河北省石家庄市二中学2021届高三物理上学期期中试题 (1)

河北省石家庄市二中学2021届高三物理上学期期中试题

 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共6页100分。考试时间90分钟。

第Ⅰ卷（选择题 共40分）

 注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

一、单项选择题:（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。）

1、一质量m＝1.0kg的物块静止在粗糙水平面上，在t＝0时，对物块施加一恒力F，恒力F大小为25N，方向与水平成37°斜向右下方，物块在恒力F的作用下由静止开始运动。物块运动过程中还受到水平方向的空气阻力，其大小随速度的增大而增大。物块速度为0时，空气阻力也为零，物块的加速度a与时间t的关系如图乙所示。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2。以下判断正确的是（　　）

A．物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4

B．2s到4s内合外力对物块做的功为8.75J

C．t＝3s时物块受到的空气阻力为2.5N

D．前4s内合外力对物块做的功为0

2、如图所示，倾角的斜面体C固定在水平面上，置于斜面上的物块B通过细绳跨过光滑定滑轮滑轮可视为质点与小球A相连，连接物块B的细绳与斜面平行，滑轮左侧的细绳长度为L，物块B与斜面间的动摩擦因数开始时A、B均处于静止状态，B、C间恰好没有摩擦力，现让A在水平面内做匀速圆周运动，物块B始终静止，则A的最大角速度为  　　

A． B． C． D．

3、如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E，M点与P点的连线垂直于电场线，M点与N在同一电场线上。两个完全相同的带等量正电荷的粒子，以相同大小的初速度v0分别从M点和N点沿竖直平面进入电场，M点的粒子与电场线成一定的夹角进入，N点的粒子垂直电场线进入，两粒子恰好都能经过P点，重力不计。在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A．两粒子到达P点的速度大小可能相等

B．电场力对两粒子做功一定相同

C．两粒子到达P点时的电势能都比进入电场时小

D．两粒子到达P点所需时间一定不相等

4、如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为，电流表和电压表均为理想电表。只接通时，电流表示数为10A，电压表示数为12V；再接通，启动电动机工作时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是（　　）

A．2A B．8A C．50A D．58A

5、如图甲所示，A、B是一条竖直电场线上的两点，在A点由静止释放一带正电的小球，小球将沿此电场线从A点向B点运动，其图象如图乙所示，已知小球质量为m，电荷量为q，A、B间高度差为h，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法中正确的是（　　）

A．沿电场线由A到B，电势逐渐降低

B．小球从A运动到B的过程中，电势能逐渐减小

C．A、B两点的电势差

D．该电场为匀强电场，其电场强度大小为

6、如图所示的电路中，AB和CD为两个水平放置的平行板电容器，AB板间有一点P，闭合开关K，待电路稳定后将开关断开。现将CD板间一有机玻璃板（图中未画出）抽出，则下列说法正确的是（　　）

A．CD平行板电容器的电容增大

B．P点电势降低

C．AB两板间的电场强度减小

D．电阻R中有向右的电流

7、一质量为m=1kg的物块静止在水平面上，如图（a）所示。t=0时刻，对物块施加一水平向右的拉力F，通过力传感器测得拉力F随时间的变化关系如图（b）所示。已知物块与地面间的摩擦因数μ=0.5，且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。则下列说法不正确的是（　　） 

A．t=1s至t=3s时间内，物块的加速度先增大后减小

B．t=3s时刻，物体获得的速度为7.5m/s

C.t=3s时刻，拉力F的功率等于25W

D．在拉力F减为零后，物块将继续向前运动0.5s时间停下来

8、如图所示，在竖直放置的平行金属板A、B之间加有恒定电压U，A、B两板的中央留有小孔O1、O2，在B板的右侧有平行于极板的匀强电场E，电场范围足够大，足够大的感光板MN垂直于电场方向固定放置．第一次从小孔O1处由静止释放一个质子，第二次从小孔O1处由静止释放一个α粒子，关于这两个粒子的运动，下列判断正确的是(　　)

A．质子和α粒子在O2处的速度大小之比为1∶2   

B．质子和α粒子在整个过程中运动的时间相等

C．质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为1∶2

D．质子和α粒子打到感光板上的位置不相同

二、多项选择题:（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

9、在如图所示的电路中，电源电动势为E，其内阻为r，L1、L2、L3为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），P为滑动变阻器的滑片，S1、S2为单刀开关，S1闭合，则下列说法中正确的是（　　）

