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1、新疆昌吉回族自治州玛纳斯县一中2021届高三物理上学期期中备考试题（含解析）一、选择题（本大题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项是符合题目要求，第710题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1. 以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述不正确的是( )A. 卡文迪许巧妙地运用扭秤实验测出引力常量B. 伽利略用了理想实验法证明力是维持物体运动的原因C. 电场强度、电容、电阻 均采用了比值定义法D. 根据平均速度，当，v就表示为瞬时速度，这是极限法的思想【答案】B【解析】【详解】A卡文迪许巧妙地运用扭秤实验测出引力常量，从而求得地
2、球的质量，被人们称为“能称出地球质量的人”，故A正确，项不合题意B伽利略用了理想实验法证明力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，故B错误，项符合题意C电场强度、电容、电阻均采用了比值定义法定义物理量，体现物理量间没有正比和反比关系；故正确，项不合题意D根据平均速度，当t0，v就表示为瞬时速度，这是极限法的思想，故D正确，项不合题意2. 如图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是() A. 同时向左运动，间距增大B. 同时向左运动，间距减小C. 同时向右运动，间距减小D. 同时向右运动，间距增大【答案】B【解析】当磁铁的
3、靠近时，导致两圆环的磁通量变大，从而由楞次定律可得两圆环的感应电流为逆时针（从右向左看），所以又处于N极的磁场中，则受到的安培力向左由于两圆环的电流均是逆时针，所以两圆环的相互吸引，距离减小故选B.点睛：本题考查对楞次定律运动学的描述应用；从楞次定律相对运动角度可得：近则斥，远则吸同时同向电流相互吸引，反向电流相互排斥.3. 质点沿x轴做直线运动的位置坐标x与时间t的关系为x2+4t-t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点（）A. 第1s内的位移大小是5mB. 前2s内的平均速度是3m/sC. 2s末质点速度减为0D. 4s末质点位于坐标原点处【答案】C【解析】【详解】A. 第1s内的
4、位移x1=(2+411)2=3m，故A错误；B. 前2s内的位移x2=(2+424)2m=4m，则平均速度，故B错误；C. 根据x=v0t+知，质点的初速度为4m/s，加速度为2m/s2，速度减为零的时间为2s，故C正确；D.4s末物体所处的位置坐标x=2+4416=2m，故D错误故选C.【点睛】根据位置坐标与时间t的关系式得出得出初始时刻和1s末的位置坐标，从而得出第1s内的位移，结合2s末位置坐标和初始时刻的位置坐标求出前2s内的位移，从而求出平均速度根据表达式得出初速度和加速度，从而确定其运动规律4. 如图所示，晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根等高的竖直杆上，绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩
5、擦均忽略不计，原来保持静止。一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒力而发生滑动，并在新的位置保持静止。下列说法中正确的是（）A. 在新位置时挂钩左右两边绳的拉力不再相等B. 有风和无风两种情况下绳的拉力大小相等C. 有风和无风两种情况下，绳子张角AOB保持不变D. 在有风的情况下，将绳子的右端从A点移到C点，则绳子的拉力变小【答案】D【解析】【详解】AO点始终是活结点，活结两端的同一根绳拉力力肯定相等，A错；BC衣服原来是受重力和两个拉力而平衡，多个风力后是四力平衡，两个绳子的拉力的合力与重力、风力的合力相平衡，故两个绳子的拉力的合力变大；有风时张角会变小，所以绳子的拉力可能增大，可能较小，也
