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《100所名校》天津市七校(静海一中、宝坻一中、杨村一中等)2019届高三上学期期末考试物理试卷 WORD版含解析.doc

上传人:高**** 文档编号:237419 上传时间:2024-05-26 格式:DOC 页数:9 大小:475KB
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资源描述

1、2019届天津市七校(静海一中、宝坻一中、杨村一中等)高三上学期期末考试物理试题此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 物理注意事项:1答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。第I卷(选择题)一、单选题1下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确

2、的是( )A甲图中,原子核D和E聚变成原子核F要放出能量B乙图中,若氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级时辐射出A光,只要用波长小于A光波长的光照射,都能使氢原子从n=1跃迁到n=2C丙图中,卢瑟福通过分析粒子散射实验结果,发现了质子和中子D丁图中,汤姆孙通过对阴极射线的研究揭示了原子核内还有复杂结构22013年6月20日,航天员王亚平在运行中的“天宫一号”内做了如图实验:细线的一端固定,另一端系一小球,在最低点给小球一个初速度,小球能在竖直平面内绕定点做匀速圆周运动。若将此装置带回地球,仍在最低点给小球相同初速度,则在竖直平面内( )A小球仍能做匀速圆周运动B小球不可能做匀速圆周运动C小球一定

3、能做完整的圆周运动D小球一定不能做完整的圆周运动3如图所示,一物块在斜向下的推力F的作用下沿光滑的水平地面向右运动,那么A受到的地面的支持力与推力F的合力方向是()A水平向右 B向上偏右 C向下偏左 D竖直向下4某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示,下列说法正确的是()At0时刻发电机的转动线圈位于中性面B在1s内发电机的线圈绕轴转动50圈C将此交流电接到匝数比是110的升压变压器上,副线圈的电压为2200VD将此交流电与耐压值是220V的电容器相连,电容器不会被击穿5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

4、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,物体A和卫星B、C的线速度大小分别为、,周期大小分别为、,向心加速度大小分别为、则下列关系正确的是( )A BC D6如图所示,光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点。轻弹簧左端固定于竖直墙面,现用质量为m1的滑块压缩弹簧至D点,然后由静止释放,滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面,上升到最大高度,并静止在斜面上。不计滑块在B点的机械能损失,换用材料相同,质量为m2的滑块(m2m1)压缩弹簧至同一点D后,重复上述过程,下列说法正确的是()A两滑块到达B点时速度相同B两滑块沿斜面上升的最大高度相同C两滑块上升到最高点的过程中克服重力做的功不相

5、同D两滑块上升到最高点的过程中机械能损失相同7如图所示,匀强电场中有一个以O为圆心、半径为R的圆,电场方向与圆所在平面平行,A、O两点电势差为U,一带正电的粒子在该电场中运动,经A、B两点时速度方向沿圆的切线,速度大小均为v0,粒子重力不计( )A粒子在A、B间是做圆周运动B粒子从A到B的运动过程中,动能先增大后减小C匀强电场的电场强度ED圆周上电势最高的点与O点的电势差为U8假设在真空玻璃盒内有一固定于地面上空附近的N极磁单极子,其磁场分布与正点电荷电场分布相似,周围磁感线呈均匀辐射式分布如图所示。一质量为m、电荷量为q的带电粒子正在该磁单极子上方附近做速度大小为v、半径为R的匀速圆周运动,

6、其轨迹如虚线所示,轨迹平面为水平面。(已知地球表面的重力加速度大小为g,不考虑地磁场的影响),则( )A带电粒子一定带负电B若带电粒子带正电,从轨迹上方朝下看,粒子沿逆时针方向运动C带电粒子做匀速圆周运动的向心力仅由洛伦兹力提供D带电粒子运动的圆周上各处的磁感应强度大小为二、多选题9在一个很小的矩形半导体薄片上,制作四个电极E、F、M、N,做成了一个霍尔元件,在E、F间通入恒定电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,M、N间的电压为UH已知半导体薄片中的载流子为正电荷,电流与磁场的方向如图所示,下列说法正确的有()AN板电势高于M板电势B磁感应强度越大,MN间电势差越大C将磁场方向变为与薄片的上、

