2020级高三上学期期末考试-答案
1.答案】D
【详解】A．一个高能光子在一定条件下可以产生一个正电子和一个负电子，一对正、负电子可以同时湮灭，转化为光子，A正确；
B．电动机等大功率用电器的开关应该装在金属壳中，最好使用油浸开关，即把开关的触点浸在绝缘油中，避免在断开开关时，由于自感出现电火花，B正确；
C．晶体管、集成电路的工作性能与材料的微观结构有关，材料内原子的排列不能是杂乱无章的，所以制作晶体管、集成电路只能用单晶体，C正确；
D．高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色，这是光的薄膜干涉现象，D错误。
故选D。
2【答案】D
【详解】设匀减速的时间为 ，则
解得
故选D。
3【答案】C
4【答案】B
【详解】A．甲图能实现二级极管的交替闪烁，乙图连接着转换器使得电流方向不变，故A错误；
B．两线框以相同角速度匀速转动，产生的电压的有效值相同，所以L1和L4两灯泡亮度相同，故B正确；
C．根据变压器的电流与匝数成反比可知当副线圈的电流为I时，原线圈的电流为2I，所以L1比L2、L3灯亮，故C错误；
D．仅闭合K6，将原线圈划片向上移动，原线圈匝数增大，副线圈匝数不变，所以副线圈输出电压减小，副线圈电流减小，根据变压器的电流与匝数成反比可知原线圈电流减小，故L4灯变暗，故D错误。
故选D。
5【答案】D
【详解】A．小球在最高点时，杆可能提供沿杆的拉力或者沿杆的支持力，有
小球在最低点时，有
由图像可知，在最高点的速度小于在最低点的速度，故A错误；
B．小球在最低点时，轻杆对小球的作用力与小球自身重力的合力恰好提供向心力，故B错误；
C．小球通过最高点后，水平速度先增加后减小，经过四分之一圆周，水平速度变为零。由乙图可知，时刻小球没有通过最高点。故C错误；
D．由题意可知，图中两块阴影面积分别表示从最低点经过四分之一圆周，然后再经过四分之一圆周到最高点的水平位移大小，可知和的面积相等。故D正确。
故选D。
6.【答案】C
【详解】根据光的直线传播规律，日落后的12小时内有t时间该观察者看不见此卫星，如图所示
同步卫星相对地心转过角度为
且
结合
解得
又对同步卫星有
地球表面有
所以 故选C。
7.【答案】C
【详解】A．墨汁在偏转电场中做类平抛运动，出偏转电场后做匀速直线运动，选项A错误；
BC．墨汁出偏转电场后做匀速直线运动，且反向延长线平分水平位移，如图所示：
由图可知
又
联立解得两偏转板间的电压是
选项B错误，C正确；
D．由以上式子整理得
为了使纸上的字体放大10％，可以把偏转电压提高10％，选项D错误。故选C。
8.【答案】D
【详解】A．设带电粒子的质量为m，带电量为q，粒子在磁场中受到的洛伦兹力提供做圆周运动的向心力。设粒子做圆周运动的半径为r。则有
解得
能打到挡板上的最远的粒子如图；
由几何关系可知，挡板长度
选项A错误；
BC．由以上分析知，当粒子恰好从左侧打在P点时，时间最短，如图轨迹1所示，由几何关系得粒子转过的圆心角为θ1=106°；对应的时间为
当粒子从右侧恰好打在P点时，时间最长，如图轨迹2所示，由几何关系得粒子转过的圆心角为θ2=254°
对应的时间为
选项BC错误；
9【答案】BD
【详解】A．有些物质在紫外线的照射下产生出荧光，是荧光效应，不是光电效应，A错误；
B．汤姆孙发现了电子，而且电子的质量比最轻的氢原子质量小的多，说明电子是原子的组成部分，使人们认识到原子可以再分，B正确；
C．B超检查是利用了超声波原理，C错误；
D．比结合能的大小反映核的稳定程度，比结合能越大，原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定，D正确。
故选BD
D．如图所示，能打到屏上的粒子，在发射角在与x轴成37°到127°范围内90°角的范围内的粒子，则打在挡板上的粒子占所有粒子的，选项D正确。
故选D。
10.【答案】AD
【详解】A．作出光路如图所示
由对称性及光路可逆可知，第一次折射的折射角为30°，则由折射定律可知
故A 正确；
B．由几何关系可知，光线第一次从玻璃球内出射时相对于射入玻璃球的光线的偏向角为
α=2（i-r）=30°
但是三条出射光线，有故B错误；
C．光线从A点进入及第一次从A点射出时在玻璃球中传播的距离为
在玻璃中运动的速度为
可得经过A点从玻璃球内折射回空气的光在玻璃球内的传播时间为
故C错误；
D．有部分光线会在球内反射很多次，时间会很长，D正确。
故选AD。
11.【答案】AB
【详解】A．设整个链条的总质量为m，当位于传送带部分的长度为时，链条恰能保持静止，则
