2020-2021学年天津市部分区高三(上)期末物理试卷(附答案详解)

20202021年天津市部分区三（上）期末理试卷下列说法正确的B.C.D.

亚里士多德提出了力不是维持物体运动的原因牛顿通过实验研究测出了万有引力常量密立根通过实验研究提出了库仑定律奥斯特通过实验研究发现了电流的磁效应

“50”为某品牌汽车的尾部标识所示”称为G值值大，加速越快值大小为车辆从静加速百里的平均加速度的。某车百公里加速时间，由此推算，该车的尾标应该

B.

C.

D.

某同学用如图所示实验来认识超重和失重现象，先保持手指和钩码静止，感受橡皮筋对手指的压力；然后设法使钩码上下振动的同时手指保持静止，感受压力的变整过程中，橡皮筋对手指始终有压力的作用，计空气阻力。下列说法中正确的)B.C.D.

超重时钩码所受重力增加，失重时钩码所受重力减小钩码运动过程中，如果橡皮筋对手指的压力逐渐增大，钩码一定处于下降阶段钩码下降到最低点时，钩码的速度为零达到平衡状态钩码运动过程中，如果橡皮筋对手指的压力逐渐增大，钩码一定处于超重状态

乒乓球发球机是很多球馆和球友家庭的必备娱乐和训练工具图示某次训练时将发球机置于地面上方某一合适位置后竖直墙面水平发射乒乓球有两个乒乓球ab以同速度射出到墙面时下落的度之比为16计阻力，则乒乓球a和)第1页，共页

𝑘𝑘B.C.D.

碰墙前运动时间之比为9初速度之比为：4碰墙前速度变化量之比为：4碰墙时速度与墙之间的夹角的正切值之比为4

空气污染通常是由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中出足够的浓度，达到足够的时间，危害人类的舒适、健康的生活环境。某空气静电除尘装置的原理如图所示废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区中虚线是某一带负电的尘埃仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹A、B两是轨迹与电场线的交点不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化以下说法正确的B.C.D.

A点势高于点势尘埃在的加速度大于在B点加速度尘埃在迁移过程中电势能一直在增大若该尘埃沿平行集尘板方向正对着放电极飞入，则做匀减速直线运动

类比是一种常用的研究方法图研究匀变速直线运动的位移时，我们可以把运动过程按横轴

划分为很eq\o\ac(△,)𝑡足小的小段，用细长矩形的面积之和代表物体的位移，如图所示。类比上述的方法，我们可以分析其他问题。下列说法正确的B.C.D.

若横轴表示时间t，纵轴表示加度a，一定可以求得物体的速度若横轴表示时间t纵轴表示加速度a，一定可以求得物体的速度变化eq\o\ac(△,)若横轴表示位移x，纵轴表示合力F，一定可以求得合力做的功若横轴表示位移x，纵轴表示合力，定可以求得物体的末动能第2页，共页

𝑘𝑘𝑔2𝑘𝑘𝑔2

如图所示，厚度均匀的木板放在水平地面上，木板上放置两个相同的条形磁铁，两磁铁N极对。在两磁铁竖直对称轴上的C点固定一垂直于纸面的长直导线并通以垂直纸面向里的恒定电流板磁铁处于静止状态两磁铁和木板的总重力为，C.

导线受到的安培力水平向左木板对地面的压力小于

B.D.

导线受到的安培力竖直向上木板受到地面的摩擦力水平向右

“飞车”节目是某马戏团表演的压轴戏竖直平面内有一圆轨道演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动将表演者的运动简化为小球在竖直光滑圆轨道内做圆周运动的模型，如图甲所示，小球沿轨道始终做完整的圆周运动。设小球在最低点时对轨道的压力大小为动改变小球在最低点的动能球对轨道压力的大小随之改变球的

图线如图乙中所示中点PQ的端点，延线坐标轴的交点分别、。重力加速度为gC.

小球的质量为P点横坐标为5

B.D.

圆轨道的半径为P点纵标为a

物理实验课上为了测当地的重力加速度g并验证机械能守恒定律，有的同学设计了如下实验：将一根长直铝棒用细绳悬挂在空如图甲所，在靠近铝棒下端的一侧固定一喷墨装置，该喷墨装置每经秒喷墨。调整喷墨装置的位置，使墨汁在棒上能清晰地留下墨线。开启喷墨装置，剪断悬线，让铝棒自由下落，在铝棒上相应位置留下墨线乙实验时在铝棒上所留下的墨线某条合适的墨线为起始线，此后分别记作BD。最小刻为毫米的刻度尺的零刻度线对准B应的刻度依次。由验测得当地的重力加速度结果保留三位有效数字。该学计算出画各条墨线时的速度，以2

