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文檔簡介
2020-2021學年高三上期中物理試卷
一、選擇題:本題共12小題,共40分.在每小題給出的四個選項中,第1?8題只有一個
選項符合題目要求,每小題3分,第9?12題有多個選項符合題目要求,每小題3分,全
對得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得零分.
1.(3分)下列核反應方程中,Xi、X2、X3、X4表示電子的是()
A.裂J^4Th+Xi
B.品4Thf234U+X2
C./N+:He-*O+X3
D.汨e+弘Alf得P+X4
2.(3分)2020年6月23日,在四川西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭成功發射北
斗系統第55顆導航衛星,即北斗三號最后一顆全球組網衛星,至此北斗三號全球衛星導
航系統星座部署全面完成,且北斗導航系統是目前全球唯一由3種軌道衛星構成的導航
系統。其中第55顆導航衛星就是一顆地球同步衛星,則關于北斗系統第55顆衛星,下
列說法正確的是()
A.其運行的線速度一定大于7.9km/s
B.其在軌運行時一定經過西昌發射中心的正上空
C.其在軌運行時的向心加速度一定大于赤道上物體的向心加速度
D.地面上任何位置都能直接接收該衛星的定位授時服務信息
3.(3分)在地面上把一物體以初速度vo豎直向上拋出,假設物體在運動過程中受到的空
氣阻力大小恒定,到地面的高度用h表示,重力加速度大小為g,取豎直向上為正方向,
則物體從上拋開始到再次落回地面的過程中,物體的速度v隨高度h變化的關系圖象可
能正確的是()
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4.(3分)如圖所示,一單匝圓形閉合金屬線圈在勻強磁場中勻速轉動,其轉軸為圓形線圈
的某條直徑且轉軸與磁場方向垂直,線圈中感應電流i隨時間i變化的規律為i=20sin
(lOE+今)(A),線圈的總電阻為2Q,則下列說法正確的是()
A.線圈的轉速為300r/min
B.在t=0時刻,通過線圈的磁通量最大
C.轉動過程中,線圈磁通量的最大值為JV2\Vb
7T
D.線圈轉動一圈的過程中,線圈內產生的焦耳熱為160J
5.(3分)如圖所示,固定的豎直光滑細桿上穿有一小球,長度不可伸長的輕繩跨過定滑輪
后一端與小球相連,以恒定的速率VI沿繩拉動輕繩的另一端,使小球沿細桿向上運動,
當小球上升到某高度時,連接小球的輕繩與細桿的夾角為e(0<90°),此時小球沿細
桿上升的速度大小為V2,則下列說法正確的是()
A.V2=visin0B.V2=vicos0
C.此時小球處于超重狀態D.此時小球處于失重狀態
6.(3分)如圖所示,帶有等量異種電荷的一對平行金屬板,如果兩板相距很近,除邊緣部
分外,兩極板之間的電場可以看作勻強電場,設兩極板之間的電場強度為E,極板所帶
的電荷量為Q,兩極板的正對面積為S,兩極板之間的距離為d(d很小),則下列說法
正確的是()
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A.當Q和S一定時,E與d成反比
B.當Q和S一定時,E與d成正比
C.E與三成正比
D.E與三成反比
7.(3分)如圖所示,傾角為。的斜面上有一小球以大小為vo的初速度垂直于斜面拋出,
飛行一段時間后又落到了斜面上,已知重力加速度為g,忽略空氣阻力,則小球離開斜面
VQC0S6
B.