解得
A正确；
B．释放的瞬间，根据牛顿第二定律
解得 B正确；
C．设链条从静止释放，释放后链条受摩擦力随着链条在传送带的长度均匀增大，则链条的加速度在增大，C错误；
D．从开始到链条离开斜面的过程中，根据动能定理
传送带对链条做的功大于链条动能的增加，D错误。
故选AB。
12.【答案】BD
【详解】A．电场力竖直向上，初速度沿y轴正方向，故此方向速度不变，则圆周运动的半径不变，则该粒子轨迹在xoy平面内的投影为半径不变的圆，故A错误；
B．粒子可多次经过z轴，每个周期经过一次，根据竖直方向初速度为零的匀加速可知，依次经过z轴的坐标之比为1：4：9…，故B正确；
C．洛伦兹力不做功，根据能量守恒可知，粒子增加的动能等于粒子电势能的减少量，故C错误；
D．粒子的速度增加为，粒子圆周运动半径 ，与磁场半径相同，则根据几何关系可知，粒子偏转60°离开磁场，运动时间
竖直方向速度
合速度为
故D正确。
故选BD。
13.【答案】 (1). 0.773 (2). (3).
【详解】（1）[1]该合金丝直径的测量值
（2）[2]根据电阻定律可得
（3）[3]按图乙所示的电路图在图丙中完成实物连线如图
14【答案】 (1). 同一位置 (2). 低于 (3). 2.0 (4 -20 ， -5
【详解】（1）a.[1]用图甲装置实验时，要获得钢球的平抛轨迹，每次一定要将钢球从斜槽上同一位置由静止释放；
b.用图乙装置实验时，为了获得稳定的细水柱以显示平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面，这样在管口处的压强是恒定不变的，则水流速度不变；
（2）[3][4]根据
可得
则水平速度
因竖直方向两端相等时间的位移之比为15：25=3:5，根据初速度为零的匀变速运动相邻相等时间的位移比为1:3:5……，可知从抛出点开始的第一段相等时间的竖直位移为5cm，则抛出点的坐标为（-20cm，-5cm）
15．(9分)解析：
(1)以负压舱内的气体为研究对象，体积不变。
初状态：p1=p0 －300Pa=1×105Pa，T1=300K
末状态：p2=？，T2=288K ……………………………………………………………(1分)
由查理定律得 ………………………………………………………………(1分)
解得p2=0.96×105Pa ………………………………………………………………(1分)
(2)隔离舱内产生300Pa的稳定负压，需向外界抽气。
初状态：p1=1×105Pa V1=0.6m3 T1=300K
末状态：p3=0.9×105Pa V2=0.6m3+△V T2=288K …………………………(1分)
由理想气体状态方程得 ………………………………………………(2分)
则转运前后负压舱内气体的质量之比 ………………………………(2分)
解得 ………
16.【答案】
【详解】设单摆的摆长为l，海平面处的重力加速度为，直升飞机处的重力加速度为g，根据单摆周期公式，分别有
设地球的质量为M，地球表面附近物体的质量为m，在地面附近重力近似等于万有引力，分别有
联立以上各式解得
17.【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）小车进入磁场的过程中流过线圈横截面的电荷最为
代入数据得
（2）线圈进入磁场的过程中
代入数据得
代入数据得
（3）滑块及线圈穿过磁场过程中
代入数据得
18．(16分)解析：
(1)小物块a从圆弧最高点滑到最低点，由动能定理得
……………………………………………………………………………(1分)
在圆弧轨道最底端，由牛顿第二定律得 …………………………(1分)
由牛顿第三定律得压力F＇N=FN=30N …………………………………………………(1分)
(2)物块a在传送带上减速至6m／s时，由运动学规律得v0=v－μgt1 ………………(1分)
…………………………………………………………(1分)
匀速段L－x1=v0t2 ………………………………………………………………………(1分)
则物块a与b第一次碰撞前a在传送带上运动的时间t=t1+t2=2．5s ………………(1分)
(3)物块a与b第一次碰撞过程中。
由动量守恒定律得mv0=mv1+Mvb1 ……………………………………………………(1分)
由机械能守恒定律得 …………………………………(1分)
联立解得v1=－3m／s ………………………………………………………………(1分)
