1、山东省青岛市黄岛区2020届高三物理上学期期末考试学业水平检测试题（含解析）一、单项选择题1.下列各物理量属于矢量的是A. 动量B. 磁通量C. 电势差D. 电动势【答案】A【解析】【详解】A动量是有大小又有方向的矢量，故A正确；B磁通量可描述为穿过某平面的磁感线条数，所以磁通量为只有大小没有方向的标量，故B错误；C电势差为两点间电势差值，所以电势差为只有大小没有方向的标量，故C错误；D电动势数值上等于电源没有接入电路时两端的电压，所以电动势为只有大小没有方向的标量，故D错误。故选A。2.太空垃圾是围绕地球轨道的无用人造物体，如图所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此有如下说法，正确的是A
2、. 太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞B. 离地越低的太空垃圾运行周期越大C. 离地越高的太空垃圾运行速率越大D. 离地越高的太空垃圾运行加速度越小【答案】D【解析】【详解】根据万有引力提供向心力得线速度，角速度，周期，向心加速度A根据线速度公式，在同一轨道上的航天器与太空垃圾线速度相同，如果它们绕地球飞行的运转方向相同，它们不会碰撞，故A错误；B根据周期可知，离地越低的太空垃圾运行周期越小，故B错误；C根据线速度公式可知，离地越高的太空垃圾运行速率越小，故C错误；D根据向心加速度可知，离地越高的太空垃圾运行加速度越小，故D正确。故选D。3.2019年5月3日，CBA总决赛第四战实
3、力强大的广东男篮再次击败新疆队，时隔6年再度夺得CBA总冠军。比赛中一运动员将篮球从地面上方B点以速度v0斜向上抛出，恰好垂直击中篮板上A点。若该运动员后撤到C点投篮，还要求垂直击中篮板上A点，运动员需A. 减小抛出速度v0，同时增大抛射角B. 增大抛出速度v0，同时增大抛射角C. 减小抛射角，同时减小抛射速度v0D. 减小抛射角，同时增大抛射速度v0【答案】D【解析】【详解】据题：篮球垂直击中A点，其逆过程是平抛运动，当平抛运动的水平速度越大时，抛出后落地速度越大，与水平面的夹角则越小。若水平速度减小，则落地速度变小，但与水平面的夹角变大。因此只有增大抛射速度v0，同时减小抛射角，才能仍垂直
4、打到篮板上。故D正确，ABC错误。故选：D。4.如图，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在电场中通过A、B两点的连线中点对称地选取一个闭合路径abcd。现将一个质子沿abcd移动一周，下列说法正确的是A. a点和b点的电场强度相同B. c点电势高于d点电势C. 由cd，质子电势能一直在增加D. 由bc，电场力先做负功后做正功【答案】C【解析】【详解】等量同种电荷电场线如图，A结合等量异种点电荷的电场线的图象可知，ab两点的电场强度的方向不同，故A错误；B根据沿电场线方向电势降低可知，c点电势低于d点电势，故B错误；C由cd，质子受力的方向与运动的方向之间的夹角始终是钝角，电场力做负功
5、，质子电势能一直在增大，故C正确；D在bc的连线上，两电荷连线上方，场强竖直向分量向下，两电荷连线下方，场强竖直向分量向上。则质子由b到c，电场力先做正功后做负功，故D错误。故选C。5.如图，单板滑雪U形池场地可简化为固定在竖直面内的半圆形轨道场地，轨道不同曲面处的动摩擦因数不同。因摩擦作用，滑雪运动员从半圆形场地的坡顶下滑到坡底的过程中速率不变，下列说法正确的是A. 运动员下滑的过程中处于平衡状态B. 运动员下滑过程中与雪面的动摩擦因数变小C. 运动员滑到最低点时所受重力的瞬时功率达到最大D. 运动员下滑的过程所受合力恒定不变【答案】B【解析】【详解】AD运动员在下滑过程中速率不变，故可看做
6、匀速圆周运动，根据可知，合力大小不变，方向始终指向圆心，所以合力不恒定，也不是平衡状态，故AD错误；B设支持力与竖直方向夹角为，则由于合力大小不变，故在下滑过程中，由于角度变小，故cos变大，故FN变大，根据f=FN可知，摩擦因数减小，故B正确；C运动员滑到最低点时，速度沿水平方向，重力竖直方向，所受重力的瞬时功率最小为零，故C错误。故选B。6.许多手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起部分叫做“嵴”，凹下部分叫做“峪”，传感器上有大量面积相同的小极板， 当手指贴在传感器上时，这些小极板和与之正对的皮肤表面就形成了大量的小电容器，由于距离不同，所以这些小
7、电容器的电容不同。此时传感器给所有的电容器充电达到同一电压值，然后开始放电，其中电容值较小的电容器放电较快，于是根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹的图像数据。根据以上信息，下列说法中正确的是A. 电容器在充电过程中是把电能转化成化学能B. 在嵴处形成的电容器放电较快C. 在峪处形成的电容器充电后带电量较小D. 潮湿的手指对指纹识别没有任何影响【答案】C【解析】【详解】A电容器在充电过程中是把电能转化成电场能，故A错误；BC由于外接电源为所有电容器充到一个预先设计好的电压值，所以所有的电容器电压一定，根据可知，极板与指纹沟（凹的部分，d大，电容小）构成的电容器充上的电荷较
8、少，在放电过程中放电时间短；反之，在嵴处形成的电容器电容大，电荷量大，放电时间长，故B错误，C正确；D湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会影响指纹解锁，故D错误。故选C。7.一列简谐横波，沿x轴正方向传播，传播速度为10m/s，在t=0时的波形图如图所示，下列说法正确的是A. 此时x=1.25m处的质点正在做加速度增大的加速运动B. x=3 m处的质点再经过0.15s可运动至波峰位置C. x=0.7m处的质点比x=0.6m处的质点先运动到波峰的位置D. x=1m处的质点在做简谐运动，其振动方程y=0.4sin（10t）（m）【答案】B【解析】【详解】A波沿x轴