2gcos02g
C.-^―Vosind
2gsin0,2g
8.(3分)如圖所示,A、B為光滑水平面上并排靜止放置的兩個物塊,在兩物塊右方有一
豎直墻壁,物塊A的質量為3kg,物塊B的質量為1kg,兩物塊之間有少量炸藥(質量
忽略不計),引爆炸藥,炸藥爆炸過程中共有24J的能量轉化為兩物塊的動能,后續運動
過程中,兩物塊之間以及物塊與墻壁之間的碰撞均為彈性正碰,物塊A、B運動始終在
一條直線上,則物塊A最終的速度大小為()
A.2m/sB.3m/sC.2^3m/sD.4m/s
9.(4分)如圖所示,水平傳送帶以速度vo順時針勻速轉動,質量相同的兩物塊A、B分別
無初速度地輕輕放在傳送帶的左端,物塊A與傳送帶之間的動摩擦因數為內,恰好運動
到傳送帶的右端速度達到vo,物塊B與傳送帶之間的動摩擦因數為陽,運動到傳送帶的
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中間時速度達到V(),下列說法正確的是()
A.m=2|i2
B.R=2由
C.傳送帶對物塊A做的功與傳送帶對B做的功之比為1:2
D.輸送物塊A過程由于摩擦產生的熱量與輸送物塊B過程由于摩擦產生的熱量相同
10.(4分)如圖所示,兩根固定的光滑平行金屬軌道間距d=0.5m,其中MNN'M'部分
為豎直平面內的四分之一圓弧,半徑NPP'N'部分在水平面內且足夠長.導
軌NPP'N'所在空間存在方向豎直向下的勻強磁場,磁感應強度大小B=1T,在導軌
最右端接有一阻值R=0/5C的定值電阻.一質量m=0.1kg、電阻r=0.05。的導體棒a
在導軌的MM'位置處由靜止釋放,導體棒a運動過程中始終與導軌垂直且與導軌接觸
良好,導軌電阻不計,重力加速度g=10m/s2,則在導體棒a運動的整個過程中,下列說
法正確的是()
A.導體棒a運動到NN'剛進入磁場時,加速度大小為75m/s2
B.導體棒a運動到NN'剛進入磁場時,電阻R兩端的電壓為3V
C.電阻R上產生的焦耳熱為0.45J
D.通過電阻R的電荷量為1.2C
11.(4分)如圖所示,等邊三角形ABC的頂點A、B、C分別固定三個電荷量相等的點電
荷,其中A處的電荷帶負電,B、C處的電荷帶正電,M、N、P分別為三角形三條邊的
中點,O為三角形的中心,取無窮遠電勢為0,則下列說法正確的是()
A?Q%
??、、
??、、
?■
/O\
.........P..........
A.M點和N點的電場強度相同
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B.M點和N點的電勢相等
C.O點的電勢低于P點的電勢
D.將電子沿直線從M點移動到。點,電場力做負功
12.(4分)如圖所示,質量為M的三角形斜劈C放置在水平地面上,左右兩側的斜面與水
平地面的夾角分別為37°和53°,斜面光滑且足夠長,質量均為m的兩物塊A、B分別
放置在左右兩側的斜面上,兩物塊用一根跨過斜劈頂端定滑輪的細線拴接,細線繃緊且
與對應斜面平行,不計細線與滑輪處的摩擦以及滑輪的質量,重力加速度為g,兩物塊由
靜止釋放,斜劈始終保持靜止不動,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則在A、B兩物塊開
始運動之后的過程中,下列說法正確的是()
A.物塊A沿斜面向上加速運動的加速度大小為0.1g
B.細線中的拉力大小為0.7mg
C.斜劈C給地面的摩擦力大小為0
D.斜劈對地面的壓力大小為(M+m)g
二、非選擇題:本題包括6小題,共70分.
13.(6分)某實驗小組用伏安法測量一節電池的電動勢和內阻,分別采用了兩種測量方案,
一種如圖甲所示,另一種如圖乙所示,已知電源電動勢約為1.5V,內阻約為2Q,電壓表
內阻約為2kQ,電流表內阻約10。,測出電壓表示數U和對應的電流表示數I,在同一個
坐標系內描繪出兩種方案的U-I圖象,回答下列問題:
(1)圖丙中的圖線a對應圖(填“甲”或“乙”)中的方案,該方案測得的電源
電動勢結果(填“偏小”或“偏大”)。
