陕西省西安交大附中2021届高三上学期期中考试物理试题Word版含答案.docx

交大附中2022～2021学年第一学期
高三物理期中考试试题
一、选择题（共12小题，每题4分，共计48分，其中1—8只有一个选项符合题意，9—12有多个选项符合题意，选不全的得2分，错选不得分）
1、在物理学进展过程中，很多科学家做出了杰出贡献．下列说法正确的是（ ）
A．伽利略通过抱负斜面试验说明白力是维持物体运动的缘由
B．牛顿总结出了万有引力定律但没有测出万有引力常量
C．安培总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
D．法拉第依据小磁针在通电导线四周的偏转现象，发觉了电流的磁效应
2、一质点在光滑水平面上做匀速直线运动，现给它一水平恒力，则下列说法正确的是（ ）
A．施加水平恒力后，质点马上有加速度，速度也马上变化
B．施加水平恒力以后，质点确定做匀变速曲线运动
C．施加水平恒力以后，可以做匀速圆周运动
D．施加水平恒力以后，可以做匀加速直线运动
3、某同学用一个空的“易拉罐”做试验，他在靠近罐底的侧面打一个小洞，用手指堵住洞口，向“易拉罐”里面注满水，再把它悬挂在电梯的天花板上。当电梯静止时，他移开手指，水就从洞口喷射出来，在水未流完之前，电梯启动加速上升。关于电梯启动前、后的两个瞬间水的喷射状况，下列说法中正确的是（ ）
A．电梯启动前后水的喷射速率不变
B．电梯启动后水不再从孔中喷出
C．电梯启动后水的喷射速率突然变大
D．电梯启动后水的喷射速率突然变小
4、某电容式话筒的原理示意图如图所示， E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动，在P、Q间距离增大过程中（ ）
A．P、Q构成的电容器的电容增大
B．P上电荷量保持不变
C．M点的电势比N点的低
D．M点的电势比N点的高
5、如图所示竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场，与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球，P小球从紧靠左极板处由静止开头释放，Q小球从两板正中心由静止开头释放，两小球最终都能运动到右极板上的同一位置，则从开头释放到运动到右极板的过程中它们的（ ）
A．运行时间
B．电势能削减量之比
C．电荷量之比
D．动能增加量之比
6、如图所示，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为L一条不行伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物．在绳子距a端L/2的c点有一固定绳圈．若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平（图中未画出），则重物和钩码的质量比为(　　)
A. B．2 C. D.
7、如图甲所示，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面，将一质量为m的小球从斜面上端的A点处由静止释放，下滑位移x到达B点与轻弹簧接触，再下滑位移L将弹簧压缩至C点时速度恰好减为零．如图乙所示，若将整个斜面置于大小为E、方向沿斜面对下的匀强电场中，再使小球带电量为＋q，仍在A位置由静止释放，不计小球与弹簧接触过程机械能损失，小球运动过程中电量保持不变，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g，则小球在电场中到达C点时速度的大小为(　　)

A．零　　 　 B.

C. D.
8、如图所示，一长为的木板，倾斜放置，倾角为，今有一弹性小球，自与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板夹角相等，欲使小球恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为（ ）
A. B. C. D.
9、如图所示，斜面体A静止放置在水平地面上（上表面光滑），质量为m的物体B在外力F（方向水平向右）的作用下沿斜面对下做匀速运动，此时斜面体仍保持静止．则下列说法中正确的是（ ）
A．若撤去力F，物体B将沿斜面对下加速运动
B．若撤去力F，A所受地面的摩擦力方向向左
C．若撤去力F，A所受地面的摩擦力可能为零
D．若撤去力F，A所受地面的摩擦力方向可能向右
10、如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同．相对于地心，下列说法中正确的是(　　)
A．物体A和卫星C具有相同大小的加速度
B．卫星C的运行速度大于物体A的速度
C．可能毁灭：在每天的某一时刻卫星B在A的正上方
D．卫星B在P点的运行加速度大小与卫星C在该点运行加速度大小相等
11、如图所示，点电荷Q1与Q2分别固定在A、B两点，取无穷处电势为零，图甲、乙、丙、丁表示A、B连线上的电势分布，则以下说法正确的是(　　)
A．图甲表示Q1、Q2都是正电荷，其中Q1<Q2
B．图乙表示Q1、Q2都是正电荷，其中Q1<Q2
C．图丙表示Q1、Q2是等量异种电荷，Q1为负电荷
D．图丁表示Q1是正电荷，Q2是负电荷，其中|Q1|>|Q2|
12、如图所示，两质量均为m的小球通过长为L的不行伸长轻绳水平相连，从高处自由下落，下落过程中绳处于水平伸直状态．若下落h高度时绳的中点遇到水平放置的光滑钉子O，绳与钉子作用过程中无能量损失，重力加速度为g，则(　　)
A．小球开头下落到刚到达最低点的过程中机械能守恒
B．从轻绳与钉子相遇到小球刚到达最低点过程，重力的功领先减小后增大
C．小球刚到最低点速度大小为
D．小球刚到达最低点时绳子中张力为＋3mg
二、试验题（共16分）
13、在下述三个试验中：①验证牛顿其次定律；②验证机械能守恒定律；③验证动能定理（物体初速度为零，橡皮筋做功使物体获得的速度为v）．某同学正确地作出了三条试验需要的图线，如图中Ａ、Ｂ、Ｃ所示．据坐标轴代表的物理量推断：Ａ是试验　　的图线，其斜率表示　　；Ｂ是试验　　的图线，其斜率表示　　；Ｃ是试验　　的图线，其斜率表示　　．

