河北省實驗中學2021屆高三物理上學期期中試題河北省實驗中學2021屆高三物理上學期期中試題PAGEPAGE17河北省實驗中學2021屆高三物理上學期期中試題河北省實驗中學2021屆高三物理上學期期中試題（考試時間：90分鐘；分值100分）注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、考號等填寫在相應位置，并將考號用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毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號在各題目的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。保持卡面整潔,不折疊、不破損。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分,共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．手機導航成為現代人們出行的必備工具。如圖所示為某次導航推薦的具體路線，關于此次導航下列說法正確的是A．“常規路線”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，某工地上起重機將重為的正方形工件緩緩吊起，四根質量不計等長的鋼繩，一端分別固定在正方形工件的四個角上，另一端匯聚于一處掛在掛鉤上，繩端匯聚處到每個角的頂點的距離均與正方形工件的對角線長度相等，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，與靜電計相連,靜電計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的點電荷，以表示兩極板間的電場強度，表示點電荷在點的電勢能，表示靜電計指針的偏角.若保持下極板不動,將上極板向下移動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．在汛期應急搶險工作中，無人機發揮著舉足輕重的作用。無人機在山區從足夠高的地方以一定的初速度水平拋出一個救災物資，經過時間后，物資垂直落在一個傾角為45°的斜坡上，運動過程中空氣阻力不計,重力加速度大小為，則下列說法正確的是A．物資在下落過程中速度變化越來越快B．物資在空中下落的水平位移為C．物資在下落過程中的初速度為D．物資拋出時，豎直位移大小與水平位移大小相等5．蹦極是一項刺激的戶外休閑活動，如圖所示,把蹦極者視為質點，認為其離開塔頂時的速度為零，不計空氣阻力.設輕質彈性繩的原長為，蹦極者下落第一個所用的時間為,下落第五個所用的時間為，則滿足A． B． C． D．6．近年來海底通信電纜越來越多，海底電纜通電后產生的磁場可理想化為一無限長載流導線產生的磁場。科學家為了檢測某一海域中磁感應強度的大小，利用圖中一塊長為厚為寬為，單位體積內自由電子數為的金屬霍爾元件，放在海底磁場中，當有如圖所示的恒定電流（電流方向和磁場方向垂直)通過元件時，會產生霍爾電壓,通過元件參數可以求得此時海底的磁感應強度的大小.單個電子的電荷量為，地磁場較弱，可以忽略。下列說法正確的是A．元件上表面的電勢高于下表面的電勢B．此時海底元件處的磁感應強度大小C．僅增大電流時，上、下表面的電勢差減小D．其他條件一定時,霍爾電壓越小，該處的磁感應強度越大7．2019年諾貝爾物理學獎授予了三位天文學家，以表彰他們在宇宙演化方面取得的成就.宇宙中星體之間不斷發生著演變，某雙星繞兩者連線上的某點做勻速圓周運動，如圖描述了此雙星系統中體積較小（質量小）星體“吸食"另一顆體積較大(質量大）星體表面物質的景象,這個過程物質在轉移。在最初演變的過程中可以認為兩球心之間的距離保持不變，對于這個過程下列說法正確的是A．它們之間的引力保持不變B．它們做圓周運動的角速度變大C．體積較小星體圓周運動的線速度變小D．體積較大星體圓周運動軌道半徑不變8．如圖甲所示,螺線管匝數匝、橫截面積=25cm2，螺線管導線電阻Ω，穿過螺線管的磁場的磁感應強度按如圖乙所示的規律變化。