(2)兩種測量方案對比,圖(填“甲”或“乙”)中的方案測得電源內阻更精確。
14.(12分)如圖甲所示為驗證動量守恒定律的實驗裝置圖,小車A前端有固定的撞針,后
端拴接紙帶,紙帶穿過打點計時器(不計紙帶和打點計時器之間的摩擦力),小車B右端
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粘有橡皮泥。接通打點計時器電源,輕推一下小車A,小車A做勻速運動,然后與靜止
的小車B發生碰撞后一起運動,已知打點計時器打點頻率為50Hz。
⑴平衡摩擦力過程中,輕推小車A打出的紙帶如圖乙所示,說明長木板墊(填
“高”或“低”)了。
(2)平衡好摩擦力,打出的紙帶如圖丙所示,已測得小車A的質量為mi=0.3kg,小車
B的質量為m2=0.2kg,則碰撞前系統的總動量為kg*m/s,碰撞后系統的總動量
為kg-m/s,由此可以得到的結論是(結果均保留三位有效數字)
(3)在第(2)問中,若打點計時器的打點頻率未知,是否還能驗證動量守恒定律,若
能,寫出需要驗證的關系式;若不能,說明原因。(填“能”或“不能”)(填
原因或關系式,關系式一律用字母表示)。
15.(10分)一物體自某高度由靜止釋放后做自由落體運動,落到地面前最后兩個連續1s
內位移之比為1:2,重力加速度g=10m/s2,求物體靜止釋放時距離地面的高度和落地
時的速度。
16.(12分)如圖所示,光滑水平地面上有一長度為L=2.4m、質量為M=2kg的長木板,
木板左端有一質量為m=1kg的物塊(可看作質點),物塊與木板之間的動摩擦因數為四
=0.2.初始時物塊和木板均靜止,給物塊施加一大小為F=5N、方向水平向右的拉力,
重力加速度g=10m/s2,若保證物塊能夠滑離木板,求拉力作用的最短時間。
17.(14分)如圖所示,在xOy坐標系的第一象限存在沿y軸負方向的勻強電場,電場強度
大小為E=3X1()5N/C,在第四象限內緊靠x軸存在寬度為d(未知)的長條形勻強磁場
區域,磁感應強度大小為B=0.1T,磁場方向垂直于xOy平面向里,一帶正電的粒子從y
軸上的點P(0,1)沿x軸正方向射入電場區域,射入電場時的初速度大小為vo=2X106m/s,
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運動過程中粒子恰好未能從磁場的下邊界飛出,已知粒子的比荷g=2X107c/kg,不計
m
粒子重力,求:
(1)粒子第一次經過x軸時的速度大?。?/p>
(2)長條形磁場區域的寬度d。
18.(16分)如圖所示,有一原長為2R的輕質彈簧,一端拴接在水平地面A處的固定擋板
上,另一端位于水平地面上B處,彈簧處于原長。豎直平面內半徑為R的半圓形光滑軌
道CDE與水平地面相切與C點,BC之間的距離為1.5R,A、B、C、D、E在同一豎直
平面內。質量為m的小物塊自D點(與圓心O等高)沿軌道由靜止開始下滑,在水平地
面上向左最遠運動到P點(未畫出),隨后被水平彈回,恰好運動到C點,已知物塊與水
平地面間的動摩擦因數口=0.2,重力加速度大小為g,整個過程中彈簧未超出彈性限度。
求:
(1)小物塊第一次到達C點時,小物塊對軌道的壓力;
(2)小物塊運動到P點時,彈簧的彈性勢能;
(3)若改變物塊的質量,將其壓縮彈簧至P點,靜止糕放后物塊能滑上半圓形軌道CDE,
且在軌道CDE上運動過程中未與軌道脫離,求改變后物塊的質量應滿足的條件。
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2020-2021學年高三上期中物理試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題:本題共12小題,共40分.在每小題給出的四個選項中,第1?8題只有一個
選項符合題目要求,每小題3分,第9?12題有多個選項符合題目要求,每小題3分,全
對得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得零分.
