實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021屆高三物理上學(xué)期期中試題

河北省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021屆高三物理上學(xué)期期中試題河北省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021屆高三物理上學(xué)期期中試題PAGEPAGE17河北省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021屆高三物理上學(xué)期期中試題河北省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021屆高三物理上學(xué)期期中試題（考試時(shí)間：90分鐘；分值100分）注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、考號(hào)等填寫(xiě)在相應(yīng)位置，并將考號(hào)用2B鉛筆填涂在指定位置上。2．選擇題答案必須使用2B鉛筆正確填涂;非選擇題答案必須使用0.5毫米黑色簽字筆書(shū)寫(xiě)，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。保持卡面整潔,不折疊、不破損。一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．手機(jī)導(dǎo)航成為現(xiàn)代人們出行的必備工具。如圖所示為某次導(dǎo)航推薦的具體路線，關(guān)于此次導(dǎo)航下列說(shuō)法正確的是A．“常規(guī)路線”的平均速度最大B．“方案三”與“方案二”的平均速度相等C．“常規(guī)路線"的位移最小D．由三條推薦路線可知,位移不小于8。6公里2．如圖甲所示，某工地上起重機(jī)將重為的正方形工件緩緩吊起，四根質(zhì)量不計(jì)等長(zhǎng)的鋼繩，一端分別固定在正方形工件的四個(gè)角上，另一端匯聚于一處掛在掛鉤上，繩端匯聚處到每個(gè)角的頂點(diǎn)的距離均與正方形工件的對(duì)角線長(zhǎng)度相等，如圖乙所示．則每根鋼繩的受力大小為A．B．C．D．3．如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計(jì)相連,靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地.在兩極板間有一固定在點(diǎn)的點(diǎn)電荷，以表示兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，表示點(diǎn)電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能，表示靜電計(jì)指針的偏角.若保持下極板不動(dòng),將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置，則A．增大，增大 B．增大，不變C．減小，增大 D．減小，不變4．在汛期應(yīng)急搶險(xiǎn)工作中，無(wú)人機(jī)發(fā)揮著舉足輕重的作用。無(wú)人機(jī)在山區(qū)從足夠高的地方以一定的初速度水平拋出一個(gè)救災(zāi)物資，經(jīng)過(guò)時(shí)間后，物資垂直落在一個(gè)傾角為45°的斜坡上，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力不計(jì),重力加速度大小為，則下列說(shuō)法正確的是A．物資在下落過(guò)程中速度變化越來(lái)越快B．物資在空中下落的水平位移為C．物資在下落過(guò)程中的初速度為D．物資拋出時(shí)，豎直位移大小與水平位移大小相等5．蹦極是一項(xiàng)刺激的戶外休閑活動(dòng)，如圖所示,把蹦極者視為質(zhì)點(diǎn)，認(rèn)為其離開(kāi)塔頂時(shí)的速度為零，不計(jì)空氣阻力.設(shè)輕質(zhì)彈性繩的原長(zhǎng)為，蹦極者下落第一個(gè)所用的時(shí)間為,下落第五個(gè)所用的時(shí)間為，則滿足A． B． C． D．6．近年來(lái)海底通信電纜越來(lái)越多，海底電纜通電后產(chǎn)生的磁場(chǎng)可理想化為一無(wú)限長(zhǎng)載流導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)?？茖W(xué)家為了檢測(cè)某一海域中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，利用圖中一塊長(zhǎng)為厚為寬為，單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為的金屬霍爾元件，放在海底磁場(chǎng)中，當(dāng)有如圖所示的恒定電流（電流方向和磁場(chǎng)方向垂直)通過(guò)元件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生霍爾電壓,通過(guò)元件參數(shù)可以求得此時(shí)海底的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.單個(gè)電子的電荷量為，地磁場(chǎng)較弱，可以忽略。下列說(shuō)法正確的是A．元件上表面的電勢(shì)高于下表面的電勢(shì)B．此時(shí)海底元件處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小C．