2021年安徽省阜阳市高考物理质检试卷

2021年安徽省阜阳市高考物理质检试卷

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.现代物理学以相对论和量子力学为基础，它的研究范围涵盖了从基本粒子到宇宙天

体的各个领域，形成了许多分支学科和边缘学科。下列说法正确的是（）

A.汤姆孙首先发现了电子

B,若入射光的频率和强度不变，增大光电管两极所加正向电压，饱和电流增加

C.在康普顿效应中，入射光子与晶体中的电子碰撞，有些光子散射后的波长变短

D.结合能越大，原子核越稳定

2.以6两个质点运动的速度一时间图像如图。下列说法正

确的是（）

A.在0〜6s内，〃、人均做曲线运动

B.第3s末，”的加速度比b的加速度大

C.在0〜3s内，”的平均速度大于》的平均速度

D.在3s〜6s内，。的平均速度大于2m/s

3.2020年12月1日，“嫦娥五号”探测器在月球预选着陆区成功着陆。若“嫦娥五

号”着陆前在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动，月球的平均密度为p、半径为

R，引力常量为G,则“嫦娥五号”绕月球做圆周运动的线速度大小为（）

A卜九GpB卜冗pR2C卜兀GpRDl^nGpR2

y]3Ry]3G\3y]3

4.在图甲电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2：1,电压表为理想电表，

定值电阻&-0.8。、R2-20、R3=30,变压器原线圈两端a、匕接正弦交流电源

后，通过/?2的电流随时间f的变化规律如图乙。下列说法正确的是（）

6

A.通过电阻治的电流方向每秒钟改变50次

B.变压器的输入电流为2.54

C.电压表的示数为6V

D.变压器的输入功率为25W

5.如图，AB是固定在竖直面内的:光滑圆弧轨道，圆弧轨道最低

6

点H的切线水平，最高点A到水平地面的高度为儿现使一小

球（视为质点）从A点由静止释放。不计空气阻力，小球落地点

到3点的最大水平距离为（）

A.-B.且无C./JD.2h

22

二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

6.半径为R、均匀带正电的绝缘球体在空间产生对称的电

场，电场强度沿半径方向随距离球心的位置变化的关系

如图所示（其中距离0〜R范围内的图像未画出）。已知电

荷分布均匀的球壳在壳内任意一点产生的电场强度为零，

过球心的直线上有A、B两点，离球心的距离分别为2R、

3R,则下列说法正确的是（）

A.E-r图线与坐标轴包围的图形面积所表示的物理量单位为牛顿

B.球体内某点电场强度的大小与该点到球心的距离成正比

C.一个带负电的点电荷离均匀带电球体越近，其所具有的电势能越小

D.从球面到A点间的电势差小于A、B两点间的电势差

7.如图，建筑工人用砖夹竖直搬运四块相同的砖，每块砖

的质量均为如重力加速度大小为g。下列说法正确的是

1234」

（）____

A.当砖静止时，砖块4对砖块3的摩擦力大小为3mg

B.当砖静止时，砖块2对砖块3的摩擦力为零

C.当将四块砖一起竖直向上加速提起时，砖块4对砖块3的摩擦力大小为小g

D.当将四块砖一起竖直向上加速提起时，砖块2对砖块3的摩擦力为零

8.如图，三个质量均为，〃的小滑块A、B、C通过较链用长度

为L的刚性直杆连接，A套在固定的竖直光滑杆上，B、C

间用轻弹簧连接，放在光滑的水平槽中，用手控制A使弹

簧处于原长，此时△ABC为正三角形。现将A由静止释放，

当A运动到最低点时，乙BAC=120%重力加速度大小为g,A、B、C均视为质点，

钱链与直杆的质量均不计，不考虑摩擦影响，整个过程中A、B、C始终在同一竖

直平面内，A始终在水平槽上方运动，弹簧在弹性限度内。在A下降的过程中（）

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A.A、B、C组成的系统机械能守恒

B.A、8的速度大小始终相等

C.弹簧弹性势能的最大值为第mgZ,

D.当A的速度最大时，C对槽的压力大小为1.5mg

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

9.某同学用图示装置测量木块与水平木板间的动摩擦因数。图中牵拉木块的细线与木

板平行。该同学测得木块的质量是祛码（含祛码盘）质量的4倍，根据打出的纸带求

出木块运动的加速度大小为

（1）已知当地的重力加速度大小为g,根据测得的物理量，木块与木板间的动摩擦因

数表示为〃=。

（2）本实验测得的结果（选填“大于”、“小于”或“等于"）木块与木板间

的实际动摩擦因数。

10.小明家里有一个充电宝（电动势约为5匕内阻约为2。），他欲精确地测量其电动势

和内阻。他使用的器材如下：

4电压表（量程为450〃?V,内阻约为4500）；

8电流表（量程为0.64内阻约为0.10）；

C滑动变阻器&（最大阻值为100）;