1.(3分)下列核反應方程中,Xi>X2、X3、X4表示電子的是()
A.品4Th+Xi
B.聚Thf品,U+X2
C.尹N+fHe-fO+X3
D.,He+各Al-猾P+X4
【解答】解:A、根據核反應過程中質量數守恒和電荷數守恒,可知Xi的質量數為:238
-234=4,電荷數為:92-90=2,所以Xi為a粒子,故A錯誤;
B、根據核反應過程中質量數守恒和電荷數守恒,可知X2的質量數為:234-234=0,電
荷數為:90-9=-1,所以X2為電子,故B正確;
C、根據核反應過程中質量數守恒和電荷數守恒,可知X3的質量數為:14+4-17=1,
電荷數為:7+2-8=1,所以X3為質子,故C錯誤;
D、根據核反應過程中質量數守恒和電荷數守恒,可知X4的質量數為:4+27-30=1,
電荷數為:2+13-15=0,所以刈為中子,故D錯誤。
故選:Bo
2.(3分)2020年6月23日,在四川西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭成功發射北
斗系統第55顆導航衛星,即北斗三號最后一顆全球組網衛星,至此北斗三號全球衛星導
航系統星座部署全面完成,且北斗導航系統是目前全球唯一由3種軌道衛星構成的導航
系統。其中第55顆導航衛星就是一顆地球同步衛星,則關于北斗系統第55顆衛星,下
列說法正確的是()
A.其運行的線速度一定大于7.9km/s
B.其在軌運行時一定經過西昌發射中心的正上空
C.其在軌運行時的向心加速度一定大于赤道上物體的向心加速度
D.地面上任何位置都能直接接收該衛星的定位授時服務信息
【解答】解:A、衛星繞地球做圓周運動,萬有引力提供向心力,由牛頓第二定律得:
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G
7?=m7'解得:丫=片,
當衛星的軌道半徑等于地球半徑時,衛星的線速度是地球的第一宇宙速度,大小為
7.9km/s
由于同步衛星的軌道半徑大于地球半徑,因此同步衛星的線速度小于7.9km/s,故A錯誤;
B、地球同步衛星位于赤道平面內赤道正上方,西昌沒有在赤道上,因此衛星在軌運行時
一定不會經過西昌發射中心的正上方,故B錯誤;
C、向心加速度a=32r,同步衛星繞地球做圓周運動的角速度與地球自轉在角速度相等,
同步衛星的軌道半徑大于地球半徑,因此同步衛星的向心加速度大于赤道上物體的向心
加速度,故C正確;
D、同步衛星與地球自轉的角速度相等,只能出現在赤道上某點的正上方,地面上一些區
域無法直接接收該衛星的定位授時服務信息,故D錯誤。
故選:C,
3.(3分)在地面上把一物體以初速度vo豎直向上拋出,假設物體在運動過程中受到的空
氣阻力大小恒定,到地面的高度用h表示,重力加速度大小為g,取豎直向上為正方向,
則物體從上拋開始到再次落回地面的過程中,物體的速度v隨高度h變化的關系圖象可
能正確的是()
【解答】解:整個過程中空氣阻力一直做負功,物體的機械能不斷減小,則落地時的速
度v'小于上拋的初速度vo。物體以初速度vo上拋后做勻減速運動,上升過程的平均速
度等于",根據推論可知上升過程中間時刻的瞬時速度等于"。根據勻變速直線運動中
22
間位移的瞬時速度大于這個過程中間時刻的瞬時速度,知上升過程中中間位移的速度應
該大于絲,下落時做勻加速運動,中間位移的速度應該大于巴,故B正確,ACD錯誤。
22
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故選:B?
4.(3分)如圖所示,一單匝圓形閉合金屬線圈在勻強磁場中勻速轉動,其轉軸為圓形線圈
的某條直徑且轉軸與磁場方向垂直,線圈中感應電流i隨時間i變化的規律為i=20sin
(lOTTt+5)(A),線圈的總電阻為2Q,則下列說法正確的是()
■
LTx旦
A.線圈的轉速為300r/min
B.在t=0時刻,通過線圈的磁通量最大
C.轉動過程中,線圈磁通量的最大值為座Wb
71
D.線圈轉動一圈的過程中,線圈內產生的焦耳熱為160J
【解答】解:A、由交變電流的表達式可知線圈的角速度3=10皿,
線圈的轉速n=手=苧囚r/s=5r/s=300r/min,故A正確;
Z7TIn
B、由電流的瞬時值表達式可知,t=0時刻,線圈平面與磁場平行,此時線圈的磁通量最
小為0,故B錯誤;
C、由電流的瞬時值表達式可知,電流的最大值Im=20A,感應電動勢的最大值Em=ImR
=20X2V=40V,
感應電動勢的最大值:Em=nBS3=BS3=<Pm3,
轉動過程中,線圈磁通量的最大值仰產等=黑Wb=,Wb,故C錯誤;
D、線圈轉動的周期T=詈=者3=0.2S,
電流的有效值1=居=10V2A,
線圈轉動一圈過程中,線圈內產生的焦耳熱:
Q=I2RT=(10位)2x2X0.2J=80J,故D錯誤。
故選:A。
