2021届安徽省芜湖市高考物理质检试卷(5月份)(含答案解析)

2021届安徽省芜湖市高考物理质检试卷（5月份）

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

E/eV

1.氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为n

oo0

4-0.85

1.62eU〜3.11eV.下列说法错误的是（）3-1.51

A.处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离2-3.4

B.大量氢原子从高能级向九=3能级跃迁时，不可能发出可见光

C.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同1-13.6

频率的光

D.一个处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可能发出3种不同频率的光

2.如图所示，半径为，•的圆筒，绕竖直中心轴。0'转动，小物块a靠在圆筒的内壁上0

33

它与圆筒的摩擦系数为〃，若小物块最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等，现要使

。不下落，则圆筒转动的角速度3至少为（）

A.：at

B.

C.

D.

3.如图所示，木板P下端通过光滑较链固定于水平地面上的。点，物体A、B叠

放在木板上且处于静止状态，此时物体3的上表面水平。现使木板P绕。点缓

慢旋转到虚线所示位置，物体48仍保持静止，与原位置的情况相比（）

A.A对3的压力减小B.8对A的作用力减小

C.木板对B的支持力减小D.木板对B的摩擦力增大

4.银河系的恒星大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体工和S2构成,

两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点。做匀速圆周，序；

运动，由天文观察测得其运动周期为T,Si到。点的距离为Si和S2的

距离为，，且「1＞：,已知引力常数为G,那么以下错误的是（）

A.两星向心力大小必相等B.两星作圆周运动角速度必相等

4712r2rl

C.S2质量为:D.Si质量大于S2质量

GT2

5.甲、乙二人同时从4地赶往B地，甲先骑自行车，到中点后改为跑步；而乙则是先跑步，到中

点后改为骑自行车，最后两人同时到达8地.又知甲骑自行车比乙骑自行车的速度大，并且二人

骑车的速度均比跑步的速度大.若某人离开A地的距离s与所用时间［的函数关系用函数图象表

示，则甲、乙两人的图象可能是下列四个函数图象中的（）

①②③④

A.甲是①，乙是②B.甲是①，乙是④

C.甲是③，乙是②D.甲是③，乙是④

二、多选题（本大题共4小题，共23.0分）

6.如图所示为一组方向未知的匀强电场的电场线，将带电荷量为q=

一4.0x10-6。的点电荷由A点沿水平线移至B点，克服静电力做了X6?/

8x10-6/的功，已知A、B间的距离为2cm（）///7

A.A、B两点间的电势差=—2了

B.若A点的电势为以=1U,则8点电势RB=-1V

C.该匀强电场的大小为lOOV/rn,方向沿电场线斜向下

D.该匀强电场的大小为200V/m,方向沿电场线斜向下

7.已知一台交流发电机电枢中产生的交变电动势为e=EmCOS3t,如果要将交变电动势的有效值

提高一倍，而交流电的周期不变，可采取的方法是（）

A.将磁感应强度增加一倍，其他条件不变

B.将电枢转速提高一倍，其他条件不变

C.将磁感应强度增加一倍，线圈的面积缩小一半，其它条件不变

D.将线圈的面积增加一倍，其他条件不变

8.一滑雪运动员沿平直雪道进行滑雪训练。某次训练中，他站在滑雪板上，

滑雪杖触地并向后推动，利用雪面的反作用力由静止开始加速，滑雪杖与

雪面接触0.2s之后收起，再过0.8s后滑雪杖再次触地，触地0.2s后滑雪杖

收起直至滑行停止。若每次滑雪杖触地产生的竖直作用力是运动员（含装

备）重力的0.5倍、产生的水平推力为运动员（含装备）滑雪杖触地过程中所’

受滑动摩擦力的19倍，滑雪板与斜面间的动摩擦因数为0.1,空气阻力不计，重力加速度g=

10m/s2,则本次训练中运动员（）

A.第1s末的速度为lm/s

B.第2s末的速度为1.8m/s

C.第2s内的位移比第1s内的位移大0.5m

D.第2s内的位移比第15内的位移大1m

9.下列说法正确的是（）

A.水的温度越高，水分子的热运动越剧烈

B.布朗运动是由于液体分子从各个方向对布朗微粒撞击作用的不平衡引起的

C.晶体在熔化过程中要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变

D.荷叶上的露珠呈球形是水的表面张力作用的结果

E.空调在制冷过程中，从室内吸收的热量等于向室外放出的热量

三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）

10.某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图像如图所示。在波的传播方向上有A、B两点，他

们到S的距离分别为45,”和55小。测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0s。由此可知：

①波长4=/«；

②当B点离开平衡位置的位移为+6sn时，A点离开平衡位置的位移是cm.

