2021届高三第一学期高三期末试卷 物理 (解析版)

天津市部分区2020～2021学年度第一学期期末练习高三物理本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。

答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。

答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。

考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

祝各位考生考试顺利！第Ⅰ卷注意事项：1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

2．本卷共8题，每题5分，共40分。

一、单项选择题（每小题5分，共25分。

每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1. 下列说法正确的是（）A. 亚里士多德提出了力不是维持物体运动的原因B. 牛顿通过实验研究测出了万有引力常量C. 密立根通过实验研究提出了库仑定律D. 奥斯特通过实验研究发现了电流的磁效应【答案】D 【解析】【分析】【详解】A．伽利略提出了力不是维持物体运动的原因。

A错误；B．卡文迪许通过实验研究测出了万有引力常量。

B错误；C．库仑通过实验研究提出了库仑定律。

C错误；D．奥斯特通过实验，通电导线能让小磁针发生偏转，从而发现了电流的磁效应。

D正确。

故选D。

2. “50TFSI”为某品牌汽车的尾部标识，如图所示。

其中“50”称为G值，G值越大，加速越快，G值的大小为车辆从静止加速到速度为100km/h（百公里加速）的平均加速度的10倍。

若某车百公里加速时间为6.9s，由此推算，该车的尾标应该是（）A. 30TFSIB. 35TFSIC. 40TFSID. 45TFSI 【答案】C【解析】【分析】【详解】该车百公里加速的平均加速度为22 1000003600m/s4m/s6.9a=≈该车的G值为1040G a==故选C。