5.(3分)如圖所示,固定的豎直光滑細桿上穿有一小球,長度不可伸長的輕繩跨過定滑輪
后一端與小球相連,以恒定的速率V)沿繩拉動輕繩的另一端,使小球沿細桿向上運動,
當小球上升到某高度時,連接小球的輕繩與細桿的夾角為0(0<90°),此時小球沿細
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桿上升的速度大小為V2,則下列說法正確的是()
A.V2=visin0B.V2=vicos0
C.此時小球處于超重狀態D.此時小球處于失重狀態
【解答】解:AB、小球上升的速度沿繩方向的分量與拉動繩子的速度相等,則vi=v2cos。,
故AB錯誤;
CD、上升的過程中,0變大,vi大小不變,則V2變大,小球在加速上升,處于超重狀態,
故C正確,D錯誤。
故選:C,
6.(3分)如圖所示,帶有等量異種電荷的一對平行金屬板,如果兩板相距很近,除邊緣部
分外,兩極板之間的電場可以看作勻強電場,設兩極板之間的電場強度為E,極板所帶
的電荷量為Q,兩極板的正對面積為S,兩極板之間的距離為d(d很?。?,則下列說法
正確的是()
A.當Q和S一定時,E與d成反比
B.當Q和S一定時,E與d成正比
C.E與三成正比
D.E與?成反比
【解答】解:根據平行板電容器電容的決定式和定義式,求出兩極板的電勢差:
C=即u=生嚶
4knaUES
根據U=Ed,可求出電場強度:
4kjid
E=
2S
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當Q和S一定時,E與d無關,故A、B錯誤;
E與黑正比,故C正確,D錯誤。
故選:Co
7.(3分)如圖所示,傾角為8的斜面上有一小球以大小為vo的初速度垂直于斜面拋出,
飛行一段時間后又落到了斜面上,已知重力加速度為g,忽略空氣阻力,則小球離開斜面
VQVQCOSO
*2gcos0?2g
c詔D詔$譏9
2gsin02g
【解答】解:在垂直于斜面方向上,小球有垂直于斜面向上的初速度V0,有垂直于斜面
向下的加速度geos。,只考慮垂直斜面方向,小球垂直于斜面方向的速度減為0時,小球
離開斜面的距離最大,為€1=二|W,故A正確,BCD錯誤。
Lgcosu
故選:Ao
8.(3分)如圖所示,A、B為光滑水平面上并排靜止放置的兩個物塊,在兩物塊右方有一
豎直墻壁,物塊A的質量為3kg,物塊B的質量為1kg,兩物塊之間有少量炸藥(質量
忽略不計),引爆炸藥,炸藥爆炸過程中共有24J的能量轉化為兩物塊的動能,后續運動
過程中,兩物塊之間以及物塊與墻壁之間的碰撞均為彈性正碰,物塊A、B運動始終在
一條直線上,則物塊A最終的速度大小為()
A.2m/sB.3m/sC.2V3m/sD.4m/s
【解答】解:炸藥爆炸過程中,取物塊A獲得的速度方向為正方向,由物塊A、B組成
的系統動量守恒得:HIAVA-mBVB=0
炸藥的化學能轉化成兩物塊的動能,有E=|mAVA2+|mBVB2
解得:VA=2m/s,VB—6m/s
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物塊B與墻壁發生碰撞后,原速率反彈后追上物塊A與其發生彈性碰撞,取向左為正方
向,由動量守恒定律得
mAVA+mBVB=mAVA'+mBVB'
由機械能守恒得
12,121,2.1,2
-mAVA+2mBVB-=2mAVA+]mBVB
解得VA'=4m/s,VB'=0,因此,物塊A最終的速度大小為4m/s,故ABC錯誤,D
正確。
故選:D。
9.(4分)如圖所示,水平傳送帶以速度vo順時針勻速轉動,質量相同的兩物塊A、B分別
無初速度地輕輕放在傳送帶的左端,物塊A與傳送帶之間的動摩擦因數為閨,恰好運動
到傳送帶的右端速度達到vo,物塊B與傳送帶之間的動摩擦因數為112,運動到傳送帶的
中間時速度達到vo,下列說法正確的是()
A.m=2p2
B.|i2=2|ii
C.傳送帶對物塊A做的功與傳送帶對B做的功之比為1:2
D.輸送物塊A過程由于摩擦產生的熱量與輸送物塊B過程由于摩擦產生的熱量相同
【解答】解:AB、傳送帶輸送物塊的過程中,對物塊根據動能定理可得:pmgx=-0,
則物塊與傳送帶之間的動摩擦因數之比為:—=—=V=所以4=2同,故B正
H2X]I2
確,A錯誤;
C,兩物塊的末動能大小相等,動能變化相等,根據功能關系可知傳送帶對兩物塊做的功
大小相等,故C錯誤;
D、假如物塊的質量為m,速度增加到vo過程中的位移為x=?t,此過程中傳送帶的位
移為X,=V()t,
物塊相對于傳送帶的位移為Ax,則△x=x,-X=?t=x,
第13頁共22頁
1
由于摩擦產生的熱為Q=|irng,Ax=nmgx=^mvo'
由于兩個物塊動能變化相同,所以輸送物塊A過程由于摩擦產生的熱量與輸送物塊B過
程由于摩擦產生的熱量相同,故D正確.