即，第一次碰后a的速度大小为3m／s，方向水平向右 ……………………………(1分)
(4)物块a与b第一次碰撞后再返回M点，所用时间 …………………(1分)
以后每次a、b碰后，物块a的速度都是碰前的二分之一，再次往返的时间均为上一次往返的时间的一半。
即， …………………………………………………………………(1分)
则物块a与b第一次碰撞后a运动的总时间 ……………(1分)
相对位移为△x=v0t总=36m ……………………………………………………………(1分)
摩擦产生的热量Q=μmg·△x=72J ………………………………………………(1分)2020 级高三上学期期末考试试题
一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有
一项是符合题目要求的。
1. 下列说法错误的是（ ）
A. 一个高能光子在一定条件下可以产生一个正电子和一个负电子，一对正、负电子可以同时湮灭，转化
为光子
B. 为避免自感引起火灾，大功率电动机的开关应装在金属壳中，或浸在绝缘油中
C. 制作晶体管、集成电路只能使用单晶体，如单晶硅、单晶锗
D. 相机的镜头镀膜后在阳光下是彩色的，产生的原因是光的衍射
2. 某机动车在年检时，先做匀速直线运动再做匀减速直线运动至停止。已知总位移为 s，匀速阶段的速度
为 v、时间为 t，则匀减速阶段的时间为（ ）
s t s 2t 2s t 2sA. B. C. D. 2t
v v v v
3．在大山深处某建筑工地，由于大型机械设备无法进入，只能使用简单的机械装置将工件从地面提升到
楼顶。如图所示，质量相同的甲、乙两人将工件提升到图示高度后保持其站立位
置不动，甲缓慢释放手中的绳子，乙用始终水平的绳子将工件缓慢向左拉至其所
在位置。甲、乙两人握绳处始终处于同一高度上，绳的重力及与滑轮的摩擦不计，
则在工件向左移动过程中，下列说法中正确的是
A．甲对绳子的拉力不断减小
B．楼顶对甲的支持力不断增大
C．楼顶对甲的摩擦力始终大于对乙的摩擦力
D．甲对楼顶的压力始终大于乙对楼顶的压力
4. 某同学利用实验室的器材组装了甲乙两种电路，两种电刷接触良好且电阻均
忽略不计。甲电路使用互感变压器，匝数比为 1：2，乙电路使用自耦变压器，
两变压器均看做理想变压器。甲乙电路的线框、二极管、灯泡均相同。两线框
以相同角速度匀速转动，下列说法正确是（ ）
A. 仅闭合K1，K 4 甲乙两电路均能实现二极管交替闪烁
B. 仅闭合K2，K5 ，L1和L4两灯泡亮度相同
C. 仅闭合K3，由于变压器匝数比为 1：2，所以甲电路三个灯泡亮度相同
D. 仅闭合K6 ，将原线圈划片向上移动，灯泡L4变亮
5. 如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直
平面内自由转动。现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小
球的水平分速度 vx 随时间 t的变化关系如图乙所示，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 小球在最高点时，轻杆对小球的作用力可能比小球在最低点时大
B. 小球在最低点时，轻杆对小球的作用力恰好提供向心力
C. t2 时刻小球通过最高点
D. 图乙中 S1和 S2 的面积相等
6. 春分时，当太阳光直射地球赤道时，某天文爱好者在地球表面上某处用天文望远镜恰好观测到其正上方
有一颗被太阳光照射的地球同步卫星。下列关于在日落后的 12小时内，该观察者看不见此卫星的时间的
判断正确的是（已知地球半径为 R，地球表面处的重力加速度为 g，地球自转角速度为ω，不考虑大气对光
的折射）（ ）
1 2
A. t arcsin R 3 B. t 2 arcsin g3
g R 2
2 R 2
C. t arcsin D. t 13 arcsin g3
g R 2
7. 喷墨打印机的结构原理如图所示，其中墨盒可以发出半径为1 10－5m的墨汁微粒。此微粒经过带电室
时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。带电后的微粒以一定的初速
度进入偏转电场，经过偏转电场发生偏转后，打到纸上，显示出字体。无信号输入时，墨汁微粒不带电，
沿直线通过偏转电场而注入回流槽流回墨盒。设偏转极板长 L1 1.6cm，两板间的距离 d 0.50cm，偏
转板的右端到纸的距离 L2 2.4cm。若一个墨汁微粒的质量为1.6 10－10kg，所带电荷量为
