2020-2021学年高三年级上册期中物理试卷及答案

2020-2021学年高三上期中物理试卷

一、选择题：本题共12小题，共40分.在每小题给出的四个选项中，第1〜8题只有一个

选项符合题目要求，每小题3分，第9〜12题有多个选项符合题目要求，每小题3分，全

对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得零分.

1.（3分）下列核反应方程中，Xi、X2、X3、X4表示电子的是（）

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，在四川西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射北

斗系统第55颗导航卫星，即北斗三号最后一颗全球组网卫星，至此北斗三号全球卫星导

航系统星座部署全面完成，且北斗导航系统是目前全球唯一由3种轨道卫星构成的导航

系统。其中第55颗导航卫星就是一颗地球同步卫星，则关于北斗系统第55颗卫星，下

列说法正确的是（）

A.其运行的线速度一定大于7.9km/s

B.其在轨运行时一定经过西昌发射中心的正上空

C.其在轨运行时的向心加速度一定大于赤道上物体的向心加速度

D.地面上任何位置都能直接接收该卫星的定位授时服务信息

3.（3分）在地面上把一物体以初速度vo竖直向上抛出，假设物体在运动过程中受到的空

气阻力大小恒定，到地面的高度用h表示，重力加速度大小为g,取竖直向上为正方向，

则物体从上抛开始到再次落回地面的过程中，物体的速度v随高度h变化的关系图象可

能正确的是（）

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4.（3分）如图所示，一单匝圆形闭合金属线圈在匀强磁场中匀速转动，其转轴为圆形线圈

的某条直径且转轴与磁场方向垂直，线圈中感应电流i随时间i变化的规律为i=20sin

（lOE+今）（A）,线圈的总电阻为2Q,则下列说法正确的是（）

A.线圈的转速为300r/min

B.在t=0时刻，通过线圈的磁通量最大

C.转动过程中，线圈磁通量的最大值为JV2\Vb

7T

D.线圈转动一圈的过程中，线圈内产生的焦耳热为160J

5.（3分）如图所示，固定的竖直光滑细杆上穿有一小球，长度不可伸长的轻绳跨过定滑轮

后一端与小球相连，以恒定的速率VI沿绳拉动轻绳的另一端，使小球沿细杆向上运动,

当小球上升到某高度时，连接小球的轻绳与细杆的夹角为e（0<90°）,此时小球沿细

杆上升的速度大小为V2,则下列说法正确的是（）

A.V2=visin0B.V2=vicos0

C.此时小球处于超重状态D.此时小球处于失重状态

6.（3分）如图所示，带有等量异种电荷的一对平行金属板，如果两板相距很近，除边缘部

分外，两极板之间的电场可以看作匀强电场，设两极板之间的电场强度为E,极板所带

的电荷量为Q，两极板的正对面积为S,两极板之间的距离为d（d很小），则下列说法

正确的是（）

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A.当Q和S一定时，E与d成反比

B.当Q和S一定时，E与d成正比

C.E与三成正比

D.E与三成反比

7.（3分）如图所示，倾角为。的斜面上有一小球以大小为vo的初速度垂直于斜面抛出，

飞行一段时间后又落到了斜面上，已知重力加速度为g,忽略空气阻力，则小球离开斜面

VQC0S6

B.

