鐵人中學(xué)2020級高三上學(xué)期期末階段考試 物理試題考試時間：90分鐘    總分：110分一、選擇題（單選題8道題，每道題4分，多選題9-12題，每道題5分，選不全3分）1．在平直公路上行駛的車和車，其位移-時間圖像分別為圖中直線和曲線，已知車的加速度恒定且，時直線和曲線剛好相切。下列說法正確的是（    ）A．車的速度大小為     B．時，車和車的距離為C．時，車在車前方處   D．內(nèi)，車比車多行駛2．如圖所示，斜面放置于粗糙水平地面上，物塊通過跨過光滑定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩與物塊連接，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對施加一水平力使緩慢地運動，使繩子偏離豎直方向一個角度（與斜面均保持靜止），在此過程中（    ）A．地面對斜面的摩擦力一直增大    B．繩對滑輪的作用力不變C．斜面對物塊的摩擦力一直增大    D．地面對斜面的支持力一直增大3．如圖空間存在水平方向的勻強電場（場強大小處處相等，方向處處相同），某同學(xué)用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為、帶電荷量為的金屬球懸于點，穩(wěn)定后，細(xì)線與豎直方向的夾角?，F(xiàn)用個與完全相同的不帶電金屬球同時與球接觸后移開，球再次穩(wěn)定后，細(xì)線與豎直方向的夾角變?yōu)?/span>，則的值為（    ）A．1     B．2     C．3     D．44．如圖所示，置于豎直面內(nèi)的光滑細(xì)圓環(huán)半徑為，質(zhì)量為的小球套在環(huán)上，一原長為的輕彈簧一端系于球上，另一端系于圓環(huán)最低點，圓環(huán)繞豎直直徑轉(zhuǎn)動，重力加速度為。若角速度由零開始緩慢增大，下列說法正確的是（    ）A．當(dāng)時，小球僅受兩個力的作用   B．當(dāng)時，彈簧恰好處于原長狀態(tài)C．當(dāng)時，彈簧一定處于壓縮狀態(tài)  D．當(dāng)足夠大時，小球能夠到達與圓心等高的位置5．我國計劃2030年左右進行載人登月計劃，載人登月計劃的核心技術(shù)是“繞、落、回”，先繞月球運行，然后軟著陸到月球表面，最后從月球表面返回地球。已知月球的質(zhì)量只有地球質(zhì)量的，月球半徑為地球半徑的，地球表面的重力加速度為，引力常量為。下列說法正確的是（    ）A．月球表面的重力加速度約為    B．登月火箭的發(fā)射速度應(yīng)大于C．飛船從高軌道變軌到低軌道時，機械能增大 D．若知道飛船近月環(huán)繞的周期，就可以求出月球的密度6．如圖，工廠利用皮帶傳輸機把貨物從地面運送到高處的平臺上，平臺離地面的高度一定。運輸機的皮帶以一定的速度順時針轉(zhuǎn)動且不打滑。將貨物輕輕地放在處，貨物隨皮帶到達平臺。貨物在皮帶上相對滑動時會留下劃痕。已知所有貨物與皮帶間的動摩擦因數(shù)為。若皮帶的傾角、運行速度和貨物質(zhì)量都可以改變，但始終滿足?？烧J(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力（    ）A．當(dāng)速度一定時，角越大，運送時間越短B．當(dāng)傾角一定時，改變速度，運送時間不變C．當(dāng)傾角和速度一定時，貨物質(zhì)量越大，皮帶上留下的痕跡越長D．當(dāng)傾角和速度一定時，貨物質(zhì)量越大，貨物和皮帶因摩擦產(chǎn)生的熱量越多7．在軸上有兩點電荷和，如圖所示為軸上各點電勢隨變化的關(guān)系，則以下說法正確的是（    ）A．與為等量異種電荷B．點電場強度與點的電場強度方向相反C．將一負(fù)點電荷從點移動至點，電場力先減小后增大D．將一負(fù)點電荷從點移動至點，電場力先做負(fù)功后做正功8．如圖所示的電路中，電源電動勢、內(nèi)電阻為，水平放置的平行板電容器與二極管連接，在兩板間一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。燈的電阻保持不變且等于，，滑動變阻器的最大值為，若的滑片向上滑動時，下列判斷正確的是（    ）A．液滴將向下加速運動  B．電源輸出的功率減小C．燈泡變亮     D．通過 的電流減小9．一輕質(zhì)彈簧兩端分別連著木塊和，靜止于光滑的水平面上。木塊被水平飛行的初速度為的子彈射中并鑲嵌在其中，已知木塊的質(zhì)量為，的質(zhì)量是的，子彈的質(zhì)量是的，則（    ）A．子彈擊中木塊后，與的共同速度為B．子彈擊中木塊后，與的共同速度為C．彈簧壓縮到最短時的彈性勢能為D．彈簧壓縮到最短時的彈性勢能為10． 如圖所示，電源電動勢、內(nèi)阻，電動機的內(nèi)阻，閉合開關(guān)后，標(biāo)有“”的燈泡恰能正常發(fā)光，則（    ）A．圖中理想電流表示數(shù)為     B．電源的輸出功率為C．內(nèi)電動機產(chǎn)生的熱量為    D．電動機的機械功率為11．