四、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11.某同学利用图甲所示装置验证机械能守恒定律。

（1）该同学用10分度游标卡尺测量钢球的直径，测量结果如图乙所示，则钢球的直径d=cm.

（2）他将钢球自A点由静止释放，计时装置测得钢球通过光电门3的时间t=2.80ms,则钢球通过光

电门B时的速度大小为m/s.（结果保留三位有效数字）

(3)他用毫米刻度尺测得A、B间的距离为/?,已知当地的重力加速度大小为g,则只需等式。九=

成立，就说明钢球下落过程中机械能守恒。(用题目中涉及的物理量符号表示)

铜球

04

12cm

甲乙

12.如图(a)是“测电池的电动势和内阻”的实验电路，如果采用一节新干电池进行实验，实验时会

发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表,原因是：,从而影

响测量值的精确性.

为了较精确地测量一节新干电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材：量程

3V的理想电压表匕量程0.64的电流表4(具有一定内阻)，定值电阻R()(Ro=L50)，滑动变阻

器治(0〜100,滑动变阻器/?2(。〜2000)，开关&

(1)实验电路原理图如图(b)，加接电阻品有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是

(2)为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用(填8或R2).

(3)用笔画线代替导线在图(c)丙中完成实物连接图.

(4)实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数在给出的U-/坐标系中画出U-

/图线如图(d)所示，则新干电池的内阻r=。

五、计算题(本大题共4小题，共52.0分)

13.一质量为20g的弹性小球，从高2〃?处以某一速度竖直向下抛出，落到地面时速度为127H/S,与

地面的接触时间为0.1s,最终反弹到5.5m处。设空气阻力恒为重力的0.1倍，求：

(1)小球抛出时的速度为;

(2)与地面碰撞时损失的机械能△E；

(3)地面对小球的平均作用力F。

14.如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为/,

两导轨间连有一电阻R,导轨平面与水平面的夹角为。，在两虚线

间的导轨上涂有薄绝缘涂层，涂层宽度也为，匀强磁场的磁感应强

度大小为8,方向与导轨平面垂直.质量为〃?的导体棒从人高度处

由静止释放，在刚要滑到涂层处时恰好匀速运动.导体棒始终与导轨垂直且仅与涂层间有摩擦,

动摩擦因数〃=tan。，其他部分的电阻不计，重力加速度为g,求:

(1)导体棒到达底端的速度

(2)整个运动过程中产生的焦耳热.

15.如图所示，粗细均匀的U形管，左端封闭，右端开口，左端用水银

封闭着长L=15cm的理想气体，当温度为27式时，两管水银面的高

度差△h=3cm,设外界大气压为75cmHg,则

(1)若对封闭气体缓慢加热，为了使左右两管中的水银面相平，温度需升

高到多少？

(2)若保持27久不变，为了使左右两管中的水银面相平，需从右管的开口端再缓慢注入的水银柱长度

应为多少？

16.如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的实线波形经过At=0.6s移到了虚线所在

的位置，则这列波的传播速度为m/s；经过时间x=2m处的质点运动的路程为

Ctrl.

【答案与解析】

1.答案：D

解析：解：A、紫外线的频率大于3.11eV,n=3能级的氢原子可以吸收紫外线后，能量大于0,所

以氢原子发生电离。故A正确。

B、氢原子从高能级向ri=3能级跃迁时发出的光子能量小于1.51eV,小于可见光的频率，有可能

是红外线，故B正确。

C、根据盘计算出处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光，故C正

确

。、一个处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可能发出2种不同频率的光，即ri=3能

级到n=2能级，耳=2能级到n=1能级，故。错误；

本题选错误的，故选：D.

