2019-2020学年安徽省阜阳市高三（上）期末物理试卷PDF版含答案

2019-2020 学年安徽省阜阳市高三（上）期末物理试卷
二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分．在每小题给出的四个选项中，第 14～18 题只有一项符合题目要求 19-21
题有多项符合题目要求．全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分
1．（6 分）如图所示，粗糙的固定斜面上放有一小物块（视为质点），连接在物块上的轻绳 a 竖直，轻绳 b 与斜面平
行。关于物块受力，下列分析正确的是（ ）

A．绳 a 对物块一定有作用力
B．绳 b 对物块一定有作用力
C．斜面对物块一定有作用力
D．物块可能受到 4 个力作用
2．（6 分）用频率为 v0 的单色光照射某金属表面时，产生的光电子的最大初动能为 Ekm，已知普朗克常量为 h，光
速为 c，要使此金属发生光电效应，所用入射光的波长应不大于（ ）
A． B．
C． D． ﹣
3．（6 分）我国计划在 2030 年之前制造出可水平起飞、水平着陆并且可以多次重复使用的空天飞机。假设一航天员
乘坐空天飞机着陆某星球后，由该星球表面以大小为 v0 的速度竖直向上抛出一物体，经时间 t 后物体落回抛出
点。已知该星球的半径为 R，该星球没有大气层，也不自转。则该星球的第一宇宙速度大小为（ ）
A． B． C． D．
4．（6 分）一质量为 0.5kg 的物块沿直线运动的速度一时间（v﹣t）图象如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．0.25s 时的速度方向与 1.25s 时的速度方向相反


B．1.5s 末受到的合力为 0
C．0～0.5s 内合力做的功为 0.5J
D．前 2s 的平均速度大小为 0.75m/s
5．（6 分）如图所示，一带电粒子从 y 轴上的 a 点以某一速度平行于 x 轴射入圆形匀强磁场区域，该区域内的磁场
方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为 B0，粒子从 x 轴上 b 点射出磁场时，速度方向与 x 轴正方向夹角为 60°，
坐标原点 O 在圆形匀强磁场区域的边界上，不计粒子重力，若只把匀强磁场的磁感应强度大小改为某一确定值，
使粒子经过 Ob 的中点后射出磁场，则改变后的磁感应强度大小为（ ）

A． B0 B． B0 C．2B0 D．4B0
6．（6 分）图为某一电场的电场线，一带负电的粒子（可以看成点电荷）只受电场力作用，从 A 点沿直线运动到 B
点，用 Ek、v、x 和 t 分别表示粒子的动能、速度、位移和运动时间，则下列图象可能正确的是（ ）

A． B．
C． D．
7．（6 分）理想变压器原、副线圈匝数比为 5：1，副线圈接有电阻 R1、二极管 D 和电阻 R2，电路如图所示，变压
器原线圈接正弦交变电流，下列说法正确的是（ ）



A．当原线圈中交变电流电压最大值不变而频率增大时，R1 消耗的功率不变
B．当原线圈中交变电流电压最大值不变而频率增大时，R1 消耗的功率增大
C．当原线圈接 e＝40sin100πt（V）交变电流时，R2 上电压的有效值为 4V
D．当原线圈接 e＝40sin100πt（V）交变电流时，R2 上电压的有效值为 4 V
8．（6 分）如图所示，a、b、c 分别为固定竖直光滑圆弧轨道的右端点、最低点和左端点，Oa 为水平半径，c 点和
圆心 O 的连线与竖直方向的夹角 a＝53°，现从 a 点正上方的 P 点由静止释放一质量 m＝1kg 的小球（可视为质
点），小球经圆弧轨道飞出后以水平速度 v＝3m/s通过Q点，已知圆弧轨道的半径R＝1m，取重力加速度 g＝10m/s
2
，
sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，不计空气阻力，下列分析正确的是（ ）

A．小球从 P 点运动到 Q 点的过程中重力所做的功为 4.5J
B．P、a 两点的高度差为 0.8m
C．小球运动到 c 点时的速度大小为 4m/s
D．小球运动到 b 点时对轨道的压力大小为 43N
三、非选择题：本题共 5 小题，共 174 分
9．（5 分）某同学利用如图甲所示装置探究合力做功与动能变化之间的关系，通过改变悬挂钩码的质量 M 改变小车
所受合力大小，力传感器示数用 F 表示，钩码每次从同一位置由静止释放落到垫台上，由竖直放置的刻度尺测
出释放点离垫台的高度 h，由打点计时器和纸带记录小车的运动，实验时，保证小车的质量 m 不变，逐次增加钩
码的质量，打下纸带，测量并记录相关数据