實驗室常用的電流表是磁電式儀表，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲所示，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場均勻地輻向分布，如圖乙所示。當(dāng)線圈通以如圖乙所示的電流時（端電流方向為垂直紙面向外），下列說法不正確（    ）A．根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以知道被測電流的大小B．線圈在轉(zhuǎn)動過程中，它的磁通量在發(fā)生變化C．線圈中電流增大時，螺旋彈簧被扭緊，阻礙線圈轉(zhuǎn)動D．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖乙所示的位置時，安培力的作用使線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動12．應(yīng)用霍爾效應(yīng)可以測量車輪的轉(zhuǎn)動角速度，如圖所示為輪速傳感器的原理示意圖，假設(shè)齒輪為五齒結(jié)構(gòu)，且均勻分布，當(dāng)齒輪凸起部分靠近磁體時，磁體與齒輪間的磁場增強，凹陷部分靠近磁體時，磁體與齒輪間的磁場減弱。工作時，通過霍爾元件上下兩面通入電流，前后兩面連接控制電路。下列說法正確的是（    ）A．若霍爾元件內(nèi)部是通過負(fù)電荷導(dǎo)電的，則前表面比后表面的電勢低B．增大通過霍爾元件的電流，可以使控制電路監(jiān)測到的電壓變大C．控制電路接收到的電壓升高，說明齒輪的凹陷部分在靠近霍爾元件D．若控制電路接收到的信號電壓變化周期為，則車輪的角速度為二、實驗題（13題10分、14題6分，實驗題總分16分）13．色環(huán)電阻是在電阻表面涂上一定顏色的色環(huán)來代表這個電阻的阻值，不同顏色代表的數(shù)字如圖甲。四環(huán)電阻的第一環(huán)以及第二環(huán)分別表示電阻阻值的第一位和第二位有效值，第3環(huán)表示倍率，也就是第二位有效值后面零的個數(shù)，第四環(huán)表示阻值的誤差。（1）某同學(xué)找來一個四環(huán)電阻，發(fā)現(xiàn)第一色環(huán)顏色模糊無法辨別。于是用歐姆表粗測電阻的阻值，進而判斷第一色環(huán)的顏色。該同學(xué)將選擇開關(guān)置于“”擋位測量待測電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度很大。于是，該同學(xué)重新正確調(diào)整了倍率，再次測量，指針偏轉(zhuǎn)位置如圖丙所示。圖中指針位置的讀數(shù)為________；由此可以推斷第一色環(huán)的顏色為_________色。（2）為了較準(zhǔn)確測量的阻值，有以下一些器材可供選擇。電流表（量程，內(nèi)阻約）；電流表（量程，內(nèi)阻約）；電壓表（量程，內(nèi)阻很大）；電源（電動勢約為，內(nèi)阻約為）；定值電阻（，允許通過的最大電流為）；滑動變阻器（，允許通過的最大電流為）；滑動變阻器（，允許通過的最大電流為）；單刀單擲開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。實驗時要求測量范圍盡可能大，測量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確。①電流表應(yīng)選_________，滑動變阻器應(yīng)選_________（填器材的元件符號）。②請在圖丁的線框內(nèi)畫出測量電阻的實驗電路圖。（電路圖中要標(biāo)清楚器材元件符號）③按照上述實驗原理操作，獲取多組數(shù)據(jù)后作出電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)的關(guān)系圖像如圖戊所示。由圖可知待測電阻的阻值________．（結(jié)果保留1位小數(shù)）14．某實驗小組利用如圖所示裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒，跨過定滑輪的輕繩一端系著物塊，另一端穿過中心帶有小孔的金屬圓片與物塊相連，和質(zhì)量均為，的質(zhì)量為。鐵架臺上固定一圓環(huán)，圓環(huán)處在的正下方。開始時，與圓環(huán)間的高度為，、、由靜止開始運動，當(dāng)穿過圓環(huán)時，被擱置在圓環(huán)上。在鐵架臺、處分別固定兩個光電門，、之間的距離為，由數(shù)字計時器測出從運動到所用的時間為，已知承力加速度為。（1）穿過圓環(huán)后可以視為做_________直線運動；（2）為了驗證系統(tǒng)機械能守恒，該系統(tǒng)應(yīng)選擇_________（選填“和”或“、和”），則只需等式_____________________________成立，即可驗證系統(tǒng)機械能守恒。（用題中所測物理量的符號表示）三、計算題（15題10分、16題15分，17題17分）15．