2020-2021学年辽宁省六校联考高三（上）期中物理试卷（Word+答案）

2020-2021学年辽宁省六校联考高三（上）期中物理试卷
一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。1-8小题为单选题，9-12小题为多选题，全部选对得4分，选不全得2分，选错不得分。）
1．（4分）一质点的s﹣t图象如图所示，那么此质点的v﹣t图象可能是下图中（　　）
A．
B．
C．
D．
2．（4分）某同学用伏安法测量电阻时，分别采用电流表内接法和外接法，测得某电阻Rx的阻值分别为R1和R2，则所测阻值与真实值Rx的关系应是（　　）?
A．R1＞Rx＞R2
B．R1＜Rx＜R2?
C．R1＞R2＞Rx
D．R1＜R2＜Rx?
3．（4分）如图所示，一人拖着一个大木箱缓慢走上一半径很大的圆弧拱桥，绳子看作与桥面平行。在其到达拱桥最高点前（　　）
A．木箱受到的摩擦力是滑动摩擦力，这个摩擦力变大
B．木箱受到的摩擦力是滑动摩擦力，这个摩擦力变小
C．人受到桥面的滑动摩擦力和支持力，支持力变大
D．人受到桥面的静摩擦力和支持力，支持力变小
4．（4分）天文单位是天文学中计量天体之间距离的一种单位，其数值取地球和太阳之间的平均距离。已知哈雷彗星近日距离大约为0.6个天文单位，其周期为76年，只考虑太阳对其引力，而忽略其它星体对其影响，则其远日距离约为（　　）（≈4.2）
A．4.2个天文单位
B．18个天文单位
C．35个天文单位
D．42个天文单位
5．（4分）如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心．已知电场线与圆所在平面平行．下列有关圆心O和等分点a的电势、电场强度的描述中正确的是（　　）
A．a点的电势为4V
B．a点的电势为﹣2V
C．O点的场强方向由O点指向a点
D．O点的场强方向由O点指向电势为2V的点
6．（4分）如图所示，山坡上两相邻高压线塔A、B之间架有匀质粗导线，平衡时导线呈弧形下垂，最低点在C处，已知弧BC的长度是AC的3倍，右塔A处导线切线与竖直方向的夹角α＝60°，则A处与B处导线张力之比为（　　）
A．1：2
B．1：
C．：1
D．2：1
7．（4分）国庆70周年阅兵式上展出了我国高超音速乘波体导弹﹣东风﹣17，东风﹣17突防能力强，如果把大气层边缘看做水面，导弹飞行时就像在水面上“打水漂”，难以拦截，是维护祖国和平发展的有力武器。如图所示，设弹道上处于大气层外的a点和处于大气层内的b点的曲率半径之比为2：1，导弹在a、b两点的速度大小分别为3倍音速和12倍音速，方向均平行于其正下方的水平地面，导弹在a、b点所受重力均视为G，在b点受到空气的升力为F，则（　　）
A．F＝33G
B．F＞33G
C．F＝32G
D．F＜32G
8．（4分）如图甲，点电荷Q1、Q2固定在水平连线上，其延长线有b、a两点，Q1带正电，检验电荷+q仅受电场力作用，t＝0时经过b点，然后沿ba向右运动，其v﹣t图象如图乙，vb、va分别为检验电荷经过b、a两点的速度大小，则（　　）
A．Q2带正电
B．从b点到a点，电荷+q做加速度逐渐增大的减速运动
C．从b点向右运动全过程，电场力一直对电荷+q做负功
D．从b点到a点，电荷+q的电势能逐渐增大
9．（4分）一滑块从一固定的光滑斜面上的A点，在沿斜面向上的拉力作用下，由静止开始做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动，3s末到达B点，此时撒去拉力，又经过3s滑块恰好返回到A点，则（　　）
A．撤去拉力后滑块的加速度大小为6m/s2
B．滑块返回到A点时的速率为12m/s
C．滑块运动到的最高点与A点间的距离为9m
D．滑块从B点运动到最高点所用的时间为0.5s