3. 某同学用如图所示实验来认识超重和失重现象，先保持手指和钩码静止，感受橡皮筋对手指的压力。

2021年高三上学期期末考试物理试卷含解析一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个选项符合题意.1．（3分）有许多物理学家对科学发展作出了重大贡献．下列叙述中符合史实的是（）A．伽利略的理想斜面实验，说明了物体的运动不需要力来维持B．亚里土多德通过逻辑推理，认为从同一高度自由落下的重物与轻物下落一样快C．牛顿发现了万有引力定律，并第一次在实验室里测出了引力常量D．安培在研究电磁现象时，提出了“场”的概念考点：物理学史．分析：本题比较简单，考查了学生对物理学史的了解情况，在物理学发展的历史上有很多科学家做出了重要贡献，大家熟悉的伽利略、安培、牛顿、法拉第等，在学习过程中了解这些著名科学家的重要贡献，是解答类似问题的关键．解答：解：A、伽利略设想的理想斜面实验，说明了物体的运动不需要力来维持．故A正确．B、伽利略通过逻辑推理，认为从同一高度自由落下的重物与轻物下落一样快．故B 错误．C、牛顿发现了万有引力定律之后，是卡文迪许第一次在实验室里测出了引力常量．故C错误．D、法拉第在研究电磁现象时，提出了“场”的概念．故D错误．故选A点评：物理学的发展离不开各位物理学家的努力，在学习中应清楚他们的主要贡献．2．（3分）如图所示为一物体沿南北方向（规定向北为正方向）做直线运动的v﹣t图象，由图可知（）A．3s末物体回到初始位置B．3s末物体的加速度方向将发生变化C．物体所收合外力的方向一直向北D．物体所收合外力的方向一直向南考点：匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：物体沿南北方向做直线运动，根据规定的正方向，由速度图线分析物体的运动情况，根据图线与坐标轴所围“面积”表示位移，分析物体在什么时刻回到初始位置．图线的斜率等于加速度．由牛顿第二定律分析合外力的方向．解答：解：A、在前3s内，速度为负值，说明物体一直向南运动，没有回到初始位置．故A错误．B、直线的斜率是一定的，说明物体在6s内的加速度恒定不变，则3s末物体的加速度方向没有发生变化．故B错误．C、D图线的斜率一直大于零，说明物体加速度的方向一直向北，根据牛顿第二定律得知：加速度方向与合外力方向相同，所以物体所受合外力的方向一直向北．故C 正确，D错误．故选C点评：由速度图象读出速度的大小、方向、加速度、位移等等是基本功，加强训练，熟练应用．3．（3分）如图所示为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器的滑动触头，U1为加在变压器原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则不会发生的是（）A．保持U1和P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大B．保持U1和P的位置不变，S由b合到a时，R消耗功率减小C．保持P的位置不变，S合在a处，当U1增大时，I1将增大D．保持U1不变，S合在a处，当P上滑时，I1将增大考点：变压器的构造和原理．专题：交流电专题．分析：由图可知：电压表测量的是副线圈电压，电流表测量的是副线圈电流，根据输出电压是由输入电压和匝数比决定的，输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比分析即可．解解：A、保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，原线圈匝数变小，副线圈电压答：变大，所以副线圈功率变大，而原线圈功率等于副线圈功率，所以原线圈功率变大，根据I1=，得I1将增大，故A正确；B、保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，原线圈匝数变大，副线圈电压变小，根据P=可知功率变小，故B正确；C、保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，则副线圈电压增大，所以副线圈电流变大，根据I1= 可知I1将增大，故C正确；D、保持U1不变，K合在a处，使P上滑时，R增大，而电压不变，所以副线圈电流变小，根据I1= 可知I1将减小，故D错误．本题选择错误的，故选D点评：本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解，注意电压表和电流表测量的是有效值．4．（3分）如图所示，E为电源的电动势、r为电源内阻，R1、R2为定值电阻，线圈L的直流电阻不计，C为电容器．下列说法中正确的是（）A．合上开关S的瞬间，R1中无电流B．合上开关S待电路稳定后，R2中无电流C．开关S原来合上，在断开S的瞬间，R1中电流方向向左D．开关S原来合上，在断开S的瞬间，R2中电流方向向左考点：自感现象和自感系数；闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：对于电容器来说能通交流隔直流，而频率越高越容易通过．对于线圈来讲通直流阻交流，通低频率交流阻高频率交流．解答：解：A、闭合开关瞬间L相当于断路，R1和R2中都有电流，故A错误；B、稳定后L相当于一段导线，R1中无电流，R2中有电流，故B错误；C、断开瞬间，L相当于电源与R1组成回路R1中电流方向向左，故C正确；D、电容器和R2组成回路，有一短暂的放电电流，R2中电流方向向右，故D错误．故选C点评：记住自感线圈对电流突变时的阻碍：闭合开关瞬间L相当于断路，稳定后L相当于一段导线，断开瞬间L相当于电源．5．（3分）如图所示，建筑工人要将建筑材料送到高处，常在楼顶装置一个定滑轮（图中未画出）．用绳AC通过滑轮将建筑材料提到某一高处，为了防止建筑材料与墙壁相碰，站在地面上的工人还另外用绳CB拉住材料，使它与竖直墙面保持一定的距离L．若不计两根绳的重力，在建筑材料缓慢提起的过程中，绳AC与CB的拉力F1和F2的大小变化情况是（）A．F1增大，F2增大B．F1增大，F2不变C．F1不变，F2增大D．F1减小，F2减小考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：解决此题的关键是抓住题干中的“缓慢上升，物体与墙壁的距离始终保持不变”为突破口，对物体进行受力分析，根据图象结合角度的变化分析力的大小变化情况．