2021恩施市高三年级开学考试物理试题附答案

恩施市高三年级开学考试物理试题（时间：90分钟分值100分）第I卷（选择题共48分）一、选择题（本大题12小题，每小题4分，共48分）1．第一次通过实验比较准确的测出引力常量的科学家是（）A．牛顿B．伽利略C．胡克D．卡文迪许2．如图所示，横截面为直角三角形的物块ABC，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力，这时物块静止不动。假设物块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，现将力F增大，以下说法正确的是（）A．物块所受合力增大B．物块所受摩擦力增大C．物块仍将静止不动D．物块将向下滑动3．某同学观看跳台跳水比赛，一跳水运动员在离水面10m高的平台向上跃起，该同学估测运动员跃起离平台的最大高度约为0.2m．假设运动员做竖直上抛运动，则该运动员在空中完成动作的时间大约为A． 1.2m/sB．1.4m/sC．1.6m/sD．2.0m/s4．一电阻接在10V直流电源上，电热功率为P；当它接到电压u=10sinωt（V）上时功率为（）A．0.25PB．0.5PC．PD．2P5．一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4m/s．某时刻波形如图所示，下列说法正确的是（）A．这列波的振幅为4cmB．这列波的周期为8sC．此时x=4m处质点沿y轴负方向运动D．此时x=4m处质点的加速度为06．某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为,方程中Q1、Q2 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示释放的能量，相关的原子核质量见下表，下列判断正确的是（）A．X是，Q2＞Q1B．X是，Q2＞Q1C．X是，Q2＜Q1D．X是，Q2＜Q17．如图所示，球带正电，单摆摆长为l，当地的重力加速度为g，其最大摆角为，整个装置处于垂直纸面向里，强度为B的匀强磁场中。当摆球从如图所示最大摆角处运动到摆线竖直的过程中，下列说法中不正确的是A．在此过程中，重力的冲量为，方向竖直向下B．在此过程中，只有重力做功，所以小球的机械能守恒C．在此过程中，合力对小球的冲量大小为D．当摆线摆到竖直位置时，线的拉力8．如图所示，水平杆固定在竖直杆上，两者互相垂直，水平杆上0、A两点连接有两轻绳，两绳的另一端都系在质量为m的小球上，OA=OB=AB，现通过转动竖直杆，使水平杆在水平面内做匀速圆周运动，三角形OAB始终在竖直平面内，若转动过程OA、AB两绳始终处于拉直状态，则下列说法正确的是（）A．OB绳的拉力范围为0～B．OB绳的拉力范围为～C．AB绳的拉力范围为0～D．AB绳的拉力范围为0～9．工业生产中需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤，图甲所示的是“吊斗式”电子秤的结构图，其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器。拉力传感器的内部电路如图所示，R1、R2、R3是定值电阻，R1=20k，R2=10k，R0是对拉力敏感的应变片电阻，其电阻值随拉力变化的图象如图乙所示，已知料斗重1×103N，没装料时Uba=0，g取10m/s2。下列说法中正确的是（）A．R3阻值为40kB．装料时，R0的阻值逐渐变大，Uba的值逐渐变小C．拉力越大应变片电阻阻值也变大，Uba传感器的示数也变大D．应变片作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量10．用如图所示的装置演示光电效应现象．当用某种频率的光照射到光电管上时，电流表G的读数为．若改用更高频率的光照射，此时（）A．将电池正的极性反转，则光电管中没有光电子产生B．将电键S断开，则有电流流过电流表GC．将变阻器的触点向移动，光电子到达阳极时的速度可能变小D．只要电源的电动势足够大，将变阻器的触点向端移动，电流表G的读数必将变大11．如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计．下列说法正确的是（）A．将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变暗B．电容器的电容C变大时，灯泡变暗C．图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大D．若线圈abcd转动的角速度变为2ω，则变压器原线圈电压的有效值为NBSω12．如图所示，质量为m的物块在倾角为θ的斜面上刚好匀速下滑，如果对物块施加一水平向右的外力F，物块刚好沿斜面向上匀速滑动，整个过程斜面保持静止不动，假设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．外力F=mgtan2θB．外力F=mgtanθC．当物块沿斜面向上匀速滑行时，地面对斜面有向左的静摩擦力D．当物块沿斜面向下匀速滑行时，斜面受到5个力作用第II卷（非选择题）二、实验题（8分）13．