D电阻箱/?2（最大阻值为9999.90）；

£定值电阻/?3（阻值为30）；

F.开关Si、S2，导线若干。

甲乙丙

（1）小明准备把电压表改装成量程为4.5U的电压表，需要测量电压表的内阻，测量

电路如图甲所示。请回答下列问题：

①根据甲图，将实物图乙补充完整。

②滑动灯的滑片，使滑片置于（填或）端，将电阻箱&调至阻值

最大。

③闭合开关Si、S2,滑动K的滑片，使电压表的指针指在450根丫处；断开S2,调

节电阻箱/?2,使电压表的指针指在300〃/处，此时电阻箱&的示数为250.0。。电

压表的内阻&=0。

④电压表（选填“并”或“串”）联一个阻值Ro=m的电阻（用电

阻箱/?2代替），就可以改装成量程为4.5U的电压表。

（2）小明利用电流表和改装好的电压表测量充电宝的电动势与内阻，设计的电路如

图丙所示。若小明根据测出的多组电压表的示数U与电流表的示数/,得到的U-/

图线如图丁所示，则充电宝的电动势E=匕内阻r=。（结果均保

留两位有效数字）。

四、计算题（本大题共3小题，共47.0分）

11.如图甲，足够长的倾斜传送带以某一恒定的速率逆时针运行。现将一小滑块（视为

质点）轻放在传送带的顶端，滑块在传送带上运动的速度的二次方随位移变化的关

系如图乙。取重力加速度大小g=10m/s2,求：

（1）滑块在0〜3.2m位移内的加速度大小的及其在3.2m〜12.2Tn位移内的加速度大

小。2；

（2）滑块与传送带间的动摩擦因数上

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12.如图，在直角坐标系xO)，内，0Sx<d的区域有方向垂直坐标平面向外的匀强磁

场，在xNd的区域有电场强度大小为E、方向沿x轴负方向的匀强电场。一质量

为根、电荷量为q的带正电粒子从坐标为(2d,0)的M点由静止开始运动，从边界

CD进入磁场后恰好未从y轴射出磁场。不计粒子所受重力。

(1)求匀强磁场的磁感应强度大小B；

(2)若粒子从坐标为(5d,0)的N点由静止开始运动，求粒子离开磁场时到原点O的

距离，

yf.£

D

13.如图，两平行光滑金属导轨ABC、A'B'C'的左端接有阻值为R的定值电阻Z,间距

为L,其中AB,4B'固定于同一水平面(图中未画出)上且与竖直面内半径为r的［光

滑圆弧形导轨8C、B'C'相切于从8'两点。矩形区域内存在磁感应强度大

小为B、方向竖直向上的匀强磁场。导体棒ab的质量为〃?、电阻值为R、长度为L,

岫棒在功率恒定、方向水平向右的推力作用下由静止开始沿导轨运动，经时间f

后撤去推力，然后必棒与另一根相同的导体棒加发生碰撞并粘在一起，以3向

的速率进入磁场，两导体棒穿过磁场区域后，恰好能到达CC'处。重力加速度大小

为g,导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨的电阻。

(1)求该推力的功率P；

(2)求两导体棒通过磁场右边界BB'时的速度大小V；

(3)求两导体棒穿越磁场的过程中定值电阻Z产生的焦耳热Q；

(4)两导体棒到达CC'后原路返回，请通过计算判断两导体棒能否再次穿过磁场区域。

若不能穿过，求出两导体棒停止的位置与的距离X。

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答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：A、汤姆孙首先发现了电子，故A正确；

8、饱和光电流大小，取决于单位时间内通过导线横截面的电荷量，只要入射光的强度

和频率不变，单位时间内逸出的光电子数就不变，饱和电流就不变，故8错误；

C、在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，光子把一部分动量转移给电

子，光子的动量减小，能量减小，频率减小，故光子散射后的波长变长，故C错误；

。、比结合能越大，原子核越稳定，故。错误。

故选：A。

汤姆孙首先发现了电子；饱和光电流大小，取决于单位时间内通过导线横截面的电荷量,

只要入射光的强度和频率不变，单位时间内逸出的光电子数就不变，饱和电流就不变;

