云南省砚山县第二中学2020届高三上学期期末考试物理试题word版含答案

南省砚山县第二中学2019-2020学年上学期期末考试
高三 物理
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。
9学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
分卷I
一、单选题(共5小题,每小题6.0分,共30分)
1.下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是（ ）(填选项前的字母)
A． γ射线是高速运动的电子流
B． 氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大
C． 太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变
D．Bi的半衰期是5天，100克Bi经过10天后还剩下50克
2.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，在t＝0 时，乙车在甲车前50 m处，它们的v－t图象如图所示，下列对汽车运动情况的描述正确的是(　　)
A． 甲车先做匀速运动再做反向匀减速运动
B． 在第20 s末，甲、乙两车的加速度大小相等
C． 在第30 s末，甲、乙两车相距100 m
D． 在整个运动过程中，甲、乙两车可以相遇两次
3.如图所示，质量均为m的木块A和B，用一个劲度系数为k的轻质弹簧连接，最初系统静止，现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面，则这一过程A上升的高度为(　　)
A． B． C． D．
4.北京时间2013年12月10日晚上九点二十分，在太空飞行了九天的“嫦娥三号”飞船，再次成功变轨，从100km的环月圆轨道Ⅰ，降低到近月点15km、远月点100km的椭圆轨道Ⅱ，两轨道相交于点P，如图所示。关于“嫦娥三号”飞船，以下说法不正确的是（ ）
A． 在轨道Ⅰ上运动到P点的速度比在轨道Ⅱ上运动到P点的速度大
B． 在轨道Ⅰ上P点的向心加速度比在轨道Ⅱ上运动到P点的向心加速度小
C． 在轨道Ⅰ上的势能与动能之和比在轨道Ⅱ上的势能与动能之和大
D． 在轨道Ⅰ上运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期
5.如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体在滑下传送带之前能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到与传送带相对静止这一过程，下列说法中正确的是 (　　)
A． 电动机多做的功为mv2
B． 物体在传送带上的划痕长
C． 传送带克服摩擦力做的功为mv2
D． 电动机增加的功率为μmgv
二、多选题(共3小题,每小题6.0分,共18分)
6.在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图6所示．下列说法正确的有(　　)
图6
A．q1和q2带有异种电荷
B．x1处的电场强度为零
C． 负电荷从x1移到x2，电势能减小
D． 负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大
7.（多选）如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻。当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U。以下说法正确的是( )
A． 若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大
B． 若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量减少
C． 若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增加
D． 若仅用更强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变
8.(多选)如图所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b，a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x，当两细棒中均通以电流强度为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，则下列关于b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度的说法正确的是(　　)
A． 方向向上
B． 大小为
C． 要使a仍能保持静止，而减小b在a处的磁感应强度，可使b上移
D． 若使b下移，a将不能保持静止
分卷II
三、实验题(共2小题, 共15分)
9.利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系．
(1)做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离L，用游标卡尺测得遮光条宽度d，则滑块经过光电门1时的速度表达式v1＝____；滑块加速度的表达式a＝____.(以上表达式均用已知字母表示)．如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数______mm.
(2)在实验过程中，当改变小车质量M时，通过改变_______保证小车受到的合力大小不变．
10.某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100μA、内阻为2500Ω的表头，一个开关，两个电阻箱（0～999.9Ω）和若干导线．
（1）由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为50mA的电流表，则应将表头与电阻箱　　（填“串联”或“并联”），并将该电阻箱阻值调为　　Ω．
（2）接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图1所示，通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如表：
①根据表中数据，图2中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图2中，并画出IR﹣I图线；