僅增大電流時(shí)，上、下表面的電勢(shì)差減小D．其他條件一定時(shí),霍爾電壓越小，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大7．2019年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了三位天文學(xué)家，以表彰他們?cè)谟钪嫜莼矫嫒〉玫某删?宇宙中星體之間不斷發(fā)生著演變，某雙星繞兩者連線上的某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖描述了此雙星系統(tǒng)中體積較?。ㄙ|(zhì)量?。┬求w“吸食"另一顆體積較大(質(zhì)量大）星體表面物質(zhì)的景象,這個(gè)過(guò)程物質(zhì)在轉(zhuǎn)移。在最初演變的過(guò)程中可以認(rèn)為兩球心之間的距離保持不變，對(duì)于這個(gè)過(guò)程下列說(shuō)法正確的是A．它們之間的引力保持不變B．它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度變大C．體積較小星體圓周運(yùn)動(dòng)的線速度變小D．體積較大星體圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑不變8．如圖甲所示,螺線管匝數(shù)匝、橫截面積=25cm2，螺線管導(dǎo)線電阻Ω，穿過(guò)螺線管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖乙所示的規(guī)律變化。質(zhì)量為的正方形金屬框置于豎直平面內(nèi)，其邊長(zhǎng)為=0。2m，每邊電阻均為=1Ω。線框的兩頂點(diǎn)通過(guò)細(xì)導(dǎo)線與螺線管相連.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直金屬框向里,閉合開(kāi)關(guān)，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對(duì)點(diǎn)的作用力，取重力加速度大小，則A．流過(guò)金屬框邊的電流為2AB．正方形金屬框的質(zhì)量為0.04kgC．0～2s內(nèi)，整個(gè)電路消耗的電能為4JD．邊所受的安培力大小為邊的二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分.9．如圖，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌,兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd靜止在導(dǎo)軌上。時(shí)，棒ab以初速度向右滑動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，兩者速度分別用表示,回路中的電流用表示。下列圖像中可能正確的是10．如圖，在無(wú)窮大均勻帶正電金屬板和負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，金屬板接地，金屬導(dǎo)體置于負(fù)點(diǎn)電荷和金屬板之間且在過(guò)負(fù)點(diǎn)電荷垂直于金屬板的直線上，是垂線上的三個(gè)點(diǎn)且在金屬導(dǎo)體表面，下列說(shuō)法正確的是A．兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定相同B．兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C．三點(diǎn)的電勢(shì)均小于零D．負(fù)電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能小于在點(diǎn)的電勢(shì)能11．蕩秋千是大家喜愛(ài)的一項(xiàng)體育活動(dòng)。某秋千的簡(jiǎn)化模型如圖所示，長(zhǎng)度均為的兩根細(xì)繩下端拴一質(zhì)量為的小球,上端固定拴在水平橫桿上,小球靜止時(shí)，細(xì)繩與豎直方向的夾角均為。保持兩繩處于伸直狀態(tài)，將小球拉高后由靜止釋放，已知重力加速度大小為，忽略空氣阻力及摩擦,以下判斷正確的是A．小球釋放瞬間處于平衡狀態(tài)B．小球釋放瞬間，每根細(xì)繩的拉力大小均為C．小球擺到最低點(diǎn)時(shí),每根細(xì)繩的拉力大小均為D．小球擺到最低點(diǎn)時(shí)，每根細(xì)繩的拉力大小均為12．如圖所示，虛線的右側(cè)有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩電荷量相同的粒子從磁場(chǎng)邊界的點(diǎn)先后射入磁場(chǎng),在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。射入磁場(chǎng)時(shí)，的速度垂直于磁場(chǎng)邊界,的速度與磁場(chǎng)邊界的夾角為45°。己知兩粒子均從點(diǎn)射出磁場(chǎng),且在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同,則A．和的質(zhì)量之比為1：2B．和的質(zhì)量之比為C．和速度大小之比為D．和速度大小之比為2：1三、非選擇題:共6小題，共60分.13．（5分)物理實(shí)驗(yàn)課上為了測(cè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?