吉林省长春市外国语学校2019届高三物理上学期期末考试试题（含解析）.doc

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1、- 1 -长春外国语学校 2018-2019 学年第一学期期末考试高三年级物理试卷（理科）一、单项选择题1.如图所示， M、 N 两点分别放置两个等量异种电荷， P 为 MN 连线的中点， T 为连线上靠近 N的一点， S 为连线的中垂线上处于 P 点上方的一点。把一个电子分别放在 P、 S、 T 三点进行比较，则 ( )A. 电子从 T 点移到 S 点，电场力做负功，动能减小B. 电子在 P 点受力最小，在 T 点电势能最大C. 电子在 S 点受力最小，在 T 点电势能最大D. 电子从 P 点移到 S 点，电场力做正功，动能增大【答案】C【解析】【分析】明确等量异号电荷的电场线和等势面的分布

2、图象，知道电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线与等势面垂直，沿着电场线方向电势逐渐降低，负电荷在高电势处电势能小【详解】等量异号电荷的电场线和等势面的分布图象如图所示，电场线的疏密程度表示电场强度的大小，在 P、S、T 三点中，S 位置电场线最稀疏，故场强最小的点是 S 点。故电荷在S 点受到的电场力最小；S、P 两个点在一个等势面上，电势相等；沿着电场线电势逐渐降低，故 P 点电势高于 T 点电势；故电势最低的点是 T 点，负电荷放在电势低处的电势能大，故放在 T 点处电能最大，放在 AC 上电势能相等；故 C 正确，B 错误。电子从 T 点移到 S 点，电势能减小，则电场力做正- 2

3、 -功，动能增加，选项 A 错误；电子从 P 点移到 S 点，电场力不做功，动能不变，选项 D 错误；故选 C。【点睛】本题关键是要能够画出等量异号电荷的电场线和等势面分布图，要注意明确电场线的疏密表示电场的强弱，而沿着电场线，电势逐渐降低2.中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。预计2020 年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知 a、 b、 c 三颗卫星均做圆周运动， a 是地球同步卫星，则下面说法中正确

4、的是（ ）A. 卫星 a 的角速度小于 c 的角速度B. 卫星 a 的加速度大于 b 的加速度C. 卫星 a 的运行速度大于第一宇宙速度D. 卫星 b 的周期大于 24h【答案】A【解析】【详解】A、由万有引力提供向心力 ，得： ，则半径大的角速度小，A 正确； B、 ，半径大的加速度小，B 错误；C. 第一宇宙速度为近地卫星的运行速度，所有卫星的运行速度都小于或等于它，C 错误； D、 a 的周期为 24h,由 ，半径相同周期相同，则 b 的周期为 24 小时，D 错误。故选：D。3.如图所示，是一质量为 m=2kg 的物体，从 t=0 时开始做直线运动的 v-t 图线那么，下列选项中正确的

5、是 （ ）- 3 -A. 在 06 内，物体离出发点最远为 30mB. 在 06 内，物体经过的位移为 40mC. 在 04 内，物体的动量变化为 20kgm/sD. 在第 46 内，物体所受的合外力的冲量为20Ns【答案】C【解析】【详解】A. 前 5s 内质点一直沿正方向运动，后 1s 内沿负方向运动，所以在 5s 末质点离出发点最远，最远距离为 S= m=35m.故 A 错误； B. 根据 v-t 图像的面积等于物体的位移，在 06 内，物体经过的位移为 x= m-m=30m，故 B 错误；C. 在 04 内，物体的动量变化为p=mv-0=210-0kgm/s=20 kgm/s，故 C

6、正确； D. 根据动量定理，在第 46 内，物体所受的合外力的冲量等于动量的变化量为 I=210-210 kgm/s =-40 kgm/s =-40Ns.故 D 错误。故选： C4.用如图的装置研究光电效应现象，当用能量为 3.0eV 的光子照射到光电管上时，电流表 G的读数为 0.2mA，移动变阻器的触点 c，当电压表的示数大于或等于 0.7V 时，电流表读数为0，则 （ ）A. 电键 K 断开后，没有电流流过电流表 GB. 所有光电子的初动能为 0.7eV- 4 -C. 光电管阴极的逸出功为 2.3eVD. 改用能量为 1.5eV 的光子照射，电流表 G 也有电流，但电流较小【答案】C【解

