甘肃省武威市第十八中学2020届高三上学期期末考试物理试题

高三物理期末试卷

一、单项选择题(每小题4分，共32分)

1、如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心。一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点。设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ。下列关系正确的是(　　)

A．F＝　　　　　B．F＝mgtan θ     C．FN＝       D．FN＝mgtan θ

2、如图所示，质量为m2的物块B放在光滑的水平桌面上，其上放置质量为m1的物块A，用通过光滑定滑轮的细线将A与质量为M的物块C连接，释放C，A和B一起以加速度a从静止开始运动，已知A、B间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。细线中的拉力大小为(　　)

A．Mg   B．M(g＋a)

C．(m1＋m2)a   D．m1a＋μ m1g

3.如图所示,粗糙程度处处相同的半圆形竖直轨道固定放置,其半径为R,直径POQ水平。一质量为m的小物块(可视为质点)自P点由静止开始沿轨道下滑,滑到轨道最低点N时,小物块对轨道的压力大小为2mg, g为重力加速度的大小。则下列说法正确的是(　　)

A.小物块到达最低点N时的速度大小为

B.小物块从P点运动到N点的过程中重力做功为mgR

C.小物块从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功为mgR

D.小物块从P点开始运动经过N点后恰好可以到达Q点

4．一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度向左飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s，则这一过程中动量的变化量为(　　)

A．大小为3.6 kg·m/s，方向向左            B．大小为3.6 kg·m/s，方向向右

C．大小为12.6 kg·m/s，方向向左           D．大小为12.6 kg·m/s，方向向右

5．高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)，此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为(　　)

A.＋mg　　　　　　　 B.－mg

C.＋mg   D.－mg

6、在坐标－x0到x0之间有一静电场，x轴上各点的电势φ随坐标x的变化关系如图所示，一电荷量为e的质子从－x0处以一定初动能仅在电场力作用下沿x轴正向穿过该电场区域。则该质子(　　)

A．在－x0～0区间一直做加速运动

B．在0～x0区间受到的电场力一直减小

C．在－x0～0区间电势能一直减小

D．在－x0～0区间电势能一直增加

7．在如图所示平行板电容器A、B两板上加上如图所示的交变电压，开始B板的电势比A板高，这时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动，设电子在运动中不与极板发生碰撞，则下述说法正确的是(不计电子重力)(　　)

A．电子先向A板运动，然后向B板运动，再返回A板做周期性来回运动

B．电子一直向A板运动

C．电子一直向B板运动

D．电子先向B板运动，然后向A板运动，再返回B板做周期性来回运动

8.如图所示，对于电场线中的A、B、C三点，下列判断正确的是(　　)

A．A点的电势最低

B．B点的电场强度最大

C．同一正电荷在A、B两点受的电场力大小相等

D．同一负电荷在C点具有的电势能比在A点的大

二，多项选择（每小题6分，共24分）

9.(多选)如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1，之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上。整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么(　　)

A．偏转电场E2对三种粒子做功一样多

B．三种粒子打到屏上时的速度一样大

C．三种粒子运动到屏上所用时间相同

D．三种粒子一定打到屏上的同一位置

10.(多选))将一质量为m的排球竖直向上抛出,它上升了H高度后落回抛出点。设排球运动过程中受到方向与运动方向相反、大小恒为f的空气阻力作用,已知重力加速度为g,且f<mg。不考虑排球的转动,则下列说法中正确的是(　　)

A.排球运动过程中的加速度始终小于g

B.排球从抛出至上升到最高点的过程中,机械能减少了fH

C.排球整个上升过程克服重力做的功大于整个下降过程重力做的功

D.排球整个上升过程克服重力做功的平均功率大于整个下降过程重力做功的平均功率

11．(多选)由电容器电容的定义式C＝可知(　　)

A．若电容器不带电，则电容C为零

B．电容C与电容器所带电荷量Q成正比

C．电容C与所带电荷量Q多少无关

D．电容在数值上等于使两板间的电压增加1 V时所需增加的电荷量

12.(多选)如图所示，电子由静止开始从A板向B板运动，当到达B板时速度为v，保持两板间电压不变，则(　　)

A．当增大两板间距离时，v增大

B．当减小两板间距离时，v增大

C．当改变两板间距离时，v不变

D．当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间也增大

三、实验题（每空2分，共12分）

13．为了探究动能定理，某同学在实验室组装了如图甲所示的装置：

(1)该同学想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中应该采取的必要措施是________。

A．平衡摩擦力                      

  B．先释放小车后接通电源

C．钩码的质量远小于小车的总质量    

    D．钩码的质量远大于小车的总质量

(2)如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，距离如图所示，则打B点时的速度vB＝________。

(3)该同学经过认真操作后，发现小车动能的变化量总是略小于拉力做的功，他猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的，若钩码质量为m，小车质量为M，重力加速度为g，则小车受到的实际拉力为F＝________。

14.某学习小组用半径相同的小球1和小球2碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽平滑连接。安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下铅垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：

步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，认为其圆心就是小球落点的平均位置；

步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘处的B点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；

步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。

(1)在上述实验操作中，下列说法正确的是(　　)