7、下表面平行,UH不变D将磁场和电流分别反向,N板电势低于M板电势10硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图象(电池电动势不变,内阻不是定值),图线b是某电阻R的UI图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法中正确的是( )A硅光电池的内阻为10B硅光电池的总功率为0.72WC硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32 WD若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率增大11在光滑的水平面上,质量为m的子弹以初速度v0射击质量为M的木块,最终子弹未能射穿木块,射入的深度为d,木块在加速运动中的位移为s。则以下说法正确的

8、是( )A子弹动能的亏损大于系统动能的亏损B子弹动量变化量的大小等于木块动量变化量的大小C摩擦力对M做的功一定等于摩擦力对m做的功D位移s一定大于深度d12如图所示,PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨,GH是长度为L、电阻为r的导体棒,其中点与一端固定的轻弹簧连接,轻弹簧的劲度系数为k。导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。图中直流电源的电动势为E、内阻不计,电容器的电容为C。闭合开关,待电路稳定后,下列选项正确的是( )A导体棒中电流为B轻弹簧的长度减小C轻弹簧的长度增加D电容器带电荷量为第II卷(非选择题)三、填空题13气垫导轨是一种常用的实验仪器,它利用气泵使带孔的导轨与滑块

9、之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,此时滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。现利用气垫导轨来研究功能关系。如图甲所示,在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧,轨道上有滑块A紧靠弹簧但不连接,滑块的质量为m,重力加速度为g。(1)用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度,读数如图乙所示,则宽度d=_cm;(2)利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小;某同学打开气源,调节装置,使滑块可以静止悬浮在导轨上,然后用力将滑块A压紧到P点,释放后,滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t,则弹簧对滑块所做的功为_。(用题中所给字母表示)(3)利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数;关闭气源,仍将滑块A由P点释放,当光电门到P点的

10、距离为x时,测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t,移动光电门,测出多组数据(滑块都能通过光电门),并绘出图象。如图丙所示,已知该图线斜率的绝对值为k,则滑块与导轨间的滑动摩擦因数为_。四、实验题14某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势 E和内阻 r及电阻 R1的阻值。实验器材有:待测电源,待测电阻 R1,电压表 V(量程 03 V,内阻很大),电阻箱 R(099.99 ),单刀单掷开关 S1,单刀双掷开关 S2,导线若干。(1)先测电阻 R1的阻值。请将该同学的操作补充完整:A闭合 S1,将 S2切换到 a,调节电阻箱,读出其示数 R0和对应的电压表示数U1;B保持电阻箱示数不变,

11、_,读出电压表的示数 U2;C电阻 R1的表达式为 R1_。(2)该同学已经测得电阻 R13.2 ,继续测电源电动势E和内阻 r,其做法是:闭合 S1,将 S2切换到 a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数 R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的图线,则电源电动势E=_V,内阻r =_。(结果保留两位有效数字)五、解答题15如图甲所示,一倾角为37的传送带以恒定速度运行。现将一质量m1 kg的物体抛上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,取沿传送带向上为正方向,g10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8:求:(1)物体与传送带间的动摩擦因数;(2

12、)0-8s内物体运动的位移;(3)0-8s内物体机械能的增加量。16如图所示,在xOy平面上,直线OM与x轴正方向夹角为,直线OM左侧存在平行y轴的匀强电场,方向沿y轴负方向。直线OM右侧存在垂直xOy平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场。一带电量为q,质量为m带正电的粒子忽略重力)从原点O沿x轴正方向以速度射入磁场。此后,粒子穿过磁场与电场的边界三次,恰好从电场中回到原点。(粒子通过边界时,其运动不受边界的影响)求:(1)粒子第一次在磁场中做圆周运动的半径;(2)匀强电场的电场强度;(3)粒子从O点射出至回到O点所用的时间。17某校航模兴趣小组设计了一个飞行器减速系统,有摩擦阻力、电磁阻尼、空