故選:BD。
10.(4分)如圖所示,兩根固定的光滑平行金屬軌道間距d=0.5m,其中MNN'M'部分
為豎直平面內的四分之一圓弧,半徑l=1.8m,NPP'N'部分在水平面內且足夠長.導
軌NPP'N'所在空間存在方向豎直向下的勻強磁場,磁感應強度大小B=1T,在導軌
最右端接有一阻值R=0.15C的定值電阻.一質量m=0.1kg、電阻r=0.05Q的導體棒a
在導軌的MM'位置處由靜止釋放,導體棒a運動過程中始終與導軌垂直且與導軌接觸
良好,導軌電阻不計,重力加速度g=10m/s2,則在導體棒a運動的整個過程中,下列說
法正確的是()
A.導體棒a運動到NN'剛進入磁場時,加速度大小為75m/s2
B.導體棒a運動到NN'剛進入磁場時,電阻R兩端的電壓為3V
C.電阻R上產生的焦耳熱為0.45J
D.通過電阻R的電荷量為1.2C
【解答】解:AD、導體棒a從靜止釋放運動到NN'的過程中機械能守恒,由機械能守
恒定律得:
mgl=訪
代入數據解得vo=6m/s
導體棒a剛進入磁場區域,切割磁感線產生的感應電動勢:
E=Bdv()=lX0.5X6V=3V,
感應電流:
E3
1=R+?=0.15+0.05A=l5A
導體棒受到的安培力F=BId=lX15X0.5N=7.5N
對導體棒,由牛頓第二定律得:F=ma
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代入數據解得:a=75m/s2,故A正確;
B、導體棒a運動到NN'剛進入磁場時,電阻R兩端的電壓:
U=IR=15X0.15V=2.25V,故B錯誤;
C、導體棒a從開始釋放到最后停止的過程中系統能量守恒,整個運動過程,對系統,由
能量守恒定律得:
Q=mgl,
R上產生的熱量QI=WQ
K-VT
代入數據解得:Qo=1.35J,故C錯誤;
D、導體棒a在磁場中運動過程,由動量定理得:
B/dt=mvo-0
其中,通過電阻R的電荷量:q=7t,
代入數據解得:q=1.2C,故D正確.
故選:AD。
11.(4分)如圖所示,等邊三角形ABC的頂點A、B、C分別固定三個電荷量相等的點電
荷,其中A處的電荷帶負電,B、C處的電荷帶正電,M、N、P分別為三角形三條邊的
中點,0為三角形的中心,取無窮遠電勢為0,則下列說法正確的是()
?、
?、%
??、
?、
M/?\■N
?、
?/O\、
8畝....>.......a
A.M點和N點的電場強度相同
B.M點和N點的電勢相等
C.O點的電勢低于P點的電勢
D.將電子沿直線從M點移動到O點,電場力做負功
【解答】解:A、MN點的電場強度大小相等,方向不同,故A錯誤;
B、將一個試探電荷從M點移動到N點,A處的負電荷對其不做功,BC處的電荷對其
做的總功也為0,所以MN兩點電勢相等,故B正確;
C、對B、C處的正電荷來說,PO正好在它們連線的垂直平分線上,根據等量同種電荷
的電場線特點可知,垂直平分線上的場強方向為從P指向O,對A處的負電荷來說,電
第15頁共22頁
場的方向也是從P指向O,電場線方向是從高電勢指向低電勢的,所以O點的電勢低于
P點的電勢,故C正確;
D、將電子沿直線從M點移動到O點,A、B處的電荷整體對其不做功(等量異種電荷
的中垂面為等勢面),C處的正電荷對其做正功,故D錯誤.
故選:BC?
