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1、黑龙江省哈尔滨市第一中学2021届高三物理上学期期中试题考试时间：90分钟第卷（选择题部分）一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分1.某点电荷的电场线分布如图，实线为电场线，虚线表示等势面下列表述中正确的是()A.该点电荷带负电 B.R点电场强度ER大于N点电场强度ENC.M点电势比R点电势低 D.M点和R点电场强度的方向相同2.如图为江西艺人茅荣荣，他以7个半小时内连续颠球5万次成为新的吉尼斯纪录创造者若足球用头顶起，每一次上升高度均为80cm，足球的重量为400g，与头顶作用时间t为0.1s，则足球每次在空中的运动时间、足球给头部的作用力大小（空气阻力不计，g=10m/s2）
2、（）A.t=0.4s；FN=40N B.t=0.4s；FN=68NC.t=0.8s；FN=36N D.t=0.8s；FN=40N3.A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA1 kg，mB2 kg，vA6 m/s，vB2 m/s，当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是()A.vA5 m/s，vB2.5 m/s B.vA2m/s，vB4 m/sC.vA4 m/s，vB7 m/s D.vA7m/s，vB1.5 m/s4.如图所示，在E500 V/m的匀强电场中，a、b两点相距d2 cm，它们的连线跟场强方向的夹角是60，则Uab等于()A.5 V B.10 V C.5 V D
3、.10 V5.AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O.将电荷量分别为q和q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图所示要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷Q()A.应放在A点，Q2q B.应放在B点，Q2qC.应放在C点，Qq D.应放在D点，Qq6.如图所示，先接通S使电容器充电，然后断开S.当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两极板间电势差U、两极板间场强E的变化情况是()A.Q变小，C不变，U不变，E变小 B.Q变小，C变小，U不变，E不变C.Q不变，C变小，U变大，E不变 D.Q不变，C变小，U变小，E变小7
4、.有一沿x轴分布的电场，以x方向为电场正方向其电场强度E随x变化的图象如图所示下列说法正确的是()A.O点的电势最高 B.x2点的电势最高C.正电荷从x1移动到x3电场力不做功 D.x1和x3两点的电势相等8.a、b两物体的质量分别为m1、m2，由轻质弹簧相连当用恒力F竖直向上拉着a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1；当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2，如图所示，则()A.x1一定等于x2 B.x1一定大于x2C.若m1m2，则x1x2 D.若m1m2，则x1x29.如图所示，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆
5、心的两个圆带电粒子Q在P的电场中运动运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则（）A.aaabac，vavcvb B.aaabac，vbvcvaC.abacaa，vbvcva D.abacaa，vavcvb10.质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是()A.m
6、gR B.mgR C.mgR D.mgR二、多项选择题：共5小题，每小题4分，共20分。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。11.在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是()A.伽利略发现了行星运动的规律 B.卡文迪许通过实验测出了引力常量C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因 D.笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献12.在如图所示电路中，电压表，电流表均为理想电表，电源内阻不可忽略开关S闭合后，在滑动变阻器R1的滑片P向右端滑动的过程中（）A.电压表的示数减小 B.电压表的示数增大C.电流表的示数减小 D.电流表的示数增
