2020届福建省厦门市高三上学期期末质量检测物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，错误的是（     ）

A.图甲中，电流能使下方的小磁针发生偏转，说明了电流具有磁效应

B.图乙中，电子秤应用了压力传感器来称重

C.图丙中，变压器的铁芯由薄硅钢片叠压而成，是为了减小涡流，提高效率

D.图丁中，紫外线照射锌板发生了光电效应，如换用红外线，也一定能发生光电效应

2. 难度：简单

如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于竖直墙面的 O 点，通过定滑轮和轻质动滑轮，另一端系一质量为 m₁ 的重物，动滑轮下面挂有质量为 m₂ 的重物，系统稳定时，轻绳与竖直墙面的夹角θ=30^o，不计绳与滑轮摩擦，则 m₁ 与 m₂ 比值为（     ）

A.1: B.1:2 C.1:3 D. :2

3. 难度：中等

打夯机利用冲击振动来夯实地基，其原理如图所示，转锤在电机的带动下匀速转动，从而使打夯机上下振动，达到夯实地基的作用。已知打夯机的机身质量为 M，转锤质量为 m，转速恒定，转动等效半径为 R，则下列说法正确的是（     ）

A.若机身没有跳离地面，转锤过最高点时的向心力小于最低点时的向心力

B.若机身没有跳离地面，转锤过最高点时的向心力大于最低点时的向心力

C.若机身能跳离地面，转锤转动的角速度至少为

D.若机身能跳离地面，转锤转动的角速度至少为

4. 难度：中等

电子束焊机是一种高精密的焊接设备，它利用高速运动的电子束流轰击工件进行焊接加工。电子束焊机中的电场线如图所示，曲面 K 为阴极，A 为阳极，加有高压 U，A 到曲面各点的距离均为d，电子在 K 极由静止被加速，其电量大小为 e，不考虑电子重力，则下列说法正确的是(     )

A.与 A 点距离相同的 P、Q 两点，电场强度相同

B.A、K 之间的电场强度大小为

C.电子由 K 沿直线到 A 加速度逐渐减小

D.电子由 K 到 A 电势能减小了eU

5. 难度：中等

美国物理学家劳伦斯于 1932 年发明了回旋加速器，利用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，由此，人类在获得高能粒子方面前进了一大步。如图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在 MN 板间，两虚线中间区域无电场和磁场，带正电粒子从 P₀处以速度 v₀ 沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入 D 形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，下列说法正确的(     )

A.D 形盒中的磁场方向垂直纸面向外

B.加速电场方向需要做周期性的变化

C.增大板间电压，粒子最终获得的最大动能不变

D.粒子每运动一周直径的增加量都相等

6. 难度：中等

如图所示，A 物体套在光滑的竖直杆上，B 物体放置在粗糙水平桌面上，用一细绳连接。初始时细绳经过定滑轮呈水平，A、B 物体质量均为m。A 物体从 P 点由静止释放，下落到 Q 点时，速度为 v，PQ 之间的高度差为 h，此时连接 A 物体的细绳与水平方向夹角为 θ，此过程中，下列说法正确的是(       )

A.A 物体做匀加速直线运动

B.A 物体到 Q 点时，B 物体的速度为 v sin

C.A 物体减少的重力势能等于 A、B 两物体动能增量之和

D.B 物体克服摩擦做的功为 mgh  mv²

二、多选题

7. 难度：中等

2018 年 8 月 23 日，我国“十一五”期间重点建设的十二大科学装置之首——“中国散裂中子源”项目，正式投入运行。这标志着我国成为继英美日三国之后，第四个拥有散裂中子源的国家。散裂中子源除了在科学研究方面有极为重要作用外，其产生的中子还能用来治疗癌症。下列关于中子的说法正确的是(       )

A.卢瑟福用 α 粒子轰击₄⁹Be，产生¹²₆C，发现了中子

B.放射性 β 射线其实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗

C.氘核聚变反应会释放出能量，其核反应方程为

D.核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度

8. 难度：中等

如图所示，光滑的绝缘水平桌面上存在边界平行的匀强磁场，方向垂直桌面向上，正方形金属线框的 bc 边与磁场左边界重合，其边长与磁场宽度均为 L。现施加一定外力，使线框斜向右下方沿直线匀速通过磁场,下列说法正确的是(      )

A.通过磁场时，线框内感应电流的方向先顺时针再逆时针

B.通过磁场时，线框内感应电流的方向先逆时针再顺时针

C.在线框进入磁场和离开磁场的过程中，bc 边的电势差大小相等

D.外力方向垂直磁场边界向右

9. 难度：简单

2019 年 7 月 25 日下午 13 时，北京星际荣耀公司的“双曲线一号遥一”小型固体运载火箭在中国酒泉卫星发射中心点火升空，按飞行时序将两颗卫星精确送入预设轨道，星际荣耀成为除美国以外全球第一家实现火箭入轨的民营公司。已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为 r，经过时间 t（t 小于其运行周期 T）运动的弧长为 s，万有引力常量为G，地球表面重力加速度为 g，下列说法正确的是(        )

A.卫星的线速度为 B.卫星的线速度为

C.地球的质量为 D.地球的质量为

10. 难度：困难

如图所示，电阻不计的光滑金属导轨 MN、PQ 水平放置，间距为 d，两侧接有电阻 R₁ 、R2，阻值均为 R， O₁O₂ 右侧有磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为 m、长度也为 d 的金属杆置于 O₁O₂ 左侧，在水平向右、大小为 F 的恒定拉力作用下由静止开始运动，经时间 t 到达 O₁O₂ 时撤去恒力 F，金属杆在到达 NQ 之前减速为零。已知金属杆电阻也为 R，与导轨始终保持垂直且接触良好，下列说法正确的是（      ）