12.(4分)如圖所示,質量為M的三角形斜劈C放置在水平地面上,左右兩側的斜面與水
平地面的夾角分別為37°和53°,斜面光滑且足夠長,質量均為m的兩物塊A、B分別
放置在左右兩側的斜面上,兩物塊用一根跨過斜劈頂端定滑輪的細線拴接,細線繃緊且
與對應斜面平行,不計細線與滑輪處的摩擦以及滑輪的質量,重力加速度為g,兩物塊由
靜止釋放,斜劈始終保持靜止不動,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則在A、B兩物塊開
始運動之后的過程中,下列說法正確的是()
A.物塊A沿斜面向上加速運動的加速度大小為0.1g
B.細線中的拉力大小為0.7mg
C.斜劈C給地面的摩擦力大小為0
D.斜劈對地面的壓力大小為(M+m)g
【解答】解:AB、設細線上的拉力大小為T,物塊A沿斜面向上加速運動的加速度大小
為a,物塊B沿斜面下滑的加速度大小也為a;
對物塊A根據牛頓第二定律可得:T-mgsin37°=ma,對物塊B根據牛頓第二定律可得:
mgsin53°-T=ma,
聯立解得:T=0.7mg,a=0.1g,故AB正確;
C、整體分析,物塊A向右上方加速,物塊B向右下方加速,斜劈C靜止不動,所以系
統向右的動量增加,地面給斜劈C的摩擦力方向水平向右,不為0,故C錯誤;
D、物塊A加速上升,豎直向上的加速度為aAy=asin37°=0.06g,物塊B加速下滑,豎
直向下的加速度為aBy=asin53°=0.08g,
取向下為正,整體在豎直方向根據牛頓第二定律可得:(2m+M)g-FN=maBy-maAy+M
xo
解得:FN=(1.98m+M)g,故D錯誤。
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故選:AB?
二、非選擇題:本題包括6小題,共70分.
13.(6分)某實驗小組用伏安法測量一節電池的電動勢和內阻,分別采用了兩種測量方案,
一種如圖甲所示,另一種如圖乙所示,已知電源電動勢約為1.5V,內阻約為2Q,電壓表
內阻約為2k。,電流表內阻約10。,測出電壓表示數U和對應的電流表示數I,在同一個
坐標系內描繪出兩種方案的U-I圖象,回答下列問題:
(1)圖丙中的圖線a對應圖甲(填“甲”或“乙”)中的方案,該方案測得的電源
電動勢結果偏?。ㄌ睢捌 被颉捌蟆保?。
(2)兩種測量方案對比,圖甲(填“甲”或“乙”)中的方案測得電源內阻更精確。
【解答】解:(1)由閉合電路歐姆定律可知U=E-Ir,采用圖甲方案時,電壓表分流,
導致電流測量值小于流過干路電流,故電流值偏小,所以U=E-(I+t)r,采用圖乙
方案時,電流分壓,導致電壓測量值小于路端電壓,即電壓測量值偏小,所以U=E-I
G+RA),對比可知圖甲方案電動勢和內阻測量結果均偏小,圖乙方案電源電動勢測量準
確,內阻測量偏大,在U-I圖象中,圖線斜率表示電源內阻,所以圖線a對應圖甲方案,
圖線b對應圖乙方案。
(2)由于電壓表內阻遠大于被測電源內阻,根據(1)中分析可知,用圖甲方法測量更
準確。
故答案為:(1)甲;偏小;(2)甲。
14.(12分)如圖甲所示為驗證動量守恒定律的實驗裝置圖,小車A前端有固定的撞針,后
端拴接紙帶,紙帶穿過打點計時器(不計紙帶和打點計時器之間的摩擦力),小車B右端
粘有橡皮泥。接通打點計時器電源,輕推一下小車A,小車A做勻速運動,然后與靜止
的小車B發生碰撞后一起運動,已知打點計時器打點頻率為50Hz。
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(1)平衡摩擦力過程中,輕推小車A打出的紙帶如圖乙所示,說明長木板墊低(填
“高”或“低”)了。
(2)平衡好摩擦力,打出的紙帶如圖丙所示,已測得小車A的質量為mi=0.3kg,小車
B的質量為m2=0.2kg,則碰撞前系統的總動量為0.456kg?m/s,碰撞后系統的總動
量為0.455奴?m/s,由此可以得到的結論是在誤差允許范圍內,系統動量守恒(結