紫外线的频率大于3.11eU,判断n=3能级的氢原子可以吸收紫外线后，能量是否大于0,即可知是

否电离。

根据氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光子能量是否小于1.62eU。

根据鬣计算出不同频率光的种数。

解决本题的关键知道什么是电离，以及能级的跃迁满足hy=Em-%。

2.答案：A

解析：解：要使。不下落，则小物块在竖直方向上受力平衡，有：/=mg.当摩擦力正好等于最大静

摩擦力时，圆筒转动的角速度3取最小值，筒壁对物体的支持力提供向心力，

根据向心力公式得：

N=ma)2r,

而f=nN

解得圆筒转动的角速度最小值为：3=,，故A正确，8CD错误。

故选：Ao

要使A不下落，筒壁对物体的静摩擦力与重力相平衡，筒壁对物体的支持力提供向心力，要使A刚

不下落，静摩擦力达到最大，根据向心力公式即可求出角速度的最小值。

物体在圆筒内壁做匀速圆周运动，向心力是由筒壁对物体的支持力提供的。同时在竖直方向上只有

摩擦力与重力平衡才不会掉下去。

3.答案：A

解析:

以4为研究对象，由平衡条件分析A对B的作

用力和支持力的变化。以A8整体为研究对象,

由平衡条件分析木板对B的支持力如何变化。

木板对8的作用力等于AB的总重力，保持不变。

本题是两个物体的平衡问题，要灵活选择研究

对象，通过分析受力，由平衡条件列式分析力81

的变化。

设板与水平地面的夹角为a。

A.结合对A选项的分析可知，开始时物体A不受B对A的摩擦力，8对A的支持力大小与重力相等；

后来时设B的上表面与水平方向之间的夹角是0,受到的B对A的支持力、摩擦力的和仍然与A的

重力大小相等，方向相反，则A受到B对A的作用力保持不变，由于支持力与摩擦力相互垂直，&=

GA-cosp,所以A受到的支持力一定减小了，根据牛顿第三定律可知A对B的压力减小，故A正确；

8.以A为研究对象，A原来只受到重力和支持力而处于平衡状态，所以B对A的作用力与A的重力

大小相等，方向相反：

当将P绕。点缓慢旋转到虚线所示位置，8的上表面不再水平，A受力情况如图1,4受到重力和8

的支持力、摩擦力三个力的作用，其中8对A的支持力、摩擦力的合力仍然与A的重力大小相等，

方向相反，则B对A的作用力保持不变。根据牛顿第三定律可知，A对8的作用力也不变，故B错

误；

CD.以AB整体为研究对象，分析受力情况如图2：总重力公8、板的支持力N2和摩擦力上，板对8的

作用力是支持力N2和摩擦力上的合力.

由平衡条件分析可知，板对尸的作用力大小与总重力大小相等，保持不变。N2=GABcosa,

f2=GABsina,a减小，必增大,%减小，故C£＞错误。

故选A。

4.答案：D

解析：解：4、8、双星靠相互间的万有引力提供向心力，周期相等，故角速度一定相同，与质量无

关，故AB正确.

C、根据万有引力提供向心力有：G号=叫弓）26，得：和=喏1,即S2质量为喏1,故C

正确.

22

。、根据万有引力提供向心力有：G™=m1o）r1=m2wr2,有：合=会即半径与其质量成反

比，因为万＞；,故小＞「2，所以机1＜巾2，即Si质量小于52质量，故。错误.

本题选择错误选项，故选：D.

双星靠相互间的万有引力提供向心力，周期相等，角速度相等.

根据万有引力提供向心力G*=61（景）24，化简可求得52的质量.

根据万有引力提供向心力G*=mi32n=师/r2,有：B=即半径与其质量成反比，根据

半径的大小可判断质量的大小.

解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，周期相等，角速度相等.

5.答案：B

解析：试题分析：位移时间图像的斜率表示速度大小，由于甲一半路程骑自行车，后一半路程跑步，

可知前一半路程速度较大后一半路程速度较小，甲是①，同理判断乙是④，故选8

考点：考查位移时间图像

点评：本题难度较小，处理图像类问题时，首先应明确图像的类型，图像的斜率、交点、面积和截

距的物理意义

6.答案：BD

解析：【试题解析】

解：A、点电荷由A点沿水平线移至8点，克服静电力做了8x10-6/////

的功，则静电力对点电荷做负功，为：叫B=-8x10-6）,则A、B//

两点间的电势差以=等=藐》=2匕故A错误；//

B、由=-9B，可得9B=0A-以8=IV-2V=-IV，故3

正确；

CD、AB两点沿着电场方向的距离为d=2x10-2cos60°m=1x10-2m,电场强度大小为E=等=

a

2

--iV/m=2GGV/m

沿着电场线方向电势降低，所以电场线的方向沿电场线斜向下，故C错误，。正确。

故选：BD.