2gcos02g

C.-^―Vosind

2gsin0,2g

8.（3分）如图所示，A、B为光滑水平面上并排静止放置的两个物块，在两物块右方有一

竖直墙壁，物块A的质量为3kg,物块B的质量为1kg,两物块之间有少量炸药（质量

忽略不计），引爆炸药，炸药爆炸过程中共有24J的能量转化为两物块的动能，后续运动

过程中，两物块之间以及物块与墙壁之间的碰撞均为弹性正碰，物块A、B运动始终在

一条直线上，则物块A最终的速度大小为（）

A.2m/sB.3m/sC.2^3m/sD.4m/s

9.（4分）如图所示，水平传送带以速度vo顺时针匀速转动，质量相同的两物块A、B分别

无初速度地轻轻放在传送带的左端，物块A与传送带之间的动摩擦因数为内，恰好运动

到传送带的右端速度达到vo,物块B与传送带之间的动摩擦因数为阳，运动到传送带的

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中间时速度达到V（）,下列说法正确的是（）

A.m=2|i2

B.R=2由

C.传送带对物块A做的功与传送带对B做的功之比为1：2

D.输送物块A过程由于摩擦产生的热量与输送物块B过程由于摩擦产生的热量相同

10.（4分）如图所示，两根固定的光滑平行金属轨道间距d=0.5m,其中MNN'M'部分

为竖直平面内的四分之一圆弧，半径NPP'N'部分在水平面内且足够长.导

轨NPP'N'所在空间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B=1T,在导轨

最右端接有一阻值R=0/5C的定值电阻.一质量m=0.1kg、电阻r=0.05。的导体棒a

在导轨的MM'位置处由静止释放，导体棒a运动过程中始终与导轨垂直且与导轨接触

良好，导轨电阻不计，重力加速度g=10m/s2,则在导体棒a运动的整个过程中，下列说

法正确的是（）

A.导体棒a运动到NN'刚进入磁场时，加速度大小为75m/s2

B.导体棒a运动到NN'刚进入磁场时，电阻R两端的电压为3V

C.电阻R上产生的焦耳热为0.45J

D.通过电阻R的电荷量为1.2C

11.（4分）如图所示，等边三角形ABC的顶点A、B、C分别固定三个电荷量相等的点电

荷，其中A处的电荷带负电，B、C处的电荷带正电，M、N、P分别为三角形三条边的

中点，O为三角形的中心，取无穷远电势为0,则下列说法正确的是（）

A♦Q%

♦♦、、

♦♦、、

♦■

/O\

.........P..........

A.M点和N点的电场强度相同

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B.M点和N点的电势相等

C.O点的电势低于P点的电势

D.将电子沿直线从M点移动到。点，电场力做负功

12.（4分）如图所示，质量为M的三角形斜劈C放置在水平地面上，左右两侧的斜面与水

平地面的夹角分别为37°和53°,斜面光滑且足够长，质量均为m的两物块A、B分别

放置在左右两侧的斜面上，两物块用一根跨过斜劈顶端定滑轮的细线拴接，细线绷紧且

与对应斜面平行，不计细线与滑轮处的摩擦以及滑轮的质量，重力加速度为g,两物块由

静止释放，斜劈始终保持静止不动，sin37°=0.6,cos37°=0.8,则在A、B两物块开

始运动之后的过程中，下列说法正确的是（）

A.物块A沿斜面向上加速运动的加速度大小为0.1g

B.细线中的拉力大小为0.7mg

C.斜劈C给地面的摩擦力大小为0

D.斜劈对地面的压力大小为（M+m）g

二、非选择题：本题包括6小题，共70分.

13.（6分）某实验小组用伏安法测量一节电池的电动势和内阻，分别采用了两种测量方案，

一种如图甲所示，另一种如图乙所示，已知电源电动势约为1.5V,内阻约为2Q,电压表

内阻约为2kQ,电流表内阻约10。，测出电压表示数U和对应的电流表示数I,在同一个

坐标系内描绘出两种方案的U-I图象，回答下列问题：

（1）图丙中的图线a对应图（填“甲”或“乙”）中的方案，该方案测得的电源

电动势结果（填“偏小”或“偏大”）。

（2）两种测量方案对比，图（填“甲”或“乙”）中的方案测得电源内阻更精确。

14.（12分）如图甲所示为验证动量守恒定律的实验装置图，小车A前端有固定的撞针，后

端拴接纸带，纸带穿过打点计时器（不计纸带和打点计时器之间的摩擦力），小车B右端

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粘有橡皮泥。接通打点计时器电源，轻推一下小车A,小车A做匀速运动，然后与静止

