河北省邯郸市2020届高三物理上学期期末考试试题（含解析）一、选择题：本题共10小题，共40分，其中1-6小题是单选题，在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求；7-10小题是多选题，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分1.汽车和汽车静止在水平地面上，某时刻汽车开始倒车，结果汽车撞到了停在它正后方的汽车，汽车上装有智能记录仪，能够测量并记录汽车前面的物体相对于汽车自身的速度。在本次碰撞中，如果汽车的智能记录仪测得碰撞前瞬间汽车的速度大小为，已知汽车的质量是汽车质量的2倍，碰撞过程可视为弹性碰撞，则碰后瞬间汽车相对于地面的速度大小为A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】两汽车发生弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，设碰撞后A、B的速度分别为v1、v2，以碰撞前A的速度方向为正方向，设B的质量为m，则A的质量为2m，由动量守恒定律，有2mv02mv1+mv2由机械能守恒定律，有解得v1v0A. 碰后瞬间汽车相对于地面的速度大小为，与分析不一致，故A错误；B. 碰后瞬间汽车相对于地面的速度大小为，与分析不一致，故B错误；C. 碰后瞬间汽车相对于地面的速度大小为，与分析相一致，故C正确；D. 碰后瞬间汽车相对于地面的速度大小为，与分析不一致，故D错误。故选C.2.如图所示，两条光滑的平行导轨水平放置，导轨间接有一个定值电阻，金属杆垂直于导轨放置且与导轨接触良好，匀强磁场的方向竖直向下。若金属杆与导轨之间的摩擦及金属杆与导轨的电阻均忽略不计，现给金属杆一个向右的初速度，则金属杆在磁场中的运动速度与时间的关系图象正确的是A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】金属杆运动过程中受向左的安培力，其大小为 对金属杆，根据牛顿第二定律，有a 金属杆做加速度逐渐减小的减速运动， vt图象的斜率逐渐减小。A. 与时间关系图象，与分析不一致，故A错误；B. 与时间的关系图象，与分析不一致，故B错误；C. 与时间的关系图象，与分析相一致，故C正确；D. 与时间的关系图象，与分析不一致，故D错误。故选C.3.一带负电的粒子仅在电场力作用下从点开始沿轴正向运动，、，是轴上的三个点，和关于以点对称，从到该电场的电势随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是 A. 点电场强度为零B. 、间场强方向与、间场强方向相反C. 从到整个运动过程中，粒子经过点时速度最大D. 从到整个运动过程中，粒子做匀加速直线运动【答案】D【解析】【详解】A.根据电场强度与电势差的关系UEd，知x图象的斜率表示电场强度E，a点电势为零，但a点的电场强度不为零，故A错误。B.O、a间图象斜率与a、b间图象斜率相同，则O、a间与a、b间场强大小、方向均相同，故B错误。CD.电场方向沿x轴负方向，粒子受到的电场力方向沿x轴正方向，从O到b整个运动过程中，粒子所受到的电场力大小和方向不变，做匀加速直线运动，粒子经过b点时速度最大，故C错误，D正确。故选D.4.目前，我国正在大力推行系统，是全自动电子收费系统，车辆通过收费站时无须停车，这种收费系统每车收费耗时不到两秒，其收费通道的通行能力是人工收费通道的5至10倍，如图甲所示，在收费站自动栏杆前，后的地面各自铺设完全相同的传感器线圈、，两线圈各自接入相同的电路，如图乙所示，电路、端与电压有效值恒定的交变电源连接，回路中流过交变电流，当汽车接近或远离线圈时，线圈的自感系数发生变化，线圈对交变电流的阻碍作用发生变化，使得定值电阻的、两端电压就会有所变化，这一变化的电压输入控制系统，控制系统就能做出抬杆或落杆的动作，下列说法正确的是A. 汽车接近线圈时，、两端电压升高B. 汽车离开线圈时，、两端电压升高C. 汽车接近线圈时，、两端电压升高D. 汽车离开线圈时，、两端电压降低【答案】B【解析】【详解】AC.汽车上有很多钢铁，当汽车接近线圈时，相当于给线圈增加了铁芯，所以线圈的自感系数增大，感抗也增大，在电压不变的情况下，交流回路的电流将减小，所以R两端的电压减小，即 c、d 两端的电压将减小，故AC错误；BD.同理，汽车远离线圈时，相当于线圈的感抗减小，交流回路的电流增大，c、d 两端得电压将增大。故 B正确，D错误。故选B.5.如图所示，在水平推力作用下，物体静止在倾角为的粗糙斜面上，当水平推力为时刚好不下滑，然后增大水平推力的值，当水平推力为时刚好不上滑。设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，物块与斜面之间的动摩擦因数为，则下列关系式成立的是（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】当物体恰好不下滑时，沿斜面方向刚好平衡，则有mgsin45F0cos45+FN垂直于斜面方向，有FNmgcos45+F0sin45解得F0同理，当物体恰好不上滑时有F解得FA.，与分析结果不一致，故A错误；B.与分析结果不一致，故B错误；C.与分析结果不一致，故C错误；D.与分析结果相一致，故D正确。故选D.6.如图所示，虚线、之间为匀强电场，上方和的下方分别有垂直于纸面向里的匀强磁场和，且，一不计重力的带电粒子从上的点垂直于向上射出，经过磁场偏转后垂直于方向从点进入电场，穿越电场后，从点再次进入磁场，经过磁场偏转后以垂直于的速度打到点，若，则粒子从到克服电场力做的功与其从点出发时的初动能之比为（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】设粒子在电场上方和下方的速率分别为v1、v2，在上方和下方磁场中轨道半径分别为R1、R2，则R1R2根据题意B2B1，R12R2 ，解得v1v2在电场中，根据动能定理可得Wmv12-mv22=mv12=A.