10．（4分）如图所示，在光滑的水平面上静止放一质量为m的木板B，木板表面光滑，左端固定一轻质弹簧。质量为2m的木块A以速度v0从板的右端水平向左滑上B板。在木块A与弹簧相互作用的过程中，下列判断正确的是（　　）
A．弹簧压缩量最大时，B板的运动速率最大
B．B板的加速度先增大后减小
C．弹簧给木块A的冲量大小为mv0
D．弹簧的最大弹性势能为mv02
11．（4分）有一种游戏，游戏者手持乒乓球拍托球移动，距离大者获胜．若某人在游戏中沿水平面做匀加速直线运动，球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间的夹角为θ，如图所示．设球拍和球质量分别为M、m，不计球拍和球之间的摩擦，不计空气阻力，则（　　）
A．运动员的加速度大小为gtan
θ
B．球拍对球的作用力大小为mg
C．球拍对球的作用力大小为mgcos
θ
D．运动员对球拍的作用力大小为
12．（4分）如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，下列各物理量变化情况为（　　）
A．电流表的读数一定减小
B．R0的功率一定先减小后增大
C．电源输出功率可能先增大后减小
D．电压表与电流表读数的比值以及均先增大后减小
二、实验题（共14分，每空2分）
13．（6分）某同学利用图示实验装置探究做功与滑块动能变化的关系，重力加速度大小为g。
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d＝2.14mm，则所用的是　
　分度的游标卡尺（填“10”、“20”或“50”）。
（2）下列实验操作必要的是　
　（填选项前的字母）；
A．调整轨道的倾角以平衡摩擦力
B．调整轨道成水平
C．必须满足钩码的质量远小于滑块与遮光条的总质量
（3）按正确操作进行实验，用天平测得滑块与遮光条的总质量为M，钩码的质量为m；滑块由静止释放，由数字计时器读出遮光条挡光时间△t；从刻度尺上读出滑块释放时遮光条到光电门的距离x，则合力做的功与滑块动能变化的关系式是　
　。
14．（8分）某实验小组已通过实验获得锗二极管和硅二极管（简称锗管和硅管）的伏安特性曲线如图（a）所示。现有这个类型的锗管和硅管甲和乙，但标记不清楚，无法判断哪一个是硅管、哪一个是锗管。
（1）其中一同学取甲管（图（b）所示）做实验，他选用多用表的电阻挡，并用表笔K接图（b）中的M端，另一表笔接N端，发现多用表指针偏角较小，则表笔K应该是　
　（“红”或“黑”）笔；
（2）该同学继续用电路图（c）研究甲管的特性，他将变阻器的滑片　
　（“从A到B”、“从B到A”）慢慢滑动，当电压表示数超过0.1V时，电流表示数开始明显增加，则甲管的材料应该是　
　。
（3）非线性元件接入电路时，为确定其两端电压U和流过电流I，可以用电路中除非线性元件外元器件的参数值写出U和I的关系方程，然后再在非线性元件的伏安特性曲线的坐标系中画出此关系方程的图象，图象与伏安特性曲线的交点对应的坐标值即为元件在此电路中U、I值，称为此非线性元件在此电路中的工作点。另一同学用剩下的乙管利用电路图（d）进行实验，其中定值电阻R1＝30Ω、R2＝10Ω、电源输出电压E＝1V保持不变，为确定乙管在此电路中的工作点，则应在（a）图中画出方程　
　的图象。
三、计算题（本题共3小题，共计38分，其中15题8分，16题13分，17题17分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算题，答案中必须明确写出数值和单位。）
15．（8分）如图所示，是某型号全液体燃料火发射时，第一级火箭发动机工作时火箭的a﹣t图象，开始时的加速度曲线比较平滑，在t＝120s的时候，为了把加速度限制在4g以内，第一级的推力降至60%，第一级的整个工作时间为200s。由图线可以看出，火箭的初始加速度为15m/s2，且在前50s内，加速度可以近似看做均匀变化，试计算：