6、可能不变，故B、C错误；D当在有风的情况下将绳子的端点从A点移到C点，BO与竖直方向的夹角增大，AO与竖直方向的夹角减小，因为BO和AO绳产生的拉力仍然相等，它们在水平方向的分力的差值刚好是风力，由于AO与水平方向夹角变小，而绳中拉力水平分力的差值不变，故绳的拉力变小，故D正确；故选D。5. 如图是跳远运动员在起跳、腾空和落地过程的情景。若运动员的成绩为8.00m，腾空时重心离沙坑的最大高度为1.25m。为简化情景，把运动员视为质点，空中轨迹视为抛物线，则（）A. 运动员在空中运动的时间为0.5sB. 运动员在空中最高点时的速度大小为4m/sC. 运动员落入沙坑时的速度大小为9m/sD. 运动
7、员落入沙坑时速度与水平面夹角正切值为0.625【答案】D【解析】【详解】A跳远是斜抛运动，后半段可视为平抛运动，前半段可视为逆向平抛，前、后段时间相等，根据h=gt2，得t1=0.5s则运动员在空中运动的时间是t=2t1=1.0s故A错误；B由x=v0t=8.00m得v0=8.0m/s即运动员在空中最高点的速度大小是8.0m/s，故B错误；C运动员落入沙坑时的速度大小是故C错误；D运动员落入沙坑时速度与水平面的夹角正切值故D正确。故选D。6. 如图所示，A、B是质量比为1:2、都带正电的小球，用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点O。当系统平衡后，两根绳与竖直方向的夹角分
8、别为和，则（）A. B. C. =D. 不能确定【答案】C【解析】【详解】解法一如上图所示受力分析，力学三角形和几何三角形相似因为和是作用力和反作用力，大小相等，且，联立各式得又根据正弦定理可知因角和角互补，则联立解得因为和均为锐角，故所以ABD错误，C正确。解法二两球之间的库仑力是作用力和反作用力关系，大小相等，方向相反，两个小球均受到重力、静电力和拉力，因为A、B的质量比是1:2，长度之比是2:1，满足以O为支点的杠杆平衡条件所以可知故ABD错误，C正确。故选C。7. 嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走。我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，该卫星先在距月球表面
9、高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动，再经变轨后成功落月。已知月球的半径为R，引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响。则以下说法正确的是（）A. 物体在月球表面自由下落的加速度大小为B. “嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为C. 月球的平均密度为D. 在月球上发射月球卫星的最小发射速度为【答案】AC【解析】【详解】A在月球表面，重力等于万有引力，则mg=G对于“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动过程，由万有引力提供向心力得解得故A正确；B“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动，轨道半径rRh则它绕月球做匀速圆周运动的速度大小故B错误；C由上式得月球的质量M而VR3，可得月球的
10、平均密度故C正确；D设在月球上发射卫星的最小发射速度为v，则有Gm即故D错误。故选AC。8. 如图所示，边长为L的等边三角形ABC为两有界匀强磁场的理想边界，三角形内的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，三角形外的磁场（足够大）方向垂直纸面向里，磁感应强度大小也为B把粒子源放在顶点A处，它将沿A的角平分线发射质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带负电的粒子（粒子重力不计）则下列说法正确的是（ ）A. 若v0=，则粒子第一次到达C点所用的时间为B. 若v0=，则粒子第一次到达C点所用的时间为C. 若v0=，则粒子第一次到达B点所用的时间为D. 若v0=，则粒子第一次到达B点所用的时间为【答