本题考查对电势差与电场强度关系的理解能力，解题时要注意抓住公式E==中”是两点沿着电场线

a

方向的距离。在运用公式〃8=等时，各个量均要代符号计算。

7.答案：AD

解析：解：A、发电机产生的交变电动势为e=/sin3t=BS(27rn)sin(27rn)3将磁感应强度增加一

倍，其他条件不变，电动势的有效值提高一倍，而交流电的周期不变，4正确；

B、若交流发电机电枢转速为〃，则发电机产生的交变电动势为e=Emsina)t=BS(27m)sin(27m)t.而

周期与转速的关系为7=严式以r/s为单位).

若转速〃提高一倍，%提高一倍，所以有效值提高一倍，但周期减小为原来的］.所以选项B错误.

C、将磁感应强度增加一倍，线圈的面积缩小一半，其它条件不变，周期不变，而Em不变，所以有

效值不变.所以C错误.

D,将线圈的面积增加一倍，其他条件不变，E7n加倍，所以有效值加倍，而周期不变.选项。正确.

故选：AD.

根据发电机产生的交变电动势的表达式e=Emsin(ot=BS(27m)sin(27rn)t和周期与转速的关系T=

方=；(以r/s为单位)，逐一讨论.

本题重点考查交流电的产生过程及瞬时表达式，只有在理解的基础上才能准确用该表达式，作出定

量分析.

8.答案：AD

解析：解：设运动员(含装备)的质量为相，设滑雪杖触地时的滑动摩擦力为力滑雪杖与雪面接触时

竖直作用力&=0.5mg,水平作用力尸2=19/,滑雪杖与雪面接触时的加速度为由,滑雪杖不与雪

面接触时的加速度a2,动摩擦因数〃=0.1,对运动员，由牛顿第二定律的：19〃(?ng-0.5mg)-

fi(rng—O.Smg)=ma19^mg=ma2,

代入数据解得：=9m/s2,Q2=1^/S2;滑雪杖与雪面的接触时间ti=0.2s,滑雪杖两次接触雪

面的时间间隔Q=0.8s

A、第Is末的速度：Vi=-a2t2=9x0.2m/s-lx0.8m/s=lm/s9故A正确；

B、第2s末的速度：功=%+a1t1—a2t2=Im/s+9x0.2m/s—lx0.8m/s=2m/s,故B错误；

CD、第Is内的位移：%i=|^iti+^2~~a2^2=7xx4-9x0.2x0.8m—|x1x

0.82m=1.3m,

f2

第2s内的位移：x2=Viti++(%+a1t1)t2-|«22=1x0.2m+gx9x0.2m+(1+9x

2

0.2)X0.8m—1x1x0.87n=2.3m,第2s内的位移比第Is内的位移大△x=x2—xr=(2,3—

1.3)m=Im,故C错误，。正确。

故选：AD.

应用牛顿第二定律求出滑雪杖与雪面接触时运动员的加速度，求出滑雪杖不与雪面接触过程运动员

的加速度，然后应用运动学公式求出运动员的速度与位移。

本题考查了牛顿第二定律与运动学公式的应用，分析清楚运动员的运动过程是解题的前提与关键，

应用牛顿第二定律与运动学公式即可解题。

9.答案：ABD

解析：解：4、温度是平均动能的标志，水的温度越高，水分子的热运动越剧烈，故A正确。

B、布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，故8正确。

C、晶体在熔化过程中要吸收热量，温度升高，内能增大，故C错误。

£＞、液体表面张力产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的

分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，表面张力

使液体的表面积有收缩到最小的趋势，所以草叶上的露珠呈球形。故£＞正确。

E、空调在制冷过程中，消耗电能，从室内吸收的热量小于向室外放出的热量，故E错误。

故选：ABD.

温度越高、颗粒越小则布朗运动越明显。

晶体在熔化过程中，要吸收热量，内能增大。

凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力。

布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的反映，并不是固

体分子的无规则运动。温度越高、颗粒越小则布朗运动越明显。

根据热力学第二定律可知，在某些条件下热量也可以从低温物体传递到高温物体，如空调能制热也

能制冷。

10.答案：20-6

解析：解：①由振动图象可知该波的周期T=2s,A、B两点开始振动的时间间隔为△t=1.0s=

所以A、B间的距离为半个波长，所以；l=2x(55-45)m=20m

②4B两个点间距离是半个波长，振动情况总是相反，所以当B点离开平衡位置的位移为+6cni时,

A点离开平衡位置的位移是-6cm

故答案为：(1)①20;@-6

(1)由振动图象图象读出周期，根据A、B两点开始振动的时间间隔为1.0s,可知AB间的距离为半个

波长，进而求出波长.