1.25 10－12C，以 20m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，打到纸上的点距原射入方向的距离是
1.0mm（不计空气阻力和墨汁微粒的重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电
场的不均匀性）（ ）
A. 墨汁从进入偏转电场到打在纸上，做类平抛运动
B. 两偏转板间的电压是 2.0 103V
C. 两偏转板间的电压是5.0 102V
D. 为了使纸上的字体放大 10％，可以把偏转电压降低 10％
8. 如图所示，在磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中有一粒子源，粒子源从 O点在纸面
内同时向各个方向均匀地发射带正电的粒子，其速率为 v、质量为 m、电荷量为 q。PQ是在纸面内垂直磁
8mv
场放置的厚度不计的挡板，挡板的 P端与 O点的连线与挡板垂直，距离为 。设打在挡板上的粒子全部5qB
被吸收，磁场区域足够大，不计带电粒子间的相互作用及重力，sin37 0.6，cos37 0.8。则（ ）
4mv
A. 若挡板长度为 5qB ，则打在板上的粒子数最多
127 m
B. 若挡板足够长，则打在板上的粒子在磁场中运动的最短时间为 180qB
m
C. 若挡板足够长，则打在板上的粒子在磁场中运动的最长时间为
qB
1
D. 若挡板足够长，则打在挡板上的粒子占所有粒子的
4
二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中。有多项符合题目
要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。
9. 下列说法正确的是（ ）
A. 有些物质在紫外线的照射下会发出荧光，是光电效应现象
B. 汤姆孙发现了电子，使人们认识到原子可以再分
C. 医院里的 B超检查是利用了原子核发生变化时所释放的射线
D. 比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定
10. 如图所示，一束单色光从 A点射入玻璃球内，己知入射角为 45 。现发现有光线恰好能经过 A点
从玻璃球内折射回空气，且此光线在球内经过两次反射。已知玻璃球的半径为5 6cm，光在真空中传播
速度为3 108m/s。下列选项正确的是（ ）
A. 玻璃球对该单色光的折射率为 2
B. 从玻璃球射出的光线相对从 A点入射光线的偏向角一定为 30°
C. A 3 2经过 点从玻璃球内折射回空气的光在玻璃球内的传播时间为 10 9s
2
D. 一定有部分单色光在玻璃球内的传播时间超过3 10 9s
11. 如图所示，现将一长为 L、质量为 m且分布均匀的金属链条通过装有传送带的斜面输送到高处。斜面
与传送带靠在一起连成一直线，与水平方向夹角为θ，斜面部分光滑，链条与传送带之间的动摩擦因数为
常数。传送带以较大的恒定速率顺时针转动。已知链条处在斜面或者传送带上任意位置时，支持力都均匀
L
作用在接触面上。将链条放在传送带和斜面上，当位于传送带部分的长度为 时，链条恰能保持静止。现
4
L
将链条从位于传送带部分的长度为 的位置由静止释放，则下列说法正确的是
3
（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（ ）
A. 链条与传送带之间的动摩擦因数 4 tan
1
B. 释放瞬间链条的加速度为 g sin
3
C. 释放后，链条运动的加速度均匀增大
D. 从开始到链条离开斜面的过程中，传送带对链条做的功等于链条动能的增加
12. 如图所示，在坐标原点 O处存在一个粒子源（大小忽略），可沿 y轴正方向发射质量为 m、速度为 v0、
电荷量为 q的带正电的粒子，重力忽略不计。沿 z轴正方向的匀强磁场和匀强电场只存在于以 z轴为中轴、
3mv0
半径为 的圆柱形区域内，磁感应强度大小为 B，电场强度大小为 E。下列说法正确的是（ ）
qB
A. 由于电场加速，该粒子轨迹在 xoy平面内的投影为曲率半径越来越大的螺旋线
B. 粒子可多次经过 z轴，且依次经过 z轴的坐标之比为 1：4：9…
C. 某段时间内粒子增加的动能小于粒子电势能的减少量
2 2
D. E粒子的速度增加为3v0 ，则粒子离开电磁场的速率为 2 9v
2
9B 0
三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。
