甘肃省天水一中2020届高三上学期第五次（期末）考试物理试题
展开天水市一中2017级2019-2020学年第一学期期末考试试题
物 理
一、单选题（本大题共9小题，每小题4分，共36.0分）
- 一气球以的加速度由静止从地面竖直上升，8s末从它上面掉出一重物，重物从气球上掉出后到落到地面的时间为不计空气阻力，取
A. 4s B. 1s C. 3s D. 2s
- 根据牛顿运动定律，以下选项中正确的是
A. 人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在车厢的原来位置
B. 人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方
C. 人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方
D. 人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方
- 如图所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象．由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程．她稳定站立时，体重计的示数为，关于实验现象，下列说法正确的是
A. “起立”过程，体重计的示数一直大于
B. “下蹲”过程，体重计的示数一直小于
C. “起立”、“下蹲”过程，都能出现体重计的示数大于的现象
D. “下蹲”的过程，先出现超重现象后出现失重现象 - 如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为
A. B.
C. D.
- 如图所示，两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出，在斜面上的落点分别是a和b，不计空气阻力。关于两小球的判断正确的是
A. 落在b点的小球飞行过程中速度变化快
B. 落在a点的小球飞行过程中速度变化大
C. 小球落在a点和b点时的速度方向不同
D. 两小球的飞行时间均与初速度成正比
- 2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星同步卫星。该卫星
A. 入轨后可以位于北京正上方
B. 发射速度大于第二宇宙速度
C.发射同步卫星比发射到近地圆轨道卫星所需能量多
D. 入轨后的速度大于第一宇宙速度
- 如图所示，电源电动势，内电阻，滑动变阻器的最大电阻，定值电阻，C为平行板电容器，其电容为。将开关S与a接触，则
A. 当的阻值增大时，两端的电压减小
B. 当接入电路阻值为时，消耗的功率最大
C. 将开关从a接向b，流过的电流流向为
D. 将开关从a接向b，待电路稳定，流过的电荷量为
- 如图所示，两个速度大小不同的同种带电粒子1、2，沿水平方向从同一点垂直射入匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当它们从磁场下边界飞出时相对入射方向的偏转角分别为、，则它们在磁场中运动的
A. 轨迹半径之比为 B. 速度之比为
C. 时间之比为 D. 周期之比为 - 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R点在等势面b上，据此可知
A. 带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小
B. 带电质点在P点的电势能比在Q点的小
C. 带电质点在P点的动能大于在Q点的动能
D. 三个等势面中，c的电势最高
二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）
- 如图所示，光滑的斜槽轨道AB的B端切线水平，在B点静止放置一个质量为的小球，另一个质量为的小球从斜槽上某点A静止释放下滑，与发生无机械能损失的正碰，碰后两球落到水平面上，落地点到O的距离之比为OP：：1，则两球质量之比：可能为
A. 3：1 B. 3：2 C. 3：5 D. 1：7
- 如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为可认为最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，A质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴距离为R，C离轴距离为2R，则当圆台旋转时，若A、B、C均没有滑动，则
A. C的向心加速度最大 B. B的摩擦力最小
C. 当圆台转速增大时，B比A先滑动 D. 圆台转速增大时，C比B先滑动
- 在倾角为的光滑斜面上放置一根长为L，质量为m的导体棒，通有电流I，空间有一匀强磁场，如图所示为截面图。导体棒静止且与斜面间刚好无压力，则磁感应强度的大小和方向为
- 大小为，方向垂直于斜面向上
B. 大小为，方向垂直于斜面向上
C. 大小为，方向水平向左
D. 大小为，方向平行于斜面向上
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
- 某实验小组应用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，所使用的打点计时器所接的交流电的频率为实验步骤如下：
A.按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；
B.调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；
C.挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；
D.改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度．
根据以上实验过程，回答以下问题：
对于上述实验，下列说法正确的是______．
A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
B.实验过程中砝码盘处于超重状态
C.与小车相连的轻绳与长木板一定要平行
D.弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半