②根据图线可得电池的电动势E是　　V，内阻r是　　Ω．
四、计算题
11.如图所示，AB段为一半径R＝0.2 m的光滑圆弧轨道，EF是一倾角为30°的足够长的光滑固定斜面，斜面上有一质量为0.1 kg的薄木板CD，开始时薄木板被锁定．一质量也为0.1 kg的物块(图中未画出)从A点由静止开始下滑，通过B点后水平抛出，经过一段时间后恰好以平行于薄木板的方向滑上薄木板，在物块滑上薄木板的同时薄木板解除锁定，下滑过程中某时刻物块和薄木板能达到共同速度．已知物块与薄木板间的动摩擦因数为μ＝.(g＝10 m/s2，结果可保留根号)求：
(1)物块到达B点时对圆弧轨道的压力；
(2)物块滑上薄木板时的速度大小；
(3)达到共同速度前物块下滑的加速度大小及从物块滑上薄木板至达到共同速度所用的时间．
12.如图所示，两根竖直放置的平行光滑金属导轨，上端接阻值R＝3 Ω的定值电阻．水平虚线A1、A2间有与导轨平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的高度为d＝0.3 m．导体棒a的质量ma＝0.2 kg，电阻Ra＝3 Ω；导体棒b的质量mb＝0.1 kg，电阻Rb＝6 Ω.它们分别从图中P、Q处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时a正好进入磁场．设重力加速度为g＝10 m/s2，不计a、b之间的作用，整个过程中a、b棒始终与金属导轨接触良好，导轨电阻忽略不计．求：
(1)在整个过程中，a、b两棒克服安培力做的功分别是多少；
(2)a、b棒进入磁场的速度大小；
(3)分别求出P点和Q点距A1的高度．
[物理——选修3－3](15分)
13.(1)(多选)下列关于热现象的说法正确的是(　　)
A．一定质量的100 ℃的水吸收热量后变成100 ℃的水蒸气，系统的内能保持不变
B．对某物体做功，可能会使该物体的内能增加
C．气体分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的温度和体积
D．一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同
E．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功
.如图所示，一竖直放置的绝热汽缸，内壁竖直， 顶部水平，并且顶部安装有体积可以忽略的电热丝，在汽缸内通过绝热活塞封闭着一定质量的气体，气体的温度为T0，绝热活塞的质量为m，横截面积为S0.若通过电热丝缓慢加热，使得绝热活塞由与汽缸底部相距h的位置下滑至2h的位置，此过程中电热丝放出的热量为Q，已知外界大气压强为p0，重力加速度为g，并且可以忽略活塞与汽缸壁之间的摩擦和气体分子之间的相互作用，求：
(1)在活塞下滑过程中，缸内气体温度的增加量ΔT；
(2)在活塞下滑过程中，缸内气体内能的增加量ΔU.
14.[物理——选修3－4](15分)
(1)(5分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝0和t＝0.20 s时的波形分别如图1中实线和虚线所示．已知该波的周期T>0.20 s．下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)
图1
A．波速为0.40 m/s
B．波长为0.08 m
C．x＝0.08 m的质点在t＝0.70 s时位于波谷
D．x＝0.08 m的质点在t＝0.12 s时位于波谷
E．若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s，则它在该介质中的波长为0.32 m (2)(10分)如图2.如图所示，折射率n1＝1.5的半圆形玻璃砖置于光屏MN的正上方．整个装置置于盛满折射率为n2＝1.5的液体的容器中，其平面AB到MN的距离为h＝20 cm.一束单色光沿图示方向射向圆心O，经玻璃砖后射到光屏上的O′点．现使玻璃砖绕圆心O点顺时针转动．
(1)当玻璃砖转过30°时，求射到光屏上的光点到O′的距离x；
(2)求射到光屏上的光点离O′的最远距离xm；


答案
1.B 2.D 3B 4.B 5.D 6.AC 7.BD 8.ACD
9.【答案】(1)　　8.15
(2)高度h使M·h保持不变
【解析】(1)极短时间内的平均速度表示瞬时速度，则
滑块经过光电门1时的速度表达式v1＝；
经过光电门2时的速度表达式v2＝；
根据运动学公式得滑块加速度的表达式a＝.
游标卡尺的固定刻度读数为8 mm，游标读数为0.05×3 mm＝0.15 mm，
所以最终读数为：8 mm＋0.15 mm＝8.15 mm
(2)滑块的合力F合＝Mg，在实验过程中，当改变滑块质量M时，通过改变高度h，使M·h保持不变，保证滑块受到的合力大小不变．
10.【答案】（1）并联，5；（2）①如图所示；
②1.53，2.0
【解析】（1）电流表量程扩大于50mA，即扩大=500倍，则应并联一个小电阻，其分流应为表头电流的499倍，则有：
R=≈5Ω；
（2）根据描点法作出5、6两点，再由直线将各点相连即得出对应的图象如图所示；
（3）因IR即表示电源的路端电压，则有；IR=E﹣I（r+RA），
则由图象可知，对应的电动势为1.53V，内阻为：r=﹣5=2.0Ω
11.【答案】(1)3 N，方向竖直向下　(2)m/s
(3)2.5 m/s2　s
【解析】(1)物块从A到B的过程，由动能定理得：
mgR＝mv，解得：vB＝2 m/s
在B点由牛顿第二定律得：FN－mg＝m
解得：FN＝3 N
由牛顿第三定律得物块对轨道的压力大小为3 N，方向竖直向下
(2)设物块滑上薄木板的速度为v，则：cos 30°＝
解得：v＝m/s
(3)物块和薄木板下滑过程中，由牛顿第二定律得：
对物块：mgsin 30°－μmgcos 30°＝ma1
对薄木板：mgsin 30°＋μmgcos 30°＝ma2
设物块和薄木板达到的共同速度为v′，则：v′＝v＋a1t＝a2t
解得：a1＝2.5 m/s2，t＝s
12.【答案】(1)0.6 J　0.3 J　(2)4 m/s　3 m/s　(3)0.8 m　0.45 m
【解析】(1)导体棒只有通过磁场时才受到安培力，因两棒均匀速通过磁场，由能量关系知，克服安培力做的功与重力功相等，有
Wa＝magd＝0.6 J
Wb＝mbgd＝0.3 J
(2)设b棒在磁场中匀速运动的速度为vb，此时b棒相当于电源，a棒与电阻R并联，此时整个电路的总电阻为R1＝7.5 Ω，
b棒中的电流为Ib＝
根据平衡条件有：＝mbg
设a棒在磁场中匀速运动时速度为va，此时a棒相当于电源，b棒与电阻R并联，此时整个电路的总电阻为R2＝5 Ω.