（1）定性画出前200s的v﹣t图象；
（2）t＝50s时火箭的速度大小；
（3）如果火箭是竖直发射的，在t＝10s前它的运动可近似看成加速度为15m/s2的匀加速运动，则t＝8s时离地面的高度是多少？
16．（13分）如图所示，一群速率不同的一价离子从A．B两平行极板正中央水平射入偏转电场，离子的初速度为v0，A．B间电压为U，间距为d。C为竖直放置，并与A．B间隙正对的金属档板，屏MN足够大。若A．B极板长为L，C到极板的距离也为L，C的高为d。不考虑离子所受重力，元电荷为e。
（1）写出离子射出A、B板时的侧移距离y的表达式；
（2）离子通过A、B板时电势能变化了多少？
（3）求初动能范围是多少的离子才能打到屏MN上。
17．（17分）工程上用恢复系数来反映碰撞时物体形变的恢复能力，它只与碰撞物体的材料有关，两物体碰撞后的恢复系数为e＝||，v1和v2分别为碰撞前两物体的速度，v1′和v2′分别为碰撞后两物体的速度。
（1）现光滑水平面上有A、B两个物块，质量分别为m1和m2，A物块以速度v0去撞静止的B物块。撞后A物块速度变为零，B物块运动。已知两物块的恢复系数为e，试求：两物块质量m1、m2和e三个量间的关系及碰撞后B物块的速度？
（2）水平面以P点为分界线左侧光滑右侧粗糙，物块A上表面为光滑的半径为R的四分之一圆弧轨道相切连接光滑长为L的水平轨道，水平轨道右侧固定一竖直挡板，挡板左面粘有一小块橡皮泥，总质量为MA，与四分之一圆弧轨道圆心等高处固定一可视为质点的小球B，质量为mB。A、B一起以速度v0向右运动，与静止在右侧粗糙水平面上的质量为MC长木板C相撞，撞前长木板C左侧与分界线P对齐，C长也为L，长木板右侧上面放有一质量为mD的小物块D，可视为质点。撞后C获得向右的速度，A、B速度变为零，此时，小球B解锁开始沿圆弧向下滚动，最后被挡板上的橡皮泥粘住。已知：v0＝16m/s，MA＝mB＝1kg，mD＝2kg，MC＝4kg，R＝0.5m，L＝5.5m，物块A与木板C碰撞的恢复系数为e＝0.5，小物块D与长木板C间的动摩擦因数μ1＝0.2，木板C与粗糙水平面间的动摩擦因数为μ2＝0.4。试求：物块A与木板C相撞后木板C的速度；小物块D与物块A右侧边缘的最终水平距离？
2020-2021学年辽宁省六校联考高三（上）期中物理试卷
试题解析
一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。1-8小题为单选题，9-12小题为多选题，全部选对得4分，选不全得2分，选错不得分。）
1．解：根据s﹣t图象的斜率等于速度可知，在0﹣，质点的速度沿正方向，在﹣t0时间内，质点的速度沿负方向，故A正确。
故选：A。
2．解：采用内接法时，电流表与待测电阻串联；而由于电流表的分压使电压表测量值偏大，故R1＞Rx；
当采用外接法时，电压表与待测电阻并联；而由于电压表的分流使电流表测量结果偏大，故Rx＞R2；
故选：A。
3．解：AB、木箱缓慢运动，合力使木箱做匀速圆周运动，
由牛顿第二定律可知：mgcosα﹣FN＝m
木箱缓慢上移，α变小N变大，
由f＝μFN可知，f变大，B错误；
CD、人缓慢运动，合力使人做匀速圆周运动，
由牛顿第二定律可知：Gcosα﹣N＝m
人缓慢上移，α变小，故CD错误；
故选：A。
4．解：设地球到太阳距离为r1，周期为T1，哈雷彗星的半长轴为r5，周期为T2，由开普勒第三定律可得：
则得：
所以远日点的距离：r远＝2r2﹣r1＝2×18r2﹣0.6r5＝35.4r1
故远日点的距离约为35个天文单位。故ABD错误。
故选：C。
5．解：A、在匀强电场中，所以，即为6V。