解答：解：在建筑材料缓慢提起的过程中，其合力保持为零．因物体与墙壁的距离始终保持不变，先明确两点：（1）根据平衡条件得知两绳拉力的合力与物体的重力大小相等、方向相反，保持不变；（2）在题型设条件下图中标明的两角度一个增大，另一个减小．然后就用平行四边形定则作出图（2），由图知，两根绳子上的拉力F1和F2均增大．故A正确．故选A点评：本题运用图解法分析物体的动态平衡问题，正确分析受力，并运用平衡条件的推论进行分析即可．二、多项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共l6分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．6．（4分）图中展示了等量异种点电荷的电场和等势面．关于场中的A、B、C、D四点，下列说法中正确的是（）A．A、B两点的电势和场强都相同B．A、B两点的场强相同，电势不同C．中垂线上的C、D两点的电势和场强都不同D．中垂线上的C、D两点的电势相同，场强不同考点：等势面；匀强电场中电势差和电场强度的关系．专题：电场力与电势的性质专题．分析：等量异种点电荷的电场线和等势面具有对称性：上下对称和左右对称．根据这一特点可以判定各点的电势与场强．解答：解：A、B：等量异种点电荷的电场左右对称，所以A、B两点的场强大小相等；沿电场线方向电势降落，所以A点的电势高于B点的电势，故A错误，B正确；C、D：等量异种点电荷的电场的中垂线是一个等势面，电势与无穷远处的电势相同，所以C、D两点的电势相同；D点的电场线比较密，所以D得的场强比较大．故C错误，D正确．故选：BD点评：该题考查等量异种点电荷的电场线和等势面，它们的电场线是问题的关键．所以简单题．7．（4分）如图所示，在一个水平放置的闭合线圈上方有一条形磁铁，现要在线圈中产生顺时针方向的电流（从上向下看），那么下列选项中可以做到的是（）A．磁铁下端为N极，磁铁向上运动B．磁铁上端为N极，磁铁向上运动C．磁铁下端为N极，磁铁向下运动D．磁铁上端为N极，磁铁向下运动考点：楞次定律．分析：根据图示电流方向，由安培定则判断出感应电流磁场方向；当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律判断出原磁场方向，从而判断出磁铁的磁极极性；然后再根据楞次定律“来拒去留”可判断磁铁与线圈的相互作用．解答：解：A、由安培定则可知，感应电流的磁场方向向下；当磁铁向上运动时，穿过线圈的磁通量变小，由楞次定律可知，原磁场方向向下，因此磁铁的下端是N极，上端是S极，故A正确，B错误；C、由安培定则可知，感应电流的磁场方向向下；当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可知，原磁场方向向上，因此磁铁的下端是S极，上端是N极，故C错误，D正确；故选：AD．点评：楞次定律是高中物理的一个重点，也是常考内容，一定要正确、全面理解楞次定律含义，掌握应用楞次定律解题的思路与方法．8．（4分）如图所示，曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线．由该图可知下列说法中正确的是（）A．电源的电动势为4VB．电源的内电阻为1ΩC．电源输出功率最大值为8WD．电源被短路时，电源消耗的功率为16W考点：电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：当电路的内电阻和外电阻相等时，电路的输出的功率最大，根据图象可以求得电源的最大输出功率和电源的内阻的大小．解答：解：根据图象可以知道，曲线C1、C2的交点的位置，此时的电路的内外的功率相等，由于电路的电流时相等的，所以此时的电源的内阻和电路的外电阻的大小是相等的，即此时的电源的输出的功率是最大的，由图可知电源输出功率最大值为4W，所以C错误；根据P=I2R=I2r可知，当输出功率最大时，P=4W，I=2A，所以R=r=1Ω，所以B正确；由于E=I（R+r）=2×（1+1）=4V，所以电源的电动势为4V，所以A正确；当电源被短路时，电源消耗的最大功率P大==16W，所以D正确．故选ABD．点评：本题考查学生的读图的能力，并且要知道当电路的内电阻和外电阻相等时，电路的输出的功率最大，这个结论．9．（4分）如图所示，质量相同的木块A、B用轻弹簧相连，静止在光滑水平面上．弹簧处于自然状态．现用水平恒力F向右推A，则从开始推A到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，下列说法中正确的是（）A．两木块速度相同时，加速度a A=a B B．两木块速度相同时，加速度a A＜a B C．两木块加速度相同时，速度v A＞v B D．两木块加速度相同时，速度v A＜v B考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；胡克定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分当弹簧被压缩到最短时，AB两个物体的速度相同，在弹簧被压缩到最短之前，A的析：速度一直大于B的速度．解答：解：从开始推A到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，物体A的加速度逐渐减小，而B的加速度逐渐增大．在v A=v B之前，A的加速度总大于B的加速度，所以a A=a B时，v A＞v B．此后A的加速度继续减小，B的加速度继续增大，所以v A=v B 时，a B＞a A．故BC正确．故选BC．点评：在弹簧被压缩的过程中，A的合力在减小，加速度在减小，只要A的速度大于B的速度，此过程中B的加速度一直在增加．三、简答题：本大题分2小题；其中第10题8分，第11题10分，共计18分.请将解答填在答题卡上相应的位置．10．（2分）如图所示，在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，用M、N两个测力计（图中未画出）通过细线拉橡皮条的端点，使其到达O点，此时α+β=90°，然后保持M的示数不变，而使α角减小，为保持端点位置不变，可采用的办法是（）A．减小N的示数同时减小β角B．减小N的示数同时增大β角C．增大N的示数同时增大β角D．增大N的示数同时减小β角考点：验证力的平行四边形定则．