11、案】BC【解析】详解】若v0=，带电粒子垂直进入磁场，做匀速圆周运动，则由牛顿第二定律可得：qvB=m；T=；将速度代入可得：r=L；从A射出粒子第一次通过圆弧从A点到达C点的运动轨迹如下图所示，可得：；故A错误；带电粒子在一个周期内的运动如图；带电粒子从C到B的时间：；故从A到B的时间为：tAB=tAC+tCB=+= ；故C正确；若v0=，带电粒子垂直进入磁场，做匀速圆周运动，则由牛顿第二定律可得：qvB=m；将速度代入可得：r=L；故从A射出粒子第一次通过圆弧从A点到达C点的运动轨迹如下图所示，可得：，故B正确；带电粒子从C到B的时间：;故从A到B的时间为：tAB=tAC+tCB= +=
12、，故D错误；故选BC【点睛】本题考查带电粒子在磁场中的运动，难点在于几何图象的确定应分析，要抓住三角形内外圆半径均为L，则可得出各自圆弧所对应的圆心角，从而确定粒子运动所经历的时间9. 如图所示，两个等量异种点电荷、固定在同一条水平线上，电荷量分别为和。是水平放置的足够长的光滑绝缘细杆，细杆上套着一个中间穿孔的小球，其质量为，电荷量为（可视为试探电荷，不影响电场的分布）。现将小球从点电荷的正下方点由静止释放，到达点电荷的正下方点时，速度为，为的中点。则（）A. 小球从至先做加速运动，后做减速运动B. 小球运动至点时速度为C. 小球最终可能返回至点D. 小球在整个运动过程中的最终速度为【答案】B
13、D【解析】【详解】A根据等量异种点电荷的电场线分布，可知，两点电荷连线的中垂面是等势面，电势为0，正点电荷附近电势大于0，负点电荷附近电势小于0，根据对称关系可得其中，所以小球从C到D运动过程中，只有电场力做功，且由于电势降低，所以电势能减小，电场力做正功，小球在做加速运动，所以A错误；B小球由C到D，由动能定理得则由C到O，由动能定理可得所以B正确；C由分析可知无穷远处电势也是0，小球由O到D加速运动，再由D到无穷远处，电势升高，电势能增加，电场力做负功，小球做减速运动，所有不可能返回O点，所以C错误；D小球从O到无穷远处，电场力做功为0，由能量守恒可知，动能变化量也是0，即无穷远处的速度为
14、所以D正确。故选BD。10. 水平地面上有两个物体在同一直线上运动，两物体碰撞前后的速度一时间图象如图所示（其中一个物体碰后速度变为0）下列说法正确的是A. t = 0时，两物体的距离为1 mB. t = 2.5 s时，两物体的距离为4.5 mC. 两物体间碰撞为完全弹性碰撞D. 碰撞前，地面对两个物体的摩擦力大小不相等【答案】BC【解析】两物体相向运动，均做匀减速运动，1s时相碰，可知t = 0时，两物体的距离为，选项A错误；t = 2.5 s时，两物体的距离为，选项B正确；设碰前速度为正值的物体的质量为m1，速度为负的物体的质量为m2；由动量守恒可知，碰后原来速度为正的物体的速度变为零，则
15、：，解得m1=2m2；由能量关系：碰前 ；碰后，则两物体间的碰撞为完全弹性碰撞，选项C正确；碰前速度为正值的物体的摩擦力；速度为负值的物体的摩擦力，则选项D错误；故选BC. 点睛：此题要明确物理过程，知道哪个物体碰后速度为零以及完全弹性碰撞满足条件，结合v-t图像解题.二、非选择题（本题共6小题，共60分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）11. 某实验小组的同学用如图所示的装置测量滑块与斜面间的动摩擦因数每次滑块都从斜面上由静止开始下滑，测出滑块每次下滑时遮光板到光