（本题8分）某同学利用图（a）所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图.如图（b）所示．实验中小车（含发射器）的质量为200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到．回答下列问题：（1）根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成（填“线性”或“非线性”关系）。（2）由图（b）可知，a-m图线不经过原点，可能的原因是存在。（3）若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是，钩码的质量应满足的条件是。三、计算题（44分）14．（10分）如图所示，气球吊着A、B两个物体以速度v匀速上升，A物体与气球的总质量为m1，物体B的质量为m2，且m1>m2。某时刻A、B间细线断裂，求当气球的速度为2v时物体B的速度大小并判断方向。（空气阻力不计）15．（本题10分）如图，物体A、B用跨过轻滑轮的细绳相连，平衡时绳CO与竖直方向成30°角。已知B重100N，地面对B的支持力为80N，求：（1）A的重力的大小（2）物体B与地面的摩擦力的大小（3）绳OC的拉力的大小16．（本题10分）如图所示，质量为的木板B放在水平地面上，质量为的木箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为θ＝37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数.现用水平向右、大小为200N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出(sin37°≈0.6，cos37°≈0.8，重力加速度g取10m/s2)，则木板B与地面之间的动摩擦因数的大小是多少？17．（本题14分）在真空中水平放置平行板电容器，两极板间有一个带电油滴，电容器两板间距为d，当平行板电容器的电压为U0时，油滴保持静止状态，如图所示．当给电容器突然充电使其电压增加ΔU1时，油滴开始向上运动；经时间Δt后，电容器突然放电使其电压减少ΔU2，又经过时间Δt，油滴恰好回到原来位置．假设油滴在运动过程中没有失去电荷，充电和放电的过程均很短暂，这段时间内油滴的位移可忽略不计．重力加速度为g.求：(1)带电油滴所带电荷量与质量之比；(2)第一个Δt与第二个Δt时间内油滴运动的加速度大小之比；(3)ΔU1与ΔU2之比．参考答案1．D【解析】试题分析:第一次通过实验比较准确的测出引力常量的科学家是卡文迪许，故A、B、C错误，D正确。考点：物理学史2．BC【解析】试题分析：将F分解为水平向右方向上的，竖直向下方向上的，在F未增加前有，，当F增大后，根据 数学 数学高考答题卡模板高考数学答题卡模板三年级数学混合运算测试卷数学作业设计案例新人教版八年级上数学教学计划 知识可得，故物体仍保持静止状态，合力为零，摩擦力，N增大，所以摩擦力增大，故BC正确；考点：考查了共点力平衡条件的应用【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解3．C【解析】本题考查竖直上抛运动，上升到最高点h=0.2m，看做反方向的自由落体运动，，上升到最高点距离水面10.2m，，选C4．BCom【解析】试题分析：电阻接在10V直流电源上，电热功率为P，则；当它接到电压u=10sinωt（V）上时功率为，故选B.考点：交流电的有效值.5．D【解析】解：A、振幅等于y的最大值，故这列波的振幅为A=2cm．故A错误．B、由图知，波长λ=8m，由波速公式v=，得周期T==s=2s．故B错误．C、简谐机械横波沿x轴正方向传播，由波形平移法得知，此时x=4m处质点沿y轴正方向运动．故C错误．D、此时x=4m处质点沿处于平衡位置，加速度为零．故D正确．故选：D．【点评】根据波的图象读出振幅、波长、速度方向及大小变化情况，加速度方向及大小变化情况等，是应具备的基本能力．6．B【解析】试题分析：根据核反应方程的质量数和电荷数守恒可判断出X是那种原子核，根据爱因斯坦质能方程可知质量亏损大的释放能量大．解：中质量亏损为：△m1=1.0078+12.0000﹣13.0057=0.0021（u），根据根据电荷数守恒和质量数守恒可知：中X的电荷数为2、质量数为4，故X为α粒子即，质量亏损为：△m2=1.0078+15.0001﹣12.0000﹣4.0026=0.0053（u）．根据爱因斯坦的质能方程可知：Q1=△m1C2，Q2=△m2C2，则Q1＜Q2，故B正确，ACD错误；故选：B7．AD【解析】不加磁场时周期为，根据左手定则，小球所受洛伦兹力背离悬点，周期变小，重力的冲量小于，方向竖直向下，故A错误在此过程中，只有重力做功，所以小球的机械能守恒，故B正确在此过程中，根据机械能守恒可得，，所以最低点速度大小为，合力对小球的冲量大小等于动量的改变量，即为，故C正确最低点，当摆线摆到竖直位置时，线的拉力，故D错误因为本题选不正确的，故选AD8．BC【解析】试题分析：：转动的角速度为零时，OB绳的拉力最小，AB绳的拉力最大，这时二者的值相同，设为T1，则2T1cos30°=mg，解得T1=mg，增大转动的角速度，当AB绳的拉力刚好为零时，OB绳的拉力最大，设这时OB绳的拉力为T2，则T2cos30°=mg，T2=mg．