7、析】【分析】电键 S 断开，只要有光电子发出，则有电流流过电流表该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于 0.7V 时，电流表示数为 0，知道光电子点的最大初动能为0.7eV，根据光电效应方程 EKm=h-W 0，求出逸出功改用能量为 1.5eV 的光子照射，通过判断是否能发生光电效应来判断是否光电流【详解】电键 S 断开后，用光子能量为 3.0eV 的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则仍然有电流流过电流表。故 A 错误。该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于 0.7V 时，电流表示数为 0，知道光电子点的最大初动能为 0.7eV，但不是所有光

8、电子的初动能为 0.7eV；根据光电效应方程 EKm=h-W 0，W 0=2.3eV故 C 正确，B错误。改用能量为 1.5eV 的光子照射，由于光电子的能量小于逸出功，不能发生光电效应，无光电流。故 D 错误。故选 C。【点睛】解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及光电效应方程 EKm=h-W 0二、多项选择题 5.如图所示，在半径为 R 的圆形区域内，有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为 B，AC 为圆的直径。一质量为 m、电荷量为 q 的粒子从 A 点射入磁场区域，速度方向与 AC 夹角为 ，粒子最后从 C 点离开磁场。下列说法正确的是( )A. 该粒子带正电荷B. 粒子速度大小为C. 粒

9、子速度大小为D. 粒子在磁场中运动时间为【答案】ABD- 5 -【解析】由左手定则可知，该粒子带正电荷，运动轨迹如图由几何关系可得 ，粒子做圆周运动的半径为 ，根据 可得粒子速度大小为 ，粒子在磁场中运动时间为 ，故 AC 错误，BD 正确；故选 BD。6.如图所示,图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为 l,磁场方向垂直纸面向里.abcd 是位于纸面内的梯形线圈, ad 与 bc 间的距离也为 l.t=0 时刻, bc 边与磁场区域边界重合（如图）.现令线圈以恒定的速度 v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿abcda 的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电

10、流 I 随时间 t 变化的图线可能是【答案】B【解析】A、D、开始时 bc 边进入磁场切割磁感线，根据右手定则可知，电流方向为逆时针，即为负方向，故 A 错误；当 bc 边开始出磁场时，回路中磁通量减小，产生的感应电流为顺时针，- 6 -方向为正方向，故 D 错误，B、C、开始时 bc 边进入磁场切割磁感线，根据感应电动势大小公式： E=Blv 可得，有效切割长度越来越长，感应电动势增大，故感应电流越来越大，且电流方向为负方向；当 bc 边开始出磁场时，根据感应电动势大小公式： E=Blv 可得，切割长度越来越长，感应电动势增大，故感应电流越来越大，且电流方向为正方向故 B 正确，C 错误故选

11、 B.【点评】对于图象问题可以通过排除法判断，本题关键要理解感应电动势公式 E=Blv 中， l是有效切割长度，并掌握右手定则或楞次定律【此处有视频，请去附件查看】7.如图所示，一列简谐横波在某一时刻的波的图象，A、B、C 是介质中的三个质点，已知波是向 x 正方向传播，波速为 v=20m/s，下列说法正确的是（ ）A. 这列波的波长是 10cmB. 质点 A 的振幅为零C. 质点 B 此刻向 y 轴正方向运动D. 质点 C 再经过 0.15s 通过平衡位置【答案】CD【解析】【分析】波动图象反映质点的位移随空间位置的变化，能直接读出波长和振幅；简谐运动中，各振动质点的振幅都相同；运用波形的平

12、移法判断质点的振动方向；由波速公式求出周期，分析质点 C 再经过 0.15s 的位置；【详解】A、由图知：这列波的波长是 ，故 A 错误；B、图示时刻 A 点的位移为零，但振幅为 ，故 B 错误；C、简谐横波向 x 正方向传播，波形向右平移，则知质点 B 此刻向 y 轴正方向运动，故 C 正确；- 7 -D、该波的周期为 ，则 ，则知质点 C 再经过 通过平衡位置，故D 正确。【点睛】本题采用波形平移法研究质点的运动情况，是经常运用的方法，注意简谐运动中，各振动质点的振幅都相同。8.在如图所示的含有理想变压器的电路中，变压器原、副线圈匝数比为 20：1，图中电表均为理想交流电表，R 为光敏电阻