16、电门所在位置的距离L及相应遮光时间t的值(1)用游标卡尺测量遮光板的宽度d，如图乙所示，则d = _cm (2)为测出滑块与斜面间的动摩擦因数，本实验还需要测出或知道的物理量是_(填下列序号)A滑块和遮光板的总质量mB斜面的倾角C当地的重力加速度g (3)实验中测出了多组L和t的值，若要通过线性图象来处理数据求值，则应作出的图象为_；A图象 B图象D图象 C图象【答案】 (1). 0.225cm； (2). BC； (3). B【解析】【详解】（1）d=0.2cm+0.05mm5=0.225cm.（2）设斜面的倾角为，释放滑块时遮光条到光电门间的距离x，滑块经过光电门时的速度为v，物体在斜面上
17、受到重力支持力和摩擦力的作用，沿斜面的方向：mgsin-mgcos=ma，由导出公式2aL=v2-0，由于遮光片经过光电门的时间比较小，所以可以用遮光片经过光电门的平均速度表示瞬时速度，即v，联立解得tan，从公式中可以看出，摩擦因数与斜面的倾角、遮光片的宽度d、重力加速度g、遮光时间t以及释放滑块时遮光片到光电门间的距离L有关，所以还需要测量的物理量为：斜面的倾角和释放滑块时遮光条到光电门间的距离L、当地的重力加速度g，故选项BC正确；（3）实验中测出了多组L及t的值，则有t2，应作出的图象为t2图象；故选B.12. 某同学欲将量程为300 A的微安表头G改装成量程为0.3 A的电流表可供选
18、择的实验器材有：A微安表头G（量程300 A，内阻约为几百欧姆）B滑动变阻器R1（0 10 k）C滑动变阻器R2（0 50 k）D电阻箱（0 9 999 ）E电源E1（电动势约为1.5 V）F电源E2（电动势约为9 V）G开关、导线若干该同学先采用如图甲的电路测量G的内阻，实验步骤如下：按图甲连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端所对应的位置；断开S2，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；闭合S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使G的示数为200 A，记下此时电阻箱的阻值回答下列问题：（1）实验中电源应选用_（填“E1”或“E2”），滑动变阻器应选用_（填“R
19、1”或“R2”）（2）若实验步骤中记录的电阻箱的阻值为R，则G的内阻Rg与R的关系式为 Rg =_（3）实验测得G的内阻Rg = 500 ，为将G改装成量程为0.3 A的电流表，应选用阻值为_的电阻与G_（填“串联”或“并联”）（4）接着该同学利用改装后的电流表A，按图乙电路测量未知电阻Rx的阻值某次测量时电压表V的示数为1.20 V，表头G的指针指在原电流刻度的250 A处，则Rx =_【答案】 (1). E2 (2). R2 (3). R (4). 0.5 (5). 并联 (6). 4.3【解析】【详解】（1）电流表G的内阻约为几百欧姆，为提高测量精度，滑动变阻器的阻值应大些，故选R2；为
20、减小实验误差，电源电动势应尽可能大些，电源最好选用E2（2）步骤中闭合S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使G的示数为200 A，此时电阻箱的电流为100 A，则此时电阻箱的阻值应为电流计G阻值的2倍，即Rg =R（3）实验测得G的内阻Rg = 500 ，为将G改装成量程为0.3 A的电流表，应选用阻值为的电阻与G并联（4）改装后的电流表的内阻为 ；表头G的指针指在原电流刻度的250 A处，此处对应的实际电流为，电压表V的示数为1.20 V，则13. 如图所示，质量的滑块，在水平力F作用下静止在倾角的光滑斜面上，斜面的末端处与水平传送带相接（滑块经过此位置滑上皮带时无能量损失
21、），传送带的运行速度，长。现将水平力撤去，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同。滑块与传送带间的动摩擦因数，。求滑块开始下滑的高度h。【答案】0.8m【解析】【详解】设滑块从高为h处下滑，到达斜面底端速度为v，下滑过程，由机械能守恒有若滑块冲上传送带时的速度小于传送带速度，则滑块在带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；根据动能定理有解得若滑块冲上传送带时的速度大于传送带的速度，则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动；根据动能定理有解得14. 如图所示，离地面足够高处有一竖直的空管，管长为24m，M、N为空管的上、下两端，空管受外力作用，由静止开始竖直向下做匀加速直线运动，