A.杆刚进入磁场时速度大小为

B.杆刚进入磁场时电阻 R₁ 两端的电势差大小为

C.整个过程中，流过电阻 R₁ 的电荷量为

D.整个过程中，电阻 R₁ 上产生的焦耳热为

三、实验题

11. 难度：中等

小米同学用图所示装置探究物体的加速度与力的关系。实验时保持小车(含车中重物)的质量不变，细线下端悬挂钩码的重力视为小车受到的合力 F，用打点计时器测出小车运动的加速度 a。

（1）下列操作中，是为了保证“细线下端悬挂钩码的重力视为小车受到的合力 F” 这一条件的有（________）

A．实验前应将木板远离定滑轮一端适当垫高，以平衡摩擦力

B．实验前应调节定滑轮高度，使定滑轮和小车间的细线与木板平行

C．小车的质量应远小于钩码的质量

D．实验时，应先接通打点计时器电源，后释放小车

（2）如图为实验中打出的一条纸带，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的 5 个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有 4 个点迹未标出，测出各计数点到 A 点间的距离。已知所用电源的频率为 50Hz，则小车的加速度 a＝________m/s²。（结果保留两位小数）

（3）改变细线下端钩码的个数，得到 a－F 图象如图所示，造成图线不过原点的原因可能是__________。

12. 难度：中等

厦门某中学开展“垃圾分类我参与”活动，小米同学想测量某废旧干电池的电动势和内阻。现有如下器材：

A．一节待测干电池（电动势约 1.5V）

B．电流表 A₁（满偏电流 1.5mA，内阻 r₁=10Ω，读数记为 I₁）

C．电流表 A₂（满偏电流 60mA，内阻 r₂=2.0Ω，读数记为 I₂）

D．电压表 V（满偏电压 15V，内阻约 3kΩ）

E．滑动变阻器 R₁（0～20Ω，2A）

F．滑动变阻器 R₂（0～1000Ω，1A）

G．定值电阻 R₃=990Ω，开关 S 和导线若干

（1）为了尽可能准确地进行测量，实验中应选用的滑动变阻器是________（填写器材前面的字母编号）

（2）根据本题要求，将图甲的实物图连接完整______。

（3）图乙为该同学根据实验数据作出的 I₁- I₂ 图线，由该图线可得被测干电池的电动势E=______V，内阻 r=_____Ω。

（4）图丙为某小灯泡的伏安特性曲线，如将此小灯泡接到该电池两端，其工作时的功率为____W（结果保留两位小数）

四、解答题

13. 难度：中等

如图所示，倾角 θ=30°的斜面足够长，上有间距 d=0.9 m 的 P、Q 两点，Q 点以上斜面光滑，Q 点以下粗糙。可视为质点的 A、B 两物体质量分别为 m、2m。B 静置于 Q 点，A 从 P 点由静止释放，与 B 碰撞后粘在一起并向下运动，碰撞时间极短。两物体与斜面粗糙部分的动摩擦因数均为 取 g=10 m/s²，求：

（1）A 与 B 发生碰撞前的速度 v₁

（2）A、B 粘在一起后向下运动的距离

14. 难度：中等

如图所示，直角坐标系第二象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，第一象限中有竖直向上的匀强电场，大小均未知。一带电量为+q，质量为 m 的粒子从 P（-1.2d，0）点以初速度 v₀ 射入磁场，速度方向与 x 轴负方向夹角为 37°，经磁场偏转后，从 Q 点进入第一象限时与 y 轴负方向夹角为 53°，粒子在第一象限运动时，恰能与 x 轴相切。重力不计，求：

（1）磁感应强度大小

（2）电场强度大小

（3）粒子与 x 轴相切点的坐标

15. 难度：中等

在竖直平面内，一带电量为+q，质量为 m 的小球以一定的初动能从 O 点水平向右抛出，未加电场时恰能经过 A 点，OA 间距为 d，直线 OA 与水平方向夹角为 30°。若在空间中加上平行于该竖直平面的匀强电场，第二次将此小球以相同的初动能从 O 点沿某方向抛出，恰好也能经过 A 点，此时动能为抛出初动能的 5倍；保持电场不变，第三次再将此小球以相同的初动能从 O 点沿另一方向抛出，小球恰能经过 O 点正下方的B 点，OB 间距为 2d，且经过 B 点动能为小球初动能的 9 倍，已知重力加速度为 g，求：

（1）小球抛出的初动能 E_k0

（2）第二次抛出过程中电场力做的功 W_OA；

（3）匀强电场的大小与方向。

16. 难度：困难

如图甲所示，长木板 B 静止在水平地面上，质量 M=1 kg，t=0 时，物块 A 以 v₀=3m/s 的初速度从左端滑上长木板。A 可视为质点，质量 m=2 kg，0-1 s 两者运动的 v-t图像如图乙所示。t=1 s 时在物块上施加一变力 F，t=2 s 时撤去 F，F-t 图像如图丙所示，最终物块恰好到达长木板的最右端。取 g=10 m/s²，求：

（1）物块与长木板间的动摩擦因数 μ₁ 及长木板与地面间的动摩擦因数 μ₂；

（2）t=2 s 时物块与长木板各自的速度大小；

（3）若已知1-2s内物块的位移为m,求木板的长度。