在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，光子把一部分动量转移给电子,

光子的动量减小，能量减小，频率减小，故光子散射后的波长变长；比结合能越大，原

子核越稳定

本题考查原子物理相关内容以及物理学史，多为识记内容，要求学生理解并记忆。

2.【答案】C

【解析】解：4在0-6s内，速度均为正值，速度方向没有变化，故做直线运动，故A

错误；

B、在u-t图像中，图像的斜率表示加速度，在t=3s末，必的斜率都为零，故加速度

都为零，故B错误；

C、在p—t图像中，图像与时间轴所围面积表示物体运动的位移，由图可知，〃的位移

大于人的位移，根据B可得，。的平均速度大于b的平均速度，故C正确；

D、在3s〜6s内，力的位移为xV：x(6—3)x4m=67n,故人的平均速度为5=：V

|m/s=2m/s,故。错误；

故选：Co

根据图线的形状判断质点的运动规律，在V-1图像中，图线与时间轴所围面积表示物

体通过的位移，图像的斜率表示加速度，结合平均速度的定义式求得平均速度

解决本题的关键要理解速度-时间图线的物理意义，知道速度图线的斜率表示加速度，

速度的正负表示速度方向，图像与时间轴所围面积表示位移即可。

3.【答案】D

【解析［解：“嫦娥五号”在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动时，万有引力提供向

心力

Mmmv2

G—~=----

R2R

又时=pV,

其中七萼

解得y=产导运,

故ABC错误，。正确

故选：D。

“嫦娥五号”在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，列出相

应式子即可求解

本题考查万有引力定律，目的是考查学生对基本公式的掌握情况以及推理能力，难度适

中。

4.【答案】B

【解析】解：小由题意可知，电流的频率为：/="=康Hz=50Hz,由于一个周期

内，电流方向改变2次，因此电流方向每秒钟改变100次，故A错误；

B、通过R2的电流为：/2=哈力=34，&两端的电压为：U2=I2R2=3X2V=6V,

通过R3的电流为：/3=照="=24,通过副线圈的电流/=/2+/3=34+24=54

由于理想变压器原、副线圈的匝数之比为2：1,且原副线圈的电流与匝数成反比，因

此通过原线圈的电流为：/o=g=|4=2.54故B正确；

C、电压表的示数为：U=U2+/RI=6U+5x0.8V=10”,故C错误；

D、变压器的输入功率为：P1=P2=UI=10X5W=50W,故D错误；

故选：Bo

,根据理想变压器的原理，结合输出电压是由输入电压和匝数比决定的，电压与匝数成

正比，由图象可知周期，从而求得频率，电流与匝数成反比，从而分析即可.

本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压

原理、功率等问题彻底理解，注意电表示数，及电压值、电流值，还有功率均是交流电

的有效值.