专题：实验题；平行四边形法则图解法专题．分析：要使结点不变，应保证合力不变，故可以根据平行四边形定则分析可以采取的办法．解答：解：要保证结点不动，应保证合力不变，则由平行四边形定则可知，合力不变，M 方向向合力方向靠拢，则N的拉力应减小，同时应减小β角；故选A点评：本题考查平行四边形定则的应用，在应用时要注意做出平行四边形进行动态分析．11．（6分）使用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律，打出一条纸带如图（b）所示，O是打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、F…是依次打出的点迹，量出OE间的距离为L，DF间的距离为s．已知打点计时器打点的周期是T，当地的重力加速度为g．①在实验误差允许的范围内，上述物理量如果满足关系式，即验证了重锤下落过程中机械能是守恒的．②若T=0.02s，在图（b）中如果发现OA距离大约是4mm，则出现这种情况最可能的原因是：先释放纸带后启动打点计时器，此时上述的各物理量间满足的关系式是．考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题；机械能守恒定律应用专题．分析：①通过某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E点的速度，从而得出动能的增加量，通过下落的高度求出重力势能的减小量，若动能的增加量和重力势能的减小量相等，则重锤下落过程中机械能守恒．②若初速度为零，加速度为g，OA间的距离大于2mm，根据OA间实际的距离分析误差的原因．解答：解：①E点的速度为，则O到E，动能的增加量为，重力势能的减小量△E p=mgl，若，即，机械能守恒．②若初速度为零，加速度为g，则OA间的距离大约2mm，发现OA距离大约4mm，知初速度不为零，可能是先释放纸带后启动打点计时器．求解动能的变化量时，未减去初速度，则重力势能的减小量小于动能的增加量，即．故答案为：①②先释放纸带后启动打点计时器，点评：解决本题的关键掌握实验的原理，以及知道误差形成的原因．12．（10分）某同学在做“用电流表和电压表测电源的电动势和内阻”的实验中，串联了一只R0=1.5Ω的保护电阻，实验电路如图（a）所示．则（1）用完好的导线连好电路后，该同学闭合电键S，发现电流表示数为零，电压表示数不为零，检查各接线柱均未接错，且接触良好．他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为零，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可以推断故障原因是R断路．（2）排除障后，该同学顺利完成实验，测得下列数据并且根据数据在坐标系中描出了对应的点，如图（b）所示，请画出U﹣I图象；I/A 0.10 0.17 0.23 0.30 0.40U/V 1.20 1.00 0.80 0.60 0.55（3）由U﹣I图象求出实验中电池的电动势E= 1.50V，内阻r= 1.3Ω．（4）本次实验产生系统误差的原因是：因为电压表内阻有分流作用．考点：测定电源的电动势和内阻．专题：实验题；恒定电流专题．分析：（1）通过排除法，从断路和短路的角度推断故障．（2）运用描点法画出U﹣I图象．（3）U﹣I图线的纵轴截距表示电源的电动势，图线斜率的绝对值表示内阻．（4）将保护电阻等效到电源的内部，电压表测的是外电压，电流表的读数小于通过电源的电流，是因为电压表起分流作用．解答：解：（1）发现电流表示数为0，电压表示数不为0，电流表或R处断路，用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，知R断路．（2）U﹣I图象如图．（3）U﹣I图线是一条倾斜的直线，描点作图如下图．纵轴截距为1.5所以电动势E=1.50V．图线的斜率k==2.8Ω，则内阻r=2.8﹣1.5Ω=1.3Ω．（4）电流表所测的电流小于通过电源的电流，因为电压表内阻有分流作用．故答案为：（1）R断路（2）如图（3）1.50V，1.3Ω（4）因为电压表内阻有分流作用点评：解决本题的关键会从U﹣I图线获取电源的电动势和内阻，注意将保护电阻等效到电源的内部，最终电源的内阻等于图线的斜率绝对值减去保护电阻的阻值．以及会分析误差的来源，四、计算题：本大题共5小题，共71分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中须明确写出数值和单位．13．（12分）我国成功发射的神舟七号载人飞船绕地球的运行可看作是匀速圆周运动，宇航员测得自己绕地心做匀速圆周运动的周期为T、距地面的高度为H，已知地球半径为R，引力常量为G．（1）求飞船的线速度大小；（2）求地球的质量；（3）能否求出飞船所需的向心力？若能，请写出计算过程和结果；若不能，请说明理由．考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；线速度、角速度和周期、转速；万有引力定律及其应用．专题：人造卫星问题．分析：（1）根据线速度与周期的关系公式，其中r=（R+H），计算可得飞船的线速度大小v．（2）飞船绕地球做匀速圆周运动所需要的向心力由万有引力提供，把v和r代入计算可得地球的质量M．（3）根据万有引力定律，不能算出飞船所需要的向心力，因为飞船的质量未知．解答：解：（1）线速度与周期的关系公式又因为r=（R+H）所以（2）飞船绕地球做匀速圆周运动所需要的向心力由万有引力提供解得：（3）不能算出飞船所需要的向心力，因为飞船的质量未知．答：（1）飞船的线速度大小为；（2）地球的质量为；（3）不能算出飞船所需要的向心力，因为飞船的质量未知．点评：本题考查了圆周运动的线速度与周期的关系，以及万有引力提供向心力这个重要的关系．特别要注意，根据万有引力定律，要两物体之间的计算万有引力，必须要知道两个物体的质量和他们之间的距离．14．（14分）如图所示，质量为m的小球从A点水平抛出，抛出点距离地面高度为L，不计与空气的摩擦阻力，重力加速度为g．在无风情况下小木块的落地点B到抛出点的水平距离为S；当有恒定的水平风力F时，小木块仍以原初速度抛出，落地点C到抛出点的水平距离为S，求：（1）小木块初速度的大小；（2）水平风力F的大小；（3）水平风力对小木块所做的功．