質量為的正方形金屬框置于豎直平面內，其邊長為=0。2m，每邊電阻均為=1Ω。線框的兩頂點通過細導線與螺線管相連.磁感應強度大小=1T的勻強磁場方向垂直金屬框向里,閉合開關，金屬框恰好處于靜止狀態。不計其余電阻和細導線對點的作用力，取重力加速度大小，則A．流過金屬框邊的電流為2AB．正方形金屬框的質量為0.04kgC．0～2s內，整個電路消耗的電能為4JD．邊所受的安培力大小為邊的二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中,有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分.9．如圖，方向豎直向下的勻強磁場中有兩根位于同一水平面內的足夠長的平行金屬導軌,兩相同的光滑導體棒ab、cd靜止在導軌上。時，棒ab以初速度向右滑動，運動過程中，ab、cd始終與導軌垂直并接觸良好，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，在無窮大均勻帶正電金屬板和負點電荷形成的電場中，金屬板接地，金屬導體置于負點電荷和金屬板之間且在過負點電荷垂直于金屬板的直線上，是垂線上的三個點且在金屬導體表面，下列說法正確的是A．兩點的電場強度一定相同B．兩點的電勢相等C．三點的電勢均小于零D．負電荷在點的電勢能小于在點的電勢能11．蕩秋千是大家喜愛的一項體育活動。某秋千的簡化模型如圖所示，長度均為的兩根細繩下端拴一質量為的小球,上端固定拴在水平橫桿上,小球靜止時，細繩與豎直方向的夾角均為。保持兩繩處于伸直狀態，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B．小球釋放瞬間，每根細繩的拉力大小均為C．小球擺到最低點時,每根細繩的拉力大小均為D．小球擺到最低點時，每根細繩的拉力大小均為12．如圖所示，虛線的右側有方向垂直于紙面向里的勻強磁場,兩電荷量相同的粒子從磁場邊界的點先后射入磁場,在紙面內運動。射入磁場時，的速度垂直于磁場邊界,的速度與磁場邊界的夾角為45°。己知兩粒子均從點射出磁場,且在磁場中運動的時間相同,則A．和的質量之比為1：2B．和的質量之比為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)物理實驗課上為了測當地的重力加速度大小，并驗證機械能守恒定律,有同學設計了如下實驗：將一根長直鋁棒用細線懸掛在空中（如圖甲所示)，在靠近鋁棒下端的一側固定一噴墨裝置，該噴墨裝置每秒噴墨10次。調整噴墨裝置的位置,使墨汁在棒上能清晰地留下墨線。開啟噴墨裝置，剪斷懸線，讓鋁棒自由下落,在鋁棒上相應位置留下墨線。圖乙是實驗時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準,此時對應的刻度依次為6。28cm、22。38cm、48.30cm、84。04cm。求：（1)棒上墨線對應的速度大小為m/s（結果保留三位有效數字)。(2)由實驗測得當地的重力加速度大小為m/s2（結果保留三位有效數字）。（3)該同學計算出畫各條墨線時的速度,以為縱軸，以各條墨線到墨線的距離為橫軸，描點連線，得出了如圖丙所示的圖像，在誤差允許的范圍內據此圖像能驗證機械能守恒定律，但圖線不過原點的原因是。14．（8分)如圖所示,將一根銅棒和一根鋅棒插入一只蘋果內，就成了一個簡單的“水果電池”.小明同學做了兩個這樣的水果電池，并依次進行以下實驗：(1）用多用電表的直流電壓2.5V擋粗測其中一個水果電池的電動勢，指針位置如圖所示,其示數為V（保留3位小數)。(2)將兩個水果電池串聯起來組成電池組給“1。5V、0.3A”的小燈泡供電,小燈泡不能發光。再將多用電表串聯在電路中測量電流，發現讀數不足3mA。小燈泡不發光的原因是此電池組的(選填選項前的字母）。A．水果電池的電動勢太大B．水果電池的電動勢太小C．水果電池的內阻太大D．小燈泡的電阻太大(3)用如圖所示的器材測量該電池組的電動勢和內阻，為了盡可能準確的測出該電池組的電動勢和內阻,請用筆畫代替導線將右邊電路補充完整。已知：電流表A（0～3mA，內阻約8Ω)，電壓表V（0～2V，內阻約1100Ω).