【KS5U解析】江苏省江阴市普通高中2020届高三上学期期末考试物理试题 Word版含解析

1、2019年江阴市普通高中秋学期期末考试高三物理试卷一、单项选择题1.中国选手王峥在第七届世界军人运动会上获得链球项目的金牌。如图所示，王峥双手握住柄环，站在投掷圈后缘，经过预摆和34圈连续加速旋转及最后用力，将链球掷出。整个过程可简化为加速圆周运动和斜抛运动，忽略空气阻力，则下列说法中正确的是a. 链球圆周运动过程中，链球受到的拉力指向圆心b. 链球掷出瞬间速度方向沿该点圆周运动的径向c. 链球掷出后做匀变速运动d. 链球掷出后运动时间与速度的方向无关【答案】c【解析】【详解】a链球做加速圆周运动，故拉力和瞬时速度成锐角，既有拉力的分力指向圆心提供向心力，又有拉力的分力沿切向，提供切向加速度增

2、大速度，故a错误；b曲线运动的瞬时速度是轨迹的切线方向，故链球掷出瞬间速度方向应该沿圆周在这一点的切向，故b错误；c链球掷出后只受重力而不计空气阻力，则合外力产生的加速度恒为g，速度会均匀改变，故其做匀变速运动，c正确；d链球掷出后做斜抛运动，运动时间由竖直分运动决定，而竖直分速度的大小与夹角有关，则链球掷出后运动时间与速度的方向有关，故d错误。故选c。2.架在a、b两铁塔之间的一定质量的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，电线呈现如图所示的两种形状，则电线对铁塔的拉力a. 夏季时的拉力较大b. 冬季时的拉力较大c. 夏季和冬季时的拉力一样大d. 无法确定【答案】b【解析】【详解】以整条电

3、线为研究对象，受力分析如图所示，由共点力的平衡条件知，两电线杆对电线的弹力的合力与其重力平衡，由几何关系得：即：由于夏天气温较高，电线的体积会膨胀，两杆正中部位电线下坠的距离h变大，则电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向的夹角变小，有变大，弹力变小；即夏季时的拉力较小，冬季时的拉力较大，故acd错误，b正确。故选b。3.如图所示电路中，a、b是相同的两小灯泡l是一个带铁芯的线圈，电阻可不计，合上开关s，电路稳定时两灯泡都正常发光，再断开s，则a. 合上s时，两灯同时点亮b. 合上s时，a逐渐变亮直到正常发光状态c. 断开s时，a灯立即熄灭d. 断开s时，b灯立即熄灭【答案】b【解析】【详解】a

4、b合上开关时，b灯立即正常发光，a灯所在的支路中，由于l产生的自感电动势阻碍电流的增大，a灯将推迟一些时间才能达到正常发光状态，故a错误，b正确；cd断开开关时，l中产生与原电流方向相同的自感电流，流过a灯的电流方向与原电流方向相同，流过b灯的电流方向与原电流方向相反；由l作为电源提供的电流是从原来稳定时通过l的电流值逐渐减小的，所以a、b两灯只是延缓一些时间逐渐熄灭，并不会立即熄灭或闪亮，故cd错误。故选b。4.如图所示，两位同学在体育课上进行传接篮球训练，甲同学将篮球从a点抛给乙（篮球运动的轨迹如图中实线1所示），乙在b点接住然后又将篮球传给甲（篮球运动的轨迹如图中虚线2所示）已知篮球在空

5、中运动的最大高度恰好相同若忽略空气阻力，则下列说法中正确的是（）a. 篮球沿轨迹1运动的时间较长b. 篮球沿轨迹1运动的过程中速度变化较快c. 两同学将篮球抛出的速度大小相等d. 篮球落到b点前的瞬间重力做功的功率等于落到c点（与a、b两点高度相同）前的瞬间重力做功的功率【答案】d【解析】【详解】因为忽略空气阻力，所以篮球做斜抛运动，从最高点向两边看就是平抛运动，其运动时间只与高度有关，所以篮球两次在空中运动的时间相同，故a错误；速度变化的快慢即加速度是由合外力决定的，因为只受重力，所以速度变化一样快，故b错误；篮球沿轨迹1运动时水平方向位移较大，即水平分速度较大，所以甲同学抛出的初速度较大，