考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；平抛运动．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）无风时，根据平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，求出初速度．（2）有水平风力后，小球在水平方向上做匀减速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合牛顿第二定律和运动学公式求出风力的大小．（3）风力是恒力，直接根据功的计算公式求功．解答：解：（1）无风时，小球做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，则有水平方向：S=v0t竖直方向：L=解得，初速度v0=S（2）有水平风力后，小球在水平方向上做匀减速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，小球运动的时间不变．则S=v0t﹣又F=mat=联立以上三式得：F=（3）水平风力对小木块所做的功为：W=﹣F=﹣答：（1）小木块初速度的大小是S；（2）水平风力F的大小是；（3）水平风力对小木块所做的功是﹣．点评：解决本题的关键理清物体在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式进行求解．15．（14分）如图所示，足够长的U形导体框架的宽度L=0.5m，电阻可忽略不计，其所在平面与水平面成θ=37°角．有一磁感应强度B=0.8T的匀强磁场，方向垂直于导体框平面．一根质量m=0.2kg、电阻为R=2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，某时刻起将导体棒由静止释放．已知导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）（1）求导体棒刚开始下滑时的加速度的大小；（2）求导体棒运动过程中的最大速度和重力的最大功率；（3）从导体棒开始下滑到速度刚达到最大的过程中，通过导体棒横截面的电量Q=2C，求导体棒在此过程中消耗的电能．考点：导体切割磁感线时的感应电动势；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用；牛顿第二定律．专题：电磁感应——功能问题．分析：（1）导体棒刚开始下滑时，只受重力、导体框的支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律列式求加速度；（2）导体棒匀速运动下滑时，速度最大，此时导体棒受到重力、支持力、滑动摩擦力、安培力平衡，推导出安培力与速度关系式，由平衡条件求出速度．重力的功率P=mgsinθ．（3）根据法拉第电磁感应定律推出电量与距离的关系，由电量求出导体棒下滑的距离S，根据能量守恒求解导体棒在此过程中消耗的电能．解答：解：（1）导体棒刚开始下滑时，只受重力、导体框的支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律得mgsinθ﹣μmgcosθ=ma解得，a=2m/s2（2）当导体棒匀速下滑时，其受力情况如图，设匀速下滑的速度为v，因为匀速下滑，则：平行斜面：mgsinθ﹣f﹣F=0其中：f=μmgcosθ安培力：F=BIL电流强度I==则得F=由以上各式解得：v==5m/s重力的最大功率P=mgsinθ=6W（3）通过导体的电量Q=△t由法拉第电磁感应定律得由欧姆定律得=联立以上三式得Q=设物体下滑速度刚好为v时的位移为S，则△Φ=BSL得Q=解得S==10m对全程，由动能定理得：mgSsinθ﹣W安﹣μmgcosθ•S=解得克服安培力做功W安=1.5J根据功能关系得：克服安培力做功等于导体棒的有效电阻消耗的电能所以导体棒在此过程中消耗的电能W=1.5J答：（1）导体棒刚开始下滑时的加速度的大小为2m/s2；（2）导体棒运动过程中的最大速度为5m/s，重力的最大功率为6W；（3）导体棒在此过程中消耗的电能为1.5J．点评：本题是电磁感应与力学的综合题，涉及到电路、磁场、电磁感应和力学多方面知识，其中安培力的分析和计算是关键．这类题型是高考的热点．16．（15分）如图所示为一种获得高能粒子的装置．环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的均匀磁场．质量为m、电量为+q的粒子可在环中做半径为R的圆周运动．A、B为两块中心开有小孔的极板．原来电势都为零，每当粒子经过A板时，A板电势升高为+U，B板电势仍保持为零，粒子在两板间电场中得到加速．每当粒子离开B板时，A板的电势又降为零，粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而绕行的半径不变．（设极板间距远小于R）（1）设t=0时粒子静止在A板小孔处，经电场加速后，离开B板在环开磁场中绕行，求粒子绕行第1圈时的速度v1和磁感应强度B1；（2）为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，求粒子绕行n 圈所需的总时间t；（3）在粒子绕行的整个过程中，A板电势是否可以始终保持为+U？为什么？考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；动能定理的应用；带电粒子在匀强电场中的运动．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：（1）根据动能定理，即可求出加速的速度，再由牛顿第二定律，洛伦兹力提供向心力，即可求解；（2）通过运动学公式，分别求出经过第1圈的速度及时间，第2圈的速度与时间，及到第n圈的速度与时间，从而求出总时间；（3）电场力对粒子做功，而洛伦兹力对粒子不做功，所以根据电场力做功之和来确定结果．解答：解：（1）粒子绕行第一圈电场做功一次，由动能定理：即第1次回到B板时的速度为：绕行第1圈的过程中，由牛顿第二定律：得（2）粒子在每一圈的运动过程中，包括在AB板间加速过程和在磁场中圆周运动过程．在AB板间经历n次加速过程中，因为电场力大小相同，故有：t总=t1+t2+t3+…+t n由于每一圈速度不同，所以每一圈所需时间也不同．由第一问题计算可知，第1圈：．第2圈：第n圈：.。