的小车B发生碰撞后一起运动，已知打点计时器打点频率为50Hz。

⑴平衡摩擦力过程中，轻推小车A打出的纸带如图乙所示，说明长木板垫（填

“高”或“低”）了。

（2）平衡好摩擦力，打出的纸带如图丙所示，已测得小车A的质量为mi=0.3kg,小车

B的质量为m2=0.2kg,则碰撞前系统的总动量为kg*m/s,碰撞后系统的总动量

为kg-m/s,由此可以得到的结论是（结果均保留三位有效数字）

（3）在第（2）问中，若打点计时器的打点频率未知，是否还能验证动量守恒定律，若

能，写出需要验证的关系式；若不能，说明原因。（填“能”或“不能”）（填

原因或关系式，关系式一律用字母表示）。

15.（10分）一物体自某高度由静止释放后做自由落体运动，落到地面前最后两个连续1s

内位移之比为1：2,重力加速度g=10m/s2,求物体静止释放时距离地面的高度和落地

时的速度。

16.（12分）如图所示，光滑水平地面上有一长度为L=2.4m、质量为M=2kg的长木板，

木板左端有一质量为m=1kg的物块（可看作质点），物块与木板之间的动摩擦因数为四

=0.2.初始时物块和木板均静止，给物块施加一大小为F=5N、方向水平向右的拉力，

重力加速度g=10m/s2,若保证物块能够滑离木板，求拉力作用的最短时间。

17.（14分）如图所示，在xOy坐标系的第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度

大小为E=3X1（）5N/C,在第四象限内紧靠x轴存在宽度为d（未知）的长条形匀强磁场

区域，磁感应强度大小为B=0.1T,磁场方向垂直于xOy平面向里，一带正电的粒子从y

轴上的点P（0,1）沿x轴正方向射入电场区域,射入电场时的初速度大小为vo=2X106m/s,

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运动过程中粒子恰好未能从磁场的下边界飞出，已知粒子的比荷g=2X107c/kg,不计

m

粒子重力，求：

(1)粒子第一次经过x轴时的速度大小；

(2)长条形磁场区域的宽度d。

18.(16分)如图所示，有一原长为2R的轻质弹簧，一端拴接在水平地面A处的固定挡板

上，另一端位于水平地面上B处，弹簧处于原长。竖直平面内半径为R的半圆形光滑轨

道CDE与水平地面相切与C点，BC之间的距离为1.5R,A、B、C、D、E在同一竖直

平面内。质量为m的小物块自D点(与圆心O等高)沿轨道由静止开始下滑，在水平地

面上向左最远运动到P点(未画出)，随后被水平弹回，恰好运动到C点，已知物块与水

平地面间的动摩擦因数口=0.2,重力加速度大小为g,整个过程中弹簧未超出弹性限度。

求：

(1)小物块第一次到达C点时，小物块对轨道的压力；

(2)小物块运动到P点时，弹簧的弹性势能；

(3)若改变物块的质量，将其压缩弹簧至P点,静止糕放后物块能滑上半圆形轨道CDE,

且在轨道CDE上运动过程中未与轨道脱离，求改变后物块的质量应满足的条件。

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2020-2021学年高三上期中物理试卷

参考答案与试题解析

一、选择题：本题共12小题，共40分.在每小题给出的四个选项中，第1〜8题只有一个

选项符合题目要求，每小题3分，第9〜12题有多个选项符合题目要求，每小题3分，全

对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得零分.

1.（3分）下列核反应方程中，Xi>X2、X3、X4表示电子的是（）

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、根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒，可知Xi的质量数为：238