7、大13.如图所示是一直流电动机提升重物的装置；已知重物质量为m=50 kg，电源输出电压U=110 V保持不变，电动机线圈电阻R=4 ，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5 A（g=10 m/s2）则：（ ）A.电源的输出功率为100 W B.电动机线圈电阻R的发热功率550 WC.提升中重物的功率为450 W D.电动机的效率约为81.814.为了实现人类登陆火星的梦想，我国宇航员王跃和俄罗斯宇航员一起进行了“模拟登火星”的实验活动，假设火星半径与地球半径之比为1:2，火星质量与地球质量之比为1:9，已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为
8、G,，忽略自转的影响，则( )A.火星表面与地球表面的重力加速度之比为2:9B.火星的密度为C.火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为D.若王跃以相同初速度在火星表面与地球表面能竖直跳起的最大高度之比为9:415.A、B两物体质量均为m，其中A带正电，带电量为q，B不带电，通过劲度系数为k的绝缘轻质弹簧相连放在水平面上，如图所示，开始时两者都处于静止状态。现在施加竖直向上的匀强电场，电场强度E =，式中g为重力加速度，若不计空气阻力，不考虑A物体电量的变化， 则以下判断正确的是（ ）A.从开始到B刚要离开地面过程，A物体速度先增大后减小B.刚施加电场的瞬间，A的加速度为4gC.从开始到B
9、刚要离开地面的每段时间内，A物体的机械能增量一定等于电势能的减少量D. B刚要离开地面时，A的速度大小为2g第卷（非选择题部分）三、实验题：本题共2小题，每小题6分，共12分。16.如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的装置示意图(1).设小球A的质量为mA，小球B的质量为mB，为保证实验成功，必须满足mA_(选填“大于”“等于”或“小于”)mB.(2).下列说法中符合本实验要求的是_(选填选项前面的字母)A.加速的斜槽轨道必须光滑B.在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放C.安装轨道时，轨道末端必须水平D.需要使用的测量仪器有天平、刻度尺和秒表(3)实验中小球的落点情况如
10、图所示，P为不放B球时将A球从斜槽某一高度静止释放后A球的落点，M、N分别为A球从同一高度静止释放到达斜槽水平端与B球相碰后A、B球落点，现已测得O到M、P、N的距离分别为s1、s2、s3，若关系式 成立，则验证了A、B相碰动量守恒17.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V，额定功率为0.5 W，此外还有以下器材可供选择：A.直流电源3 V(内阻不计) B.直流电流表0300 mA(内阻约为5 )C.直流电流表03 A(内阻约为0.1 ) D.直流电压表03 V(内阻约为3 k)E.滑动变阻器100 ，0.5 A F.滑动变阻器10 ，2 AG.导线和开关实验要求
11、小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量(1)实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_；(均填写仪器前的字母)(2)在图甲所示的虚线框中画出符合要求的实验电路图(虚线框中已将所需的滑动变阻器画出，请补齐电路的其他部分，要求滑片P向b端滑动时，灯泡变亮)；(3)根据实验数据，画出的小灯泡的IU图线如图乙所示由此可知，当电压为0.5 V时，小灯泡的灯丝电阻是_.四、计算题：本题共3小题，18题12分，19题12分，20题14分，共38分。18.把质量m的带负电小球A，用绝缘细绳悬挂，若将带电荷量为Q的带正电球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距r时，绳与竖直方向成角试求：(1)A球受到的绳子
