2021年安徽省滁州市天长第一中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021年安徽省滁州市天长第一中学高三物理上学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域.设电场和磁场区域有明确的分界线,且分界线与电场强度方向平行,如图中的虚线所示.在如图所示的几种情况中,可能出现的是(

)参考答案：AD2.（多选题）如图所示，设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯，电梯顶端可超过地球的同步卫星高度R（从地心算起）延伸到太空深处．这种所谓的太空电梯可用于低成本地发射绕地人造卫星．其发射方法是将卫星通过太空电梯匀速提升到某高度，然后启动推进装置将卫星从太空电梯发射出去．设在某次发射时，卫星在太空电梯中极其缓慢地匀速上升，该卫星在上升到0.80R处意外和太空电梯脱离（脱离时卫星相对与太空电梯上脱离处的速度可视为零）而进入太空，（）A．利用万有引力充当向心力，此卫星可以绕地球做半径为0.8R的匀速圆周运动B．此卫星脱离太空电梯的最初一段时间内可能做离心运动C．此卫星脱离太空电梯的最初一段时间内将做逐渐靠近地心的曲线运动D．欲使卫星脱离太空电梯后做匀速圆周运动，需要在释放的时候让它适当加速参考答案：CD【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】该电梯轨道上各处的角速度是相等的，由此求出两个位置的向心加速度；由万有引力提供同步卫星的向心加速度，求出同步卫星的向心加速度；然后与在0.8R处地球提供的向心加速度比较即可．【解答】解：ABC、同步卫星受到的万有引力提供向心力，则：其向心加速度：a=ω2R由于该电梯轨道上各处的角速度是相等的，可知在卫星脱离处：v′=ω?0.8R它做圆周运动需要的向心力：=0.8=地球能提供的向心力：比较可知，该卫星在离开电梯轨道时需要的向心力小于地球提供的向心力，所以它脱离太空电梯的最初一段时间内将做逐渐靠近地心的曲线运动．故AB错误，C正确；D、结合前面的分析可知，欲使卫星脱离太空电梯后做匀速圆周运动，需要在释放的时候让它适当加速，增大其速度，增加需要的向心力．故D正确．故选：CD3.对于平抛运动（g为已知），下列条件中可以确定物体初速度的是（

）A．已知水平位移

B．已知下落高度C．已知位移的大小和方向

D．已知落地速度的大小和方向参考答案：

CD4.（单选）在物理学的发展过程中，科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用，下列关于物理思想和方法说法不正确的是

（

）A.质点和点电荷是同一种思想方法B.重心、合力和分力、总电阻都体现了等效替换的思想C.伽利略用小球在斜面上的运动验证了速度与位移成正比D.加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量参考答案：C解析：A、质点及点电荷采用了理想化的物理模型的方法，所以质点和点电荷是同一种思想方法，故A正确；B、重心、合力和分力、总电阻都采用了等效替代的思想，故B正确；C、伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点，不是速度跟位移成正比，故C错误；D、加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量．故D正确；本题选错误的，故选：C．5.（单选）如图所示，电源电动势为E，内阻为r．当滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时，下列说法不正确的是（）A．电阻R3消耗的功率变大B．电容器C上的电荷量变大C．灯L变暗D．R1两端的电压变化量的绝对值小于R2两端的电压变化量的绝对值参考答案：解：A、当滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时，电阻变小，则外电路的总电阻变小，小电阻分小电压，则外电压变小，故R3消耗的功率：P=变小，A错误；B、R2变小，外电路的总电阻变小，则干路总电流变大，而R3上电压变小则电流变小，故R1上电流变大，电压变大，故电容器两端电压变大，Q=CU，则电荷量变大，故B正确；C、R2变小，小电阻分小电压，则R2的电压变小，灯泡的电压变小，故灯L变暗，C正确；D、R1两端的电压变大，R2两端的电压变小，二者电压之和等于外电压，由前面分析之外电压变小，故R1两端增加的电压小于R2两端减小的电压，D正确；故选：BCD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(5分)一把均匀等臂直角尺AOB，质量为20kg，顶角O装在顶板上的水平轴上，直角尺可绕轴在竖直平面内转动，在A端下通过细绳拉着一个质量为10kg的重物P，细绳竖直方向，臂OB与竖直方向夹角为60O，如图所示，此时细绳的拉力F＝