，并?yàn)證機(jī)械能守恒定律,有同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將一根長(zhǎng)直鋁棒用細(xì)線懸掛在空中（如圖甲所示)，在靠近鋁棒下端的一側(cè)固定一噴墨裝置，該噴墨裝置每秒噴墨10次。調(diào)整噴墨裝置的位置,使墨汁在棒上能清晰地留下墨線。開(kāi)啟噴墨裝置，剪斷懸線，讓鋁棒自由下落,在鋁棒上相應(yīng)位置留下墨線。圖乙是實(shí)驗(yàn)時(shí)在鋁棒上所留下的墨線,將某條合適的墨線作為起始線,此后分別記作。將分度值為毫米的刻度尺的零刻度線對(duì)準(zhǔn),此時(shí)對(duì)應(yīng)的刻度依次為6。28cm、22。38cm、48.30cm、84。04cm。求：（1)棒上墨線對(duì)應(yīng)的速度大小為m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。(2)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮閙/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3)該同學(xué)計(jì)算出畫(huà)各條墨線時(shí)的速度,以為縱軸，以各條墨線到墨線的距離為橫軸，描點(diǎn)連線，得出了如圖丙所示的圖像，在誤差允許的范圍內(nèi)據(jù)此圖像能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，但圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是。14．（8分)如圖所示,將一根銅棒和一根鋅棒插入一只蘋(píng)果內(nèi)，就成了一個(gè)簡(jiǎn)單的“水果電池”.小明同學(xué)做了兩個(gè)這樣的水果電池，并依次進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：(1）用多用電表的直流電壓2.5V擋粗測(cè)其中一個(gè)水果電池的電動(dòng)勢(shì)，指針位置如圖所示,其示數(shù)為V（保留3位小數(shù))。(2)將兩個(gè)水果電池串聯(lián)起來(lái)組成電池組給“1。5V、0.3A”的小燈泡供電,小燈泡不能發(fā)光。再將多用電表串聯(lián)在電路中測(cè)量電流，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不足3mA。小燈泡不發(fā)光的原因是此電池組的(選填選項(xiàng)前的字母）。A．水果電池的電動(dòng)勢(shì)太大B．水果電池的電動(dòng)勢(shì)太小C．水果電池的內(nèi)阻太大D．小燈泡的電阻太大(3)用如圖所示的器材測(cè)量該電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，為了盡可能準(zhǔn)確的測(cè)出該電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,請(qǐng)用筆畫(huà)代替導(dǎo)線將右邊電路補(bǔ)充完整。已知：電流表A（0～3mA，內(nèi)阻約8Ω)，電壓表V（0～2V，內(nèi)阻約1100Ω).若有兩種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器:A(0～20Ω)、B(0～2kΩ)，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是（選填“A”或“B”)。該實(shí)驗(yàn)中，電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值真實(shí)值，內(nèi)阻的測(cè)量值____真實(shí)值（選填“大于”或“等于”或“小于”）。15．（8分）在針對(duì)新型冠狀病毒的生死時(shí)速的戰(zhàn)“疫”中，武漢部分醫(yī)院出現(xiàn)了一批人工智能機(jī)器人。如圖，機(jī)器人“小易”在醫(yī)護(hù)人員選擇配送目的后，開(kāi)始沿著測(cè)算的路徑出發(fā)，在勻加速啟動(dòng)的過(guò)程中“小易”發(fā)現(xiàn)正前方站一個(gè)人,立即勻減速制動(dòng),恰好在人前停下,行駛過(guò)程的最大速度是5m/s，運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為2s，整個(gè)過(guò)程圖像如圖所示。己知減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小是加速運(yùn)動(dòng)的3倍,“小易”的總質(zhì)量=60kg，運(yùn)動(dòng)過(guò)程始終受到恒定的阻力=20N，重力加速度大小=10m／s2，求：（1）“小易”加速過(guò)程與減速過(guò)程的加速度大小；（2）制動(dòng)過(guò)程的制動(dòng)力大小(不含阻力)。16．（10分）如圖所示，光滑導(dǎo)軌固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距兩端接有定值電阻。在兩導(dǎo)軌之間有一邊長(zhǎng)為的正方形區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)分布著方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一粗細(xì)均勻、質(zhì)量為的金屬桿靜止在處，桿接入兩導(dǎo)軌之間的電阻也為?