A．滑动变阻器的滑片P不动，将S2闭合，小灯泡L2变暗

B．滑动变阻器的滑片P不动，将S2闭合，小灯泡L1变暗

C．在S2处于闭合状态下，向右滑动滑片P，小灯泡L3变亮

D．在S2处于闭合状态下，向右滑动滑片P，小灯泡L2变亮

10、如图所示，LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切．质量为m的带正电小球B静止在水平面上，质量为2m的带正电小球A从LM上距水平面高为h处由静止释放，在A球进入水平轨道之前，由于A、B两球相距较远，相互作用力可认为零，A球进入水平轨道后，A、B两球间相互作用视为静电作用，带电小球均可视为质点．已知A、B两球始终没有接触．重力加速度为g.则下列说法正确的是（  ）

A、A球刚进入水平轨道的速度大小为；

B、A、B两球相距最近时，A、B两球系统的电势能Ep=mgh

C、A球最终的速度vA为

D、B球最终的速度vB为　

11、如图（a）所示，在粗糙的水平地面上有两个大小相同但材质不同的甲、乙物块。t=0时刻，甲物块以速度v04m/s向右运动，经一段时间后与静止的乙物块发生正碰，碰撞前后两物块运动的v—t图像如图（b）中实线所示，其中甲物块碰撞前后的图线平行，已知甲物块质量为6kg，乙物块质量为5kg，则（　　）

A．此碰撞过程为弹性碰撞 B．碰后瞬间乙物块速度为2.4m/s

C．碰后乙物块移动的距离为3.6m D．碰后甲、乙两物块所受摩擦力之比为6：5

12、某电场中沿x轴上各点的电场强度大小变化如图所示．场强方向与x轴平行，规定沿x轴正方向为正，一负点电荷从坐标原点O以一定的初速度沿x轴负方向运动，到达x1位置时速度第一次为零，到达x2位置时速度第二次为零，不计点电荷的重力．下列说法正确的是(　　)

A．点电荷从x1运动到x2的过程中，速度先保持不变，然后均匀增大再均匀减小

B．点电荷从O沿x轴正方向运动到x2的过程中，加速度先均匀增大再均匀减小

C．电势差UOx1＜UOx2

D．在整个运动过程中，点电荷在x1、x2位置时的电势能最大

第Ⅱ卷（非选择题 共60分）

三、非选择题:（本题共6小题，共60分。）

13、（8分）某同学设计出如图所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门时间t，当地的重力加速度为 g．

（1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量_________．

A．小球的质量m                  

B．AB之间的距离H

C．小球从A到B的下落时间tAB       

D．小球的直径d

（2）小球通过光电门时的瞬时速度v =_________(用题中所给的物理量表示)．

（3）调整AB之间距离H，多次重复上述过程，作出随H的变化图象如图所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率k0=__________．

（4）在实验中根据数据实际绘出—H图象的直线斜率为k（k＜k0），则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力mg的比值=　_______________（用k、k0表示）．

14、（6分）(1)在用伏安法测电阻的实验中，某同学选用的电流表量程为0~0.6mA，电压表量程为0~3V，测得的示数如图所示，则通过电阻的电流为______mA，电阻两端的电压为______V。

(2)有一小灯泡上标有“5.0V ，1A”的字样，现要求描绘小灯泡伏安特性曲线。可供选择器材如下：

A．小灯泡L（规格“5.0V ，1A”）

B．电流表A1（0~1A，内阻约0.1Ω）

C．电流表A2（0~0.6A，内阻1Ω）

D．电压表V1（0~3V，内阻3kΩ）

E．电压表V2（0~30V，内阻15kΩ）

F．标准电阻R3=3kΩ

G．滑动变阻器R（0~10Ω）

H．学生电源（E=6V，内阻不计）

I．开关S及导线若干

为了能比较准确地进行测量，同时还要考虑操作的方便，选择正确的仪器，在图所示虚线框中画出该实验所需要的电路图______

15、(6分)如图所示，质量分别为m和M的两物体静止在光滑的水平面上，物体之间有一轻弹簧，弹簧仅与M拴接，开始时m靠在弹簧的另一端.现有一水平恒力F作用于m的左端，当两物体有相同的速度v0时，撤离F，同时锁定两物体.过一会儿解除锁定，结果最终m的速度为零