牛；重物P对地面的压力N＝

牛。参考答案：

答案：36.6

63.47.某实验小组在做验证力的平行四边形定则实验时，选用如下器材:钉有白纸的方木板、细绳及绳套、一根橡皮筋、直尺、两个弹簧测力计(1)下列实验要求中，不正确的是___________A.弹簧测力计使用前要校零B拉细线方向应与木板板面平行C.用一个力拉橡皮筋与用两个力拉橡皮筋时，只需将橡皮筋拉到同一长度(2)某同学将两个弹簧挂钩互挂对拉时，发现测力计示数不相同，在没有其他弹簧測力计可选的情況下，如果使用了其中一个示数偏大的测力计完成实验，对本实验是否有影响____(填“有”、“无”＂)。参考答案：

(1).C

(2).无【详解】（1）A.弹簧测力计实验前要教零，故A正确；B.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，故B正确；C.两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同，故C错误；本题选不正确的，故选：C；（2）在两个力拉橡皮筋时，先测一个力，保持橡皮筋端点位置及两细绳方向不变，用测力计测另一个细绳的拉力即可，当测力计示数偏大，三个力F1、F2及F都成比例变大，对实验无影响；8.氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则=

。参考答案：9.有一直角架AOB，AO水平放置，表面粗糙。OB竖直向下，表面光滑。AO上套有一个小环P，OB上套有一个小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图13）。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，移动后和移动前比较，AO杆对P环的支持力N；细绳的拉力T

。

参考答案：不变，变大10.如图所示，有一块无限大的原来不带电的金属平板MN，现将一个带电量为+Q的点电荷放置于板右侧的A点，并使金属板接地。已知A点离金属板MN的距离为d，C点在A点和板MN之间，AC⊥MN，且AC长恰为。金属平板与电量为+Q的点电荷之间的空间电场分布可类比______________（选填“等量同种电荷”、“等量异种电荷”）之间的电场分布；在C点处的电场强度EC=______________。参考答案：（1）等量异种电荷

(2)

11.（4分）下图是两个简单的门电路组成的逻辑电路及对应的真值表，则电路中虚线框内的门电路是

门，真值表中的值为

。

参考答案：或，112.人造地球卫星在运行过程中由于受到微小的阻力，轨道半径将缓慢减小。在此运动过程中，卫星所受万有引力大小将

(填“减小”或“增大”)；其速度将

(填“减小”或“增大”)。

参考答案：增大，增大

13.一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3h，待机时间100h”，则该手机通话时消耗的功率约为

W，待机时消耗的功率为

W

参考答案：0.6W，1.8×102W

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）气垫导轨是一种力学实验设备。它通过导轨表面上小孔喷出的压缩空气，在导轨表面与滑块之间形成一层很薄的“气垫”将滑块浮起，使滑块能在导轨上作近似于无摩擦的运动。如图所示，计时器与光电门连结，能够记录安装在滑块上的遮光板通过光电门时的遮光时间。已知遮光板的宽度为，现在利用这套设备验证完全非弹性碰撞情形下的动量守恒定律。

一位同学的实验操作过程如下：

①接通气源，将气垫导轨调成滑块在导轨上作匀速运动的状态。②将两个光电门a、b固定在导轨上，并隔开一段距离。将侧面安有橡皮泥的滑块2静止在两光电门a、b之间，滑块1放在光电门a的外侧，轻轻将滑块1推向滑块2，记下安装在滑块1上的遮光板通过光电门a时的遮光时间△t1。③两滑块相碰后，粘连在一起运动，记下遮光扳通过光电门b的时间△t2。④请按上述步骤重复数次，即可验证动置守恒定律。

