1.5X104n。.【解答】解：(1)在赤道处，哑铃受到万有引力与重力的差值提供向心力，詈-3莘R，在南极处，万有引力等于重力，R2 *4TT2r3f联立解得， M = 。(2)高分七号卫星绕地