2019-2020学年天津市部分区高三（上）期末物理试卷PDF版含答案

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 B．匀速直线运动
C．匀加速直线运动 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
2
．（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）。

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
2
，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。



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＝5×10
3
N/C 的匀强电场中，一质量 m＝0.5kg，电荷量 q＝+1.0
×10
﹣3
C 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
2
．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。

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＝3.0×10
4
N/C．一质量为 m、电荷量 q 的带正电的粒子从 O1 点以速度 v0＝8.0×10
5
m/s 沿与 x
轴正方向成 θ＝30°角射入磁场。已知粒子的比荷为 ，不计粒子重力及阻力的影响。求：
（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。




2019-2020 学年天津市部分区高三（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 ，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。
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；
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；
C、卫星 C 为同步卫星，所以 TA＝TC，根据 T＝2π 得 C 的周期大于 B 的周期，故 C 正确
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 ，只有当 m＜＜M 时，F≈mg，
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
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论公式△x＝aT
2
得：a＝
＝0.5m/s
2
。
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。
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： ﹣ mvB
2
＝﹣mgR（1+cos37°）
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：
mgh﹣Wf＝ mvB
2
﹣0
解得 Wf＝5J
答：
（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
2
；
所以，滑块到达 B 点时的速度大小 vB＝ ＝ m/s＝4m/s；
（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
﹣3
×5×10
3
N＝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
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′＝ ＝ s＝0.5s
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＝ ，
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＝ at
2
，
由牛顿第二定律有：qE＝ma
联立解得：t＝2×10
﹣6
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
﹣6
s。