请回答下列关于该实验的问题。（1）步骤①中调整滑块在导轨上作匀速运动的状态（填是、否）

必要理由：

。（2）利用这次实验所记录下的物理量能否验证了动量守恒定律。若能，请用所测量表示该定律；若不能，请说明还需要测量哪些量，并用所测量表示该定律。参考答案：

答案：（1）有必要（1分）为便于测出滑块碰撞前后的速度（2分）

（2）不能。（1分）

还需要测量滑块1和滑块2的质量m1和m2（2分）

实验结论：（2分）15.（8分）为测定某电源内阻r和一段金属电阻丝单位长度的电阻R0，设计如图所示的电路。ab是一段粗细均匀的金属电阻丝，R是阻值为2Ω的保护电阻，电源电动势为6V，电流表内阻不计，示数用I表示。滑动片P与电阻丝有良好接触，aP长度用Lx表示，其它连接导线电阻不计。实验时闭合电键，调节P的位置，将Lx和与之对应的I数据记录在下表。实验次数12345Lx（m）0.100.200.300.400.50I（A）1.941.301.201.020.881/I（A-1）0.520.770.830.981.14

①画出1/I-Lx图象；②根据所画图线，写出金属丝的电阻与其长度的函数关系式：▲③从图中根据截距和斜率，求出该电源内阻r为____▲_____Ω；该金属电阻丝单位长度的电阻R0为____▲__Ω/m．参考答案：答案：①如图；

(2分)

②(A-1)

(2分)

③0.10-0.14Ω(2分)、9.00-9.60Ω/m(2分)

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（14分）直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ１＝45０。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角14０。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量Ｍ。（取重力加速度g=10m/s2；sin14０=0.242；cos14０=0.970）

参考答案：答案：。解析：直升机取水，水箱受力平衡

由以上两式得

直升机返回，由牛顿第二定律

由以上两式得，水箱中水的质量。17.如图所示，物体P放在粗糙的水平地面上，劲度系数为k＝250N／m的轻弹簧左端固定在竖直墙壁上、右端固定在质量为m＝1kg的物体P上，弹簧水平，开始弹簧为原长，P从此刻开始受到与水平面成θ＝37°的拉力作用而向右做加速度大小为a＝1m／s2的匀加速运动，某时刻F＝10N，弹簧弹力大小为FT＝5N，此时撤去F，已知sin37°＝0．6、cos37°＝0．8，重力加速度g＝10m／s2。求：（1）撤去F的瞬间P的速度；（2）撤去F的瞬间P的加速度。参考答案：（1）；（2）本题旨在考查牛顿第二定律、胡克定律。（1）由题意可知开始在作用下，物体做匀加速运动，设撤去时，弹簧伸长量为，此时物体的速度为由胡克定律得：解得：由匀变速直线运动规律，得：代入数据解得：（2）设物体与水平地面的动摩擦因数为，撤去时物体加速度为当,时，由牛顿第二定律得：解得：撤去，对物体有：解得：答：（1）撤去的瞬间的速度为；（2）撤去的瞬间的加速度为。18.在如图所示的电路中，电源的电动势E=28V，内阻r=2Ω，电阻Rl=12Ω，R2=R4=4Ω，R3=8Ω，C为平行板电容器，其电容C=3．0pF，虚线到两极板的距离相等，极板长L=0．20m，两极板的间距d=1.0×l0-2m，g取10m／s2。

(1)若最初开关S处于断开状态，则将其闭合后，流过R4的电荷量为多少?

(2)若开关S断开时，有一个带电微粒沿虚线方向以v0=2．0m／s的初速度射入平行板电容器的两极板间，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则：当开关S闭合后，此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间后，能否从极板间射出?(要求写出计算和分析过程)参考答案：解：(1)s断开时，电阻R3两端的电压U3==16V

(1分)

S闭合后，外电路的总电阻R==6Ω

(1分)

。

路端电压U==21V