试求:(1)力F作用的时间;

(2)锁定未解除时弹簧的弹性势能;

(3)力F作用的距离

16、（10分）电路如图所示,电源电动势,内阻r =2Ω,电阻,,,为平行板电容器,其电容C=3.0PF,虚线到两极板间距离相等,极板长,两极板的间距

（1）若开关处于断开状态,则当其闭合后,求流过的总电荷量为多少?

（2）若开关断开时,有一带电微粒沿虚线方向以的初速度射入的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中,能否从的电场中射出?( 取)

17、（14分）如图甲所示，下表面光滑的长木板B静止放在水平面上，质量为m3=2.0kg的物块C放在长木板的最右端，质量为m1=1kg的物块A从距长木板B左侧s。=9.5m处以某一初速度向长木板运动。一段时间后物块A与长木板B发生弹性碰撞(碰撞时间极短)，以长木板B开始运动作为计时起点，长木板B和物块C运动的v-t图象如图乙所示，已知物块A与地面间的动摩擦因数为μ1=0.1，物块C与长木板B间的动摩擦因数为μ2=0.2，重力加速度g=10m/s2，求：

(1)长木板B的质量m2

(2)物块A的初速度vo;

(3)A静止时，系统A、B、C由于摩擦产生的热量Q

18、（16分）如图所示，竖直平面内有一固定绝缘轨道ABCDP，由半径r=0.5m的圆弧轨道CDP和与之相切于C点的水平轨道ABC组成，圆弧轨道的直径DP与竖直半径OC间的夹角θ=37°，A、B两点间的距离d=0.2m。质量m1=0.05kg的不带电绝缘滑块静止在A点，质量m2=0.1kg、电荷量q=1×10-5C的带正电小球静止在B点，小球的右侧空间存在水平向右的匀强电场。现用大小F=4.5N、方向水平向右的恒力推滑块，滑块到达B点前瞬间撤去该恒力，滑块与小球发生弹性正碰，碰后小球沿轨道运动，到达P点时恰好和轨道间无挤压且所受合力方向指向圆心。小球和滑块均视为质点，碰撞过程中小球的电荷量不变，不计一切摩擦。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.）

(1)求撤去该恒力瞬间滑块的速度大小v以及碰后瞬间小球的速度大小vB；

(2)求匀强电场的电场强度大小E及小球到达P点时的速度大小vP；

(3)求B、C两点间的距离x。

高三上学期物理期中答案

1、A   2、A  3、D  4、C  5、D  6、D  7、B  8、C

9、BC  10、ACD  11、BC  12、BD

13、【答案】BD；    ；    ；    ；   

14、0.50    2.60       

15、

15题2+3+3

16、5+5（1）开关断开时,电阻两端的电压为

开关闭合后,外电阻为

路端电压为

.

此时电阻两端电压为

则流过的总电荷量为

（2）设带电微粒质量为,电荷量为当开关断开时有

当开关闭合后,设带电微粒加速度为,则

设带电微粒能从的电场中射出,则水平方向运动时间为:

竖直方向的位移为:

由以上各式求得

故带电微粒不能从的电场中射出.

17、4+5+5

Q=32J

18、5+5+4【答案】(1) 6m/s； 4m/s；(2) 7.5×104V/m； 2.5m/s；(3) 0.85m

(1)对滑块从A点运动到B点的过程，根据动能定理有

解得

v=6m/s

滑块与小球发生弹性正碰，设碰后滑块、小球的速度大小分别为v1、v2，则由动量守恒定律得

由能量守恒得

联立解得

v1=-2m/s（“-”表示v1的方向水平向左），v2=4m/s

(2)小球到达P点时，受力如图所示

则有

qE=m2gtanθ

解得

E=7.5×104N/C

小球所受重力与电场力的合力大小为

小球到达P点时，由牛顿第二定律有

解得

vP=2.5m/s

(3)对小球碰后运动到P点的过程，根据动能定理有

解得

x=0.85m