D．若B2>B1，金属棒进入B2区域后可能先减速后匀速下滑。
四．（30分）实验题
15、（5分）在做“互成角度的两个力的合成”的实验中，下列叙述中正确的是：
（）
A．两弹簧秤的拉力可以比橡皮条的拉力大；
B．若橡皮条的拉力是合力，则两弹簧秤的拉力是分力；
C．两次拉橡皮条时，需将橡皮条拉到同一位置，这样做的目的是保证两次弹簧秤拉的效果相同；
D．若只增大某一弹簧秤的拉力大小，而又要保证橡皮条结点的位置不变，只需调整另一弹簧秤拉力的大小即可。
0
31
2
33
4
35
6
37
8
39
41
10
43
12
14
45
16
47
18
49
20
51
22
53
24
26
55
57
28
59
0
1
2
6
7
8
9
10
11
3
4
5
12
13
14
16、（4分）在测定电动机效率的实验中，某同学选择了如图器材进行实验，实验中可以从电压表、电流表上读出电动机两端的电压U和流过电动机的电流I，用尺量出重物被提起的高度H，用秒表测出重物被提起的时间t，重物上升的过程认为做匀速运动，重物质量为m。
写出此电动机的工作效率，在这个实验中你认为难以操作的是（只要写出一点）。
17、（7分）如图所示，是一种内电阻可调的化学电池，可用来验证闭合电路欧姆定律。
A、B为电池的正、负极，C、D为靠近正、负极板的两个探极，目的是为了测量电池的内部电压，向电池内打气，可以改变电解质溶液液面的高低，从而改变电池的内电阻。
现在要验证闭合电路中内电压和外电压之和等于电源电动势，除该电池以外，还备有理想电流表和理想电压表各一个、一个定值电阻R=5Ω、电键S和导线若干。
正确连接电路以后，得到表中实验数据。
次数
1
2
3
4
5
电流表（A）
0.20
0.16
0.12
0.10
0.08
电压表（V）
1.01
1.20
1.40
1.50
1.59
（1）请用器材符号在答题纸方框内画出实验电路原理图，化学电池的示意图见答题纸；
（2）该电池的电动势E=________V；
（3）上述实验中第2次操作时该化学电池的内阻r=________Ω。
n
t（10－3s）
v＝d/t（m/s）
v2（m2/s2）
1
2.778
1.80
3.24
2
2.826
…
3.13
3
2.877
…
3.02
4
2.931
…
2.91
5
2.988
…
6
3.049
…
2.69
7
3.113
…
2.58
8
3.181
…
2.47
9
3.255
…
2.36
10
3.333
…
2.25
…
…
…
…
18、（6分）在下图所示的实验装置中，横杆能够绕竖直轴旋转，横杆在转动过程中，由于摩擦阻力的作用，横杆会越转越慢。
在横杆的一端装有宽度为d＝0.005m的竖直“挡光圆柱”，当“挡光圆柱”通过光电门时，光电门就记录挡光的时间间隔，“挡光圆柱”宽度与挡光时间之比，可以近似认为是“挡光圆柱”在该时刻的速度。
横杆每转一圈，光电门就记录一次“挡光圆柱”挡光时间。
在一次实验中记录下横杆转动圈数n和每次挡光的时间t，并计算出“挡光圆柱”在该时刻的速度以及速度的平方（部分数据如表中所示）。
请计算表中当n＝5时，v2＝________m2/s2；如果继续测量“挡光圆柱”的速度，那么当n＝15时，“挡光圆柱”的速度为________m/s；“挡光圆柱”速度大小v与横杆转动圈数n的关系为________________。
19、（8分）某实验小组同学研究太阳能实验，为了测定夏季中午单位面积、单位时间内获得的太阳能，制作了一个太阳能集热箱。
器材有内壁涂黑的泡沫箱一只，底面积为1m2；高0.3m；温度计一支；玻璃板一块（正好盖住集热箱并保证箱内气体密封），如图所示放在阳光下（假设正午阳光正好垂直射到地面，当天室温27℃）。
按时记录温度计的示数变化，如下表：
时间（分）