E.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
（2）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象，与本实验相符合的是______．
14.在物理课外活动中，某位同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻满偏电流该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，为考察大家对多用电表的理解，上排刻度线对应数值没有标出。
当选择开关接3时，电表为______选填“欧姆表”“电压表”或“电流表”；若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为______mA。
为了测该多用电表欧姆档的内电阻和表内电源的电动势，该同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：
将选择开关接2，红黑表笔短接，调节的阻值使电表指针满偏；
将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C处，此时电阻箱如图丙所示，则多用电表欧姆档的内电阻为______；
计算得到多用电表内电池的电动势为______V。
四、计算题（本大题共3小题，共34.0分）
15.（12分）如图所示，ABC是光滑轨道，其中BC部分是半径为R的竖直放置的半圆，B点在半圆最高点C点的正下方．一质量为M的小木块放在轨道水平部分，木块被水平飞来的质量为m的子弹射中，并滞留在木块中．若被击中的木块沿轨道能滑到最高点C，已知木块对C点的压力大小为求：
木块在C点时的速度；
射入木块前瞬间，子弹的速度的大小；
16.（10分）如图所示，摆球质量为1kg，让摆球从图中的A位置由静止开始下摆，正好摆到最低点B位置时线被拉断，设摆线长，悬点到地面的竖直高度为，不计空气阻力．求：
绳能承受的最大拉力；
摆球落地时的速度．
17.（12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，然后经x轴上的N点射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场。已知，。不计粒子重力。求
匀强电场的电场强度大小E；
该粒子从N点进入磁场时的速度大小和方向；
匀强磁场的磁感应强度大小B。
天水市一中2017级2019-2020学年第一学期期末考试试题
物理参考答案与评分标准
一、单选题
1、A【解析】前8s物体做初速度为零的匀加速直线运动，加速度，方向向上。8s末气球与重物的速度为：
；
位移为：；
由竖直上抛运动规律，得：，代入数据得：；
故重物从气球上掉出后到落回地面所用时间为4s；故A正确，BCD错误。故选：A。
2、D【解析】人起跳后，竖直方向向上加速，之后做竖直上抛运动，水平方向保持起跳前的速度做匀速直线运动；车速如果不变静止或匀速，则人和车水平方向相对静止；车如果加速，人相对滞后，掉入后面；车如果减速，人相对超前，掉在前面。
故ABC错误，D正确。故选D。
3、C【解析】下蹲过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，所以先处于失重状态后处于超重状态；
人从下蹲状态站起来的过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，人先处于超重状态后处于失重状态；
所以“起立”、“下蹲”过程，都能出现体重计的示数大于的现象；
故C正确，ABD错误。故选C。
4、B【解析】本题的关键是要想使四个木块一起加速，则任两个木块间的静摩擦力都不能超过最大静摩擦力。
设左侧两木块间的摩擦力为，右侧木块间摩擦力为；则有
对左侧小木块有；对右侧小木块有-------
可知一定大于；故先达到最大静摩擦力，所以应有----②
对右侧大木块有-------③；
对系统有----④；
联立、②、③、④解得，故B正确，ACD错误。故选B。
5、D【解析】A、平抛运动的加速度相同，都等于重力加速度，故速度变化快慢相同，故A错误；B、平抛运动的时间由高度决定，根据且，可知，，故落在b点的小球飞行过程中速度变化大，故B错误；C、由题意可知，ab平抛运动的位移方向相同，都要等于斜面夹角，又根据推论速度与水平方向角的正切值等于位移与水平方向夹角正切值的2倍可知，落点速度方向相同，故C错误；D、设斜面夹角为，则得：，、g都是常量，故两小球的飞行时间均与初速度成正比，故D正确；故选：D。
6、C【解析】第一宇宙速度是卫星最小的发射速度，是卫星绕地球最大的运行速度；同步卫星只能在赤道上空定高处，卫星越高其发射速速度越大。A.同步卫星只能在赤道上空，故A错误；B.同步卫星的发射速度都要大于第一宇宙速度，故B错误；C.依据能量守恒定律，若发射到近地圆轨道卫星所发射能量的最小，故C正确；D.所有卫星的运行速度都不大于第一宇宙速度，故D错误。故选C。
7、A【解析】A.无论S接a还是b，电路稳定时，都是相当只有和串联在电路中，当增大时，根据串联分压可以判断两端电压在变小，故A正确；B.当接入电路阻值为时，把和r看作电源的总内阻，其值为，所以只有当时，消耗的功率最大，故B错误；C.当S接a时，电容器并联在两端，则电容器左极板带负电，当S再接b时，电容器并联在两端，则电容器左极板带正电；所以这个过程有电子从d向c流过，所以开关从a接向b，流过的电流方向为从，故C错误；D.因为接入电路的电阻值未知，所以不能求出电容器两端电压的变化，故不能求出流过的电荷量，故D错误。
故选A。
8、A【解析】A项：设入射方向与匀强磁场下边界距离为h，由几何关系可知：从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°的粒子运动半径为R1=h，从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为60°的粒子运动半径为R2=2h，故轨道半径之比为1：2，故A正确；
B项：根据公式可知，速度之比即为运动半径之比1：2，故B错误； CD项：由粒子在匀强磁场中运动周期可知，周期之比为1：1，在磁场中运的时间，时间之比为3:2，故C、D均错误。故选A