13、（其阻值随光强增大而减小） ，L l和 L2是两个完全相同的灯泡原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压 u，不计导线的电阻，下列说法正确的是（ ）A. 交流电的频率为 50HzB. 电压表的示数为 220VC. 当照射 R 的光强增大时，电流表的示数变大D. 若 Ll的灯丝烧断后，电压表的示数会变大【答案】AC【解析】【分析】由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比，输入、输出功率之比和闭合电路中的动态分析类似，可以根据 R 的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，在根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况；【详解】A、原线圈接入如图乙所示的交流电

14、，由图可知： ，所以频率为：，故 A 正确；B、原线圈接入电压的最大值是 ，所以原线圈接入电压的有效值是 ，理想变压器原、副线圈匝数比为 ，所以副线圈电压是 ，所以电压表的示数为 ，故 B 错误；C、R 阻值随光强增大而减小，根据 知，副线圈电流增加，副线圈输出功率增加，根据能量守恒定律，所以原线圈输入功率也增加，原线圈电流增加，所以 A 的示数变大，故 C 正确；- 8 -D、当 的灯丝烧断后，变压器的输入电压不变，根据变压器两端电压之比等于匝数之比可知输出电压也不变，故电压表读数不变，故 D 错误。三、实验题9.（1）图 a 为多用电表的示意图，其中 S、K、T 为三个可调节的部件，现用此

15、电表测量一阻值约 2000 的定值电阻的阻值。测量的某些操作步骤如下：首先应该进行机械调零，调节可调部件_，使电表指针停在_位置。调节可调部件 K，使它的尖端指向_位置。将红、黑表笔分别插入“” “”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件_，使电表指针停在_位置。将红、黑表笔笔尖分别接触待测电阻器的两端，当指针摆稳后，表头的示数如图 b 所示，得到该电阻的阻值为_。测量完毕，应调节可调部件 K，使它的尖端指向 OFF 或交流 500V 位置。（2）若提供以下器材测量阻值约 2000 定值电阻的阻值：待测电阻 ；电源 E（电动势 6V，内阻不计） ；滑动变阻器（最大电阻值为 20） ；电流表 A（量程

16、为 1mA，内阻约为 50） ；电压表 V1（量程为 15V，内阻约为 10k） ；电压表 V2（量程为 200mV，内阻为 1k） ；- 9 -定值电阻 ；开关一个，导线若干。请选择合理的器材，尽可能减小实验误差，设计出测量电阻的电路图，画在下面_ 。选用的器材有：_。【答案】 (1). (1)S； (2). 电流表电压表零刻线或左边零刻线； (3). X100； (4). T； (5). 右侧的欧姆档零刻线； (6). 2200 (7). 如图所示：(8). （2）待测电阻 、电源 E、滑动变阻器 R、电流表 A、电压表 、定值电阻 、开关一个、导线若干；【解析】【分析】（1）多用电表测量

17、电阻时，先进行机械调零，需将选择开关旋到殴姆档某一位置，再进行欧姆调零，殴姆调零后，测量电阻读出示数，注意示数是由刻度值与倍率的乘积；（2）测电阻阻值要测出通过电阻的电流与电阻两端电压，根据提供的实验器材选择合适的实验器材，然后根据实验原理作出电路图；【详解】 （1）多用电表的使用首先进行机械调零：调节可调部件 ，使电表指针停在电流表、电压表的零刻度（或表盘左边的零刻度）的位置；选择合适的档位：因电阻约为 2000 欧姆，则选择100 即可；选档后进行欧姆调零：将红、黑表笔分别插入“+” 、 “-”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件 ，使电表指针指向右侧的欧姆档零刻线；图示读数为： ；（2）电源