12、拉力多大？(2)A球带电荷量是多少？19.如图所示，电子从灯丝K发出(初速度不计)，在KA间经加速电压U1加速后，从A板中心小孔射出，进入由M、N两个水平极板构成的偏转电场，M、N两板间的距离为d，电压为U2，板长为L，电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，射出时没有与极板相碰已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力及它们之间的相互作用力求：(1)电子穿过A板小孔时的速度大小v；(2)电子在偏转电场中的运动时间t；(3)电子从偏转电场射出时沿垂直于板方向偏移的距离y.20.如图所示，右侧为固定的光滑圆弧导轨A，末端水平左侧B为固定的挡板，C为足够长的传送带以速度v=5m/s顺时针运动D
13、为下表面光滑的木板，质量为M=1kg，长度为L=3mA的末端与C、D三者的上表面等高，最初D紧靠着A一个质量为m=2kg的滑块(可看作质点)从A上由静止下滑高度h=1.8m后，滑上木板D已知滑块恰能滑到木板D的左端，且此刻木板恰与B相撞，若木板与挡板、导轨每次碰撞后，速度均变为零(但不粘连)，滑块与木板及传送带间的动摩擦因数都相等，g=10m/s2,D与B碰后C、D间的缝隙很小忽略不计求：(1).物块与木板间的动摩擦因数；(2).滑块第一次滑上传送带运动到最左端过程中，电动机对传送带多做的功；(3).滑块第一次返回轨道A的最大高度（结果用分数表示即可）；哈尔滨市第一中学校20202021学年度
14、上学期期中考试高三物理（理科）试卷答案详解 命题人：杨健 审题人：孔祥楠 考试时间：90分钟一、单项选择题：（每小题4分，共40分）1.【答案】D【解析】由图知，电场线从该点电荷出发到无穷远处终止，说明该点电荷带正电在，故A错误；电场线的疏密表示场强的相对大小，电场线越密，场强越大，可见，R点电场强度ER小于N点电场强度EN，故B错误；顺着电场线，电势降低，同一等势面电势相等，则得知M、N电势相等，故C错误；由图看出，M点和R点电场强度的方向都从正电荷指向无穷远，方向相同，故D正确2.【答案】C【解析】足球自由下落时有：h=gt2 解得：t=0.4s竖直上抛运动的总时间为自由落体的2倍t总=2
15、t=20.4s=0.8s设竖直向上为正方向，由动量定理得：（FNmg）t=mv（mv）V=gt=100.4=4m/s 联立解得：FN=36N；3.【答案】B【解析】虽然题目所给四个选项均满足动量守恒定律，但A、D两项中，碰后A的速度vA大于B的速度vB，必须要发生第二次碰撞，不符合实际，即A、D项均错误；C项中，两球碰后的总动能Ek后1/2mAvA21/2mBvB257J，大于碰前的总动能Ek前1/2mAvA21/2mBvB222 J，违背了能量守恒，所以C项错误；而B项既符合实际情况，也不违背能量守恒，所以B项正确4.【答案】C【解析】在电场线方向上a、b两点间的距离(或a、b两点所在等势面
16、间的距离)为ddcos 601cm所以|Uab|Ed500102V5V.由题图可知ab，故Uab0，所以Uab5 V.5.【答案】C【解析】根据平行四边形定则，求出q和q在O点产生的合场强，大小等于其中一个点电荷在O点产生的场强的大小，方向水平向右，要使圆心处的电场强度为零，应在C点放一个电荷量Qq的点电荷或在D点放一个电荷量Qq的点电荷，C选项正确6.【答案】C【解析】电容器充电后再断开S，则电容器所带的电荷量Q不变，由C可知，d增大时，C变小；又U，所以U变大；由于E，U，所以E，故d增大时，E不变，C正确7.【答案】A【解析】作出电场线，根据顺着电场线电势降低，则O点电势最高，故A正确，
17、B、D错误由图可知，由于x1的电势大于x3点的电势，当正电荷从x1移动到x3电场力做正功，故C错误8.【答案】A【解析】当用恒力F竖直向上拉着a时，先用整体法有：F(m1m2)g(m1m2)a，再隔离b有：kx1m2gm2a，联立得：x1.当沿水平方向拉着a时，先用整体法有：F(m1m2)a，再隔离b有：kx2m2a，联立得：x2，故x1x2，所以只有A项正确9.【答案】D【解析】点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越小，场强越大，粒子受到的电场力越大，带电粒子的加速度越大，所以abacaa，根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在运动的过程中，一直受静电斥力作用，离电荷最近的位置，电场力对粒子做的
18、负功越多，粒子的速度越小，所以vavcvb，所以D正确，A、B、C错误；故选：D10.【答案】C【解析】小球通过最低点时，绳的张力为F7mg由牛顿第二定律可知：Fmg小球恰好能通过最高点，则在最高点时绳子拉力为零，由牛顿第二定律可知：mg小球由最低点运动到最高点的过程中，由动能定理得：2mgRWfmv22mv12由可得WfmgR，所以小球克服空气阻力所做的功为mgR，故C正确，A、B、D错误二、多项选择题：（每小题4分，共20分）11.【答案】BD【解析】行星运动定律是开普勒发现的，A错误；万有引力常量是由卡文迪许测量出的，B正确；伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，C错误；伽利略、笛卡尔