（1）本实验 （填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。
（2）正确操作后，小车受到的合力做的功可表示为 （用题中所给字母表示），已知打点计时器所用交流
电流的频率是 50Hz，图乙是某次实验打出的一条纸带，纸带上相邻两个计数点间还有 4 个打出的点未画出，计
数点间距离在图中已标出，由纸带可知钩码落到垫台时小车的速度为 m/s（结果保留两位有效数字）
（3）根据实验数据，以 v
2
为横轴，以力传感器示数 F 为纵轴，画出一条倾斜直线如图丙所示，该图象斜率为 k，
若斜率 k＝ ，则合力做的功等于物体动能的变化。
10．（10 分）老师给某小组同学一只量程为 2V 的电压表（内阻约为 50kΩ）和一只 0～99.99Ω 电阻箱 R，同时给了
该小组同学一只电动势标称值为 1.5V 的旧干电池和一只阻值在 1Ω～10Ω 范围内的待测电阻 R0，让同学们探究
测该节干电池的电动势、内阻和电阻 R0 的阻值的方法，同学们经过讨论决定用图甲所示的电路来测量。
（1）先测电阻 R0：闭合 S1，将 S2 切换到 a，为了减小误差，调节电阻箱，使电压表的示数为 V（选填
“0.1”“0.7”或“1.4”）左右时，读出电压表的示数 U1 和电阻箱的示数 R1，保持电阻箱阻值不变； （填
写一重要实验步骤），读出电压表的示数 U2，则待测电阻的阻值 R0＝ （用 U1、U2 和 R1 表示）。
（2）该小组经过（1）的测量，测得待测电阻阻值 R0＝3.18Ω 之后，继续测电源的电动势和内阻，实验步骤为：
闭合 S1，将 S2 切换到 a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数 R 与电压表的示数 U，用测得的数据绘出 ﹣
图象如图乙所示，则该干电池的电动势 E＝ V、内阻 r＝ Ω．（结果均保留三位有效数字）



11．（12 分）阜阳高铁于 2019 年 12 月 1 日正式通车，据了解，从阜阳到合肥约 1 小时，高铁在改变阜阳市居民出
行和生活方式方面的作用初步显现，某高铁列车在启动阶段的运动可看作在水平面上做初速度为零的匀加速直线
运动，列车的加速度大小为 a，已知该列车（含乘客）的质量为 m，运动过程中受到的阻力为其所受重力的 k 倍，
重力加速度大小为 g，求列车从静止开始到速度大小为 v 的过程中。
（1）列车运动的位移大小及运动时间；
（2）列车牵引力所做的功。

12．（15 分）如图甲所示，质量 m＝1kg 的小滑块（视为质点），从固定的四分之一光滑圆弧轨道的最高点 A 由静止
滑下，经最低点 B 后滑上位于水平面的木板，并恰好不从木板的右端滑出，已知木板质量 M＝4kg，上表面与圆
弧轨道相切于 B 点，木板下表面光滑，滑块滑上木板后运动的 v﹣t 图象如图乙所示，取 g＝10m/s
2
，求：

（1）圆弧轨道的半径及滑块滑到圆弧轨道末端时对轨道的压力大小；
（2）滑块与木板间的动摩擦因数及木板的长度。
13．（20 分）如图所示，竖直平面内两水平虚线间存在方向水平向右的匀强电场，自距离电场上边界高为 h 处的 A
点将质量为 m、电荷量分别为 q 和﹣q（q＞0）的带电小球 M、N 先后均以速度 v0 沿平行于电场方向抛出，小球
在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开，已知 M 在电场中做直线运动，N 离开电场时的速度方


向竖直向下，不计空气阻力，重力加速度大小为 g。
（1）求电场的电场强度的大小；
（2）求电场上、下边界间的距离；
（3）若把电场的电场强度的大小增大到原来的 2 倍，其他条件不变，求两小球从电场下边界射出时射出点间的
距离。