2021年高三上学期期末测试物理试题含答案本试卷分第I卷和第II卷两部分，满分240分。

考试用时150分钟。

答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号、校区和科类填写在试卷和答题卡规定的位置。

考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第I卷（必做，共87分）注意事项：1．第I卷共20小题。

2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

不涂在答题卡上，只答在试卷上不得分。

一、选择题（本题包括13小题，每小题只有一个选项符合题意）二、选择题（本题包括7小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）14. 用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法.下面四个物理量都是用比值法定义的，其中不是定义式的是A.加速度B.电流强度C.电场强度D.磁感应强度15. 物体在x轴上做直线运动，则上下两图对应关系正确的是(图中F表示物体所受的合外力，a表示物体的加速度，v表示物体的速度，x表示物体的位移，C、D图中曲线为抛物线)16．两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图放置，OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°，物体M的重力大小为20N，M、m均处于静止状态，则A．绳OA对M的拉力大小为10NB．绳OB对M的拉力大小为10NC．m受到水平面的静摩擦力大小为10ND．m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左17．已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述正确的是：A．卫星距地面的高度为B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度C．卫星运行时受到的向心力大小为D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度18. 如图所示，Q1、Q2为两个等量同种正点电荷，在Q1、Q2产生的电场中有M、N和O三点，其中M和O在Q1、Q2的连线上（O为连线的中点），N为两电荷连线中垂线上的一点。

2021年高三上学期期末考试理综物理试题含答案二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，其中14、15、16、17、18题只有一项符合题目要求，选对的得6分，选错的得0分；19、20、21有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14．L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示．若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木板P的受力个数为A．3 B．4 C．5 D．6 15．某物体运动的v－t图象如图所示，则下列说法正确的是A．物体在第1 s 末运动方向发生改变B．物体在第2 s内和第3 s内的加速度是相同的C．物体在第6 s末返回出发点D．物体在第5 s末离出发点最远，且最大位移为0．5 m16．xx年春晚中开心麻花团队打造的创意形体秀《魔幻三兄弟》给观众留下了很深的印象。

该剧采用了“斜躺”的表演方式，三位演员躺在倾角为30°的斜面上完成一系列动作，摄像机垂直于斜面拍摄，让观众产生演员在竖直墙面前表演的错觉。

如图所示，演员甲被演员乙和演员丙“竖直向上”抛出，到最高点后恰好悬停在“空中”。

已知演员甲的质量m=60kg，该过程中观众看到演员甲上升的“高度”为0．8m。

设演员甲和斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。

则该过程中，下列说法不正确的是（）A．演员甲被抛出的初速度为4m/s B．演员甲运动的时间为0．4sC．演员甲的重力势能增加了480J D．演员乙和演员丙对甲做的功为480J 17．如图所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中，动能增加，则可以判断A．电场线方向由B指向AB．场强大小E A＞E BC．Q为负电荷，则Q在B点右侧D．Q不可能为正电荷18．如图所示，匀强电场E方向水平向左，带有正电荷的物体沿绝缘水平面向右运动，经过A点时动能是200J，经过B点时，动能是A点的，减少的动能有转化成电势能，那么，当它再次经过B点时动能为（）A．4J B．8J C．16J D．20J19．某同学在物理学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如下：地球半径R＝6400km，月球半径r＝1740km，地球表面重力加速度g0＝9．80m／s2，月球表面重力加速度g′＝1．56m／s2，月球绕地球中心转动的线速度v＝l km／s，月球绕地球转动一周时间为T＝27．3天，光速c＝2．998×105km／s．1969年8月1日第一次用激光器向位于头顶的月球表面发射出激光光束，经过约t=2．565s接收到从月球表面反射回来的激光信号，利用上述数据可估算出地球表面与月球表面之间的距离s，则下列方法正确的是（）A．利用激光束的反射s＝c·来算B．利用v＝来算C．利用g0＝来算D．利用＝（s＋R＋r）来算20．如图所示，真空中有A、B两个等量异种点电荷，O、M、N是AB连线的垂线上的三个点，且AO > OB，A带负电荷，B带正电荷，一试探电荷仅受电场力作用，试探电荷从M运动到N的轨迹如图中实线所示。

2021年高三上学期期末考试理综物理试题含答案本试卷分第I卷和第II卷两部分，满分240分。

考试用时150分钟。

答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号、县区和科类填写在试卷和答题卡规定的位置。

考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第I卷（必做，共87分）注意事项：1．第I卷共20小题。

2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

不涂在答题卡上，只答在试卷上不得分。

选择题（本题包括7小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）14．如图所示，把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面MN上的P点，MQ为水平面，且PC⊥MN、PB⊥MQ。

欲使球a能静止在斜面上的P点，需要在水平面MQ间恰当位置放另一带电小球b，下列关于b球的电性和所放位置的说法中，可能的是（）A．b带正电，放在A点B．b带正电，放在B点C．b带负电，放在C点D．b带负电，放在D点15．在军事演习中，某空降兵从飞机上跳下，先做自由落体运动，在t1时刻，速度达到最大值v1时打开降落伞，做减速运动，在t2时刻以较小速度v2着地。

他的速度图象如图所示。

下列判断正确的是（）A．0～t2时间内，空降兵处于完全失重状态理科综合第3页（共16页）B．t1～t2时间内，空降兵处于失重状态C．t1～t2时间内，平均速度D．t1～t2时间内，平均速度16．甲、乙两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,它们的质量分别为m甲、m乙，轨道半径分别为r甲、r乙。