19、等科学家对牛顿第一定律的建立做出了贡献，D正确12.【答案】BD【解析】当滑片右移时，滑动变阻器接入电阻增大，则外电路总电阻增大，电路中总电流减小，电源的内电压减小，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压增大，故电压表示数增大；由欧姆定律可知，R3上的分压减小，而路端电压减小，故并联部分的电压增大，则电流表示数增大，故BD正确，AC错误；13.【答案】CD【解析】电源输出，选项A错误；电动机线圈电阻R的发热功率，选项B错误；提升中重物的功率，选项C正确；电动机的效率为%81.8%，选项D正确.14.【答案】CD【解析】A项：星球表面重力与万有引力相等有：，可得重力加速度为：，得火星与地球表面
20、的重力加速度之比为：，故A错误；B项：星球表面重力与万有引力相等有：，得火星的质量为：，火星的体积为，所以火星的密度为，故B错误；C项：由公式，所以火星与地球的第一宇宙速度之比等，故C正确；D项：根据公式得，所以以相同初速度在火星表面与地球表面能竖直跳起的最大高度之等于火星表面与地球表面重力加速度的反比，即9：4，故D正确。15.【答案】BD【详解】AB 在未施加电场时，A物体处于平衡状态，当施加上电场力瞬间，A物体受到的合力为施加的电场力，故有：qE=4mg=ma解得：a=4g，方向向上。B刚要离开地面时，弹簧的拉力为mg，此时A物体合力为2mg，加速度为2g，向上，从开始到B刚要离开地面过
21、程，A物体做加速度逐渐变小的加速运动，即A物体速度一直增大，故A错误B正确；C 从开始到弹簧恢复原长的过程，A物体的机械能增量等于电势能与弹性势能的减少量的和，从弹簧恢复原长到B刚要离开地面的过程，A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的增加量的差值，故C错误；D 当B离开地面时，此时B受到弹簧的弹力等于B的重力，从施加电场力到B离开地面，弹簧的弹力做功为零，A上升的距离为：根据动能定理可知：解得：故D正确。故选：BD。三、实验题：（每小题6分，共12分）16.（本题6分）【答案】(1)大于（2分）(2)BC（2分）(3)mAs2mAs1mBs3（2分）【解析】(1)为了防止A球反弹，
22、入射球的质量必须大于被碰球的质量(2)只要每次加速的环境完全相同即可，不需要加速轨道光滑，A项错误；为了保证小球每次平抛的初速度相同，每次入射小球必须从同一高度由静止释放，B项正确；为了使小球做平抛运动，轨道末端必须水平，C项正确；测量仪器不需要秒表，D项错误(3)由动量守恒定律，mAv2mAv1mBv3，三次平抛运动的时间t相同，则mAv2tmAv1tmBv3t，即mAs2mAs1mBs3.17.（本题6分）【答案】（1）BF（2分） （2）分压式 图见解析 （2分）（3）5（2分）【解析】（1）灯泡的额定电流，故电流表选择B；因本实验只能接用分压接法，故滑动变阻器选择小电阻F；（2）根据实
23、验要求可知，滑动变阻器采用分压接法，并且测量电路应与滑动变阻器的左半部分并联；电流表采用外接法；原理图如下；（3）由画出的伏安特性曲线可知，时，电流，则对应的电阻18.(本题12分）【答案】(1) (2)【解析】(1)带负电的小球A处于平衡状态，A受到库仑力F、重力mg以及绳子的拉力FT的作用，其合力为零因此mgFTcos0，FFTsin0得FT，Fmgtan.(2)根据库仑定律Fk，所以A球带电荷量为q.19.（本题12分）【答案】（1）(2)（3）【解析】(1)根据动能定理eU1mv2 解得：v（2）在平行于极板方向做匀速运动Lvt(3)在垂直于极板方向做匀加速直线运动yat2根据牛顿第二
24、定律a 解得：y20题：(本题14分）【答案】（1）0.2（2）40J（3）m【详解】（1）滑块滑下，根据动能定理： 解得木板D和滑块组成的系统动量守恒 由能量守恒可知滑块和木板D损失的动能转化为系统的摩擦生热 联立可解得，（2）电动机对传送带多做的功为摩擦生热减去滑块损失的动能滑块在传送带向最左端运动过程中做匀减速运动，最后减速到零，由牛顿第二定律可知 ，由运动学可知滑块在传送带运动的时间，滑块的位移则传送带的位移系统摩擦生热为滑块损失的动能为则电动机多做的功（另解：电动机多做的功为物块冲上斜面的过程，传送带克服摩擦力做功:（3）再次滑上木板： 滑块和木板再次损失的热量木板和导轨碰撞后滑块上升到最高点的过程： 联立解得