13、气阻力系统组成,装置如图所示,匝数N=100匝、面积S=、电阻r=0.1的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的磁场,其变化率k=1.0T/s。线圈通过电子开关S连接两根相互平行、间距L=0.5m的水平金属导轨,右端连接R=0.2的电阻,其余轨道电阻不计。在导轨间的区域1中存在水平向右、长度为d=8m的匀强磁场,磁感应强度为B2,其大小可调;在区域2中存在长度足够长、大小为0.4T、方向垂直纸面向里的匀强磁场。飞行器可在轨道间运动,其下方固定有一根长为L=0.5m、电阻也为R=0.2的导体棒AB,与导轨良好接触,飞行器(含导体棒)总质量m=0.5kg。在电子开关闭合的同时,飞行器以的

14、初速度从图示位置开始运动,已知导体棒在区域1中运动时与轨道间的动摩擦因数=0.5,g10 m/s2,其余各处摩擦均不计。(1)飞行器开始运动时,求AB棒两端的电压U;(2)为使导体棒AB能通过磁场区域1,求磁感应强度应满足的条件;(3)若导体棒进入磁场区域2左边界PQ时,会触发电子开关使S断开,同时飞行器会打开减速伞,已知飞行器受到的空气阻力f与运动速度v成正比,且f=v(=0.4kg/s)。当取何值时,导体棒在刚进入PQ区域时的加速度最大,求此加速度的最大值。2019届天津市七校(静海一中、宝坻一中、杨村一中等)高三上学期期末考试物理试题物理答案1A【解析】A、甲图中,原子核D和E聚变成原子

15、核F的过程属于聚变反应,是该反应的过程中要放出能量,故A正确;B、根据能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差,若氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级时辐射出A光,只要有用波长等于A光波长的光照射,才能使氢原子从n=1跃迁到n=2,故B错误;C、卢瑟福通过分析粒子散射实验结果,得出原子的核式结构模型,故C错误;D、丁图中,汤姆孙通过电子的发现揭示了原子有一定结构,天然放射现象的发现揭示了原子核内还有复杂结构,故D错误;故选A。【点睛】卢瑟福通过分析粒子散射实验结果,得出原子的核式结构模型;在聚变反应的过程中要释放能量;汤姆孙通过电子的发现揭示了原子有一定结构,天然放射现象的发现揭示了原子核内

16、还有复杂结构。2B【解析】AB、把此装置带回地球表面,在最低点给小球相同初速度,小球在运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,则动能和重力势能相互转化,速度的大小发生改变,不可能做匀速圆周运动,故A错误,B正确;CD、若小球到达最高点的速度,则小球可以做完整的圆周运动,若小于此速度,则不能达到最高点,则不能做完整的圆周运动,故C、D错误;故选B。【点睛】关键是小球在运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,则动能和重力势能相互转化,速度的大小发生改变,不可能做匀速圆周运动。3B【解析】对物体受力分析可知,其受重力,支持力,拉力在竖直方向,支持力与F在竖直方向的分力的合力为,方向向上,F在水平方向的分

17、力,水平向右,故合力,方向向上偏右,B正确【点睛】本题是力的合成的问题,合力一定在两分力之间,本题需要把F分解后再合成,进而找出合力方向4B【解析】根据图可知,在t=0时刻时,产生的感应电动势最大,此时线圈平面与中性面垂直,故A错误;产生的感应电动势的周期T=0.02s,故1s内发电机的线圈转动的圈数为n1/T50转,故B正确;输入电压的有效值为U1220V,根据得U2=2200V,故C错误;电容器的耐压值为电压的最大值,故电容器一定被击穿,故D错误;故选B。【点睛】本题考查了交流电最大值、有效值、周期等问题,抓住电容器的耐压值为电压的最大值,要学会正确分析图象,从图象获取有用信息求解5C【解