22、加速度为2 m/s2同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度v0竖直上抛，不计一切阻力，取g=10m/s2求：（1）若小球上抛的初速度为10m/s，经过多长时间从管的N端穿出？（2）若此空管的N端距离地面64m高，欲使在空管到达地面时小球必须落到管内， 在其他条件不变的前提下，求小球的初速度v0大小的范围【答案】（1）4s（2）29m/sv032m/s【解析】【详解】(1)取向下为正，小球初速度，设经t时间，小球从N端穿出，小球下落的高度：空管下落的高度：则：联立得：代入数据解得：（舍去）(2)设小球初速度，空管经时间到达地面，则得：小球在时间下落高度为：小球落入管内条件是：解得：29m
23、/sv032m/s所以小球的初速度大小必须在29m/sv032m/s范围内15. 如图所示，一质量为m11 kg，带电荷量为q0.5 C的小球以速度v03 m/s，沿两正对带电平行金属板(板间电场可看成匀强电场)左侧某位置水平向右飞入，极板长0.6 m，两极板间距为0.5 m，不计空气阻力，小球飞离极板后恰好由A点沿切线落入竖直光滑圆弧轨道ABC，圆弧轨道ABC的形状为半径RRm若小球能到达最高点C，则有(mgqE)R(1cos 53)在C点：mgEq可得 联立解得：R m故圆弧轨道半径R的取值条件为：3 mRm或Rm16. 如图所示，真空中有一个半径r=0.5m的圆形磁场区域，与x轴相切与坐
24、标原点O，磁感应强度B=2104T，方向垂直于纸面向外，在x=1m处的竖直线的右侧有一水平放置的正对平行金属板M、N，板间距离为d=0.5 m，板长L=0.6m，板间中线O2O3的延长线恰好过磁场圆的圆心O1.若在O点处有一粒子源，能向磁场中不同方向源源不断的均匀发射出速率相同的比荷为=1108C/kg，且带正电的粒子，粒子的运动轨迹在纸面内，一个速度方向沿y轴正方向射入磁场的粒子，恰能从沿直线O2O3方向射入平行板间。不计重力及阻力和粒子间的相互作用力，求：(1)沿y轴正方向射入的粒子进入平行板间时的速度v0和粒子在磁场中的运动时间t0；(2)从M、N板左端射入平行板间的粒子数与从O点射入磁
25、场的粒子数之比；(3)若在平行板的左端装上一挡板（图中未画出，挡板正中间有一小孔，恰能让单个粒子通过），并且在两板间加上如图示电压（周期T0=610-5s），N板比M板电势高时电压值为正，在紧靠平行金属板的右端竖直放置一足够大的荧光屏，求荧光屏上亮线的长度。【答案】(1)；(2)；(3)0.072m【解析】【详解】（1）由题意可知，沿y轴正向射入的粒子运动轨迹如解图所示粒子运动轨迹的半径根据解得粒子运动的周期粒子在磁场中的运动时间(2)沿任一方向射入磁场的粒子，其运动轨迹都是半径为r的圆，圆心位置在以O点为圆心的半圆上，如解图19-2所示O、P以及两圆的圆心O1、O4组成菱形，故PO4和y轴平
26、行，所以从P点出射的粒子速度 和轴平行向右，即所有粒子平行向右出射。故恰能从M端射入平行板间的粒子的运动轨迹如解图19-3所示因为M、N板间距与r相等，则从边界N1出射的粒子，从O点射入磁场的方向与轴负向夹角为60，同理：从边界M1出射的粒子，从O点射入磁场的方向与轴正向夹角为60。在y轴正向夹角左右都为30的范围内的粒子都能射入平行板间。故从M、N板左端射入平行板间的粒子数与从O点射入磁场的粒子数之比为(3)根据U-t图可知，粒子进入板间后沿y轴方向的加速度大小为所有粒子在平行板间运动的时间为即粒子在平行板间运行的时间等于电场变化的周期T0，则当粒子由时刻进入平行板间时，向下侧移最大，则有当粒子由时刻进入平行板间时，向上侧移最大，则因为y1、y2都小于故所有射入平行板间的粒子都能从平行板间射出打到荧光屏上，荧光屏上亮线的长度