18、电动势为 6V，如果用电压表 测电压，则读数误差太大，因此应选用电压表 ，由于电压表 的量程太小，可以把定值电阻 与电压表 串联扩大其量程，故选用的器材为：待测电阻 、电源 E、滑动变阻器 R、电流表 A、电压表 、定值电阻 、开关一个、导线若干；由题意可知，待测电阻阻值远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，待测电阻阻值远大于- 10 -滑动变阻器最大阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示：【点睛】对于欧姆表的使用，明确要选择合适的档位并每次换档后要进行欧姆调零；对于设计实验电路图，知道实验原理是解题的前提，根据题干的实验器材与实验原理正确选择电压表、确定滑动变阻

19、器与电流表的接法是解题的关键。四、计算题10.如图所示，是某兴趣小组举行遥控赛车比赛示意图。一质量为 m 的小赛车从水平轨道的A 点由静止出发，沿着动摩擦因数为 的水平直线运动 L 后，从 B 点进入竖直光滑、半径为R 的半圆形轨道，并通过最高点 C 完成比赛其中，B 点是半圆轨道的最低点，也是水平轨道与竖直半圆轨道的平滑相切点。赛车通电后以额定功率 P 起动，重力加速度为 g。现要完成赛车的比赛。求(1)赛车电动机工作的最短时间；(2)赛车从最高点 C 飞出的最大距离。【答案】 （1） （2） 【解析】【详解】(1)当赛车恰好过 C 点时在 B 点对轨道压力最小，赛车在 C 点对有：mg=m

20、解得 vC= 赛车从 A 到 C 的整个过程中，运用动能定理：pt-mgL-2mgR= 联立解得：t= ；- 11 -（2）赛车由 B 到 C 机械能守恒，平抛运动，水平方向：x m=vCt竖直方向：2R=赛车从 A 到 B，功率 P=FvmF=f=mg联立以上各式得：x m=【点睛】 （1）赛车恰好通过最高点，在最高点轨道对滑块的压力为 0，即重力恰好提供向心力，可以求出 vC，从 A 到 C 的整个过程中，运用动能定理可求最短工作时间；（2）赛车从 A 到 B，牵引力等于摩擦力时速度最大。由 B 到 C 机械能守恒。从 C 抛出运用平抛运动规律，联立即可求解最远距离11.如图甲所示， M、

21、 N 为水平面内平行放置的粗糙金属长直导轨，间距为 L0.5 m，导轨间接有阻值为 R2.0 的定值电阻，导轨平面处在竖直向下、磁感应强度大小为 B4.0 T的匀强磁场中一导体杆 ab 垂直 M、 N 置于导轨上，其质量为 m1.0 kg，长度也为 L，电阻为 r1.0 ，与导轨的动摩擦因数为 0.2，且跟导轨接触良好不计导轨电阻，重力加速度 g 取 10 m/s2.(1)若在 ab 杆上作用一个平行导轨方向的恒力 F 使其向右运动，恒力大小为 F10 N，求 ab杆可以达到的速度最大值 vm；(2)若用图乙所示的电动机通过轨绳来水平向右牵引 ab 杆，也可使 ab 杆达到(1)中的速度最大值

22、 vm，求电压表的示数 U(已知电动机内阻 r15.0 ，电压表和电流表示数恒定，且电流表示数为 I2.0 A，不计电动机的摩擦损耗)；(3)在(2)中的条件下，可认为 ab 杆从静止开始经时间 t1.5 s、位移 s7.5 m 后刚好达到最大速度 vm，求此过程中 ab 杆上产生的电热【答案】 （1）6m/s；（2）40V；（3）19J【解析】- 12 -【分析】（1）杆达到最大速度时，杆做匀速直线运动，处于平衡状态，由安培力公式求出安培力，然后由平衡条件求出杆的最大速度；（2）电动机对杆的拉力等于（1）中的拉力，由功率公式求出电动机的机械功率，然后求出电动机总功率，然后由功率公式求出电压表示数；（3）根据能量守恒定律列出方程即可求出；【详解】 （1）ab 杆受到的安培力： ，杆的速度达到最大 时，杆做匀速直线运动，由平衡条件得： ，代入数据解得： ；（2）电动机的输出功率为：电动机的热功率为：电动机消耗的总功率为：由 可知，电压表示数： ；（3）根据能量守恒定律可以得到：代入数据可以得到：由电路图可知： 。【点睛】本题考查了求速度、电压表示数，应用安培力公式、平衡条件、功率公式即可正确解题，解题时要注意，电动机是非纯电阻电路。- 13 -