18、析】A、地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度,所以,根据万有引力提供向心力可得:,则有:,所以有,即,故A错误;B、根据可得:,故B错误;C、根据则有C的线速度大于A的线速度,根据万有引力提供向心力可得:,则有:,所以有,但均小于第一宇宙速度,即有,故C正确;D、根据则有C的加速度大于A的加速度,根据万有引力提供向心力可得:,则有:,所以有,即有,故D错误;故选C。6D【解析】A、两滑块到B点的动能相同,但速度不同,故A错误;B、两滑块在斜面上运动时加速度相同,由于速度不同,故上升高度不同,故B错误;C、两滑块上升到最高点过程克服重力做的功为,由能量守恒定律得,所以,故两滑块上升到最高点

19、过程克服重力做的功相同,故C错误;D、由能量守恒定律得:,其中,结合C分析得,D正确。点睛:先是弹性势能转化为动能,冲上斜面运动过程机械能损失变为摩擦生热,由能量守恒定律可得,动能的减少等于重力势能的增加量与摩擦产生的热量之和。7D【解析】带电粒子仅在电场力作用下,由于粒子在A、B两点动能相等,则电势能也相等因为匀强电场,所以两点的连线AB即为等势面根据等势面与电场线垂直特性,从而画出电场线CO由曲线运动条件可知,正电粒子所受的电场力沿着CO方向,因此粒子从A到B做抛体运动,故A错误;由A选项分析可知,速度方向与电场力方向夹角先大于90后小于90,电场力对于运动来说先是阻力后是动力,所以动能先

20、减小后增大故B错误;匀强电场的电场强度Ed=U式中的d是沿着电场强度方向的距离,因而由几何关系可知, ,所以,故C错误;圆周上,电势最高的点与O点的电势差为,故D正确;故选D考点:电场强度;电势能【名师点睛】紧扣动能相等作为解题突破口,由于仅在电场力作用下,所以得出两点的电势能大小关系并利用等势面与电场线垂直的特性,从而推出电场线位置再由曲线运动来确定电场力的方向同时考查U=Ed中d的含义重要性。8D【解析】根据左手定则知,从轨迹上方朝下看,若该粒子沿顺时针方向运动,该电荷带正电,若该粒子沿逆时针方向运动,该电荷带负电,AB错误;该粒子受到的洛伦兹力与所在处的磁感线方向垂直且斜向上,只是其水平

21、分力(或者说是洛伦兹力与重力的合力)提供做匀速圆周运动的向心力,C错误;由洛伦兹力与重力的合力提供做匀速圆周运动的向心力,结合勾股定理,有,得该粒子所在处磁感应强度大小,C错误D正确9AB【解析】A、根据左手定则,电流的方向向里,自由电荷受力的方向指向N端,向N端偏转,则N点电势高,故A正确;B、设左右两个表面相距为d,电子所受的电场力等于洛仑兹力,即:设材料单位体积内电子的个数为n,材料截面积为s,则 ;I=nesv; s=dL ;由得: ,令,则 ;所以若保持电流I恒定,则M、N间的电压与磁感虑强度B成正比,故B正确;C、将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行,则带电粒子不会受到洛伦兹力,因

22、此不存在电势差,故C错误;D、若磁场和电流分别反向,依据左手定则,则N板电势仍高于M板电势,故D错误。故选AB.【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向,以及知道最终电子在电场力和洛伦兹力作用下平衡。10BC【解析】由闭合电路欧姆定律得 U=E-Ir,当I=0时,E=U,由a图线与纵轴的交点读出电池的电动势为 E=3.6V根据两图线交点处的状态可知,将它们组成闭合回路时路端电压为 U=2V,电流为 I=0.2A,则硅光电池的内阻为,故A错误。硅光电池的总功率为:P总=EI=3.60.2W=0.72W,故B正确。硅光电池的输出功率为:P出=UI=0.4V,电池的内阻消耗的热功率为 P

23、热=P总-P出=0.32W故C正确。R的阻值 R=10r=8,则若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率将减小,故D错误。故选BC。【点睛】本题考查对U-I图象的理解能力。对于线性元件可直接利用欧姆定律研究;对于非线性元件不能直接利用欧姆定律求解;同时对于电源的内阻往往根据电源的U-I曲线研究斜率得到。11AB【解析】AC、子弹射击木块的过程中,设子弹受到木块的摩擦力为,摩擦力对木块M做的功为,摩擦力对子弹m做的功为,根据能量守恒可得子弹动能的亏损为,系统动能的亏损,所以子弹动能的亏损大于系统动能的亏损,故A正确,C错误;B、子弹和木块组成的系统动量守恒,最终子弹未能射穿木块时,此时木块和