-234=4,电荷数为：92-90=2,所以Xi为a粒子，故A错误；

B、根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒，可知X2的质量数为：234-234=0,电

荷数为：90-9=-1,所以X2为电子，故B正确；

C、根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒，可知X3的质量数为：14+4-17=1,

电荷数为：7+2-8=1,所以X3为质子，故C错误；

D、根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒，可知X4的质量数为：4+27-30=1,

电荷数为：2+13-15=0,所以刈为中子，故D错误。

故选：Bo

2.（3分）2020年6月23日，在四川西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射北

斗系统第55颗导航卫星，即北斗三号最后一颗全球组网卫星，至此北斗三号全球卫星导

航系统星座部署全面完成，且北斗导航系统是目前全球唯一由3种轨道卫星构成的导航

系统。其中第55颗导航卫星就是一颗地球同步卫星，则关于北斗系统第55颗卫星，下

列说法正确的是（）

A.其运行的线速度一定大于7.9km/s

B.其在轨运行时一定经过西昌发射中心的正上空

C.其在轨运行时的向心加速度一定大于赤道上物体的向心加速度

D.地面上任何位置都能直接接收该卫星的定位授时服务信息

【解答】解：A、卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：

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G

7?=m7'解得：丫=片,

当卫星的轨道半径等于地球半径时，卫星的线速度是地球的第一宇宙速度，大小为

7.9km/s

由于同步卫星的轨道半径大于地球半径，因此同步卫星的线速度小于7.9km/s,故A错误;

B、地球同步卫星位于赤道平面内赤道正上方，西昌没有在赤道上，因此卫星在轨运行时

一定不会经过西昌发射中心的正上方，故B错误；

C、向心加速度a=32r,同步卫星绕地球做圆周运动的角速度与地球自转在角速度相等，

同步卫星的轨道半径大于地球半径，因此同步卫星的向心加速度大于赤道上物体的向心

加速度，故C正确；

D、同步卫星与地球自转的角速度相等，只能出现在赤道上某点的正上方，地面上一些区

域无法直接接收该卫星的定位授时服务信息，故D错误。

故选：C,

3.（3分）在地面上把一物体以初速度vo竖直向上抛出，假设物体在运动过程中受到的空

气阻力大小恒定，到地面的高度用h表示，重力加速度大小为g,取竖直向上为正方向,

则物体从上抛开始到再次落回地面的过程中，物体的速度v随高度h变化的关系图象可

能正确的是（）

【解答】解：整个过程中空气阻力一直做负功，物体的机械能不断减小，则落地时的速

度v'小于上抛的初速度vo。物体以初速度vo上抛后做匀减速运动，上升过程的平均速

度等于"，根据推论可知上升过程中间时刻的瞬时速度等于"。根据匀变速直线运动中

22

间位移的瞬时速度大于这个过程中间时刻的瞬时速度，知上升过程中中间位移的速度应

该大于丝，下落时做匀加速运动，中间位移的速度应该大于巴，故B正确，ACD错误。

22

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故选：B»

4.（3分）如图所示，一单匝圆形闭合金属线圈在匀强磁场中匀速转动，其转轴为圆形线圈

的某条直径且转轴与磁场方向垂直，线圈中感应电流i随时间i变化的规律为i=20sin

（lOTTt+5）（A）,线圈的总电阻为2Q,则下列说法正确的是（）

■

LTx旦

A.线圈的转速为300r/min

B.在t=0时刻，通过线圈的磁通量最大

C.转动过程中，线圈磁通量的最大值为座Wb

71

D.线圈转动一圈的过程中，线圈内产生的焦耳热为160J

【解答】解：A、由交变电流的表达式可知线圈的角速度3=10皿，

线圈的转速n=手=苧囚r/s=5r/s=300r/min,故A正确；

Z7TIn

B、由电流的瞬时值表达式可知，t=0时刻，线圈平面与磁场平行，此时线圈的磁通量最

小为0,故B错误；

C、由电流的瞬时值表达式可知，电流的最大值Im=20A,感应电动势的最大值Em=ImR

=20X2V=40V,

感应电动势的最大值：Em=nBS3=BS3=<Pm3,

转动过程中，线圈磁通量的最大值仰产等=黑Wb=，Wb,故C错误;

D、线圈转动的周期T=詈=者3=0.2S,

电流的有效值1=居=10V2A,

线圈转动一圈过程中，线圈内产生的焦耳热:

Q=I2RT=（10位）2x2X0.2J=80J,故D错误。

故选：A。

5.（3分）如图所示，固定的竖直光滑细杆上穿有一小球，长度不可伸长的轻绳跨过定滑轮

后一端与小球相连，以恒定的速率V）沿绳拉动轻绳的另一端，使小球沿细杆向上运动,

当小球上升到某高度时，连接小球的轻绳与细杆的夹角为0（0<90°）,此时小球沿细

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杆上升的速度大小为V2,则下列说法正确的是（)