6、故c错误；重力做功的瞬时功率等于重力与竖直方向分速度的乘积，从最高点到b点和c点时间相等，所以篮球的竖直分速度大小相等，重力做功的瞬时功率就相等，故d正确所以d正确，abc错误5.有一磁场方向竖直向下，磁感应强度b随时间t的变化关系如图甲所示的匀强磁场现有如图乙所示的直角三角形导线框abc水平放置，放在匀强磁场中保持静止不动，t=0时刻，磁感应强度b的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流i顺时针方向为正、竖直边ab所受安培力f的方向水平向左为正则下面关于f和i随时间t变化的图象正确的是（）a. b. c. d. 【答案】a【解析】【详解】abc在03 s时间内，磁感应强度随时间线性变化，由法拉第

7、电磁感应定律可知，感应电动势恒定，回路中感应电流恒定， 同时由f=bil知道，电流恒定，安培力与磁感应强度成正比， 又由楞次定律判断出回路中感应电流的方向应为顺时针方向，即正方向， 在34 s时间内，磁感应强度恒定，感应电动势等于零，感应电流为零，安培力等于零，故bc错误，a正确 d03 s时间内，磁感应强度随时间线性变化，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势恒定，回路中感应电流恒定，故d错误二、多项选择题6.2019年4月10日，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片如图所示黑洞是一种密度极大、引力极大的天体，以至于光都无法逃逸（光速为c）若黑洞的质量为m，半径为r，引力常

8、量为g，其逃逸速度公式为如果天文学家观测到一天体以速度v绕某黑洞做半径为r的匀速圆周运动，则下列说法正确的有a. b. 该黑洞的最大半径为c. 该黑洞的最大半径为d. 该黑洞的最小半径为【答案】ac【解析】【详解】a天体以速度v绕某黑洞做半径为r的匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力有：得黑洞的质量，故a正确；bcd根据题述，黑洞是一种密度极大、引力极大的天体，以至于光都无法逃逸（光速为c），有，即得，即黑洞的最大半径为，故c正确，bd错误；故选ac。7.如图甲中的变压器为理想变压器，原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为10:1，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，电阻r1=r2=r3=

9、20和电容器c连接成如图所示甲的电路，其中电容器的击穿电压为8v，电压表v为理想交流电表，开关s处于断开状态，则a. 电压表v的读数约为7.07vb. 电阻r2上消耗的功率为2.5wc. 电流表a的读数为0.05ad. 若闭合开关s，电容器不会被击穿【答案】abd【解析】【详解】a开关断开时，副线圈为r1和r2串联，电压表测量r2的电压，由图可知原线圈电压为，所以副线圈电压为，则电压表的读数是r2的电压为，故a正确；c对副线圈电路由闭合电路的欧姆定律，电流为所以原线圈电流为，电流表测的是原线圈电流为，故c错误；b电阻r2上消耗的功率为，故b正确；d当开关闭合时，r1与r3并联后和r2串联，电容

10、器的电压为并联部分的电压，并联部分电阻为r并=10，所以并联部分的电压为，最大值，所以电容器不会被击穿，故d正确。故选abd。8.一个带负电的粒子仅在电场力作用下运动，其电势能随时间变化规律如图所示，则下列说法正确的是a. 该粒子在运动过程中速度一定不变b. 该粒子在运动过程中速率一定不变c. t1、t2两个时刻，粒子所处位置电势一定相同d. t1、t2两个时刻，粒子所处位置电场强度一定相同【答案】bc【解析】【详解】ab由图像可知粒子的电势能始终不变，则粒子仅受的电场力不做功，即粒子在电场的等势线上运动，其速度大小不变，但可以是方向变化，如粒子在点电荷的电场中做匀速圆周运动，故a错误，b正确

11、；cd根据电场力公式w=qu知粒子运动轨迹上各点的电势一定相等，而电场强度与电势无关，故在t1、t2两个时刻，粒子所处位置电场强度不一定相同，而电势一定相等，故c正确，d错误。故选bc。9.如图所示，一块足够长的轻质长木板放在光滑水平地面上，质量分别为ma1 kg和mb2 kg的物块a、b放在长木板上，a、b与长木板间的动摩擦因数均为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力现用水平拉力f拉a，取重力加速度g10 m/s2改变f的大小，b的加速度大小可能为a. 1 m/s2b. 2 m/s2c. 3 m/s2d. 4 m/s2【答案】ab【解析】【详解】a与木板间的最大静摩擦力：fa=mag=0.4&