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度（℃）
27
28
29.5
31
32.5
34.2
35.6
38.5
40
41.3
42
该组同学还查得空气比热C=1000焦/千克℃，空气密度约为1.29千克/米3。
空气吸收热量的公式为Q=CMt。
根据本实验数据，试求：
（1）地球单位面积、单位时间获得的太阳能？
（2）当温度计温度不再升高时该组同学发现玻璃板和集热箱接触但没有压力，空气刚好没有泄露，要想通过气体的实验定律计算得到集热箱内的最高温度，还需要测出什么物理量？
推导出计算公式？
（3）如果此实验中存在误差，说出产生误差的原因。
（说出两点）
五．计算题（共60分）
20．（12分）一同学想研究电梯上升过程的运动规律。
某天乘电梯上楼时他携带了一个质量为5kg的砝码和一套便携式DIS实验系统，砝码悬挂在力
传感器上。
电梯从第一层开始启动，中间不间断，
一直到最高层停止。
在这个过程中，显示器上显示
出的力随时间变化的关系如图所示。
取重力加速度
g=10m/s2，根据表格中的数据，求：
（1）电梯在最初加速阶段的加速度a1与最后减速阶
段的加速度a2的大小；
（2）电梯在3.0~13.0s时段内的速度v的大小；
A
B
D
C
a
GX
F
f
A
B
D
C
（3）电梯在19.0s内上升的高度H。
21、（12分）如图ABCD为倾角为=370的矩形斜面，其中AB与底边DC平行，AB=0.6m。
BC与AD平行，BC=0.8m。
斜面上物体质量2Kg，与斜面的摩擦系数为0.5，在平行斜面方向恒力F的作用下，由静止开始沿斜面对角线从B运动到D。
关于F的最小值，给出下面解答：
对物体在面ABCD上作受力分析，有三个力，恒力F、重力沿斜面向下的分力GX、摩擦力f（如图），经判断恒力F与AB边平行时最小，且可以用F=
进行计算。
你认为正确，可以顺着思路计算木块到达D点时的动能大小；你认为错误，请指出错误之处，并计算木块到达D点时的动能大小。
22．（12分）如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积50cm2，厚度1cm，气缸全长21cm，气缸质量20kg，大气压强为1×105Pa，当温度为7℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。
g取10m/s2求：
（1）气柱多长？
（2）当温度多高时，活塞刚好接触平台？
（3）当温度多高时，缸筒刚好对地面无压力。
（活塞摩擦不计）。
23、（12分）如图为摩托车转向灯光电路，S为转向开关，它是三掷开关。
D为转向指示灯（装在仪表内）。
RD1、RD2为前后两个右转向灯，LD1、LD2为前后两个左转向灯。
已知电源电压为6V，内阻不计，四只转向灯用“6V、15W”的灯泡，D用“6V、1W”的小灯泡。
试判断：
（1）当转向开关S与1连通时电路中各灯的发光情况？
要求通过计算说明。
（2）该电路中转向灯发光时的情况与实际摩托车转向灯发光情况有何区别？
在电路的什么位置安装什么器件（或说出器件的功能），可以使转向灯的发光与实际情况相符。
24．（12分）如图，一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁，产生一个辐射状的磁场（磁场水平向外），其大小为B=K/r，r为半径，设一个与磁铁同轴的圆形铝环，半径为R（大于圆柱形磁铁半径），而弯成铝环的铝丝其截面积为S，铝丝电阻率为，密度为0。
铝环通过磁场由静止开始下落，下落过程中铝环平面始终保持水平。
试求：
（1）铝环下落速度为v时的电功率？
（2）铝环下落的最终速度？
（3）当下落ｈ高度时，速度最大，此时圆环消耗的电能？
2020-2021学年第一学期高三年级期末质量抽查考试
参考答案
一、填空题（每题4分，共20分）