2019-2020 学年安徽省阜阳市高三（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分．在每小题给出的四个选项中，第 14～18 题只有一项符合题目要求 19-21
题有多项符合题目要求．全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分
1．【解答】解：AB、如果物块受到重力、支持力和摩擦力作用处于平衡状态，则绳 a、b 对物块没有作用力，故 AB
错误。
C、如果绳子 a 的拉力大小等于物块的重力，则斜面对物块没有作用力，故 C 错误。
D、如果 b 绳的拉力等于 0，a 的拉力小于物块的重力，则物块受到重力、a 绳子的拉力、斜面的支持力和摩擦力
4 个力作用；也可能是 a 的拉力为零，受到重力、b 绳子的拉力、斜面的支持力和摩擦力 4 个力作用，故 D 正确。
故选：D。
2．【解答】解：用频率为 v 的光照射某种金属时会发生光电效应，且光电子最大初动能为 E，
根据光电效应方程：
Ekm＝hv﹣W，
而 W＝hv0，
则该金属发生光电效应的极限频率为：v0＝v﹣ ，
那么所用入射光的极限波长为：λ0＝ ，
因此所用入射光的波长应不大于 ，故 A 正确，BCD 错误；
故选：A。
3．【解答】解：根据小球做竖直上抛运动的速度时间关系可知，t＝ ，所以星球表面的重力加速度 g＝ 。
星球表面重力与万有引力相等，mg＝ ，近地卫星的轨道半径为 R，由万有引力提供圆周运动向心力有：
，
联立解得该星球的第一宇宙速度 v＝ ，故 A 正确，BCD 错误。
故选：A。
4．【解答】解：A、由图象知，0.25s 时的速度方向与 1.25s 时的速度方向都为正方向，方向相同，故 A 错误。
B、由图象知，1.5s 末的斜率不为零，则加速度不为零，所以合力不为零，故 B 错误。


C、由动能定理知，0～0.5s 内合力做的功 W＝ ﹣0＝ ×0.5×2
2
J＝1J，故 C 错误。
D、由图象的面积表示位移知，前 2s 的位移 x＝ ×（0.5+1.5）×2m﹣ ×0.5×2m＝1.5m，前 2s 的平均速度
＝ ＝ m/s＝0.75m/s，故 D 正确。
故选：D。
5．【解答】解：设 Ob 长度为 2L。
粒子从 x 轴上 b 点射出磁场时，画出粒子运动的轨迹如图，

由几何知识：R＝ ＝
由洛伦兹力提供向心力，得：qB0v＝m
所以：B0＝ ；
根据图中几何关系可得 Oa＝R﹣Rcos60°＝
若只把匀强磁场的磁感应强度大小改为某一确定值，使粒子经过 Ob 的中点后射出磁场，如图所示；

根据几何关系可得 r
2
＝（Oa﹣r）
2
+L
2
，
解得：r＝
由洛伦兹力提供向心力，得：qBv＝m
所以：B＝
所以 ＝


所以 B＝ B0，故 B 正确、ACD 错误。
故选：B。
6．【解答】解、AB、由电场线的疏密表示电场的强弱可知，A 点的电场强度小，则粒子在 A 点受到的电场力小，
所以粒子在 A 点的加速度小；由于不知道电场线的方向，所以粒子在电场中可能做加速度增大的加速运动，有
可能做加速度增大的减速运动，而 v﹣t 图线的斜率表示加速度的大小，比较可知，A 错误，B 正确；
CD、根据动能定理：F△x＝W＝△Ek，可知 Ek﹣x 图线的斜率表示粒子受到的电场力得大小，粒子从 A 点到 B
点受到的电场力逐渐增大，所以斜率逐渐增大，故 C 错误，D 正确；
故选：BD。
7．【解答】解：AB、当原线圈中交变电流电压最大值不变而频率增大时，变压器的匝数不变，输出电压不变，则
R1 消耗的功率不变，故 A 正确，B 错误。
CD、当原线圈接 e＝40sin100πt（V）交变电流时，原线圈输入电压最大值为 U1＝40V，根据变压比可知，副线
圈输出电压最大值为 ＝8V，二极管具有单向导电性，根据电流的热效应求解通过 R2 上电压的有效值，
＝ ，解得通过电阻 R2 上电压的有效值为 U＝4V，故 C 正确，D 错误。
故选：AC。
8．【解答】解：ABC、小球 c 到 Q 的逆过程做平抛运动，在 c 点，则有：
小球运动到 c 点时的速度大小 vc＝ ＝ m/s＝5m/s，小球运动到 c 点时竖直分速度大小 vcy＝vtanα＝3
× m/s＝4m/s
则 Q、c 两点的高度差 h＝ ＝ m＝0.8m。
设 P、a 两点的高度差为 H，从 P 到 c，由机械能守恒得 mg（H+Rcosα）＝ ，解得 H＝0.65m
小球从 P 点运动到 Q 点的过程中重力所做的功为 W＝mg[（H+Rcosα）﹣h]＝1×10×[（0.65+1×0.6）﹣0.8]J
＝4.5J，故 A 正确，BC 错误。
D、从 P 到 b，由机械能守恒定律得 mg（H+R）＝
小球在 b 点时，有 N﹣mg＝m


