江苏省苏州市2020届高三物理上学期期末考试试题本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分120分,考试时间100分钟.第Ⅰ卷(选择题 共41分)一、 单项选择题:本题共7小题,每小题3分,共21分.每小题只有一个选项符合题意.1. 如图所示,一根均匀柔软的细绳质量为m ,两端固定在等高的挂钩上,细绳两端的切线与水平方向夹角为θ,重力加速度为g.挂钩对细绳拉力的大小为( )A. 12sin θmgB. 12cos θmgC. 12tan θmgD. 12cot θmg 2. 如图所示,电源电动势为E 、内阻不计,R 1、R 2为定值电阻,R 0为滑动变阻器,C 为电容器,电流表A 为理想电表.当滑动变阻器的滑片向右滑动时,下列说法正确的是( )A. A 的示数变大,电容器的带电量增多B. A 的示数变大,电容器的带电量减少C. A 的示数不变,电容器的带电量不变D. A 的示数变小,电容器的带电量减少3. 如图所示,在自行车车轮的辐条上固定有一个小磁铁,前叉上相应位置处安装了小线圈,在车前进车轮转动过程中线圈内会产生感应电流,从垂直于纸面向里看,下列i t 图象中正确的是(逆时针方向为正)( )4. 如图所示,磁性白板放置在水平地面上,在白板上用一小磁铁压住一张白纸.现向右轻拉白纸,但未拉动,在该过程中( )A. 小磁铁受到向右的摩擦力B. 小磁铁只受两个力的作用C. 白纸下表面受到向左的摩擦力D. 白板下表面与地面间无摩擦力5. 如图所示,在水平地面上O点正上方的A、B两点水平抛出两个相同小球,两小球同时落在水平面上的C点,不计空气阻力.则两球( )A. 可能同时抛出B. 落在C点的速度方向可能相同C. 落在C点的速度大小一定不同D. 落在C点时重力的瞬时功率一定不同6. 如图所示,两个相同的灯泡a、b和电阻不计的线圈L(有铁芯)与电源E连接,下列说法正确的是( )A. S闭合瞬间,a灯发光b灯不发光B. S闭合,a灯立即发光,后逐渐变暗并熄灭C. S断开,b灯“闪”一下后熄灭D. S断开瞬间,a灯左端的电势高于右端电势7. 如图所示,在横截面为正三角形的容器内放有一小球,容器内各面与小球恰好接触,图中a、b、c为容器的三个侧面.将它们以初速度v0竖直向上抛出,运动过程中容器所受空气阻力与速率成正比.下列说法正确的是( )A. 上升过程中,小球对c有压力且逐渐变大B. 上升过程中,小球受到的合力逐渐变大C. 下落过程中,小球对a有压力且逐渐变大D. 下落过程中,小球对容器的作用力逐渐变大二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分.每小题有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.8. 如图所示,空中飞椅在水平面内做匀速圆周运动,飞椅和人的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,钢绳与竖直方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是( )A. 运动周期为ω2πB. 线速度大小为ωRC. 钢绳拉力的大小为mω2RD. 角速度ω与夹角θ的关系为gtan θ=ω2R9. 如图所示为可调理想变压器电路,原线圈的输入电压为U1,副线圈的输出电压为U2,R为电阻.将副线圈输出端滑动触头P向下移动时,下列结论中正确的是( )A. 输出电压U 2增大B. 流过R 的电流减小C. 原线圈输入电流减小D. 原线圈输入功率不变10. 在科幻电影《流浪地球》中,流浪了2 500年的地球终于围绕质量约为太阳质量18的比邻星做匀速圆周运动,进入了“新太阳时代”.若“新太阳时代”地球公转周期与现在绕太阳的公转周期相同,将“新太阳时代”的地球与现在相比较,下列说法正确的是( )A. 所受引力之比为1∶8B. 公转半径之比为1∶2C. 公转加速度之比为1∶2D. 公转速率之比为1∶411. 如图甲所示,一个小球悬挂在细绳下端,由静止开始沿竖直方向运动,运动过程中小球的机械能E 与路程x 的关系图象如图乙所示,其中Ox 1过程的图象为曲线,x 1x 2过程的图象为直线,忽略空气阻力.下列说法正确的是( )A. O x 1过程中小球所受拉力大于重力B. 小球运动路程为x 1时的动能为零C. O x 2过程中小球的重力势能一直增大D. x 1x 2过程中小球一定做匀加速直线运动12. 如图所示,两个固定的半径均为r 的细圆环同轴放置,Q 1、Q 2分别为两细环的圆心,且O 1O 2=2r ,两环分别带有均匀分布的等量异种电荷-Q 、+Q(Q >0).