C、a点的电势为6V，且沿电场线电势依次降低，故C错误。
故选：D。
6．解：设A、B两端绳上拉力分别为FA、FB，导线质量为m，B处导线切线与竖直方向的夹角为β。
在水平方向，ABC整体受力平衡Asinα＝FBsinβ①
对BC段，在竖直方向Bcosβ＝mg
②
对AC段，在竖直方向Acosα＝mg
③
联立解得：tanα＝3tanβ，所以β＝30°，
根据①式可得：＝＝＝，故B正确。
故选：B。
7．解：设音速为v，导弹在a，曲率半径之比为ra：rb＝2：1，根据沿半径方向上的合力提供向心力可知，
a处：G＝m
b处：F﹣G'＝m
根据万有引力定律可知，a处的重力加速度小于b处的重力加速度，
联立可得，F＞33G，ACD错误。
故选：B。
8．解：A、从速度图象上看出，在a点时粒子运动的加速度为零，所以该点场强为零。Q1对正电荷的电场力向右，则Q2对粒子的电场力向左，所以Q2带负电，故A错误；
B、根据v﹣t图象知b到a做加速度减小的减速运动；
C、从b向右运动的过程，根据能量守恒知电势能先增大后减小，故C错误；
D、由b到a的过程动能减小，故D正确。
故选：D。
9．解：A、0～3s内a1t5，撤去拉力后，滑块做匀变速直线运动2，则﹣s＝a1t?t﹣a2t7，解得a2＝3a4＝6m/s2，故A正确；
B、5s末滑块的速度大小v1＝a1t＝6×3m/s＝6m/s，以沿斜面向上为正方向7＝v1﹣a2t＝（6﹣6×3）m/s＝﹣12m/s，故B正确；
C、滑块运动到的最高点与A点间的距离设为L32＝2a3L，解得L＝12m；
D、由0＝v1﹣a8t'，解得t'＝1s。
故选：AB。
10．解：A、在木块A与弹簧相互作用的过程中，B板一直在加速，B板运动速率最大；
B、弹簧压缩量先增加后减小，B板的加速度先增大后减小；
C、设木块A与弹簧分离时A与B的速度分别为v1和v2．取向左为正方向，A、B组成的系统动量守恒6＝2mv1+mv4…①
根据机械能守恒定律得：?6m?v02＝?2m?v72+…②
解得：v3＝v3，v2＝v0
对滑块A，根据动量定理得：
I＝2mv4﹣2mv0＝﹣mv0，负号表示方向向右，弹簧给木块A的冲量大小为0，故C错误；
D、当滑块与长木板速度相等时，设共同速度为v，由动量守恒定律得：8mv0＝（m+2m）v…③
根据系统的机械能守恒，有：Epm＝?2m?v42﹣（2m+m）v2…④
由③④两式解得：Epm＝mv；
故选：BD。
11．解：A、球和运动员具有相同的加速度，则小球所受的合力为mgtanθ＝gtnnθ。
B、根据平行四边形定则知，故BC错误。
D、对球拍和球整体分析，根据平行四边形定则知，故D正确。
故选：AD。
12．解：
A、在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，根据闭合电路欧姆定律分析可知，则电流表的读数先减小后增大。
B、电流表的读数先减小后增大0的功率P＝I2R6先减小后增大。故B正确。
C、路端电压先增大后减小。由于电源的内阻与外电阻的关系未知。可能先减小后增大，故C正确。
D、电流表的读数先减小后增大，电压表与电流表读数的比值，但保持不变。
故选：BC。
二、实验题（共14分，每空2分）
13．解：（1）遮光条的宽度：d＝2.14mm＝2mm+6×0.02mm，游标尺的精度为0.02mm。
（2）AB、用气垫导轨做实验，实验不需要调整轨道的倾角平衡摩擦力，B正确；
C、当钩码质量远小于滑块质量时可以近似认为滑块受到的拉力等于钩码的重力，故C正确；
故选：BC。
（3）滑块经过光电门时的速度：v＝，
对滑块，由动能定理得：mgx＝M（）2；
故答案为：（1）50；（2）BCM（）2。
14．解：（1）用K笔接M端时，多用表电阻档的偏角较小，这时测的应该是二极管的反向电阻，所以与N端接触的是多用表的黑笔（因为黑笔与多用表内部电源的正极连接）；