，与分析结果相一致，故A正确B.，与分析结果不一致，故B错误；C.，与分析结果不一致，故C错误；D.，与分析结果不一致，故D错误。故选A.7.如图所示是“电容式加速度传感器”原理图，电容器的一个金属极弹性金属片板固定在绝缘底座上，另一块极板用弹性金属片制成，当这种加速度传感器用在上下移动的升降机中时，通过测量电容的变化就能感知升降机加速度的变化情况。设升降机加速度为零时电容器的电容为，下列说法正确的是（ ）A. 当升降机加速上升时，B. 当升降机减速上升时，C. 当升降机减速下降时，D. 当升降机加速下降时，【答案】AD【解析】【分析】平行板电容器的决定式为C=，加速、减速会影响两金属片之间的距离d，由此可以判断。【详解】A.当升降机加速上升时，加速度方向向上，弹簧片向下弯曲，电容变大，即 CC0，故A正确； B.当升降机减速上升时，加速度方向向下，弹簧片向上弯曲，电容变小，即 CC0，故B错误； C.当升降机减速下降时，加速度方向向上，弹簧片向下弯曲，电容变大，即 CC0，故C错误；D.当升降机加速下降时，加速度方向向下，弹簧片向上弯曲，电容变小，即 CC0，故D正确。 故选AD.8.如图所示，可视为质点的小球用不可伸长的结实的细线悬挂起来，将细线水平拉直后从静止释放小球，小球运动到最低点时的动量为、重力的功率为、绳子拉力为，向心加速度为；若改变小球质量或悬线长度，仍将细线水平拉直后从静止释放小球，下列说法正确的是A. 若仅将小球质量变为原来的2倍，则最低点的动量变为原来的2倍B. 若仅将小球质量变为原来的2倍，则最低点的重力功率变为原来的2倍C. 若仅增加悬线长度，则最低点时绳子拉力不变D. 若仅增加悬线长度，则最低点时向心加速度增大【答案】AC【解析】【详解】A.由机械能守恒定律可知，若仅将小球的质量变为原来的2倍，小球到最低点的速度v不变，由pmv可知，最低点的动量p将变为原来的2倍，故A正确；B.在最低点时速度的方向为水平方向，与重力方向垂直，重力的功率为零，所以小球的重力功率P不变仍然为零，故B错误；C.在最低点绳子的拉力为F，由牛顿第二定律可得则F3mg可见在最低点时绳子的拉力与绳长无关，故C正确； D.小球最低点时的向心加速度与绳长L无关，故D错误。 故选AC.9.已知某行星的半径为，该行星的一颗卫星围绕行星做匀速圆周运动，环绕周期为，卫星到行星表面的距离也等于，引力常量为，不考虑行星的自转，则下列说法正确的是（ ）A. 行星表面的重力加速度为B. 行星的质量为C. 该行星的第一宇宙速度为D. 卫星绕行星做圆周运动的线速度为【答案】BD【解析】【详解】AB.在行星的表面万有引力等于重力mg卫星绕行星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力其中r2R，联立解得行星表面重力加速度g行星的质量 M故A错误，B正确； C.该行星的第一宇宙速度v1=故C错误；D.卫星绕行星做匀速圆周运动的线速度v故D正确。故选BD.10.交流发电机的线圈绕垂直干匀强磁场的水平轴逆时针匀速转动，每秒转动10转，线圈从图示位置开始计时，电流表的示数为1A，已知线圈匝数为500匝，线圈内阻，外接电阻，以下判断正确的是（ ）A. 图示时刻交变电流方向为B. 通过线圈磁通量的最大值为C. 时线圈磁通量的变化率D. 时外接电阻所消耗的电功率为【答案】AB【解析】【详解】A.由右手定则可知，图示时刻电流方向为：ADCBA，故A正确。 B.电动势的有效值EI（R+r）1（9.0+1.0）10V电动势的峰值Em E=10V感应电动势峰值EmNBS，通过线圈磁通量的最大值mBS=代入数据解得mWb故B正确。 C、线圈做圆周运动的角速度2n20rad/s从图示位置开始计时，电动势的瞬时值表达式eEmsin（t+90）Emcost10cos20t (V)ts 时，感应电动势瞬时值：e10V，此时磁通量的变化率故C错误；D.求电功率应用有效值，ts时外接电阻R所消耗的电功率故D错误。故选AB.二、实验题：本题共2小题，共15分11.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，由于弹簧自身重力的影响，弹簧平放时的长度与竖直悬挂时的长度有明显不同，某同学进行了如下操作：先将弹簧平放在桌面上，用刻度尺测得弹簧的长度为；再将弹簧的一端固定在铁架台上，弹簧自然下垂，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧的一侧，刻度尺零刻度线与弹簧上端对齐，并使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上，将指针指示的刻度值记作；弹簧下端挂一个的砝码时，指针指示的刻度值记作；弹簧下端挂两个的砝码时，指针指示的刻度值记作；测量记录如表：请回答下列问题（1）用力学实验中常用的“逐差法”处理实验数据，能够减小因为长度测量带来的误差，则每增加砝码的弹簧平均伸长量可表示为_。（用表中的代表符号表示）（2）根据表中数据计算，该同学所用弹簧的劲度系数_；弹簧自身的重力_。取，结果保留3位有效数字）【答案】 (1). (2). 28.4N/m (3). 0.156N【解析】【详解】（1）1根据题意有：L4L13L，同理：L5L23L，L6L33L，因此每增加砝码的弹簧平均伸长量L（2）2弹簧的劲度系数为：=28.4N/m3弹簧自身重力为G0k（L