A.V2=visin0B.V2=vicos0

C.此时小球处于超重状态D.此时小球处于失重状态

【解答】解:AB、小球上升的速度沿绳方向的分量与拉动绳子的速度相等，则vi=v2cos。，

故AB错误；

CD、上升的过程中，0变大，vi大小不变，则V2变大，小球在加速上升，处于超重状态，

故C正确，D错误。

故选：C,

6.（3分）如图所示，带有等量异种电荷的一对平行金属板，如果两板相距很近，除边缘部

分外，两极板之间的电场可以看作匀强电场，设两极板之间的电场强度为E,极板所带

的电荷量为Q，两极板的正对面积为S,两极板之间的距离为d（d很小），则下列说法

正确的是（）

A.当Q和S一定时，E与d成反比

B.当Q和S一定时，E与d成正比

C.E与三成正比

D.E与?成反比

【解答】解：根据平行板电容器电容的决定式和定义式，求出两极板的电势差:

C=即u=生嘤

4knaUES

根据U=Ed,可求出电场强度：

4kjid

E=

2S

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当Q和S一定时，E与d无关，故A、B错误;

E与黑正比，故C正确，D错误。

故选：Co

7.（3分）如图所示，倾角为8的斜面上有一小球以大小为vo的初速度垂直于斜面抛出，

飞行一段时间后又落到了斜面上，已知重力加速度为g,忽略空气阻力，则小球离开斜面

VQVQCOSO

*2gcos0•2g

c诏D诏$讥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。，只考虑垂直斜面方向，小球垂直于斜面方向的速度减为0时，小球

离开斜面的距离最大，为€1=二|W，故A正确，BCD错误。

Lgcosu

故选：Ao

8.（3分）如图所示，A、B为光滑水平面上并排静止放置的两个物块，在两物块右方有一

竖直墙壁，物块A的质量为3kg,物块B的质量为1kg,两物块之间有少量炸药（质量

忽略不计），引爆炸药，炸药爆炸过程中共有24J的能量转化为两物块的动能，后续运动

过程中，两物块之间以及物块与墙壁之间的碰撞均为弹性正碰，物块A、B运动始终在

一条直线上，则物块A最终的速度大小为（）

A.2m/sB.3m/sC.2V3m/sD.4m/s

【解答】解：炸药爆炸过程中，取物块A获得的速度方向为正方向，由物块A、B组成

的系统动量守恒得：HIAVA-mBVB=0

炸药的化学能转化成两物块的动能，有E=|mAVA2+|mBVB2

解得：VA=2m/s,VB—6m/s

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物块B与墙壁发生碰撞后，原速率反弹后追上物块A与其发生弹性碰撞，取向左为正方

向，由动量守恒定律得

mAVA+mBVB=mAVA'+mBVB'

由机械能守恒得

12,121,2.1,2

-mAVA+2mBVB-=2mAVA+]mBVB

解得VA'=4m/s,VB'=0,因此，物块A最终的速度大小为4m/s,故ABC错误，D

正确。

故选：D。

9.（4分）如图所示，水平传送带以速度vo顺时针匀速转动，质量相同的两物块A、B分别

无初速度地轻轻放在传送带的左端，物块A与传送带之间的动摩擦因数为闺，恰好运动

到传送带的右端速度达到vo,物块B与传送带之间的动摩擦因数为112,运动到传送带的

中间时速度达到vo,下列说法正确的是（）

A.m=2p2

B.|i2=2|ii

C.传送带对物块A做的功与传送带对B做的功之比为1：2

D.输送物块A过程由于摩擦产生的热量与输送物块B过程由于摩擦产生的热量相同

【解答】解：AB、传送带输送物块的过程中，对物块根据动能定理可得：pmgx=-0,

则物块与传送带之间的动摩擦因数之比为：—=—=V=所以4=2同，故B正

H2X]I2

确，A错误；

C,两物块的末动能大小相等，动能变化相等，根据功能关系可知传送带对两物块做的功

大小相等，故C错误；

D、假如物块的质量为m,速度增加到vo过程中的位移为x=?t,此过程中传送带的位

移为X,=V（）t,

物块相对于传送带的位移为Ax,则△x=x，-X=?t=x,

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1

由于摩擦产生的热为Q=|irng,Ax=nmgx=^mvo'

由于两个物块动能变化相同，所以输送物块A过程由于摩擦产生的热量与输送物块B过

程由于摩擦产生的热量相同，故D正确.