如圖所示，一質(zhì)量的小車靜置于光滑水平地面上，左側(cè)用固定在地面上的銷釘擋住。小車上表面由光滑圓弧軌道和水平粗糙軌道組成，與相切于，所對圓心角，長。質(zhì)量的小物塊從某一高度處的點以的速度水平拋出，恰好沿切線方向自點進入圓弧軌道，滑到點時剛好與小車達到共同速度。取，，忽略空氣阻力。（1）求、間的水平距離；（2）求小物塊從滑到所用時間；16．電磁阻尼技術(shù)經(jīng)常用于列車剎車過程，某同學(xué)設(shè)計了如圖裝置研究電磁阻尼，某光滑金屬導(dǎo)軌由水平平行軌道和豎直四分之一圓軌道組成，水平平行軌道、相距，軌道左端用阻值的電阻相連。水平軌道的某區(qū)域內(nèi)有方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小的勻強磁場?，F(xiàn)有一根質(zhì)量、電阻的金屬桿以的初速度沿水平導(dǎo)軌從左端沖入磁場，離開磁場后沿豎直圓軌道上升的最大高度，設(shè)金屬桿與軌道接觸良好，并始終與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌電阻忽略不計，且不考慮返回情況，重力加速度取。求：（1）金屬桿剛進入磁場時，通過金屬桿的電流大小和方向；（2）整個過程電阻上產(chǎn)生的焦耳熱；（3）磁場區(qū)域的長度。17．如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系的第二、第三象限內(nèi)有一垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為的勻強磁場區(qū)域，點坐標(biāo)為，點坐標(biāo)為，點坐標(biāo)為．在直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，加上方向沿軸正方向、場強大小為的勻強電場，在處垂直于軸放置一平面熒光屏，其與軸的交點為．粒子束以相同的速度由、間的各位置垂直軸射入，已知從軸上的點射入磁場的粒子在磁場中的軌跡恰好經(jīng)過點．忽略粒子間的相互作用，不計粒子的重力．（1）求粒子的比荷；（2）求粒子束射入電場的縱坐標(biāo)范圍；（3）從什么位置射入磁場的粒子打到熒光屏上距點最遠(yuǎn)？求出最遠(yuǎn)距離．    鐵人中學(xué)2020級高三上學(xué)期期末階段考試物理參考答案一、選擇題123456789101112CABBDDCBACBCBDABD二、實驗題（每空2分，總分16分）13題：17    棕            16.314題：（1）勻速    （2）、和    三、計算題（詳細(xì)答案附后）15．【答案】解：（1）導(dǎo)體棒剛進入磁場時，切割磁感線產(chǎn)生的電動勢；感應(yīng)電流：由右手定則知感應(yīng)電流方向從沿桿流向；（2）導(dǎo)體棒整個運動過程，根據(jù)能量守恒定律：得：所以電阻產(chǎn)生的焦耳熱；（3）設(shè)通過磁場時的電量為，在磁場中運動的距離為，剛離開磁場時的速度為，離開磁場運動到最高點的過程中，根據(jù)動能定理：得：在磁場中的運動過程，根據(jù)動量定理：又因為：解得。16．【答案】解：（1）小物塊做平拋運動，由平拋運動的規(guī)律得：，， 代入數(shù)據(jù)解得：；（2）物塊在小車上段滑動過程系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律得：，由能量守恒定律得：對物塊，由動量定理得：代入數(shù)據(jù)解得：；（3）有銷釘時滑塊的機械能守恒，由機械能守恒定律得：由幾何關(guān)系得：、間的水平距離：由動能定理得：，若拔掉銷釘，小車向左運動達最大位移時，速度為0，此時物塊速度為對系統(tǒng)，由能量守恒定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：； 答：（1）、間的水平距離為；（2）小物塊從滑到所用時間為；（3）小車向左運動到最大位移年時滑塊離小車左端的水平距離為。17．【答案】【小題1】由題意可知，粒子在磁場中的軌跡半徑為由牛頓第二定律得故粒子的比荷【小題2】能進入電場中且離點上方最遠(yuǎn)的粒子在磁場中的運動軌跡恰好與邊相切，設(shè)粒子運動軌跡的圓心為點，如圖所示．由幾何關(guān)系知則即粒子離開磁場進入電場時，離點上方最遠(yuǎn)距離為所以粒子束從軸射入電場的范圍為【小題3】假設(shè)粒子沒有射出電場就打到熒光屏上，有所以，粒子應(yīng)射出電場后打到熒光屏上粒子在電場中做類平拋運動，設(shè)粒子在電場中的運動時間為，豎直方向位移為，水平方向位移為，則水平方向有豎直方向有代入數(shù)據(jù)得設(shè)粒子最終打在熒光屏上的點距點為，粒子射出電場時與軸的夾角為，則有當(dāng)時，即時，有最大值由于，所以的最大值，粒子射入磁場的位置為
 

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