若已知m甲＝2m乙、r甲＝4r乙，对两颗卫星的周期、角速度、线速度和加速度的大小关系，下列说法中正确的是（）A．周期关系：T甲＝4T乙B．角速度关系：8ω甲＝ω乙C．线速度大小关系：2v甲＝v乙D．加速度大小关系：4a甲＝a乙17．如图所示，在真空中A、B两点分别放置等量的正点电荷，在A、B两点间取一个矩形路径abcd，该矩形路径关于A、B两点连线及连线的中垂线均对称。

一、本题共13小题，每小题3分，共39分。

在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。

1．核反应方程n He H H 10423121+→+，在该核反应中将：A ． 吸收能量 质量增加B 。

吸收能量 质量亏损C 。

放出能量 质量亏损D 。

放出能量 质量增加 2．关于光的以下说法中正确的是 A ． 光电效应现象说明光是电磁波 B ． 杨氏双缝干涉实验说明光波是横波 C ． “泊松斑”说明光波是纵波 D ． 光的偏振现象说明光波是横波3．如图所示，1、2、3、4为波尔理论中氢原子最低的四个能级，当处于n =4能量状态的氢原子向较低能级跃迁时，发出的光子的能量有：① 13.6eV ②12.09 eV ③10.2 eV ④3.4 eV A ．①② B 。

②③ C 。

③④ D 。

①④123 4 ∞ n－13.6－3.4－1.51 －0.85 0E /eV4．卢瑟福通过α粒子散射实验，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构。

如图所示的平面示意图中的①表示α粒子运动的可能轨迹，则以下关于α粒子沿这条轨迹运动的过程中的说法正确的是：A．α粒子的速度不断减小B．α粒子的动能不断增大C．α粒子的电势能先减小后增大D．α粒子的电势能先增大后减小原子核①5．如图所示，一条光线从空气垂直射到直角玻璃三棱镜的界面AB 上，棱镜材料的折射率为1.414，这条光线从BC 边射出棱镜后的光线与界面BC 的夹角为 BA. 30ºB. 45º60 º D. 90 º6．质子和一价钠离子分别垂直进入一匀强磁场中做匀速圆周运动。

如果它们的圆周运动的半径恰好相等，则说明它们的（教材中） A ．质量相等 B 。

速率相等 C 。

动量的大小相等D 。

动能相等7．设在地球上和在x 天体上以相同的初速度竖直上抛一个物体的最大高度之比为k 。

且已知地球和x 天体的半径之比也为k ，则地球与此天体的质量之比为：A ． 1B 。

2021年河北省保定市曲堤中学高三物理上学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1. 图中L是凸透镜，OO′是它的主轴，AB是垂直于主轴的光源，P是垂直于主轴的光屏，当两者到透镜的距离相等时，在光屏上得到清晰的像，如将AB向右移动任意一段距离后，再移动P，则在P上A.总能得到缩小的像B.总能得到较大的像C.可能得到放大的像，也可能得到缩小的像D.可能得到放大的像，也可能得不到像参考答案：答案：D2. （多选题）质量为M的木块静止在水平面上,一颗质量为m的子弹，以水平速度击中木块并留在其中,木块滑行距离S后，子弹与木块以共同速度运动，此过程中子弹和木块的平均作用力为大小为f，子弹射入木块的深度为Ｄ。

若子弹射入木块的时间极短，下列说法中正确的是 ( )A. 子弹对木块做的功大小为f(S＋Ｄ)B. 子弹对木块做的功大小为fSC. 若水平面光滑,当M＜m时,则S＞D,当M＞m时则有S＜DD. 不论水平面是否光滑,速度、质量大小关系如何,均是S＜D参考答案：BDA、B、子弹对木块做的功大小为：，A错误；B正确；C、D、子弹打击木块过程，动量守恒，则，再利用动能定理，对子弹：；对木块：，联立求解得：，可见，C错误；D正确；故选BD。

3. （单选）关于运动和力，下列陈述正确的是( )A利略首先将物体之间的相互作用抽象为“力”B利略的“理想斜面实验”说明力是保持物体运动的主要原因C.体质量越大，则物体抵抗运动状态变化的本领就越大D．牛顿第一定律是对事实进行分析的产物，可用实验直接验证参考答案：C4. 在粗糙的水平桌面上叠放着木块P和Q，用水平力F推Q，使P、Q两木块一起沿水平桌面匀加速滑动，如图所示，以下说法中正确的是：（）A．P受二个力，Q受四个力B．P受四个力，Q受六个力C．P受二个力，Q受五个力D．P受三个力，Q受六个力参考答案：答案：D5. （单选）对于一定质量的气体，忽略分子间的相互作用力。