12、#215;1×10n=4n，b与木板间的最大静摩擦力：fb=mbg=0.4×2×10n=8n，轻质木板不计质量，则在b与木板没有相对滑动时可以把b和木板看成一个物体，质量只有mb，而地面光滑则木板不受地面的摩擦力，当f较小时，板对a是静摩擦力，a对板的反作用力带动板和b使三者一起加速；当f较大时，板与a间的摩擦力先达到最大值4n，则a对板的反作用力达到最大值4n；当f更大时，a与板相对滑动，a加速更快，b在木板的静摩擦力作用下能和轻质木板一起慢加速，故b的最大加速度为：；a1 m/s2能保证ab一起加速，故a正确；b2 m/s2是b加速的最大加速度，故b正确；cd

13、3m/s2、4 m/s2都超过了b的最大加速度，故cd错误。故选ab。三、简答题10.led灯的核心部件是发光二极管某同学欲测量一只工作电压为2.9v的发光二极管的正向伏安特性曲线，所用器材有：电压表(量程3v，内阻约3k)，电流表 (用多用电表的直流25ma挡替代，内阻约为5)，滑动变阻器(0-20)，电池组，电键和导线若干他设计的电路如图(a)所示回答下列问题：（1）根据图(a)，实物图(b)上完成连线_； （2）在电键s闭合前，将多用电表选择开关拔至直流25ma挡，调节变阻器的滑片至最_端（填“左”或“右”）；（3）某次测量中，多用电表示数如图(c)，则通过二极管的电流为_ ma；（4）

14、该同学得到正向伏安特性曲线如图(d)所示由曲线可知，随着两端电压增加，二极管的正向电阻_（填“增大”、“减小”或“几乎不变”）；（5）若实验过程中发现，将变阻器滑片从一端移到另一端，二极管亮度几乎不变，电压表示数在2.7v-2.9v之间变化，试简要描述一种可能的电路故障：_【答案】 (1). (2). 左 (3). 15.8-16.2 (4). 减小 (5). 连接电源负极与变阻器的导线断路（接触不良）【解析】【详解】（1）连线如图；（2）从电学实验安全性原则考虑，开始实验时，要使电路中电阻最大，电流最小，故滑动变阻器的滑片应调节至最左端；（3）多用电表选择开关拨至直流25ma挡，最小分度为0

15、.5ma，读数应估读到0.1ma，故由图c可知读数为15.9ma；（4）由发光二极管的正向伏安特性曲线可知，图象的斜率表示二极管的正向电阻大小的倒数，即斜率越大则二极管的正向电阻越小，故随着两端电压增加，图象的斜率越大，二极管的正向电阻减小；（5）二极管亮度几乎不变，电压表示数在2.7v-2.9v之间变化，表示滑动变阻器失去作用，故该电路故障可能是连接电源负极与变阻器的导线断路11.学校开展研究性学习，某同学为了探究杆子转动时的动能表达式，设计了下图所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在转轴o处，杆由水平位置静止释放，用置于圆弧上某位置的光电门测出另一端a经过该位置时的瞬时速度va，并记下

16、该位置与转轴o的高度差h（1）该同学用20分度的游标卡尺测得长直杆的横截面的直径如图为_mm。（2）调节h的大小并记录对应的速度va，数据如下表。组 次123456h/m0.050.100.150.200.250.30va/（m·s-1）1.231.732.122.462.743.00va-1/ s·m-1）0.810.580.470.410.360.33va2/（m2·s-2）1.503.004.506057.519.00为了形象直观地反映va和h的关系，请选择适当的纵坐标并画出图象_。 （3）当地重力加速度g取10m/s2，不计一切摩擦。请根据能量守恒规律并结

17、合你找出的函数关系式，写出此杆转动时动能的表达式ek= _（请用数字、质量m、速度va表示）（4）为了减小空气阻力对实验的影响，请提出一条可行性措施_。【答案】 (1). 7.25 (2). (3). (4). 选择密度较大的直杆（或选择直径较小的直杆）【解析】【详解】（1）1游标是20分度，精确度为0.05mm，游标卡尺的主尺读数为7mm，游标尺上第5条刻度线和主尺上某一刻度线对齐，所以游标读数为5×0.05mm=0.25mm，所以最终读数为：7mm+0.25mm=7.25mm；（2）2从数据中可看出，h与v2成正比，因此纵坐标应该是v2，图像应该是一条过原点的倾斜直线，