13.（6分） 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，
（1）利用螺旋测微器测量合金丝的直径 d时，螺旋测微器的示数如图甲所示，则该合金丝直径的测量值
d=________mm。
（2）如果测出合金丝的电阻为 r，直径为 d，长
度为 l，则该合金电阻率的表达式ρ=________。
（用上述字母及通用数学符号表示）
（3）实验时因电压表的量程不合适，而使用了
量程为15mA的电流表 G和电阻箱改装而成的
电压表。请按图乙所示的电路图在答题卡上图丙
中完成实物连线。（注意：图中已经有的连线不
能改动，电流表 G量程用15mA）
14. （8分）（1）下列三个装置图都可以用来探究平抛运动的规律。
a.用图甲装置实验时，要获得钢球的平抛轨迹，每次一定要将钢球从斜槽上____________（填：“同一位置”
或“不同位置”）由静止释放；
b.用图乙装置实验时，为了获得稳定的细水柱以显示平抛轨迹，竖直管上端 A一定要_________（填：“高
于”或“低于”）水面；
（2）某同学用图甲所示的实验装置进行实验，得到如图丙所示的平抛运动轨迹的一部分，重力加速度
g 10m/s2，由图中信息可求得小球平抛的初速度大小为 v0 ________m/s（结果保留两位有效数字），
小球平抛起点的位置坐标为（_______cm，_______cm）。
15．(8 分)新冠病毒具有很强的传染性，转运新冠病人时需要使用负压救护车，其主要装置为车上的负压
隔离舱(即舱内气体压强低于外界的大气压强)，这种负压舱既可以让外界气体流入，也可以将舱内气体过
滤后排出。若该负压舱容积为 0．6m3，初始时温度为 27℃，大气压强为 1.003×105Pa，隔离舱内负压为 300Pa。
转运到某地区后，外界温度变为 15℃，大气压强为 0.903×105Pa，已知负压舱导热
性良好，气体均可视为理想气体，绝对零度取－273℃。
(1)若负压舱运输过程中与外界没有气体交换，求运送到该地区后负压舱内的压强；
(2)若转运过程中负压舱内始终保持 300Pa的稳定负压，求转运前后负压舱内气体
的质量之比。
16. （8分）某探究小组的同学利用自制单摆来测定一架相对地面处于静止状态的直升飞机距离海平面的
高度。他们测得单摆在海平面处的周期为T0，在直升飞机内的周期为 T。请你帮助他们求出直升飞机距离
海平面的高度 h。（地球可看成质量均匀分布、半径为 R的球体）
17. （14分）如图所示，光滑斜面体固定在水平地面上，斜面与地面间的夹角 37 ，斜面上放置质量
M 0.19kg的滑块，滑块上固定着一个质量m 0.01kg、电阻 R 0.2 、边长 L 0.3m的正方形单匝线
圈 efgh，其中线圈的一边恰好与斜面平行，滑块载着线圈无初速地进入一有界匀强磁场（磁场边界与斜面
垂直，宽度 d 2L），磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内、磁感应强度大小B 2T 。已知线圈与滑块
之间绝缘，滑块长度与线圈边长相同，重力加速度 g 10m/s2。
（1）求滑块和线圈进入磁场的过程中流过线圈横截面的电荷量 q；
（2）若从线圈的 gh边进磁场到 ef 边进磁场所用的时间为0.5s，求线圈的 ef 边
进入磁场前瞬间的加速度；
（3）若滑块和线圈完全穿出磁场时的速度 v1 2m/s，求在穿过磁场的整个过程
中线圈中产生的热量 Q。
18．(16分)如图所示，有一个以 v0=6m／s的速度逆时针匀速运动的水平传送带，传送带左端点M与光滑
水平平台相切且不相连，在平台 P处竖直固定一个弹性挡板，物块在 PM段运动的时间忽略不计。在M点
与平台之间缝隙处安装有自动控制系统，当小物块 b每次向右经过该位置时都会被控制系统瞬时锁定从而
保持静止。传送带 N端与半径 r=5m 的光滑四分之一圆弧相切且不相连，在小物块 a从圆弧最高点由静止
下滑后滑上传送带，经过 M点时控制系统使小物块 b自动解锁，a与 b发生第一次弹性正碰。已知 a的质
量为 m=1kg，b的质量为M=3kg，两个物块均可视为质点，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，MN间的
距离 L=19m，g=10m／s2。不计经过MN两点处的能量损失。求：
(1)a滑到圆弧轨道最底端时，对轨道压力的大小；
(2)a与 b第一次碰撞前 a在传送带上运动的时间；
(3)a与 b第一次碰撞后物块 a的速度；
(4)a与 b第一次碰撞后到最后静止过程中物块 a与传送带因摩擦产生的热量。