2

为纵轴，以各条墨线到墨线距第3页，共页

22离横轴，描点连线，得出了如图丙所示的图象，在误差允许的范围内据此图象能验证机械能守恒定律，但图线不过原点，其原因。22如甲所示为课本中用来测量电池电动势和内阻的电路图待电池的电动约为，内阻约。知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用：电流表：程为～内阻约电流表：量程为～，阻约为电压表V：量程为

，内阻约为滑动变阻器R：最大阻值，定电流为2A定值电：值为，定电流为定值电：值，定电流为如果用图甲电路来测量电池电动势和电阻压表量程较小不能满足测量的要求，某同学在甲图中加上定值电阻改成了乙图进行实验准确地测量出了电池的电第4页，共页

2动势和电阻，回答以下问题：2在乙中电流表应，值电阻应选_____。该学经过多次测量并记录对应的电流表示数I

和电压表示数用些数据在图丙中画出了图由得出电池的______池的电动结果保留两位小。日12分我国首次火星探测任发射成功，迈出深空探测崭新一步。假设在火星上做了如图所示的实验光的圆锥顶用长为的线悬挂一质量为的球，圆锥顶角。圆锥和一起以周期匀速转动时，球恰好对锥面无压力。已知火星质量为地球质量的，星半径为地球半径的，球表面的重力加速度102100

2

，，忽略星球的自转。求：火表面的重力加速度g细对小球的拉力F；圆和球一起匀速转动的周期。在术界，风洞喻为“飞行器的摇篮”，流传着“有什么样的风洞，才能有什么样的飞机、飞船、火箭、导弹”的说法。风洞可产生方向、大小都可以调节控制的各种风力。如图甲所示为风洞里模拟实验的示意图，一直细杆倾斜放置，一个质量为2的球穿在细杆上，风对小球作用力竖直向上、大小恒定不变，细杆与水平面夹角为球与细杆之间的动摩擦因数𝑡时刻开始，小球获得沿杆向上的初速度图如图乙所示10，。：风的小；若2时闭风洞撤去风力，小球从计时开始向上运动的最大距离。第5页，共页

3𝑒𝐵3𝑒𝐵𝑑正离子对撞机是一个使正负电子产生对撞的设备图所示为一种高能正负电在不同位置对撞的装置。在关于轴称间距为的MN之存在两个有匀强磁场，其中平行于轴JK方区域磁场垂直纸面向外JK上方Ⅱ域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为B。在轴有两台直线加速器1直线加速器，关于轴对称，且末端刚好与PQ的边界对齐。质量为、荷量为e的正电通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN边进入磁场。为实现正、负电子在Ⅱ区域的上实现对心碰撞速方向刚好相，据入射速度的变化，可调节JK与轴间的距离h，计粒子间的相互作用及正负电子的重力，求：直加速器速的是正电子还是负电子；正负电子同时以相同速

进入磁场，仅经过直线JK一次，然后Ⅱ区域发生对心碰撞，试通过计算求出的小值；正负电子同时速度进入磁场，求正、负电子Ⅱ区域y轴发生𝑚对心碰撞的位置离O点的距离。第6页，共页

第7页，共页

答案和解析1.【答案】D【解析】解：、利略根据理想斜面实验推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点，提出了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，A错误；B、牛顿发现了万引力定律，卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力常量，故错误；C、仑通过实验研究提出了库仑定律，故C错；D、斯通过实验研究，发现了电流的周围存在磁场，即电流的磁效应，故D确。故选：D根据物理学史和常识进行解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。2.【答案】C【解析解由题意可知，据加速度的定义式，可得汽车的加速度为：

𝑠

则可知该车的值：故其新尾标应为40TFSI，故C正错。故选：。根据题意求得加速度，再根据题意求出值可确定新尾标的数值。本题以“50”为某品牌汽车的尾部标识为情景载体了加速直线运动的速度时间公式，关键是根据信息求得加速度是解的关键。3.【答案】【解析】解：、重时钩码所受向上的拉力大于重力，但重力不变，故错误；B、钩码运动过程，如果橡皮筋对手指的压力逐渐增大，则橡皮筋处于不断被拉伸的第8页，共页

3𝑎𝑏04𝑎𝑏𝑎𝑎𝑎𝑎𝑏𝑏𝑏𝑦𝑎𝑦𝑎𝑎𝑏𝑎𝑎𝑎16𝑎𝑏状态，所以钩码一定处于下3𝑎𝑏04𝑎𝑏𝑎𝑎𝑎𝑎𝑏𝑏𝑏𝑦𝑎𝑦𝑎𝑎𝑏𝑎𝑎𝑎16𝑎𝑏C、码下降到最低点时，钩码的速度为零，但此时钩码的拉力大于重力，处于超重状态，故误；D、码动过程中，如果橡皮筋对手指的压力逐渐增大，钩码所受拉力增大，当拉力小于重力时钩码处于失重状态，当拉力大于重力时钩码处于超重状态，故D错。故选：B。当物体加速度竖直向上时物体处于超重状态体加速度竖直向下时物体处于失重状态；橡皮筋对手指的压力逐渐增大时，橡皮筋被拉伸，钩码下降。本题主要考查超重与失重注橡皮筋拉力增大时钩码并不一定处于超重状态根据拉力与重力大小的比较进行判断。4.【答案】C【解析】解：、抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的高度之比为：，根据小球下落得高度