18、通过描点拟合直线如图所示：（3）3 由图像可读出斜率为，则函数关系为：杆转动的过程重心下降的高度，由动能定理：联立可得：（4）4为了减小空气阻力对实验的影响，选择密度较大的直杆或选择直径较小的直杆四、计算题12.2019年6月29日首个江南文化特色的无锡融创乐园隆重开园。其中有一座飞翼过山车，它是目前世界最高（最高处60米）、速度最快（最高时速可达120公里）、轨道最复杂的过山车。过山车运行时可以底朝上在圆轨道上运行，游客不会掉下来我们把这种情形抽象为如图乙所示的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使质量为m的小球从弧形轨道上端滚下，小球从圆轨道下端进入后沿圆轨道运动如果已知圆轨道的半径为r

19、，重力加速度为g，不考虑阻力求：（1）若小球从高为h的a处由静止释放，求小球到达圆轨道底端时对轨道的压力；（2）若要使小球运动过程中能通过圆弧最高点且不脱离轨道，试求小球由静止释放时的高度应满足的条件【答案】（1） ，方向竖直向下 （2） h 【解析】【详解】（1）小球从高为h处由静止释放，到达最低点速度为v，此过程由动能定理：mgh =mv2 小球到达圆轨道底端时轨道对小球的弹力为n，由牛顿第二定律： 联立式可解得 根据牛顿第三定律小球到达圆轨道底端时对轨道的压力为 方向竖直向下。 （2）小球在最高点不脱离轨道，由牛顿第二定律： 小球从高h处到圆轨道最高点，由动

20、能定理得：mg（h2r）=  联立式可解得h 13.如图甲所示，静止在水平地面上一个质量为m=4kg的物体，其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力f随位移x变化的图象如图乙所示已知物体与地面之间的动摩擦因数为=0.5，g=10m/s2求：（1）运动过程中物体的最大加速度大小为多少；（2）距出发点多远时物体的速度达到最大；（3）物体最终停在何处？【答案】（1）20m/s2（2）3.2m（3）10m【解析】【详解】（1）物体加速运动，由牛顿第二定律得：f-mg =ma当推力f=100n时，物体所受的合力最大，加速度最大，代入数据得：，（2）由图象得出，推力f随位移x变化的数值关系为

21、：f =100 25x，速度最大时，物体加速度为零，则f=mg=20n，即x = 3.2m（3）f与位移x的关系图线围成的面积表示f所做的功，即对全过程运用动能定理，wf mgxm=0代入数据得：xm=10m14.在空间有沿x轴正方向的匀强电场，在cm内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度b0.10t，p点坐标（-16cm，32cm），带正电的粒子（重力不计，比荷）从p点由静止释放，求（1）若粒子恰能从右侧飞出匀强磁场，求粒子在磁场中运动的时间（2）若粒子能通过x轴上的c点（cm，图中未画），通过c点时速度方向与x轴正方向成37°，则匀强电场的场强为多大？（sin37°=0

22、.6，cos37°=0.8）【答案】（1）2.0×10-7s（2）5.625×104 v/m【解析】【详解】（1）粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，粒子的半径为r1，有 qvb =粒子在磁场中做圆周运动的周期此情形粒子在磁场中运动时间解得（2）设电场强度为e2，粒子在磁场中做圆周运动的半径为r2，由几何关系有由功能关系有由牛顿定律有代入数据解得e2=5.625×104 v/m15.如图所示，足够长的u形导体框架的宽度l0.5 m，底端接有阻值r0.5 的电阻，导体框架电阻忽略不计，其所在平面与水平面成37°角.有一磁感应强度b0.8 t的匀强磁场

23、，方向垂直于导体框架平面向上.一根质量m0.4 kg、电阻r0.5 的导体棒mn垂直跨放在u形导体框架上，某时刻起将导体棒mn由静止释放已知导体棒mn与导体框架间的动摩擦因数0.5（sin 37°0.6，cos 37°0.8，g取10 m/s2）（1）求导体棒刚开始下滑时的加速度大小；（2）求导体棒运动过程中的最大速度大小；（3）从导体棒开始下滑到速度刚达到最大的过程中，通过导体棒横截面的电荷量q4 c，求导体棒mn在此过程中消耗的电能【答案】（1）2 m/s2（2）5 m/s（3）1.5 j【解析】详解】（1）导体棒刚开始下滑时，其受力情况如图甲所示，则mgsinmgcosma