联立解得 N＝43N，根据牛顿第三定律知，小球运动到 b 点时对轨道的压力大小为 43N，故 D 正确。
故选：AD。
三、非选择题：本题共 5 小题，共 174 分
9．【解答】解：（1）实验时为保证细线拉力等于弹簧的弹力，实验必须平衡小车受到的摩擦力，小车合力才能确定
为绳的拉力。
（2）小车合外力大小为弹簧测力计读数 F，小车位移为钩码下落高度 2 倍，小车的合外力做的功是 2Fh。
由纸带数据可知小车第 5 点后匀速运动，获得最后动能，因为打点频率为 50Hz，打点时间间隔为 0.02s，故有：
v＝ m/s＝0.75m/s
（3）小车合外力做功等于动能增加量，即为：
2Fh＝
解得：F＝ ，
其斜率 k＝ ，则合外力做功等于动能变化。
故答案为：（1）需要；（2）2Fh，0.75；（3）
10．【解答】解：（1）因量程为 2V，则示数在中间刻度左右时较准确，则使电压表的示数为 0.7V 左右时，读出电
压表的示数 U1 和电阻箱的示数 R1，保持电阻箱阻值不变；将 S 切换到 b，读出电压表的示数 U2，据欧姆定律：
＝ ，则待测电阻的阻值 R0＝ 。
（2）由闭合电路欧姆定律得：E＝U+ （R0+r） 得： ＝
由图象得： 得 E＝ V＝1.43V ＝K＝ 代入 E＝1.43V R0＝3.18Ω
得 r＝2.82Ω
故答案为：（1）0.7 将 S 切换到 b （2）1.43 2.82
11．【解答】解：（1）由速度位移的关系式得：v
2
＝2ax
解得列车运动的位移为：x＝
由速度公式得：v＝at
解得：t＝


（2）由动能定理得：W﹣kmgx＝ ﹣0
解得：W＝ （kg+a）
答：（1）列车运动的位移大小是 ，运动时间是 。
（2）列车牵引力所做的功是 （kg+a）。
12．【解答】解：（1）由图乙可知，滑块刚滑上木板时的速度大小 v＝10m/s，滑块在光滑圆弧轨道下滑的过程，根
据机械能守恒定律得
mgR＝
解得 R＝5m
滑块滑到圆弧轨道末端时，由牛顿第二定律得
F﹣mg＝m
解得 F＝30N
根据牛顿第三定律知，滑块滑到圆弧轨道末端时对轨道的压力大小为 30N。
（2）滑块在木板上滑行时，木板与滑块组成的系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得
mv＝（m+M）v′
解得 v′＝2m/s
滑块在木板上滑行过程，由动量定理得
﹣μmgt＝mv′﹣mv
由图知 t＝2s
解得 μ＝0.4
由能量守恒得 mv
2
﹣ （m+M）v′
2
＝μmgl
解得 l＝10m
答：
（1）圆弧轨道的半径是 5m，滑块滑到圆弧轨道末端时对轨道的压力大小是 30N；
（2）滑块与木板间的动摩擦因数及木板的长度是 10m。
13．【解答】解：小球在空气做平抛运动，进入电场瞬间的竖直速度：


进入电场时与水平方向的夹角为 θ，根据平抛运动规律 ＝
M 进入电场后做直线运动，说明其合力与速度共向，做匀加速直线运动，故
联立解得：E＝ ＝
（2）进入电场后 N 水平方向做匀减速直线运动，竖直方向继续做自由落体运动，根据题意可知出电场时水平方
向速度为零，根据牛第二定律：
F＝qE＝ma
速度公式 0＝v0﹣at
这段时间竖直方向：y＝

联立解得：y＝3h；t＝
（3）进入电场后，M 粒子水平方向做匀加速直线运动，N 粒子水平方向做匀减速直线运动，竖直方向都继续做
自由落体运动，当电场的电场强度的大小增大到原来的 2 倍，下落时间不变即 t＝
M 粒子的水平位移为：


a'＝
出电场时两者的距离为：x＝x1﹣x2＝a't
2
＝
答：（1）求电场的电场强度的大小为 。
（2）求电场上、下边界间的距离为 3h。
（3）若把电场的电场强度的大小增大到原来的 2 倍，其他条件不变，求两小球从电场下边界射出时射出点间的
距离为 。