故选：BD。

10.（4分）如图所示，两根固定的光滑平行金属轨道间距d=0.5m,其中MNN'M'部分

为竖直平面内的四分之一圆弧，半径l=1.8m,NPP'N'部分在水平面内且足够长.导

轨NPP'N'所在空间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B=1T,在导轨

最右端接有一阻值R=0.15C的定值电阻.一质量m=0.1kg、电阻r=0.05Q的导体棒a

在导轨的MM'位置处由静止释放，导体棒a运动过程中始终与导轨垂直且与导轨接触

良好，导轨电阻不计，重力加速度g=10m/s2,则在导体棒a运动的整个过程中，下列说

法正确的是（）

A.导体棒a运动到NN'刚进入磁场时，加速度大小为75m/s2

B.导体棒a运动到NN'刚进入磁场时，电阻R两端的电压为3V

C.电阻R上产生的焦耳热为0.45J

D.通过电阻R的电荷量为1.2C

【解答】解：AD、导体棒a从静止释放运动到NN'的过程中机械能守恒，由机械能守

恒定律得：

mgl=访

代入数据解得vo=6m/s

导体棒a刚进入磁场区域，切割磁感线产生的感应电动势：

E=Bdv（）=lX0.5X6V=3V,

感应电流：

E3

1=R+?=0.15+0.05A=l5A

导体棒受到的安培力F=BId=lX15X0.5N=7.5N

对导体棒，由牛顿第二定律得：F=ma

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代入数据解得：a=75m/s2,故A正确；

B、导体棒a运动到NN'刚进入磁场时，电阻R两端的电压：

U=IR=15X0.15V=2.25V,故B错误；

C、导体棒a从开始释放到最后停止的过程中系统能量守恒，整个运动过程，对系统，由

能量守恒定律得：

Q=mgl,

R上产生的热量QI=WQ

K-VT

代入数据解得：Qo=1.35J,故C错误；

D、导体棒a在磁场中运动过程，由动量定理得：

B/dt=mvo-0

其中，通过电阻R的电荷量：q=7t,

代入数据解得：q=1.2C,故D正确.

故选：AD。

11.（4分）如图所示，等边三角形ABC的顶点A、B、C分别固定三个电荷量相等的点电

荷，其中A处的电荷带负电，B、C处的电荷带正电，M、N、P分别为三角形三条边的

中点，0为三角形的中心，取无穷远电势为0,则下列说法正确的是（）

♦、

♦、%

♦♦、

•、

M/・\■N

♦、

♦/O\、

8亩....>.......a

A.M点和N点的电场强度相同

B.M点和N点的电势相等

C.O点的电势低于P点的电势

D.将电子沿直线从M点移动到O点，电场力做负功

【解答】解：A、MN点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误；

B、将一个试探电荷从M点移动到N点，A处的负电荷对其不做功，BC处的电荷对其

做的总功也为0,所以MN两点电势相等，故B正确；

C、对B、C处的正电荷来说，PO正好在它们连线的垂直平分线上，根据等量同种电荷

的电场线特点可知，垂直平分线上的场强方向为从P指向O,对A处的负电荷来说，电

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场的方向也是从P指向O,电场线方向是从高电势指向低电势的，所以O点的电势低于

P点的电势，故C正确；

D、将电子沿直线从M点移动到O点，A、B处的电荷整体对其不做功（等量异种电荷

的中垂面为等势面），C处的正电荷对其做正功，故D错误.