若有兩種規格的滑動變阻器:A(0～20Ω)、B(0～2kΩ)，實驗中應該選用的滑動變阻器是（選填“A”或“B”)。該實驗中，電動勢的測量值真實值，內阻的測量值____真實值（選填“大于”或“等于”或“小于”）。15．（8分）在針對新型冠狀病毒的生死時速的戰“疫”中，武漢部分醫院出現了一批人工智能機器人。如圖，機器人“小易”在醫護人員選擇配送目的后，開始沿著測算的路徑出發，在勻加速啟動的過程中“小易”發現正前方站一個人,立即勻減速制動,恰好在人前停下,行駛過程的最大速度是5m/s，運動總時間為2s，整個過程圖像如圖所示。己知減速運動的加速度大小是加速運動的3倍,“小易”的總質量=60kg，運動過程始終受到恒定的阻力=20N，重力加速度大小=10m／s2，求：（1）“小易”加速過程與減速過程的加速度大小；（2）制動過程的制動力大小(不含阻力)。16．（10分）如圖所示，光滑導軌固定在同一水平面上，兩導軌間距兩端接有定值電阻。在兩導軌之間有一邊長為的正方形區域，該區域內分布著方向豎直向下、磁感應強度大小為的勻強磁場.一粗細均勻、質量為的金屬桿靜止在處，桿接入兩導軌之間的電阻也為。現用一大小為的恒力沿水平方向拉桿，使之由靜止向右運動，且桿在穿出磁場前已做勻速運動.已知桿與導軌接觸良好,不計其它電阻，求：（1）桿勻速運動的速率及桿穿出磁場前通過定值電阻的電流方向；(2)穿過整個磁場過程中，金屬桿上產生的焦耳熱。17．（11分)如圖所示，在區域中存在方向垂直于紙面的勻強磁場。一質量為kg、電荷量C帶正電的粒子以速度m/s從點射入磁場，速度方向與軸正方向的夾角，不計重力。己知：，則（1)如果粒子經磁場偏轉后穿過軸正半軸離開磁場，試判斷磁場的方向,并求在這種情況下磁感應強度的最小值;（2）如果磁感應強度大小為，方向反向，，區域存在方向平行軸向下的勻強電場，粒子從軸上的點（未畫出）飛出第一象限，求點到的距離.18．（18分)如圖所示，絕緣軌道位于同一豎直面內，其中段是長度為的水平軌道，段為足夠長的光滑豎直軌道,段為半徑為的光滑的四分之一圓弧，圓心為，直線右側有方向水平向左的電場(圖中未畫出），電場強度,在包含圓弧軌道的區域內有方向垂直紙面向外、磁感應強度為的勻強磁場（邊界處無磁場）,軌道最左端點處靜止一質量為、電荷量為的物塊，一質量為的不帶電的物塊從左側的光滑軌道上以速度撞向物塊之間發生彈性碰撞，之后沿軌道向右運動，均可視為質點，與軌道的動摩擦因數均為重力加速度大小為在運動過程中所帶電荷量保持不變且始終沒有脫離軌道，求：(1)碰撞后的速度大小；(2)當與水平軌道的動摩擦因數滿足什么條件時，能使碰后能沖上軌道，且不會與發生第二次碰撞？(3)若第一次碰后能沖上圓弧軌道且越過點后再返回到點，求此過程中對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）墨線對應的速度不為零（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）設加速過程的加速度為，減速過程的加速度為，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）制動過程中的制動力為，則（2分）解得=580N（1分）16．（10分）解析：(1)(6分）根據法拉第電磁感應定律（1分)由歐姆定律（1分）桿所受安培力(1分）桿勻速運動（1分）聯立解得，桿勻速運動的速率(1分）根據右手定則可知，桿穿出磁場前通過定值電阻的電流方向為由到。(1分）（2)（4分）設整個過程中產生的總電熱為，根據動能定理得（1分)（1分)由串聯電路特點，桿上產生的電熱(1分）聯立解得(1分）17．（11分）解析：（1）（4分)由左手定則可得磁場的方向垂直于紙面向里(1分）當粒子到達直線，與速度方向與該直線平行時，磁感應強度取最小值由幾何關系可得①（1分）由牛頓第二定律可得②（1分）聯立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軸進入電場,帶電粒子在電場中做類平拋運動，由類平拋運動規律可得④（1分）⑤（1分)⑥（1分)則點到點的距離為⑦（1分)聯立④⑤⑥⑦可得=2。2m（1分)18．（18分)解析：（1）（6分）A、C發生彈性碰撞