1匀速直线运动，tg=。
2
，
3“与”，高。
4mg/2，先变大后变小。
5
，
。
二、选择题（6-10题为单选题，每题4分。
11-14题为多选题，每题5分）
6
7
8
9
10
11
12
13
14
C
C
B
D
A
ABC
BC
BCD
BCD
三、实验题（30分）
15、（AC）；
16、mgH/UIt;砝码作匀速上升
电流表电压表读数困难；时间测量误差大。
17．（共7分）
（1）实验电路原理图如图所示（电流表和电压表接反了不得分）（3分）
（2）E=2.0（2分）；
（3）r=7.5Ω（2分）。
18、2.80m2/s2；（2分）1.30m/s；（2分）
。
（2分）
19、
（1）Q=CMt＝5805JE=Q/t=5805/10*60=9.675J/M2S2分
（2）还要知道大气压P0和玻璃板地质量m
气体从２７０Ｃ开始到最高温度作等体积变化
Ｐ０／Ｔ０＝（Ｐ＋mg/s）/TT=（Ｐ＋mg/s）Ｔ０/Ｐ０4分
（3）容器与外界进行热交换；玻璃板反射了部分太阳光。
2分
四、计算题（60分）
20、（12分）
（1）a1=
=
m/s2=1.6m/s2,（3分）
a2=
=
m/s2=0.8m/s2（2分）
（2）v1=a1·t1=1.6×3m/s=4.8m/s（3分）
（3）H=
a1t12+v1t2+
a2t22=
×1.6×32m+4.8×10m+
×0.8×62m=7.2m+48m+14.4m=69.6m（4分）
21（12分）
“经判断恒力F与AB边平行时最小，且可以用F=
进行计算”。
分析错误，由于GX沿BD方向的力大于摩擦力，所以F在平行斜面时与BD垂直即为最小，F最小=GXsin370=7.2N由于物体作加速运动，合力不为零所以不能用F=
计算F。
4分
物体运动到斜面底端时动能的计算，由动能定理：
Ek=mgh-fs4分h=BCSinf=mgcos
所以，Ek=2100.83/5-0.52104/5=1.6J4分
22（12分）
解：
（1）12等温变化：
P1=P0+
=1.2×105Pa
P2=P0-
=0.8×105Pa（2分）
P1L1=P2L2L2=15cm（2分）
（2）23等压变化：
T2=T1=（273+7）K=280K
L2=15cm，L3=20cm（2分）
=
，T3=
T2=
T2=373K（2分）
（3）34等容变化：
P4=P0+
=1.4×105PaP3=P2=0.8105Pa（2分）
=
T4=
T3=653K（2分）
或（14由
=
得：
T3=653K同样得分）
23（12分）
1、转向开关S与1连通时电路中各灯的发光情况：
前后右转向灯RD1、RD2正常发光，指示灯D正常发光，左指示灯不发光。
3分
转向灯电阻R1=U2/P1=36/15=2.4指示灯电阻R2=U2/P2=36/1=36
每只右转向灯均获得6V电压，正常发光；
每只左转向灯获得电压U1=（R1/2）U/（R1/2+R2）=0.2v远小于正常发光电压6V，所以不能发光。
指示灯获得电压U2=R2U/（R1/2+R2）=5.8v接近正常发光电压6V，基本上正常发光。
6分
2、该电路中转向灯发光时的情况与实际摩托车转向灯发光情况区别是不能闪烁发光。
在电路的干路位置安装电磁继电器（使电路不断断开闭合的功能），可以使转向灯的发光与实际情况相符。
3分
24（12分）
（1）p=IE=E2/R=（V2RK/R）2/2R/S=2S（VK）2/R4分
（2）Mg=FA=Vm（2RK/R）2/2P/S
Vm=MgR/2SK2=02RSgR/2SK2=0gR2/K24分
（3）Mgh=MVm2/2+Q
Q=Mgh-MVm2/2=M（gh-Vm2/2）=02RS（gh-（0gR2/K2）2/2）4分
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