果均保留三位有效數字)
(3)在第(2)問中,若打點計時器的打點頻率未知,是否還能驗證動量守恒定律,若
能,寫出需要驗證的關系式;若不能,說明原因。能(填“能”或“不能”)mixi
=(mi+m2)X2(填原因或關系式,關系式一律用字母表示)。
【解答】解:(1)由圖乙所示紙帶可知,輕推小車A加速后,小車A并沒有做勻速運動,
而是減速運動,說明平衡摩擦力時木板墊低了。
(2)打點計時器打點頻率f=50Hz,打點計時器打點時間間隔T=:=白s=0.02s,
由圖丙所示紙帶可知,Xi=15.20cm=0.1520m,X2=9.10cm=0.0910m
碰撞前小車A的速度vi=胃=告/猾m/s=1.52m/s
31DXU.U/
碰撞后小車A和小車B一起運動的速度為v2=條=黑猾向s=0.91m/s
3/>XU.UN
碰撞前系統的總動量p=mivi=0.3X1.52kg?m/s=0.456kg?m/s,
碰撞后系統的總動量p'=(mi+m2)V2=(0.3+0.2)X0.91kg?m/s=0.455kg?m/s,
在誤差允許范圍內p=p',即在誤差允許的范圍內,系統的動量守恒。
(3)設打點計時器的打點頻率為f,則打點計時器打點的時間間隔T=:,
碰撞前小車A的速度vi=於=味上=等
碰撞后小車A和小車B一起運動的速度為V2=品=念=俘
第18頁共22頁
1
碰撞前系統的總動量p=mivl=喈
碰撞后系統的總動量p'=(mi+m2)所(叫土詈.)■
若碰撞過程系統動量守恒,以碰撞前A車的速度方向為正方向,由動量守恒定律得:
p=p',整理得:mixi=(mi+m2)x2,若打點計時器的打點頻率未知,還能驗證動量
守恒定律。
故答案為:(1)低;(2)0.456;0.455;在誤差允許范圍內,系統動量守恒;(3)能;
mixi=(mi+m2)X2。
15.(10分)一物體自某高度由靜止釋放后做自由落體運動,落到地面前最后兩個連續1s
內位移之比為1:2,重力加速度g-lOm/s2,求物體靜止釋放時距離地面的高度和落地
時的速度。
【解答】解:設物體落地時的速度為v,根據逆向思維,則最后ti=ls內的位移為:
1O
xi=vti-2g墳
最后t2=2s內的位移為:
X2=Vt2-^5f2
YO2
根據題意有:—=——=-
x21+23
聯立解得:v=25m/s
物體靜止釋放時距離地面的高度h=2=梟m=31.25m
答:物體靜止釋放時距離地面的高度為31.25m,落地時的速度為25m/s。
16.(12分)如圖所示,光滑水平地面上有一長度為L=2.4m、質量為M=2kg的長木板,
木板左端有一質量為m=1kg的物塊(可看作質點),物塊與木板之間的動摩擦因數為四
=0.2.初始時物塊和木板均靜止,給物塊施加一大小為F=5N、方向水平向右的拉力,
重力加速度g=10m/s2,若保證物塊能夠滑離木板,求拉力作用的最短時間。
【解答】解:物塊在拉力作用時的加速度大小a=二鏟,
m
設拉力作用的時間為I,物塊有拉力作用的時間內位移x=iat2;
若物塊恰好能滑離木板,則物塊滑離木板時與木板速度大小相等,設物塊滑離木板時速
第19頁共22頁
度大小為V,物塊和木板組成的系統從開始運動到滑離的過程,由動量定理得Ft=(M+m)
根據能量守恒,拉力做的功轉化為系統的動能和熱能,Fx=1(M+m)v2+[imgL-,
聯立解得t=1.2s
答:拉力作用的最短時間為1.2s。
17.(14分)如圖所示,在xOy坐標系的第一象限存在沿y軸負方向的勻強電場,電場強度
大小為E=3X1()5N/C,在第四象限內緊靠x軸存在寬度為d(未知)的長條形勻強磁場
區域,磁感應強度大小為B=0.1T,磁場方向垂直于xOy平面向里,一帶正電的粒子從y
6
軸上的點P(0,1)沿x軸正方向射入電場區域,射入電場時的初速度大小為v0=2X10m/s,
運動過程中粒子恰
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