湖北省2019届高三物理期末考试试卷新人教版

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2019- ‎-2020学年度高三年级期末考试物理试题 ‎ ‎ ‎ 二、选择题：本大题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎14.如图所示，一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态，球的半径为R.质量为m的蚂蚁只有在离桌面高度大于或等于时，才能停在碗上。那么蚂蚁和碗面间的最大静摩擦力为（ ）‎ A．0.6mg B． ‎ C． D．‎ ‎15.下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图v的箭头所示，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线.则其中可能正确是：( )‎ ‎16. 甲是在地球表面附近运行的近地卫星，乙是地球的同步卫星，已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，地球自转周期为T，乙运行高度为h，甲、乙的轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是( )‎ A．甲的线速度为，乙的线速度为 B．甲、乙的向心加速度均为零 ‎ C. 甲、乙均处于完全失重状态 ‎ D．甲、乙的运动周期均为T ‎17.如图所示，竖立在水平地面上的轻弹簧下端固定.一铁块从它的正上方自由下落，从铁块开始接触弹簧到铁块第一次速度为零的过程中 A．弹簧的弹力对铁块先做正功后做负功 B．铁块的合外力先做正功后做负功 C．铁块动能最大时，弹簧的弹性势能最小 D．铁块的重力势能的减少量大于弹簧的弹性势能的增加量 ‎18.意大利著名物理学家伽利略开科学实验之先河，奠定了现代物理学的基础.图示是他做了上百次的铜球沿斜面运动的实验示意图.关于该实验，下列说法中正确的是 8‎ A．它是伽利略研究自由落体运动的实验 B．它是伽利略研究牛顿第一定律的实验 ‎ C．伽利略设想，图中斜面的倾角越接近90°，小球沿斜面滚下的运动就越接近自由落体运动 D．伽利略认为，若发现斜面上的小球都做匀加速直线运动，则自由落体运动也是匀加速直线运动 ‎19. 物体在x轴上做直线运动，则上下两图对应关系正确的是(图中F表示物体所受的合外力，a表示物体的加速度，v表示物体的速度，x表示物体的位移，C、D图中曲线为抛物线)‎ ‎20.在光滑绝缘的水平桌面上，存在着方向水平向右的匀强电场，电场线如图中实线所示。一带正电、初速度不为零的小球从桌面上的A点开始运动，到C点时，突然受到一个外加的水平恒力F作用而继续运动到B点，其运动轨迹如图中虚线所示，v表示粒子在C点的速度。则下列判断中正确的是 ( ) A. 小球在A点的电势能比在B点的电势能小 B. 恒力 F的方向可能水平向左 C. 恒力F的方向可能与v方向相反 D. 在 A、B两点小球的速率不可能相等 ‎ ‎21. 如图所示，有理想边界的直角三角形区域abc内部存在着两个方向相反的垂直纸面的匀强磁场，e是斜边ac上的中点，be是两个匀强磁场的理想分界线.现以b点为原点O，沿直角边bc作x轴，让在纸面内与abc形状完全相同的金属线框ABC的BC边处在x轴上，t=0时导线框C点恰好位于原点O的位置.让ABC沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场，现规定逆时针方向为导线框中感应电流的正方向,在下列四个i-x图象中，能正确表示感应电流随线框位移变化关系的是 ( )‎ 8‎ ‎22. （6分）如图甲所示，2011年11月3日凌晨，我国“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器首次成功实现了空间交会对接试验，这是我国载人太空飞行的又一个里程碑.设想在未来的时间里我国已经建立了载人空间站，空间站绕地球做匀速圆周运动而处于完全失重状态，此时无法用天平称量物体的质量.某同学设计了在这种环境中测量小球质量的实验装置，如图乙所示：光电传感器B能够接受光源A发出的细激光束，若B被挡光就将一个电信号给与连接的电脑.将弹簧测力计右端用细线水平连接在空间站壁上，左端栓在另一穿过了光滑水平小圆管的细线MON上，N处系有被测小球，让被测小球在竖直面内以O点为圆心做匀速圆周运动.‎ ‎(1)实验时，从电脑中读出小球自第1次至第n次通过最高点的总时间t和测力计示数F，除此之外，还需要测量的物理量是：________________________________.‎ ‎(2)被测小球质量的表达式为 m=____________________________〔用(1)中的物理量的符号表示〕.‎ ‎23. （9分）某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电压表（内阻很大）、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示．‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ R（Ω）‎ ‎2.0‎ ‎4.0‎ ‎6.0‎ ‎8.0‎ ‎10.0‎ U（V）‎ ‎1.00‎ ‎1.19‎ ‎1.27‎ ‎1.31‎ ‎1.35‎ U/R（A）‎ ‎0.50‎ ‎0.30‎ ‎0.21‎ ‎0.16‎ ‎0.13‎ 8‎ ‎（1）根据表中提供的数据，若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作 图象； ‎ A. B. C. D.