故选：BC»

12.（4分）如图所示，质量为M的三角形斜劈C放置在水平地面上，左右两侧的斜面与水

平地面的夹角分别为37°和53°,斜面光滑且足够长，质量均为m的两物块A、B分别

放置在左右两侧的斜面上，两物块用一根跨过斜劈顶端定滑轮的细线拴接，细线绷紧且

与对应斜面平行，不计细线与滑轮处的摩擦以及滑轮的质量，重力加速度为g,两物块由

静止释放，斜劈始终保持静止不动，sin37°=0.6,cos37°=0.8,则在A、B两物块开

始运动之后的过程中，下列说法正确的是（）

A.物块A沿斜面向上加速运动的加速度大小为0.1g

B.细线中的拉力大小为0.7mg

C.斜劈C给地面的摩擦力大小为0

D.斜劈对地面的压力大小为（M+m）g

【解答】解：AB、设细线上的拉力大小为T,物块A沿斜面向上加速运动的加速度大小

为a,物块B沿斜面下滑的加速度大小也为a；

对物块A根据牛顿第二定律可得:T-mgsin37°=ma,对物块B根据牛顿第二定律可得：

mgsin53°-T=ma,

联立解得：T=0.7mg,a=0.1g,故AB正确；

C、整体分析，物块A向右上方加速，物块B向右下方加速，斜劈C静止不动，所以系

统向右的动量增加，地面给斜劈C的摩擦力方向水平向右，不为0,故C错误；

D、物块A加速上升，竖直向上的加速度为aAy=asin37°=0.06g,物块B加速下滑，竖

直向下的加速度为aBy=asin53°=0.08g,

取向下为正，整体在竖直方向根据牛顿第二定律可得：（2m+M）g-FN=maBy-maAy+M

xo

解得：FN=（1.98m+M）g,故D错误。

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故选：AB»

二、非选择题：本题包括6小题，共70分.

13.（6分）某实验小组用伏安法测量一节电池的电动势和内阻，分别采用了两种测量方案，

一种如图甲所示，另一种如图乙所示，已知电源电动势约为1.5V,内阻约为2Q,电压表

内阻约为2k。，电流表内阻约10。，测出电压表示数U和对应的电流表示数I,在同一个

坐标系内描绘出两种方案的U-I图象，回答下列问题：

（1）图丙中的图线a对应图甲（填“甲”或“乙”）中的方案，该方案测得的电源

电动势结果偏小（填“偏小”或“偏大”）。

（2）两种测量方案对比，图甲（填“甲”或“乙”）中的方案测得电源内阻更精确。

【解答】解：（1）由闭合电路欧姆定律可知U=E-Ir,采用图甲方案时，电压表分流，

导致电流测量值小于流过干路电流，故电流值偏小，所以U=E-（I+t）r，采用图乙

方案时，电流分压，导致电压测量值小于路端电压，即电压测量值偏小，所以U=E-I

G+RA）,对比可知图甲方案电动势和内阻测量结果均偏小，图乙方案电源电动势测量准

确，内阻测量偏大，在U-I图象中，图线斜率表示电源内阻，所以图线a对应图甲方案，

图线b对应图乙方案。

（2）由于电压表内阻远大于被测电源内阻，根据（1）中分析可知，用图甲方法测量更

准确。

故答案为：（1）甲；偏小；（2）甲。

14.（12分）如图甲所示为验证动量守恒定律的实验装置图，小车A前端有固定的撞针，后

端拴接纸带，纸带穿过打点计时器（不计纸带和打点计时器之间的摩擦力），小车B右端

粘有橡皮泥。接通打点计时器电源，轻推一下小车A,小车A做匀速运动，然后与静止

的小车B发生碰撞后一起运动，已知打点计时器打点频率为50Hz。

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（1）平衡摩擦力过程中，轻推小车A打出的纸带如图乙所示，说明长木板垫低（填