14、图示是一种测定电压表内阻的电路图，试验的操作步骤如下：
a．将电阻箱R的电阻调到零；
b．闭合开关，调整滑动变阻器R1的滑动触头位置，使电压表指针达到满偏；
c．保持滑动变阻器的滑动触头位置不变，调整电阻箱的电阻，使得电压表的指针指到满偏读数的一半；
d．读出电阻箱的电阻值Rx，认为电压表的内阻r测＝Rx.
已知电压表的量程是3 V，电阻约为3 kΩ，电源电动势约为6 V.
可供选择的滑动变阻器R1有：
A．阻值0～10 Ω，额定电流2 A
B．阻值0～1000 Ω，额定电流1 A
可供选择的电阻箱R有：
C．阻值0～999.9 Ω
D．阻值0～9999.9 Ω
(1)依据图示的电路图，在实物图中连接了部分导线，请在图中画出还需要连接的导线．
(2)为了比较精确     地测量电压表的内阻，应选用的滑动变阻器R1是________，电阻箱R是______．(填仪器前的代号)
(3)本试验中电压表的测量值r测与电压表的真实值r相比，r测______________r(选填“大于”、“小于”或“等于”)．
(4)假如增大电源的电动势，此电路测出的电压表内阻的误差将会______________(选填“增大”、“减小”或“不变”)．
三、计算题（共46分，要求写出必要的文字说明和步骤）
15、（8分）所受重力G1＝8 N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上。PA偏离竖直方向37°角，PB在水平方向，且连在所受重力为G2＝100 N的木块上，木块静止于倾角为37°的斜面上，如图所示，试求：(sin530=0.8 cos530=0.6，重力加速度g取10m／s2)
(1) 木块与斜面间的摩擦力大小；
(2) 木块所受斜面的弹力大小。

16、（12分）如图所示，长L＝1.5 m、高h＝0.45 m、质量M＝10 kg的长方体木箱在水平面上向右做直线运动．当木箱的速度v0＝3.6 m/s时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力F＝50 N，并同时将一个质量m＝1 kg的小球轻放在木箱上距右端处的P点(小球可视为质点，放在P点时相对于地面间的速度为零)，经过一段时间，小球脱离木箱落到地面．已知木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，而小球与木箱之间的摩擦不计．取g＝10 m/s2，
求：
(1)小球从开头离开木箱至落到地面所用的时间；
(2)小球放上P点后，木箱向右运动的最大位移；
(3)小球离开木箱时，木箱的速度．

17、（12分）如图所示，在高h1＝30 m的光滑水平平台上，质量m＝1 kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了确定量的弹性势能Ep.若打开锁扣K，物块将以确定的水平速度v1向右滑下平台做平抛运动，并恰好能从光滑圆弧形轨道BC上B点的切线方向进入圆弧形轨道．B点的高度h2＝15 m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长L＝70 m的水平粗糙轨道CD平滑连接；小物块沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞．g＝10 m/s2.求：
(1)小物块由A运动到B的时间；
(2)小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小；
(3)若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中没有冲出B点，最终停在轨道CD上的某点P(P点没画出)．设小物块与轨道CD之间的动摩擦因数为μ，求μ的取值范围．