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5.【答案】C

【解析】解:设小球的质量为，小圆弧的半径为R,从A到B,根据动能定理可得-

cos60°)=

小球从8点做平抛运动，水平方向做匀速运动，则％=

竖直方向做自由落体运动，h-R(l-cos60°^gt2

联立解得x=jR(2/i-R),由数学知识可得,当R=2八一R,即R=九时,x最大，为x=h.,

故ABD错误，C正确

故选：Co

小球从4到B,只有重力做功，根据动能定理求得到达B点的速度，从B点做平抛运动，

结合运动学公式求得水平位移，利用数学知识求得最大值。

解决本题首先要分析清楚物体的运动的情况，明确滑块在轨道上运动时，根据动能定理

求得达到B点的速度，关键是利用好数学知识求得极值。

6.【答案】BC

【解析】解：A、由［/=5&可知，E-r图线与坐标轴包围的图形面积所表示电势差，

其单位为伏特，故A错误；

以设每单位体积绝缘球中带的电荷量为g,则球壳内距球心为r的位置的电场强度大

小为E=k宜立=%更，即球体内某点电场强度的大小与该点到球心的距离成正比，

r23

故8正确；

C、离均匀带正电球体越近，电势越高，负电荷所具有的电势能越小，故C正确；

。、E-r图线与坐标轴包围的图形面积所表示电势差，所围面积越大则电势差越大，由

图像可知球面到4点间的电势差大于4、8两点间的电势差，故。错误。

故选：BC。

由U=Ed判断E-r图线与坐标轴所围面积的代表电势差，所围面积越大则代表的电势

差越大；

带电球体内某处的场强根据点电荷的场强公式推导即可；

电势越高，负电荷的电势能越小；

带电球壳内部的场强处处为零，均匀带电球体内的场强并不为零，明确其区别，还要知

道沿电场线方向电势逐渐降低。

7.【答案】BD

【解析】解：A、以砖块2和砖块3为研究对象，四块砖完全相同，由物体的平衡条件

可知，

砖块4对砖块3的摩擦力与砖块1对砖块2的摩擦力都为mg,且方向均竖直向上，故4

错误；

B、以砖块3为研究对象，由物体的平衡条件可知，稚块2对砖块3的摩擦力为零，故

8正确；

C、以砖块2和砖块3为研究对象，利用牛顿第二定律有

2启3—2mg=2ma①

解得砖块4对砖块3的摩擦力大小为

f43=mg+ma>mg

故C错误；

D、对砖块3,根据牛顿第二定律有

月3+期-mg=领②

联立①②知角=0

故O正确；

故选：BD。

A、以砖块2和砖块3为研究对象，由物体的平衡条件可知砖块4对砖块3的摩擦力大

小；

8、以砖块3为研究对象，由物体的平衡条件可知，砖块2对砖块3的摩擦力；

C、以砖块2和砖块3为研究对象，利用牛顿第二定律解得砖块4对砖块3的摩擦力大

小；

D、对砖块3,根据牛顿第二定律可以求出砖块2对砖块3的摩擦力。

本题考查共点力的平衡问题，在处理该类问题时，涉及到受力分析，要注意整体法和隔

离法的应用。

8.【答案】CD

【解析】解：A、在A下降的过程中，4、8、C与弹簧组成的系统机械能守恒，该过程

中，弹簧的弹性势能增大，48、C组成的系统机械能减小，故A错误；

B、设在A下降的某一时刻，轻杆与竖直方向间的夹角为0,则有：VACOSQ=vBsind,

解得：vA=vBtand,因。不断变化，故A、8的速度大小不会始终相等，故8错误；

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C、经分析可知，当A运动到最低点时，弹簧的弹性势能最大，根据系统机械能守恒定

律，可知，弹簧的弹性势能的最大值时，即A、8、C组成的系统机械能最小，则为：

Epm=mgL（cos30°—cos60°）=故C正确；

。、在A下降的过程中，加速度先减小到零，然后反向增大，当A的加速度为零时，速

度最大，设此时槽对C的支持力大小为F,对A、B、C组成的系统，在竖直方向上有：

2F=3mg,解得：F=根据牛顿第三定律，可得，C对槽的压力大小为N=F=

1.5mg,故。正确；

故选：CD。

依据机械能守恒的条件：只有重力与弹力做功，整个系统机械能守恒：

根据运动的合成与分解，结合矢量的合成法则，即可判定；

选A、B、C与弹簧组成系统，当A、B、C的机械能最小时，则弹簧的弹性势能最大；

根据加速度为零时，速度最大，处于平衡状态，依据平衡条件，及牛顿第三定律，即可

求解。

考查机械能守恒的条件，掌握运动的合成与分解，理解矢量的合成法则，注意机械能守

恒系统的选取，同时理解加速度为零速度最大处于平衡状态，还是当心本题4选项容易

错选。

9.【答案】:一誓大于

【解析】解：（1）以祛码和祛码盘，及木块为研究对象，设祛码和祛码盘的质量为加，

则木块的质量为加2,由牛顿第二定律得：mg-fikmg=（14-k）ma

解得.一党；

（2）由于空气阻力以及电磁打点计时器对纸带的阻力的影响，实际受力应为mg-

Hkmg-f,由牛顿第二定律可得：mg-/x'kmg-f=ma,故实际动摩擦因数〃'=楙一

若一扁，则可知，本实验测得的结果大于木块与木板间的实际动摩擦因数。

故答案为：（1）（一誓；（2）大于。

RKg

(1)根据牛顿第二定律，结合滑动摩擦力公式，即可求解动摩擦因数；

(2)明确误差来自于空气阻力以及电磁打点计时器对纸带的阻力的影响，考虑实际情况

由牛顿第二定律列式，从而分析误差情况。

本题为通过牛顿第二定律求动摩擦因数的实验，要注意明确实验原理，掌握求解动摩擦

因数的方法，同时注意明确误差来源，掌握分析误差的基本方法。

10.【答案】a500.0串4.54.91.9

【解析】解：(1)①根据电路补充实物连接如图所示；

②为了保证电路的安全，在接通开关&前，滑动变阻器％

滑片应置于。端；

③电压表丫的内阻远大于变阻器&的最大阻值，故断开

开关52后，电压表V与电阻箱Z?2的总电压几乎为450，"匕

当电压表的示数为300,〃M时，电阻箱/?2两端的电压为

I50ntV

(450-300)mIZ=lSOmV,有-7—

250.0X2

解得：Ry=500.00;