- D【解析】A.等差等势面P处密集，P处电场强度大，电场力大，加速度大，故A错误；
根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直可知负电荷所受的电场力应向下，所以电场线向上。故c点电势最高；利用推论：负电荷在电势高处电势能小，知道P点电势能大；负电荷的总能量守恒，即带电质点在P点的动能与电势能之和不变，P点电势能大则动能小。故BC错误，D正确。故选D。
10、AC【解析】设碰撞前小球的速度为，碰后瞬间、的速度分别为、。
取水平向左为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律得： ，
，解得：，。碰后两球离开轨道后都做平抛运动，运动时间相等，由知，：：：3，若碰后瞬间的速度向左，则：：3，联立解得：：1，若碰后瞬间的速度向右，
则：：3，联立解得：：5，故选：AC。
11、ABD【解析】A、物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，有，由于C物体的转动半径最大，故加速度最大，故A正确；B、物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律，有，故B的摩擦力最小，故B正确；C、D、物体恰好滑动时，静摩擦力达到最大，有，解得：，即转动半径最大的最容易滑动，故物体C先滑动，然后物体A、B一起滑动，故C错误，D正确；故选：ABD．
12、BC【解析】A、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上，则导体棒受到沿斜面向上的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，则大小；故A错误，B正确；
C、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向方向水平向左，则导体棒受到竖直向上的安培力、重力，则；故C正确；
D、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向方向平行于斜面向上，则导体棒受到垂直于斜面向下的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故D错误，故选：BC。
二、实验题
13、C；A【解析】、由图可知，小车的加速度是砝码盘的加速度大小的2倍，故A错误；B、实验过程中，砝码向下加速运动，处于失重状态，故B错误；C、小车相连的轻绳与长木板一定要平行，保证拉力沿着木板方向，故C正确；D、实验过程中，砝码向下加速运动，处于失重状态，故弹簧测力计读数的二倍小于砝码和砝码盘总重力，故D错误；E、由于需要用砝码和砝码盘总重力测量替代小车的拉力的测量，故不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件，故E错误；故选：C
由题意可知，小车受到的合力大小等于测力计的示数F，由牛顿第二定律可知：，在小车质量M一定时a与F成正比，由图示图象可知，图象A符合；故选A．
14、电压表；；150；；【解析】由图甲所示电路图可知，当选择开关接3时，表头与分压电阻串联，此时电表为电压表；选择开关接1时电表测量电流，其量程为10mA，由图示表盘可知，其分度值为，示数为；
由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为：，此时指针指在中央，欧姆表内阻等于电阻箱阻值，为；
指针指在C处时，电流表示数为，C处电阻为中值电阻，则电表内阻为，电源电动势；
三、计算题
- 解：木块到达C点时，由重力和轨道的弹力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得： -------------------------------------------（2分）
又； -------------------------------------------（2分）
解得： -------------------------------------------（2分）
子弹射入木块的过程，设共同速度为v，取向右为正方向，根据动量守恒定律得：
-------------------------------------------（2分）
共同体从B到C过程，由机械能守恒定律得：
-------------------------------------------（2分）
联立解得： -------------------------------------------（2分）
16.解：摆球由A位置摆到最低点B位置的过程中，由机械能守恒得：
-------------------------------------------（1分）
代入数据解得： -------------------------------------------（2分）
摆球经B点时，由牛顿第二定律有： ----------------------（1分）
解得： -------------------------------------------（2分）
小球从A到D的整个运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，取地面为参考平面。则得： -------------------------------------------（2分）
解得： -------------------------------------------（2分）
17.解：如图：
在电场中：x轴方向：ON=； -----------（1分）
y轴方向：OM= ； -----------（1分）
解得：； -----------------------（2分）
(2) 设粒子进入磁场时速度为v，和x轴的夹角为；
-----------（1分）
所以 -----------------------（2分）
得：； -----------（1分）
则： -----------------------（1分）
即：带电粒子从N点进入磁场时的速度大小为，方向：与x轴的夹角为 ；
在磁场中，设轨迹半径为r，由几何关系可得：
由，解得：； -----------（1分）
由， -----------（1分）
解得：B=； -----------（1分）