一带负电的粒子(重力不计)位于右侧远处,现给粒子一向左的初速度,使其沿轴线运动,穿过两环后运动至左侧远处.在粒子运动的过程中( )A. 从O 1到O 2,粒子一直做减速运动B. 粒子经过O 1点时电势能最小C. 轴线上O 1点右侧存在一点,粒子在该点动能最大D. 粒子从右向左运动的整个过程中,电势能先减小后增加第Ⅱ卷(非选择题 共79分)三、 简答题:本题共2小题,共18分. 13. (8分)用如图甲所示实验装置探究做功与动能变化的关系,在该实验中________(选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力.若实验中不要求满足小砂桶和砂子的总质量远小于滑块的质量,则所选择的研究对象是__________________.如图乙所示是实验所得的一条纸带,在纸带上取了O、A、B、C、D、E六个计数点,相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1 s,x1=1.42 cm,x2=1.84 cm,x3=2.25 cm,x4=2.67 cm, x5=3.10 cm,用天平测得砂桶和砂的质量m=24 g,滑块质量M=500 g,重力加速度g=9.8 m/s2,根据以上信息,从A点到D点拉力对滑块做的功为________J,滑块动能增加了________J.根据实验结果可得到:在实验误差允许的范围内合外力做功等于物体动能的变化.(结果均保留两位有效数字)14. (10分)欧姆表的内部电路可简化为一个电动势为E的电源、一个电流表和一个阻值为r的电阻串联而成(如图甲所示).小明同学欲测量某多用电表欧姆挡在“×100”挡时的内部电阻和电动势.选用的器材如下:多用电表,电压表(量程0~3 V、内阻为3 kΩ),滑动变阻器(最大阻值2 kΩ),导线若干.请完善以下步骤:(1) 将多用电表的选择开关调到“×100”挡,再将红、黑表笔短接,进行________(选填“机械”或“欧姆”)调零.(2) 他按照如图乙所示电路进行测量,将多用电表的红、黑表笔与a、b两端相连接,此时电压表右端应为________(选填“正”或“负”)接线柱.(3) 调节滑动变阻器滑片至某位置时,电压表示数如图丙所示,其读数为________V.(4) 改变滑动变阻器阻值,记录不同状态下欧姆表的示数R及相应电压表示数U.根据实验数据画出的1U R图线如图丁所示,由图可得电动势E=________V,内部电路电阻r=________kΩ.(结果均保留两位小数)四、计算题:本题共4小题,共61分,解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.15. (14分)空间存在一边界为MN、方向与纸面垂直、大小随时间变化的磁场,磁感应强度B随时间t的变化关系如图甲所示,方向向里为正.用单位长度电阻值为R0的硬质导线制作一个半径为r的圆环,将该圆环固定在纸面内,圆心O在MN上,如图乙所示.(1) 判断圆环中感应电流的方向;(2) 求出感应电动势的大小;(3) 求出0~t1的时间内电路中通过的电量.16. (15分)如图所示,在竖直平面内,有一倾角为θ的斜面CD与半径为R的光滑圆弧轨道ABC相切于C点,B是最低点,A与圆心O等高.将一质量为m的小滑块从A点正上方高h处由静止释放后沿圆弧轨道ABC运动,小滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,空气阻力不计,重力加速度为g,取B点所在的平面为零势能面.求:(1) 小滑块在释放处的重力势能E p;(2) 小滑块第一次运动到B点时对轨道的压力F N;(3) 小滑块沿斜面CD向上滑行的最大距离x.17.(16分)如图所示,光滑水平面上静止放着长L=2.0 m、质量M=3.0 kg的木板,一个质量m=1.0 kg的小物体(可视为质点)放在离木板右端d=0.40 m处,小物体与木板之间的动摩擦因数μ=0.1.现对木板施加F=10.0 N水平向右的拉力,使其向右运动.g取10 m/s2.求:(1) 木板刚开始运动时的加速度大小;(2) 从开始拉动木板到小物体脱离木板,拉力做功的大小;(3) 为使小物体能脱离木板,此拉力作用时间最短为多少?18. (16分)如图所示,直角坐标系xOy 位于竖直平面内,在第一象限存在磁感应强度B =0.1 T 、方向垂直于纸面向里、边界为矩形的匀强磁场(图中未画出).