(2)AB两个点之间始终相差半个周期，当B点在正的最大位移处时，A在负的最大位移处.

本题要求同学们能根据振动图象图象读出周期，进而判断AB两点的位置关系，从而求波长.

11.答案：(1)1.16；(2)4.14；⑶白。

解析：

游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读.根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度

求出小球通过光电门B时的速度。验证机械能守恒需判断动能的增加量和重力势能的减小量是否相

等，从而即可求解。

解：(1)主尺读数为1.1cm,游标读数为0.1x6=0.6nun,所以最终读数为11.6nun=1.16cm。

(2)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球通过光电门5时的速度，

则有速度%=.==4.14m/s,

(3)要验证机械能守恒，即判断重力势能的减小量与动能的增加量是否相等，重力势能的减小量为

mgh,

因以=0,那么

动能的增加量为：△EK=诏，

即可比较=2gh,即g/i是否相等，从而可以证明在自由落体过程中小球的机械能是守恒的。

故答案为:(1)1.16；(2)4.14；(3)条

12.答案：读数变化很小；新电池的内阻很小，内电路的电压降很小；防止变阻器电阻过小时，电池

被短路或电流表被烧坏；⑹；0.29

解析：解：根据U=E-/r可知，由于新电池时内阻很小，电池内压降很小，电压表的读数变化很

小，所以如果采用一节新干电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节

时，电压表读数变化很小，原因是新电池的内阻很小，内电路的电压降很小；

(1)：加接电阻岛有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是防止变阻器电阻过小时，电

池被短路或电流表被烧坏(或限制电流，防止电源短路)；

(2)：电流表的量程〃=0.64根据闭合电路欧姆定律可知，电路中需要的最大电阻应为:Rmax=7

所以变阻器应选

(3)如图所示:

(4)：根据闭合电路欧姆定律应用：E=U+/(r+R0),

整理可得：U=-(r+R0)I+E,

根据函数斜率的概念应有：「+/?0="号"，解得r=0.29；

U.zo

故答案为：读数变化很小，新电池的内阻很小，内电路的电压降很小

(1)防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏

⑵%

⑶如图

(4)0.29

本题的关键是明确新电池的内阻很小，电池的内压降很小，电压表的读数变化很小，所以实验应选

内阻较大的旧电池；题(1)的关键是明确定值电阻除方便操作和测量外，还可以保护电池和电流表;

题(2)的关键是根据闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最大电阻即可；题(3)的关键是连线时注意

电表的量程和正负极；题(4)的关键是根据闭合电路欧姆定律写出关于U与/的函数表达式，然后根

据斜率和截距的概念即可求解.

应明确：①测定电池电动势和内阻实验应选择内阻较大的旧电池；②通过电流表的最小电流应为电

流表量程的或③遇到根据图象求解的问题，应根据物理规律整理出关于纵轴与横轴物理量的函数表

达式，再根据斜率和截距的概念即可求解.

13.答案：解：(1)物体向下运动时，根据动能定理得：

mgh-fh-^mvl—)诏

其中/=O.lmg

代入数据得到：v0=6Am[s

(2)设小球反弹速度大小为艺。

物体向上运动时，根据动能定理得：

1,

—mgh—fh=0—~^mv2

与地面碰撞时损失的机械能△E=-^mvl

代入数据解得△E=0.23/

(3)设地面对小球的平均作用力为凡取竖直向上为正方向，由动量定理得：

(F—mg)△t=mv2—(—nw，

得到尸=4.8N

答：

(1)小球抛出时的速度％是66771/5。

(2)与地面碰撞时损失的机械能△E是0.23/；

(3)地面对小球的平均作用力尸是4.8N。

解析：(1)物体向下运动时，根据动能定理求小球抛出时的速度处；

(2)物体向上运动时，根据动能定理求小球与地面碰撞后反弹的速度大小，从而求得损失的机械能;

(3)物块与地面接触的过程，利用动量定理求地面对小球的平均作用力入

本题要分析清楚小球的运动过程，把握每个过程的物理规律。要知道涉及力在空间的效果求速度时，

运用动能定理比较简洁。对于碰撞过程，往往根据动量定理求作用力。

14.答案：解：(1)导体棒刚要滑到涂层处时恰好匀速运动，说明导体棒在达到底部前已经匀速运动；

设导体棒到达底端的速度v,感应电动势为：E=Blv

根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流为：/=9

安培力为：尸安=B11,

联立得：F^