24、子弹的速度相同,以子弹初速度方向为正方向,根据动量守恒定律得:,解得:, 子弹动量变化量的大小,木块动量变化量的大小,故B正确;D、对木块根据动能定理可得,解得木块在加速运动中的位移为,根据能量守恒可得,解得射入的深度为,故D错误;故选AB。【点睛】正确分析物体的运动情况,知道当子弹未能射穿木块时时,此时木块和子弹的速度相同,子弹和木块组成的系统动量守恒,明确应用动量守恒定律解题时要规定正方向。12BD【解析】A. 根据欧姆定律,导体棒中的电流为:I=,故A错误;B. 由左手定则知导体棒受的安培力向左,则弹簧长度减少,由平衡条件:BIL=kx,代入I得:x=,故B正确,C错误;D. 电容器上的

25、电压等于导体棒两端的电压,Q=CU=,故D正确;故选:BD.【点睛】电路稳定后电容器相当于断路,根据欧姆定律求导体棒中的电流,由Q=CU求电容器的带电量,由安培力的方向及大小等于弹力,求弹簧的压缩量。13(1)0.960 (2) (3) 【解析】(1)游标卡尺的读数为(2)由于光电门非常窄,所以通过光电门的平均速度近似等于瞬时速度,故通过光电门的速度为,故根据动能定理可得弹簧对滑块所做的功为。(3)每次都有P释放,则每次弹簧弹性势能都相同,由能量转化和守恒可得:,解得:,由于,故,带入可得:。【名师点睛】游标卡尺的读数方法为:先读主尺,在读游标尺,游标尺不能估读,那个对齐就读那个由滑块A上的挡

26、光片通过光电门的时间可得此时滑块的平均速度,由于滑块此阶段做匀速运动,故瞬时速度等于平均速度,由能量转化和守恒可得弹簧弹性势能每次都有P释放,则每次弹簧弹性势能都相同,由能量转化和守恒可得结果14(1) (2)2.0,8.2【解析】(1)由题意知,电压表可看成理想电表,根据电路图电阻箱与定值电阻R1串联,电流相等,S2切换到b,读出电压表的示数U2,此时为电阻箱与定值电阻R1串联的总电压,定值电阻R1两端的电压为,(2)由图线知当时,R为无穷大,电路中的电流为0,此时,电压表的示数即为电源电动势,即,E=2V,当,R=5,根据闭合电路中的欧姆定律得到,得到,R2=8.215(1)0.875 (

27、2)14m (3)90J【解析】(1)根据vt图象的斜率表示加速度,可得物体在传送带上滑动时的加速度大小为:对此过程,由牛顿第二定律得:解得:(2)根据速度图象的“面积”大小等于位移,则得物体在08s内的位移为:(3)物体被送上的高度为:重力势能增加量为:动能增加量为:故机械能的增加量为:16(1) (2) (3)【解析】(1)带电粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得: 解得: (2)粒子第二次进入电场后做类平抛运动 解得(3)带电粒子在磁场中做圆周运动的周期为:粒子在磁场中时间:粒子在电场中做直线运动的时间:粒子在电场中做类平抛运动的时间:粒子从O点射出到回到O点的时间:17(1)2V (2)0.8T (3)0,8m/s2【解析】(1)线圈的感应电动势为: 电路中总电阻:流过导体棒的电流:导体棒两端电压:(2)若导体棒刚好运动到磁场区域1右边界,磁感应强度B2最大由动能定理:得: 故(3)为使导体棒在磁场区域2中的加速度最大,应取:导体棒进入磁场区域2瞬间的速度为v1由动能定理得:得:导体棒受到的安培力为:其中根据牛顿第二定律:得:

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