因此OB绳的拉力范围mg～mg，AB绳的拉力范围0～mg．故BC正确。考点：圆周运动【名师点睛】本题考查圆周运动的向心力，意在考查学生应用牛顿运动定律分析圆周运动的临界问题，难度中等．转动的角速度为零时，OB绳的拉力最小，AB绳的拉力最大，当AB绳的拉力刚好为零时，OB绳的拉力最大，根据共点力平衡和牛顿第二定律进行求解．9．AC【解析】试题分析：没装料时，根据串并联电路规律可得两端的电压为：从图中可得，没装料时，料斗重1×103N，此时，所以两端的电压为，因为此时Uba=0，说明两端的电压和两端的电压相等，即，解得，A正确；装料时，由于所在支路电流恒定，所以a点的电势恒定，而所在支路中逐渐增大，该支路电流减小，两端的电压减小，即b的电势减小，所以逐渐增大，B错误,C正确；应变片作用是把拉力这个力学量转换为电压这个电学量，D错误考点：考查了串并联电路，欧姆定律，传感器的应用10．BC【解析】电流表有示数说明发生了光电效应，有光电子产生，光电管左侧是正极右侧负极，电场线向右，产生的光电子受向左的电场力，逸出后做加速运动，将电池正的极性反转，光电子逸出后做减速运动，也可能到达左极板，A错；将电键S断开，产生的光电子匀速运动到左侧，有电流流过电流表G，将变阻器的触点向移动，光电管两侧电压减小，光电子到达阳极时的速度可能变小11．AD【解析】试题分析：在图中将原线圈抽头P向上滑动时，原线圈的匝数变大，故输出的电压变小，灯泡变暗，选项A正确；电容器的电容C变大时，电容对电流的阻碍作用变小，故灯泡变亮，选项B错误；图示位置时，线圈的ab边与磁感线方向平行，故矩形线圈中瞬时感应电动势最小，选项C错误；若线圈abcd转动的角速度变为2ω，且线圈转动一周只有半周产生感应电压，在这半周中，电压的最大值是2NBSω，设变压器原线圈电压的有效值为U，则t=×2t，即U=NBSω，选项D正确。考点：交变电流。【名师点睛】当线圈在磁场中转动一周时，产生的感应电流就是一个完整的正弦（或余弦）曲线，当只有半周有磁场时，产生的感应电流为半周的正弦（或余弦）曲线，计算有效值时，只把这半周考虑进去，而有效值对应的时间则是整个的时间2t。12．AC【解析】试题分析：物体匀速上滑时受力有重力、支持力N、摩擦力f和水平外力Ｆ，物体匀速下滑时，根据平衡条件得：mg=f,N=mg又f=μN三式联立得：μ=，当匀速上滑时，，，两式联立得F=mgtan2θ故A对B错。整体受力分析，竖直向下的重力、地面对斜面的支持力、水平向右的外力F，因为整体处于平衡状态，则地面对斜面的静摩擦力水平向左，故C对。当物块沿斜面向下匀速滑行时，斜面受重力、物块对斜面的压力、物块对斜面的摩擦力、和地面对斜面的支持力，故D错。故选AC。考点：受力分析、平衡问题。【名师点睛】物块和斜面处于平衡状态，则各自合外力为零。本题涉及研究对象的灵活选取问题，AB选项中求Ｆ，是物块受力，选物块为研究对象受力分析。C选项中所求力为整体外力，可选整体为研究对象受力分析，D选项中，研究斜面的受力，以斜面为研究对象。在对研究对象进行受力分析时，先分析已知力，然后按平衡条件判断其余未知力。13．（1）非线性；（2）存在摩擦力；（3）将轨道右端适当垫高，调节轨道倾斜度，以平衡摩擦力；远远小于小车的质量。【解析】试题分析：（1）对钩码和小车整体受力分析，根据牛顿第二定律，在沿绳方向上：，小车的加速度，可知小车的加速度与钩码的质量成非线性关系；（2）若满足，，加速度，可知a-m图线不经过原点的原因可能是，即小车和轨道之间存在摩擦力；（3）直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，须有，既要满足，还需将轨道右端适当垫高，使小车的重力沿轨道向下的分力等于摩擦力，即平衡掉摩擦力。考点：实验—验证牛顿第二定律14．，方向向下【解析】试题分析：根据动量守恒定律得：（m1＋m2）v＝m2v2＋2m1v解得：v2＝因为m1>m2，所以v2<0故速度大小为，方向向下考点：动量守恒定律15．（1）（2）（3）【解析】对A受力分析：对B受力分析：联立解得T=40N。所以OC绳的拉力等于细绳拉力之和:16．μ2＝0.3【解析】试题分析：对A受力分析如图甲所示，由题意得FTcosθ＝Ff1（1分）①FN1＋FTsinθ＝mAg（1分）②Ff1＝μ1FN1（1分）③由①②③得：FT＝100N（2分）对A、B整体受力分析如图乙所示，由题意得FTcosθ＋Ff2＝F（1分）④FN2＋FTsinθ＝(mA＋mB)g（1分）⑤Ff2＝μ2FN2（1分）⑥由④⑤⑥得：μ2＝0.3（2分）考点：考查了共点力平衡条件的应用【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解17．（1）（2）1∶3；（3）【解析】试题分析：(1)油滴静止时，由平衡条件得，则(2)设第一个Δt内油滴的位移为x1，加速度为a1，第二个Δt内油滴的位移为x2，加速度为a2，则x1=a1Δt2，x2=v1Δt－a2Δt2，且v1=a1Δt，x2=－x1，解得a1∶a2=1∶3。（3）油滴向上加速运动时：，即，油滴向上减速运动时，即，则，解得：。考点：带电粒子在电场中的运动