图

18、（14分）在如图所示的平面直角坐标系中存在一个半径R＝0.2 m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B＝1.0 T，方向垂直纸面对外，该磁场区域的右边缘与坐标原点O相切．y轴右侧存在电场强度大小为E＝1.0×104 N/C的匀强电场，方向沿y轴正方向，电场区域宽度L＝0.1 m．现从坐标为(－0.2 m，－0.2 m)的P点放射出质量m＝2.0×10－9 kg、带电荷量q＝5.0×10－5C的带正电粒子，沿y轴正方向射入匀强磁场，速度大小v0＝5.0×103 m/s.重力不计．
(1)求该带电粒子射出电场时的位置坐标；
(2)为了使该带电粒子能从坐标为(0.1 m，－0.05 m)的点回到电场，可在紧邻电场的右侧一正方形区域内加匀强磁场，试求所加匀强磁场的磁感应强度大小和正方形区域的最小面积．

参考答案
1、B 2、D 3、C 4、D 5、C 6、C 7、C 8、D 9、AB 10、BCD 11、AD 12、AD
13、② g ① 1/m ③ 1/m
14、
(1)如图所示　
(2)A　D

(3)大于　(4)减小
15.解析：
如图甲所示分析P点受力……..1分
由平衡条件可得：
FA cos37°＝G1......................................1分
FA sin37°＝FB.....................................1分
可解得：FB＝6 N..................................1分
　 再分析G2的受力状况如图乙所示...............1分
由物体的平衡条件可得：
Ff＝G2 sin37°＋FB ′cos37°……………………….1分
FN＋FB′ sin37°＝G2 cos37°……………………….1分
FB′＝FB ………………………………………….1分
可求得：Ff＝64.8 N………………………………1分
FN＝76.4 N. ……………………………………….1分
16. （1）0．3 s　（2）0．9 m　（3）2．8 m/s
解析:
（1）小球从离开木箱开头至落到地面所用的时间
    由h＝gt2，t＝ ＝  s＝0．3 s．    （2分）
（2）小球放到木箱上后相对地面静止，木箱的加速度为
a1＝＝ m/s2＝7．2 m/s2     （2分） 
木箱向右运动的最大位移为：x1＝＝ m＝0．9 m．   （2分）
（3）x1小于1 m，所以小球不会从木箱的左端掉下．
木箱向左运动的加速度为：
a2＝＝ m/s2＝2．8 m/s2         （2分） 
设木箱向左运动的距离为x2时，小球脱离木箱
x2＝x1＋＝0．9 m＋0．5 m＝1．4 m   （2分）
设木箱向左运动的时间为t2，
由x＝at2得t2＝ ＝  s＝1 s   （2分）
小球刚离开木箱瞬间，木箱的速度方向向左，
大小为：v2＝a2t2＝2．8×1 m/s＝2．8 m/s．      （2分）
17、(1) s　(2)50 J　(3)≤μ≤
【解析】
(1)由于h1＝30 m，h2＝15 m，设从A运动到B的时间为t，则h1－h2＝gt2
解得t＝ s
(2)由Rcos∠BOC＝h1－h2，R＝h1，所以∠BOC＝60°.设小物块平抛的水平速度是v1，则＝tan60°
解得v1＝10 m/s则Ep＝mv＝50 J
(3)设小物块在水平轨道CD上通过的总路程为s总．
依据题意，该路程的最大值是smax＝3L，路程的最小值是smin＝L
路程最大时，动摩擦因数最小，路程最小时，动摩擦因数最大，即由能量守恒知：
mgh1＋mv＝μminmgsmax
mgh1＋mv＝μmaxmgsmin
解得μmax＝，μmin＝
即≤μ≤
18、(1)(0.1 m,0.05 m)　(2)0.02 m2
【解析】 (1)带正电粒子在磁场中做匀速圆周运动，有
qv0B＝m
解得r＝0.20 m＝R
依据几何关系可知，带电粒子恰从O点沿x轴进入电场，带电粒子做类平抛运动．
设粒子到达电场边缘时，竖直方向的位移为y，则有
L＝v0t，
y＝·t2
联立解得y＝0.05 m
所以粒子射出电场时的位置坐标为(0.1 m,0.05 m)

(2)粒子飞离电场时，沿电场方向的速度
vy＝t＝5.0×103 m/s＝v0
粒子射出电场时的速度v＝v0
由几何关系可知，粒子在正方形区域磁场中做圆周运动的半径r′＝0.05 m
由qvB′＝m，解得B′＝4 T
正方形区域最小面积S＝(2r′)2＝0.02 m2