（2）描绘二极管的伏安特性曲线时，应让二极管两端的电压慢慢变大；由图（a）可知，电流已明显开始变化，电流才明显变大；
（3）电源输出电压E＝1V，设电路图（d）中通过二极管的电流为I，
由闭合电路的欧姆定律：E＝U+（I+）R7＝U+（I+）×10＝
整理得：I＝﹣U+0.1U+0.1的图象。
故答案为：（1）红；（2）从A到B；锗U+0.1。
三、计算题（本题共3小题，共计38分，其中15题8分，16题13分，17题17分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算题，答案中必须明确写出数值和单位。）
15．解：（1）根据v﹣t图象的斜率表示加速度，画出前200s的v﹣t图象如图所示。
（2）根据a﹣t图象与时间轴所围的面积表示速度变化量，可得，△v＝
初速度为0，故t＝50s时火箭的速度大小v＝△v＝875m/s
（3）t＝5s时离地面的高度是
h＝＝m＝480m
答：
（1）前200s的v﹣t图象如图所示；
（2）t＝50s时火箭的速度大小是875m/s；
（3）t＝8s时离地面的高度是480m。
16．解：（1）偏转电场的场强大小为：E＝①
离子所受电场力：F＝Eq
②
离子的加速度为：F＝ma
③由①②③解得：a＝④
设离子的质量为m，初速度为v0，离子射出电场的时间t为：L＝v0t
⑤
射出电场时的偏转距离y为：y＝at2⑥
由④⑤⑥解得：y＝⑦
（2）离子通过A、B板时电场力所做的功等于电势能的变化，所以电势能减少了；
根据动能定理可得：W＝eEy＝＝
（3）离子射出电场时的竖直分速度vy＝at
⑧射出电场时的偏转角：tanφ＝⑨
由④⑤⑧⑨得：tanφ＝⑩
离子射出电场时做匀速直线运动
要使离子打在屏MN上，需满足：y＜
由⑦⑩可得：＜Ek＜。
答：（1）离子射出A、B板时的侧移距离y的表达式为y＝；
（2）离子通过A、B板时电势能变化了；
（3）初动能范围为＜Ek＜的离子才能打到屏MN上。
17．解：（1）两物块碰撞过程系统动量守恒，设碰撞后B的速度为vB，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
m1v0＝m5vB
恢复系数：e＝
解得：vB＝，e＝；
（2）A、C碰撞过程系统内力远大于外力，A、B，
以向右为正方向，由动量守恒定律得：
（MA+mB）v0＝MCvC
代入数据解得：vC＝8m/s
小球B解锁后，A、B组成的系统在水平方向所受合力为零，
以向右为正方向，由动量守恒定律得：
mBvB﹣MAvA＝4，mB﹣MA＝0
由于系统在水平方向初动量为零，由动量守恒定律可知、B速度都为零，
此过程：xA+xB＝L+R
代入数据解得：xA＝3m
A、C碰撞后C做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得：
对D：μ4mDg＝mDaD
对C：μ1mDg+μ2（mD+MC）g＝MCaC
代入数据解得：aD＝7m/s2，aC＝7m/s3
设两者共速需要的时间为t，则v＝aDt＝vC﹣aCt
代入数据解得：t＝s，v＝，
该过程D的位移：xD＝t＝×m
由于μ5＞μ1，C、D共速后D相对C继续滑动，D的加速度不变D，
D速度为零时滑行的距离：xD′＝m＝m
最终D与A右侧边缘的水平距离：
x＝xA+L+xD+xD′＝（3+8.5++）m≈10.08m
答：（1）两物块质量m1、m6和e三个量间的关系是e＝，碰撞后B物块的速度是。
（2）物块A与木板C相撞后木板C的速度是2m/s，小物块D与物块A右侧边缘的最终水平距离是10.08m。
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