0.45U_4.5V-0.45V

④电压表V扩大量程时需要串联电阻，有:

RyRo

解得:Ro=4.5k。；

(2)经分析可知：*x(Ry+&)=E-/(r+角)

整理得：u=R"『+R3)*/+通直_

(Rp+Ro)RY+RQ

结合题图丁有：Rv(r+R3)=—n,=0.49K

口口心E(Rp+Ro)1.0Rv+Ro

解得：E=4.9V,r=1.9。

故答案为：(1)①、如图所示a；③、500.0；④、

串；4.5；(2)4.9、1.9

(1)①根据电路图连接实物电路图。②为保护电路元件使分压电路的电压为零，滑片应

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滑到“端。③由题目要求，根据串并联电路的关系及欧姆定律求电压表的内阻。④根

据改装电压表的原理进行计算分压电阻的阻值；

(2)根据闭合电路欧姆定律结合题目所给图象的斜率和纵截距求电动势和内阻。

本题考查了类似半偏法测电压表内阻实验，考查了电压表的改装原理、图象法测电源电

动势和内阻的实验与实验电路连接操作等，应用串联并联电路特点与欧姆定律可得到结

果。

11.【答案】解：(1)由匀变速直线运动的速度-位移公式得

2

v—VQ=2ax

得病=2ax+VQ

结合图乙有

64-0

23=---------m/sz9

100-649

l22^2m/S

解得Qi=10m/s2

2

a2=2m/s

(2)设滑块的质量为根，传送带的倾角为仇由牛顿第二定律有

林

mgsinO+mgcosB=mar

mgsinO—[imgcosO=ma2

代入数据，解得〃=0.5

答：(1)滑块在0〜3.2m位移内的加速度大小为10zn/s2

在3.2m〜12.2m位移内的加速度大小为27n/s2；

(2)滑块与传送带间的动摩擦因数为0.5。

【解析】(1)写出图像的函数表达式，再结合图像可以求出加速度大小；

(2)通过受力分析，利用牛顿第二定律可以求出动摩擦因数。

本题考查牛顿第二定律，再处理图像问题时要注意先写出图像的函数表达式，再结合图

像得出相关信息。

12.【答案】解：设粒子从M点运动到边界CZ)过程中的加速度大小为a,有:

qE=ma

设粒子到达边界8时的速度大小为打，粒子在磁场中运

动的轨迹如图1所示

由几何关系可知，轨迹半径为4有:

说=2ad

vl

qvrB=m—

联立解得B

(2)设此种情况下粒子到达边界CQ时的速度大小为以，有:

^2=2a-4d

粒子在磁场中的运动轨迹如图2所示

设此时粒子运动轨迹的半径为心有：

谚

qv2B=

解得：r=2d

由几何关系得:

L=r--Jr2—d2

联立解得：L=(2-遍)d

答：(1)匀强磁场的磁感应强度大小为

(2)若粒子从坐标为(5d,0)的N点由静止开始运动，粒子离开磁场时到原点。的距离为

(2-V3)do

【解析】(1)由题意画出粒子运动的轨迹，结合几何关系求出磁感应强度大小；

(2)由题意画出粒子运动的轨迹，根据洛伦兹力提供向心力，结合几何关系求出距离。

本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，关键要能根据题意画出粒子的运动轨迹，另外

要熟记洛伦兹力提供向心力时的半径公式。

13.【答案】解：(1)设两导体棒碰撞前瞬间油棒的速度大小为孙，加棒做推力作用下，

由动能定理得：

1.

Pt=-mvl-0

两导体棒碰撞过程系统动量守恒，碰撞后的速度%=3/而，以向右为正方向，由动

量守恒定律得：

mv0=2mv1

解得：p=詈

(2)两导体棒沿圆弧轨道上滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：

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-x2mv2=