a棒中的电流为Ia＝
根据平衡条件有：＝mag
解得＝，设b棒在磁场中运动的时间为t，有d＝vbt
因b刚穿出磁场时a正好进入磁场，则va＝vb＋gt
解得va＝4 m/s，vb＝3 m/s
(3)设P点和Q点距A1的高度分别为ha、hb，两棒在进入磁场前均做自由落体运动，有：
va2＝2gha，vb2＝2ghb
解得ha＝0.8 m，hb＝0.45 m.
13.【答案】(1)BCD　(2)①　②放热
【解析】(1)BCD
(2)①设末状态两部分气体压强均为p末，选择A气体为研究对象，升高温度后体积变为VA.
＝；
对B部分气体，升高温度后体积为VB，由波意耳定律
p＝p末VB；
又VA＋VB＝V；
可得VA＝.
②B部分气体温度不变，内能不变，体积减小，外界对B做正功，根据热力学第一定律，B部分气体对外放热
14.【答案】(1)T0　(2)ΔU＝Q－(p0S－mg)h
【解析】(1)由盖－吕萨克定律得＝
整理得T1＝2T0，温度增加量ΔT＝2T0－T0＝T0.
(2)气体在等压变化过程中，活塞受力平衡pS＝p0S－mg
气体对活塞做功W＝pSh＝(p0S－mg)h
根据热力学第一定律ΔU＝Q－W
在活塞下滑过程中，缸内气体内能的增加量ΔU＝Q－(p0S－mg)h.
15.【答案】(1)ACE　(2)
【解析】(1)因周期T>0.20 s，故波在Δt＝0.20 s内传播的距离小于波长λ，由y－x图象可知传播距离Δx＝0.08 m，故波速v＝＝0.40 m/s，A对；由y－x图象可知波长λ＝0.16 m，B错；由v＝得，波的周期T＝＝0.4 s，根据振动与波动的关系知t＝0时，x＝0.08 m的质点沿＋y方向振动，t＝0.7 s＝1T，故此时该质点位于波谷；因为T<0.12 s<，此时质点在x轴上方沿－y方向振动，C对，D错；根据λ＝vT得波速变为0.80 m/s时波长λ＝0.32 m，E对．
(2)过D点作AB边的法线NN′，连接OD，则∠ODN＝α为O点发出的光线在D点的入射角；设该光线在D点的折射角为β，如图所示．根据折射定律有nsinα＝sinβ
式中n为三棱镜的折射率．
由几何关系可知
β＝60° ②
∠EOF＝30° ③
在△OEF中有
EF＝OEsin ∠EOF④
由③④式和题给条件得
OE＝2 cm ⑤
根据题给条件可知，△OED为等腰三角形，有
α＝30° ⑥
由①②⑥式得
n＝⑦
16.【答案】(1)11.5 cm　(2)28.28 cm
【解析】(1)当玻璃砖转过30°时，如图甲所示，θ1＝30°
又有相对折射率公式得：
＝＝＝
又由几何关系得：θ2＝60°，θ3＝30°，x＝htan 30°，
解得：x＝≈11.5 cm.
(2)当最远时是光发生全反射时此时临界角为θ4，由全反射定律得：＝，故由几何关系得最远距离xm＝htanθ6＝htan(90°－θ4)＝20cm≈28.28 cm.