“高”或“低”）了。

（2）平衡好摩擦力，打出的纸带如图丙所示，已测得小车A的质量为mi=0.3kg,小车

B的质量为m2=0.2kg,则碰撞前系统的总动量为0.456kg・m/s,碰撞后系统的总动

量为0.455奴・m/s,由此可以得到的结论是在误差允许范围内，系统动量守恒（结

果均保留三位有效数字）

（3）在第（2）问中，若打点计时器的打点频率未知，是否还能验证动量守恒定律，若

能，写出需要验证的关系式；若不能，说明原因。能（填“能”或“不能”）mixi

=（mi+m2）X2（填原因或关系式，关系式一律用字母表示）。

【解答】解：（1）由图乙所示纸带可知，轻推小车A加速后，小车A并没有做匀速运动，

而是减速运动，说明平衡摩擦力时木板垫低了。

（2）打点计时器打点频率f=50Hz,打点计时器打点时间间隔T=：=白s=0.02s,

由图丙所示纸带可知，Xi=15.20cm=0.1520m,X2=9.10cm=0.0910m

碰撞前小车A的速度vi=胃=告/猾m/s=1.52m/s

31DXU.U/

碰撞后小车A和小车B一起运动的速度为v2=条=黑猾向s=0.91m/s

3/>XU.UN

碰撞前系统的总动量p=mivi=0.3X1.52kg•m/s=0.456kg•m/s,

碰撞后系统的总动量p'=（mi+m2）V2=（0.3+0.2）X0.91kg•m/s=0.455kg•m/s,

在误差允许范围内p=p',即在误差允许的范围内，系统的动量守恒。

（3）设打点计时器的打点频率为f,则打点计时器打点的时间间隔T=：,

碰撞前小车A的速度vi=於=味上=等

碰撞后小车A和小车B一起运动的速度为V2=品=念=俘

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1

碰撞前系统的总动量p=mivl=喈

碰撞后系统的总动量p'=（mi+m2）所（叫土詈.）■

若碰撞过程系统动量守恒，以碰撞前A车的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

p=p',整理得：mixi=（mi+m2）x2,若打点计时器的打点频率未知，还能验证动量

守恒定律。

故答案为：（1）低；（2）0.456；0.455；在误差允许范围内，系统动量守恒；（3）能；

mixi=（mi+m2）X2。

15.（10分）一物体自某高度由静止释放后做自由落体运动，落到地面前最后两个连续1s

内位移之比为1：2,重力加速度g-lOm/s2,求物体静止释放时距离地面的高度和落地

时的速度。

【解答】解：设物体落地时的速度为v,根据逆向思维，则最后ti=ls内的位移为：

1O

xi=vti-2g坟

最后t2=2s内的位移为：

X2=Vt2-^5f2

YO2

根据题意有：—=——=-

x21+23

联立解得：v=25m/s

物体静止释放时距离地面的高度h=2=枭m=31.25m

答：物体静止释放时距离地面的高度为31.25m,落地时的速度为25m/s。

16.（12分）如图所示，光滑水平地面上有一长度为L=2.4m、质量为M=2kg的长木板，

木板左端有一质量为m=1kg的物块（可看作质点），物块与木板之间的动摩擦因数为四

=0.2.初始时物块和木板均静止，给物块施加一大小为F=5N、方向水平向右的拉力，

重力加速度g=10m/s2,若保证物块能够滑离木板，求拉力作用的最短时间。

【解答】解：物块在拉力作用时的加速度大小a=二铲，

m

设拉力作用的时间为I,物块有拉力作用的时间内位移x=iat2；

若物块恰好能滑离木板，则物块滑离木板时与木板速度大小相等，设物块滑离木板时速

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度大小为V,物块和木板组成的系统从开始运动到滑离的过程，由动量定理得Ft=(M+m)

根据能量守恒，拉力做的功转化为系统的动能和热能，Fx=1(M+m)v2+[imgL-,

联立解得t=1.2s

答：拉力作用的最短时间为1.2s。

17.(14分)如图所示，在xOy坐标系的第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度

大小为E=3X1()5N/C,在第四象限内紧靠x轴存在宽度为d(未知)的长条形匀强磁场

区域，磁感应强度大小为B=0.1T,磁场方向垂直于xOy平面向里，一带正电的粒子从y

6

轴上的点P(0,1)沿x轴正方向射入电场区域,射入电场时的初速度大小为v0=2X10m/s,

运动过程中粒子恰