2

2可得下落时间之比：，A错；4B运在水平向上做匀速直线运动发球机出球口与墙面间水平距离相等，由：解得：，错误；3C、墙前速度变化量分别为eq\o\ac(△,)

𝑎𝑏

𝑏碰墙前速度变化量之比为

eq\o\ac(△,𝑣)

34

，故C正；D、球碰墙时竖直方向速度大小分别为

𝑎𝑦𝑏

𝑏

，即：

𝑦𝑏

34碰墙时速度与墙之间的夹角的正切值为：𝑎𝑦𝑎𝑡𝑎𝑏

𝑏𝑦𝑏联立可得：

tan

，故D错。故选：。平抛运动在水平方向上做匀速直线运动竖直方向上做自由落体运动根据高度之比第9页，共页

𝐸𝑞求出下落时间之比，由水平距离相等可求初速度之比，根据速度变化eq\o\ac(△,)可解𝐸𝑞碰墙前速度变化量之比合行四边形定则求出小球碰墙时速度与墙之间的夹角的正切值之比，本题中要注意水平射程是不变的。本题考查平抛运动，关键要掌握研究的方法：运动的分解法，要掌握水平方向和竖直方向的运动规律，结合几何关系解答。5.【答案】【解析解A沿着电场线的方向电势渐减少电势低于B点电势错，、电场线的密表示场强的大小A处场线密集，所以电场强度大，根据牛顿第二定律得，尘埃在点的加速度大于在B的加速度，所以该过程不可能做𝑚匀减速直线运动，故B正，C错，D、埃迁移过程中电场力做正功，所以电势能减小，故D错误，故选：B。电场线的疏密程度表示电场强度的大小据电场强度的大小可判断加速度的大小据电荷的做功可判断电势能的大小变化。需要注意电场线的疏密表示场强的大小，电场力做正功，电势能减小。6.【答案】BC【解析】解：、若横轴表时间，纵轴表示加速度a直线与横轴所围面积表示速度的变化量，故一定可以求得物体的速度变化eq\o\ac(△,)，A错正确；CD、若横轴表示位移x纵轴表示合外力F，定可以求得合外力做的功W根据动能定理可求得动能的变化量，故正确D错；故选：BC图线与横轴围成的面积表示什么，采用微元极限的思想，先分成无数小段，认为每一小段中纵轴表示的物理量不变从得出矩形面积的物理意义据极限的思想得出整个面积表示的含义，明确斜率的含义。解决本题的关键掌握极限微元思想在物理学习中的运用够触类旁通如道图线围成的面积表示的含义，图围成面积表示的含义等。第10页，共15页

𝑁𝑘𝑘2𝑟22𝑏2𝑏0𝑘0𝑘𝑟𝑘𝑁𝑘𝑘2𝑟22𝑏2𝑏0𝑘0𝑘𝑟𝑘𝑘【解析】解：依题意知，两条磁在导线处产生的合磁场竖直向上，根据左手定则知，长直导线受到的安培力水平向右板和磁铁始终处于静止状态两条形磁铁和木板的总重力为G，木板对面的压力等于G又因长直导线受到的安培力水平向右，所以磁铁和长木板有向左运动的趋势，故木板受到的摩擦力水平向右。故BC误，D正确。故选：D先判断导线处合磁场的方向再据左手定则判断长直导线的受力方向而据木板和磁铁的运动趋势判断它们受到的静摩擦力的方向．解答此题的关键是判断合磁场的方向合左手定则和摩擦力的有关知识便可顺利解答此题．8.【答案】BC【解析】解：小球在轨道最低点，由重力mg和支持力的力提供向心力，根据牛顿第二定律得