A．小球1的质量一定大于小球2的质量，小球1的半径可以大于小球2的半径

B．将小球静止放置在轨道末端看小球是否滚动来检测斜槽轨道末端是否水平

C．小球在斜槽上的释放点应该越高越好，这样碰前的速度大，测量误差较小

D．复写纸铺在白纸的上面，实验过程中复写纸可以随时拿起来看印迹是否清晰并进行移动

(2)以下提供的器材中，本实验必需的有(　　)

A．刻度尺　　   　B．游标卡尺         C．天平         D．秒表

(3)设小球1的质量为m1，小球2的质量为m2，MP的长度为l1，ON的长度为l2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为______________________________。

四、计算题（15小题10分，16小题10分，17小题12分，共32分）

15．在水平力F＝30 N的作用下，质量m＝5 kg的物体由静止开始沿水平面运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，若F作用6 s后撤去，撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止？(g取10 m/s2)

16． 如图所示，一质量为0.5 kg的小球A以2.0 m/s的速度和静止于光滑水平面上、质量为1 kg的另一大小相同的小球B发生正碰，碰撞后它以0.2 m/s 的速度反弹．求：

(1)原来静止小球B获得的速度大小；

(2)碰撞过程中损失的机械能．

17.一质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5 m的位置B处是一面墙，如图所示．一物块以v0＝9 m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s，碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止，g取10 m/s2.

(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ；

(2)若碰撞时间为0.05 s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F。

(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.

高三数学答案

一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分）

二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)（段希爱，祁成宏）

13.  4    14. ;    15. 1;   16.

三、解答题(本大题共6小题，共70分)

17. (本题满分10分) 

【解析】 (Ⅰ)设数列的公差为d，

由题意有，

解得，

所以的通项公式为.

（Ⅱ）由(Ⅰ)知，

当n=1,2,3时，；

当n=4,5时，；

当n=6,7,8时，；

当n=9,10时，，

所以数列的前10项和为.

18.(本题满分12分)

【解答】解：（1）f（x）=1+cos2x+sin2x+a=sin（2x+）+1+a，

∵ω=2，∴T=π，

∴f（x）的最小正周期π；

当2kπ﹣≤2x+≤2kπ+（k∈Z）时f（x）单调递增，

解得：kπ﹣≤x≤kπ+（k∈Z），

则x∈[kπ﹣，kπ+]（k∈Z）为f（x）的单调递增区间；

（2）当x∈[0，]时，≤2x+≤，

当2x+=，即x=时，sin（2x+）=1，

则f（x）max=+1+a=2，

解得：a=1﹣，

令2x+=kπ+（k∈Z），得到x=+（k∈Z）为f（x）的对称轴．

19. (本题满分12分)  

【解答】解：（Ⅰ）∵a2=b2+c2+bc，

∴根据余弦定理，得cosA=．…

∵0＜A＜π，∴．…

（Ⅱ）由正弦定理，得

．…

∵，0＜B＜π，

∴．可得．…

∴B=C，可得c=b=2．…

20. (本题满分12分)

（1）设BD与AC 的交点为O，连结EO，

∵ABCD是矩形，∴O为BD的中点∵E为PD的中点，∴EO∥PB．

EO⊂平面AEC，PB⊄平面AEC∴PB∥平面AEC；————————-—————5分

（2）AP=1，AD=，三棱锥P﹣ABD的体积V=，

∴V==，∴AB=，PB==．

作AH⊥PB交PB于H，由题意可知BC⊥平面PAB，∴BC⊥AH，

故AH⊥平面PBC．又在三角形PAB中，由射影定理可得：

A到平面PBC的距离———————————————12分

21. (本题满分12分)

【解答】解：（1）∵a2+a3+a4=28，∴a1q+a1q2+a1q3=28①；又a3+2是a2、a4的等差中项得到2（a1q2+2）=a1q+a1q3②．

由①得：a1q（1+q+q2）=28③，由②得：a1q2=8，a1q+a1q3=20即a1q（1+q2）=20④

③÷④得

∴2q2﹣5q+2=0

∴q=2或q=

∵q＞1，∴q=2

∴数列{an}的通项公式an=a3qn﹣3=2n；

（2）∵an=2n，∴bn=log2=n+5，∴b1=6

∴数列{bn}是以6为首项，1为公差的等差数列，

∴Sn=

∴=

∴数列{}是以6为首项，为公差的等差数列，

∴Tn==．

22.(本题满分12分) 

【解答】解：（I）当a=1时，f（x）=ex+x﹣1，f（1）=e，f'（x）=ex+1，f'（1）=e+1，

函数f（x）在点（1，f（1））处的切线方程为y﹣e=（e+1）（x﹣1），即y=（e+1）x﹣1，

设切线与x轴、y轴的交点分别为A、B，

∴A，B（0，﹣1），

∴，

∴过点（1，f（1））处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为．

（II）由f（x）≥x2得，

令h（x）=，，

令k（x）=x+1﹣ex…k'（x）=1﹣ex，

∵x∈（0，1），∴k'（x）＜0，

∴k（x）在（0，1）上是减函数，∴k（x）＜k（0）=0．

因为x﹣1＜0，x2＞0，所以，

∴h（x）在（0，1）上是增函数．

所以h（x）＜h（1）=2﹣e，所以a≥2﹣e…