‎ ‎（2）根据（1），利用测得的数据，在坐标纸上画出适当的图象； ‎（3）由（2）中作出的图象可知，该电池的电动势E= V，内阻r= Ω ‎ ‎（14分）如图甲所示，质量=2kg的物体在水平面上向右做直线运动．过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得图象如图乙所示．取重力加速度.求：‎ ‎(1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数 ‎(2) 10s末物体离a点的距离.‎ ‎25.（15分）如图所示，竖直面内的正方形导线框ABCD、abcd的边长均为l、电阻均为R，质量分别为2m和m,它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面向里的匀强磁场. 开始时ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合，abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为l. 现将系统由静止释放，当ABCD刚全部进入磁场时，系统开始做匀速运动. 不计摩擦和空气阻力，求：‎ ‎（1）系统匀速运动的速度大小.‎ ‎（2）两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热.‎ 8‎ ‎（3）线框abcd通过磁场的时间.‎ ‎26．（18分）如图所示，虚线MO与水平线PQ相交于O，二者夹角θ=30°，在MO左侧存在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场，MO右侧某个区域存在磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场，O点处在磁场的边界上.现有一群质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以速度v()垂直于MO从O点射入磁场,所有粒子通过直线MO时，速度方向均平行于PQ向左.不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，求：‎ ‎（1）速度最大的粒子自O点射入磁场至返回水平线POQ所用的时间.‎ ‎（2）磁场区域的最小面积.‎ 8‎ ‎2019--2020学年度高三年级期末考试 物理试题参考答案及评分建议 ‎ 题号 ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ ‎18‎ ‎19‎ ‎20‎ ‎21‎ 答案 ‎ A AB ‎ C B ACD BD B D ‎22. （1）小球圆周运动半径r (2分),‎ ‎（2） (4分) ‎ ‎23.⑴A(3分)‎ ‎⑵见右图(2分)‎ ‎(3) 1.46V~1.48V (2分) ， 0.90~1.00 (2分)‎ ‎24. （14分）‎ 解：(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1，则由图得 a1＝2 m/s2 ①（1分）‎ 根据牛顿第二定律，有 ②（2分）‎ 设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2，则由图得 a2＝1m/s2③（1分）‎ 根据牛顿第二定律，有 ④（2分）‎ 解①②③④得：（1分） μ=0.05（2分）‎ ‎ (2)设10s末物体离a点的距离为d, d应为图与横轴所围的面积 则：，负号表示物体在a点以左（6分）‎ 注：未说负号意义不扣分.‎ ‎25. (15分)解： (1) 如图所示，设两线框刚匀速运动的速度为v、此时轻绳上的张力为T，则对ABCD有： ① (1分)‎ 对abcd有：②(2分)‎ ‎ ③(1分)‎ ‎ ④(1分)‎ 则 ⑤(1分)‎ ‎（2）设两线框从开始运动至等高的过程中所产生的焦耳热为Q，当左、右两线框分别向上、向下运动2l的距离时，两线框等高，对这一过程，由能量守恒有：‎ 8‎ 由能量守恒定律有 ⑥ (3分)‎ 解⑤⑥得 (2分)‎ ‎ (3) 线框abcd通过磁场时以速度v匀速运动，设线框abcd通过磁场的时间为t则 ‎ ⑦ (2分)‎ 解⑤⑦得： (2分)‎ ‎26.(18分)解：（1）粒子的运动轨迹如图所示，设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R，周期为T，粒子在匀强磁场中运动时间为t1则 即 ‎ ①(1分)‎ ‎ ②(1分)‎ ‎ ③(1分)‎ 设粒子自N点水平飞出磁场，出磁场后应做匀速运动至OM，设匀速运动的距离为s，匀速运动的时间为t2，‎ 由几何关系知：‎ S=Rcotθ ④(1分)‎ ‎ ⑤(1分)‎ 过MO后粒子做类平抛运动，设运动的时间为，则： ⑥(2分)‎ 又由题知： ⑦(1分)‎ 则速度最大的粒子自O进入磁场至重回水平线POQ所用的时间⑧(1分)‎ 解①②③④⑤⑥⑦⑧得： (1分)‎ ‎（2）由题知速度大小不同的粒子均要水平通过OM，则其飞出磁场的位置均应在ON的连线上，故磁场范围的最小面积是速度最大的粒子在磁场中的轨迹与ON所围成的面积。‎ 扇形的面积 ⑨(3分)‎ 的面积为：‎ 8‎ ‎ ⑩(2分)‎ 又 (1分)‎ 联立①⑦⑨⑩得：或 (2分) ‎ 8‎