′−

2𝑟根据牛顿第三定律，可知小球对轨道压力为′结合动能的表达

2

2

，整理可得

的函数关系为：

𝑘A、根据数学知识知，小球的质量，A错；B、根据图象的斜𝑘，圆轨道的半径为𝑟，正确；𝑟𝑏CD、结合，，整理得𝑟𝑏

𝑘根据竖直面内圆周运动的临界条件，可得小球通过最高点的最小速度为𝑣√𝑟由机械能守恒定律得

⋅2𝑟22联立解得小球在最低点的最小动能为5𝑏为：

2𝑏22

𝑏，P点横坐标当

𝑏时𝑏𝑏

，即P点纵坐标为，故C正D错。故选：BC小球在轨道最低点时重力和持力的合力提供向心力根据向心力公式和动能与速第11页，共15页

𝑘𝑘𝐶𝐴𝐶2整理得：𝑖𝑛度的关系，得到与的𝑘𝑘𝐶𝐴𝐶2整理得：𝑖𝑛本题以“飞车”节目是某马戏团表演的压轴戏为情景载体了竖直面内圆周运动问题决题的关键是要根据向力公式和动能的表达式得与的系式据数学知识分析图象的斜率、截距的意义。9.【答案】墨A对的速度不为零【解析】解：由匀变速直线运动的推eq\o\ac(△,)可知，当地的重力加速度为：

𝐶𝐷𝐴𝐵𝐷𝐶42

42

22.38×10

2

；设墨线时铝棒的速度𝐴过程，由动能定理得：

某线除A对应的铝棒速度为从A到某墨线

2𝐴，𝐴图不过原点是因0造的，即墨线A对应的速度不为零造成的。𝐴故答案为：；墨线A对的速度不为零。根匀变速直线运动的推eq\o\ac(△,)𝑥𝑡

求出当地的重力加速度。根动能定理求出图象的函数表达式，根据表达式分析答题。本题考查了验证机械能守恒定律实验解实验原理是解题的前提用变速直线运动的推论即可解题。【案𝐴【解析】解：干电池的电动势约，路最大电流为零点几安，电流表应选择由图可知电最大值约为故小电阻约

，得故定值电阻选择𝑖𝑛

；根闭合电路欧姆定律可得：，由图象可知，当电流𝐼时压0.850.5时压0入数据立解得，。故答案为：；；；。实中要能保证安全和准确性选择电表与滑动变阻器。第12页，共15页

00𝐺𝑀𝑚02𝑀𝑚2𝜋0根闭合电路欧姆定律列出表达式，再图找出两组数据，立方程求解即可。00𝐺𝑀𝑚02𝑀𝑚2𝜋0本题考查了测电源电动势与内阻实验择了实验器材的选择与实验数据处理要掌握实验器材的选择原则，明确应用图象法处理实验数据的方法。【案解设球的质量为，半径，火星的质量为，径为，由于忽略星球的自转，对于质量为的物体，由万有引力定律可得：在地球上：在火星上：

02

𝑚0𝑚可得：𝑚/小做圆周运动时受到重力和绳子的拉力，设绳子的拉力为F，竖直方向上⋅𝑚由于，代入据可得水方向上小球受到的重力与绳子拉力的合力提供小球做圆周运动的向心力得⋅𝑖𝜃𝑚⋅

𝜋2

⋅𝐿可得：

𝜋

答：火表面的重力加速度𝑚/；细对小球的拉力F为；圆和球一起匀速转动的周期为

。【解析根万有引力定律，结合二者的质量与半径的系即可求出火星表面的重力加速度g；对球进行受力分析，结合力的合成与分解即可求出细线对小球的拉力F小做圆周运动的线的向心力是由线的拉力在水平方向的分力提供的，写出向心力的表达式，结合牛顿第二定律即可求出圆锥和球一起匀速转动的周期。本题把牛顿第二定律、万有引力定律、匀速圆周运动等知识综合了起来，有一定的难度．要求能够进行正确的受力分析，搞清楚什么力提供向心力，这是解题的关键．【案】解：由象可知，

𝑚/，𝑚/

，沿杆方向上，对小球由牛顿第二定律得：𝑚𝑖𝑚𝑚第13页，共15页

1022222122√代入数据得1022222122√

𝑚𝑎𝑚𝑔𝑠𝑖𝑛𝜃𝜇𝑚𝑔𝑐𝑜𝑠𝜃sin𝜃𝜇cos𝜃

末球速度：0

𝑎𝑚/𝑠22𝑚/10𝑚/𝑠末小球的位移大小：

2

𝑎

2代入数据得

6×2𝑚

2

×2

𝑚𝑚2s后对小球由牛顿第二定律得𝑚𝑔𝑖𝑛𝜃𝜇𝑚𝑚代入数据得𝑔𝑠𝑖𝑛𝜃𝜇𝑔𝑐𝑜𝑠𝑚/𝑠

𝑚/2

𝑚/22s后斜细杆向上运动的位移大小

2𝑎

6

𝑚𝑚小球向上运动到最高点距出发点的距离为

𝑚𝑚=21𝑚2答：风的小为；若2时闭风洞撤去力，小球从计时开始向上运动的最大距离为。【解析根图的的纵