现有一束比荷为qm =108C/kg 带正电的离子,从磁场中的A 点(320m ,0)沿与x 轴正方向成θ=60°角射入磁场,速度大小v 0≤1.0×106m/s ,所有离子经磁场偏转后均垂直穿过y 轴的正半轴,不计离子的重力和离子间的相互作用.(1) 求速度最大的离子在磁场中运动的轨道半径; (2) 求矩形有界磁场区域的最小面积;(3) 若在x>0区域都存在向里的磁场,离子仍从A 点以v 0=32×106m/s 向各个方向均匀发射.求y 轴上有离子穿出的区域长度和能打到y 轴的离子占所有离子数的百分比.2020届高三模拟考试试卷(苏州)物理参考答案及评分标准1. A2. A3. D4. C5. D6. B7. D8. BD9. BC 10. BC 11. BD 12. AC 13. 需要(2分) 滑块、砂桶和砂构成的整体(2分) 0.016(2分) 0.014 (2分) 14. (1) 欧姆(2分) (2) 正(2分) (3) 0.95(0.94~0.96)(2分) (4) 1.44(1.41~1.47) (2分) 1.56(1.52~1.59)(2分)15. (14分)解:(1) 根据楞次定律可知,圆环中的感应电流始终沿顺时针方向(3分) (2) 根据法拉第电磁感应定律,圆环中的感应电动势E =ΔΦΔt =B 0t 0·12πr 2=πB 0r22t 0(3分)(3) 圆环的电阻R =2πrR 0(2分)圆环中通过的电量q =It 1(2分) 而I =ER(2分)解得q =It 1=E R t 1=πB 0r 22t 02πrR 0t 1=B 0rt 14t 0R 0(2分)16. (15分)解:(1) 小滑块在释放处的重力势能 E p =mg(h +R)(4分) (2) 小滑块从释放处到B 点,根据动能定理有 mg(h +R)=12mv 2B (2分)在B 点,根据牛顿第二定律有 F N -mg =m v 2BR (2分)解得F N =2h +3RRmg(1分)根据牛顿第三定律,小滑块对轨道的压力F N =2h +3RR mg ,方向竖直向下(1分)(3) 从释放处到斜面的最高点,对小滑块,根据动能定理有 mg(h +Rcos θ-xsin θ)-μmgx cos θ=0-0(3分) 解得x =h +Rcos θsin θ+μcos θ(2分)17. (16分)解:(1) 对木板,根据牛顿第二定律有F -μmg=Ma(2分)解得a =3 m/s 2(2分)(2) 对小物体,根据牛顿第二定律有μmg=ma 物(1分)解得a 物=1 m/s 2设小物体从木板上滑出所用时间为t ,L -d =12at 2-12a 物t 2(2分)解得t 2=1.6 s 2木板的位移, x 板=12at 2=2.4 m(1分)拉力做功,W = Fx 板=24 J(2分) (3) 设最短作用时间为t ,则撤去拉力F 前的相对位移Δx 1=12at 2-12a 物t 2(1分)设撤去拉力F 后,再经过时间t′小物体和木板达到共同速度v 共,且小物体和木板恰好将要分离,该阶段木板加速度大小为a′.对木板,根据牛顿第二定律有μmg=Ma′ a′=13 m/s 2(1分)由速度关系得a 物t +a 物t ′=at -a′t′(1分)撤去拉力F 后的相对位移Δx 2=att′-12a ′t ′2-(a 物tt ′+12a 物t ′2)(1分)由位移关系得Δx 1+Δx 2=L -d(1分)解得t =0.8 s(1分)18. (16分)解:(1) 由洛伦兹力提供向心力有 qvB =m v 2R(2分)解得R =0.1 m(2分)(2) 如图1所示,根据几何关系可知,速度最大的离子在磁场中做圆周运动的圆心在y 轴上的B(0,120m)点(1分)离子从C 点垂直穿过y 轴,所有离子均垂直穿过y 轴,即速度偏向角相等,AC 连线应该是磁场的边界.(1分)满足题意的矩形如图1所示,由几何关系可知矩形长为OA cos θ=310 m(1分)宽为R -Rcos θ=120 m(1分)面积S =3200m 2(1分)(3) 由洛伦兹力提供向心力有qvB =m v 2R (1分)解得R =320m(1分) 临界1:由图2可得,与x 轴成30°角射入磁场中的离子打在y 轴上的B 点,AB 为直径,所以B 点为y 轴上有离子打到的最高点.由几何关系可知,OB =320m(1分)临界2:由图2可得,沿x 轴负方向射入磁场中的离子与y 轴相切于C 点,所以C 点为y 轴上有离子打到的最低点.由几何关系可知,OC =320m(1分) 故y 轴上B 点至C 点之间的区域有离子穿过,且长度BC =3+320m.(1分)由图3可得,沿x 轴正方向逆时针转到x 轴负方向的离子均可打到y 轴上,故能打到y 轴的离子占所有离子数的50%.(2分)。