9、正方向传播，由上下坡法可得此时x=1.25m处的质点振动的方向向下，正在靠近平衡位置，所以质点正在做加速度减小的加速运动，故A错误；B据图象可知波长=2m，则由上下坡法可得x=3m处的质点正由平衡位置向下振动，则x=3m处的质点经过可运动到波峰位置，故B正确；C由上下坡法可得x=0.7m处的质点与x=0.6m处的质点都在向下振动，x=0.6m处的质点先到达波谷，又先到达波峰，故C错误；D由上下坡法可得此时x=1m处的质点正向下振动，又质点的振幅A=0.4m，角速度则x=1m处的质点振动方程为y=0.4sin（10t）（m），故D错误。故选B。8.如图，一个质量为m刚性圆环套在竖直固定细杆上，圆
10、环的直径略大于细杆的直径，圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处，弹簧的劲度系数为k，起初圆环处于O点，弹簧处于原长状态且原长为L；将圆环拉至A点由静止释放，OA=OB=L，重力加速度为g，对于圆环从A点运动到B点的过程中，弹簧处于弹性范围内，下列说法正确的是A. 圆环通过O点加速度小于gB. 圆环在O点的速度最大C. 圆环在A点的加速度大小为g+D. 圆环在B点的速度为2【答案】D【解析】【详解】A圆环通过O点时，水平方向合力为零，竖直方向只受重力，故加速度等于g，故A错误；B圆环受力平衡时速度最大，应在O点下方，故B错误；C圆环
11、在下滑过程中与粗糙细杆之间无压力，不受摩擦力，在A点对圆环进行受力分析如图，根据几何关系，在A点弹簧伸长根据牛顿第二定律，有解得故C错误；D圆环从A到B过程，根据功能关系，减少的重力势能转化为动能解得故D正确。故选D。二、多项选择题9.如图所示的是两个闭合电路中两个电源的图线，下列说法中正确的是A. 电动势E1=E2，内阻r1p0所以药液能全部喷出。16.如图甲，倾角的光滑斜面有一轻质弹簧下端固定在O点，上端可自由伸长到A点。在A点放一个物体，在力F的作用下向下缓慢压缩弹簧到B点（图中未画出），该过程中力F随压缩距离x的变化如图乙所示。重力加速度g取10m/s2，sin0.6，cos0.8，求
12、：（1）物体的质量m；（2）弹簧的最大弹性势能；（3）在B点撤去力F，物体被弹回到A点时的速度。【答案】（1）2 kg（2）2.56J（3）0.8 m/s【解析】【详解】(1)由题图乙可知：mgsin12N解得m2kg(2)题图乙中图线与横轴所围成的面积表示力F所做的功：WF从A点B点的过程中由能量守恒可得：(3)撤去力F，设物体返回至A点时速度大小为v0，从A出发两次返回A处的过程应用动能定理：W解得：v00.8m/s17.如图，在xOy平面直角坐标系第一象限中，直角三角形OAB内存在垂直平面向里的匀强磁场，B点的横坐标x=L。在第四象限内存在沿x轴正方向的匀强电场，在y=-L处有一平行于x
13、轴的荧光屏MN，屏与y轴交点为P。一束质量为m、带电量为-q的负电荷从O点沿y轴正方向以速度v0射入磁场，恰好没有从磁场AB边射出，忽略电子的重力，求：（1）磁感应强度B。（2）若电场强度E与磁感应强度B大小满足E=Bv0，则电荷打到荧光屏上的点与P点间的距离。【答案】（1）（2）【解析】【详解】(1)电荷的运动轨迹如图所示，设电荷在磁场中的轨迹半径为R：由几何关系可知：解得：洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得磁感应强度：(2)若电子能进入电场后， 从C点射入电场的电子做类似平抛运动，设穿出电场时速度的偏转角为，则：由于电场中偏转位移的夹角的正切值解得：lOD=之后电荷做匀速直线运动达
14、到荧光屏上的Q点18.随着航空领域的发展，实现火箭回收利用，成为了各国都在重点突破的技术。其中有一技术难题是回收时如何减缓对地的碰撞，为此设计师在返回火箭的底盘安装了电磁缓冲装置。该装置的主要部件有两部分：缓冲滑块，由高强绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd；火箭主体，包括绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ和超导线圈（图中未画出），超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用，火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度，从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时，火箭主体的速度大小为v0，经过时间
15、t火箭着陆，速度恰好为零；线圈abcd的电阻为R，其余电阻忽略不计；ab边长为l，火箭主体质量为m，匀强磁场的磁感应强度大小为B，重力加速度为g，一切摩擦阻力不计，求：（1）缓冲滑块刚停止运动时，线圈ab边两端的电势差Uab；（2）缓冲滑块刚停止运动时，火箭主体的加速度大小；（3）火箭主体的速度从v0减到零的过程中系统产生的电能。【答案】（1）（2）（3）【解析】【详解】(1)ab边产生电动势：EBLv0，因此(2)安培力，电流为，对火箭主体受力分析可得：Fabmgma解得：(3)设下落t时间内火箭下落的高度为h，对火箭主体由动量定理：mgt0mv0即mgt0mv0化简得h根据能量守恒定律，产生的电能为：E代入数据可得：