，F(xiàn)用一大小為的恒力沿水平方向拉桿，使之由靜止向右運(yùn)動(dòng)，且桿在穿出磁場(chǎng)前已做勻速運(yùn)動(dòng).已知桿與導(dǎo)軌接觸良好,不計(jì)其它電阻，求：（1）桿勻速運(yùn)動(dòng)的速率及桿穿出磁場(chǎng)前通過(guò)定值電阻的電流方向；(2)穿過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)過(guò)程中，金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱。17．（11分)如圖所示，在區(qū)域中存在方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為kg、電荷量C帶正電的粒子以速度m/s從點(diǎn)射入磁場(chǎng)，速度方向與軸正方向的夾角，不計(jì)重力。己知：，則（1)如果粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后穿過(guò)軸正半軸離開(kāi)磁場(chǎng)，試判斷磁場(chǎng)的方向,并求在這種情況下磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值;（2）如果磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向反向，，區(qū)域存在方向平行軸向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子從軸上的點(diǎn)（未畫(huà)出）飛出第一象限，求點(diǎn)到的距離.18．（18分)如圖所示，絕緣軌道位于同一豎直面內(nèi)，其中段是長(zhǎng)度為的水平軌道，段為足夠長(zhǎng)的光滑豎直軌道,段為半徑為的光滑的四分之一圓弧，圓心為，直線右側(cè)有方向水平向左的電場(chǎng)(圖中未畫(huà)出），電場(chǎng)強(qiáng)度,在包含圓弧軌道的區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（邊界處無(wú)磁場(chǎng)）,軌道最左端點(diǎn)處?kù)o止一質(zhì)量為、電荷量為的物塊，一質(zhì)量為的不帶電的物塊從左側(cè)的光滑軌道上以速度撞向物塊之間發(fā)生彈性碰撞，之后沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，均可視為質(zhì)點(diǎn)，與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)均為重力加速度大小為在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所帶電荷量保持不變且始終沒(méi)有脫離軌道，求：(1)碰撞后的速度大??；(2)當(dāng)與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)滿足什么條件時(shí)，能使碰后能沖上軌道，且不會(huì)與發(fā)生第二次碰撞？(3)若第一次碰后能沖上圓弧軌道且越過(guò)點(diǎn)后再返回到點(diǎn)，求此過(guò)程中對(duì)軌道的最大壓力的大小。物理參考答案123456789101112ADDCCBCBACBCDBDAC13．（5分）(1）2.10（2分)(2)9。82（2分）(3）墨線對(duì)應(yīng)的速度不為零（1分）14．（8分）（1）0.700（1分)(2）C（1分)(3)如圖(3分）B（1分）等于（1分）大于(1分）15．（8分）解析：（1)（5分）設(shè)加速過(guò)程的加速度為，減速過(guò)程的加速度為，則（2分)所以又（1分）解得,所以m/s2=3.33m/s2(1分)m/s2(1分）（2)(3分）制動(dòng)過(guò)程中的制動(dòng)力為，則（2分）解得=580N（1分）16．（10分）解析：(1)(6分）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律（1分)由歐姆定律（1分）桿所受安培力(1分）桿勻速運(yùn)動(dòng)（1分）聯(lián)立解得，桿勻速運(yùn)動(dòng)的速率(1分）根據(jù)右手定則可知，桿穿出磁場(chǎng)前通過(guò)定值電阻的電流方向?yàn)橛傻健?1分）（2)（4分）設(shè)整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的總電熱為，根據(jù)動(dòng)能定理得（1分)（1分)由串聯(lián)電路特點(diǎn)，桿上產(chǎn)生的電熱(1分）聯(lián)立解得(1分）17．（11分）解析：（1）（4分)由左手定則可得磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里(1分）當(dāng)粒子到達(dá)直線，與速度方向與該直線平行時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度取最小值由幾何關(guān)系可得①（1分）由牛頓第二定律可得②（1分）聯(lián)立①②可得=2T(1分）（2）（7分）由牛頓第二定律可得③(1分）解得：=0。25m由于（1分)因此帶電粒子恰好垂直于x軸進(jìn)入電場(chǎng),帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得④（1分）⑤（1分)⑥（1分)則點(diǎn)到點(diǎn)的距離為⑦（1分)聯(lián)立④⑤⑥⑦可得=2。2m（1分)18．（18分)解析：（1）（6分）A、C發(fā)生彈性碰撞