2021年高三上学期期末练习物理试题含解析一、本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．把你认为正确的答案填涂在答题纸上．1．在真空中有两个固定的点电荷，它们之间的静电力大小为F．现保持它们之间的距离不变，而使它们的电荷量都变为原来的2倍，则它们之间的静电力大小为（）垂直．解答：解：A、电场强度的定义式E=适用于任何电场．故A正确；B、根据电场强度方向的规定：电场中某点电场强度的方向与在该点的带正电的检验电荷所受电场力的方向相同．故B正确；C、磁感应强度公式B=是定义式，磁感应强度的大小与方向由磁场本身决定，与放入磁场中的通电导线所受安培力F无关，与通电导线中的电流I和导线长度L的乘积无关．故C错误；D、根据左手定则，磁感应强度的方向与置于该处的通电导线所受的安培力方向垂直．故D错误．故选：AB点评：本题考查对电场强度与磁感应强度两公式的理解能力，首先要理解公式中各个量的含义，其次要理解公式的适用条件，注意比值定义法的含义，同时知道电荷有正负之分．3．（3分）在如图所示电路中，电压表、电流表均为理想电表，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在滑动变阻器R1的滑片P向右端滑动的过程中（）A．电压表的示数减小B．电压表的示数增大C．电流表的示数减小D．电流表的示数增大考点：闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：由电路图看出：R2与R1并联后与R3串联，电压表测路端电压；由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化及路端电压的变化，再分析局部电路可得出电流表中示数的变化．解答：解：当滑片右移时，滑动变阻器接入电阻增大，则外电路总电阻增大，电路中总电流减小，电源的内电压减小，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压增大，故电压表示数增大；由欧姆定律可知，R3上的分压减小，而路端电压减小，故并联部分的电压增大，则电流表示数增大，故BD正确，AC错误；故选：BD．点评：分析闭合电路的欧姆定律的动态分析的题目时，一般要按先外电路、再内电路、后外电路的思路进行分析；重点分析电路中的路端电压、总电流及部分电路的电流及电压变化．4．（3分）如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置．设两极板的正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ，平行板电容器的电容为C．实验中极板所带电荷量可视为不变，则下列关于实验的分析正确的是（）A．保持d不变，减小S，则C变小，θ变大B．保持d不变，减小S，则C变大，θ变大C．保持S不变，增大d，则C变小，θ变大D．保持S不变，增大d，则C变大，θ变大考点：电容器的动态分析．分析：静电计测定电容器极板间的电势差，电势差越大，指针的偏角θ越大．根据电容的决定式C=分析极板间距离、正对面积变化时电容的变化情况，由于极板所带电荷量不变，再由电容的定义式C=分析板间电势差的变化，即可再确定静电计指针的偏角变化情况．解答：解：AB、根据电容的决定式C=得知，当保持d不变，减小S，则C变小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式C=分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大．故A正确，B错误．CD、根据电容的决定式C=得知，保持S不变，增大d，则C变小，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式C=分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角θ变大，故C正确，D错误．故选：AC．点评：本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是掌握电容的两个公式：电容的决定式C=和定义式C=．5．（3分）如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，一个带正电的粒子仅在电场力的作用下沿这条电场线由a运动到c的过程中，其动能增加．已知a、b间距离等于b、c间距离，用φa、φb、φc分别表示a、b、c三点的电势，用E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的场强大小．根据上述条件所做出的下列判断中一定正确的是（）A．E a=E b=E c B．E a＞E b＞E c C．φa﹣φb=φb﹣φc D．φa＞φb＞φc考点：电场线．分析：电场线的疏密表示场强的相对大小，一条电场线不能反映电场线的疏密．顺着电场线电势逐渐降低．根据公式U=Ed定性分析电势差的关系．解答：解：AB、电场线的疏密表示场强的相对大小，一条电场线不能确定电场线的疏密，故无法知道电场强度的大小关系．故A、B错误．C、由于E的大小不确定，由公式U=Ed不分析电势差的大小，故C错误．D、顺着电场线电势一定逐渐降低，则φa＞φb＞φc．故D正确．故选：D．点评：解决本题的关键要掌握电场线的两个物理意义：疏密表示场强的大小，方向表示电势的高低．6．（3分）如图甲所示，一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中，且线圈平面与磁场垂直．设垂直纸面向里为磁感应强度B的正方向，磁感应强度B随时间而变化的情况如图乙所示，图甲中线圈上的箭头的方向为感应电流i的正方向．则在下图中给出的线圈中感应电流i随时间而变化的图象可能的是（）A．B．C．D．考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律．专题：电磁感应与图像结合．分析：线圈中因磁通量发生变化，才导致线圈产生感应电动势，从而形成感应电流．由楞次定律，结合磁场的变化及磁通量的变化，即可推断电流的变化情况，并根据法拉第电磁感应定律来确定感应电流的大小变化．解答：解：设垂直纸面向里的磁感应强度方向为正，线圈中顺时针方向的感应电流为正，由乙可知：线圈中在前0.5s内磁场增加，则根据楞次定律可得：逆时针方向的感应电流，即为负值．在前0.5s到1s内，若磁场方向垂直向里（正方向）时，且磁场减小的；根据楞次定律可知，感应电流的方向顺时针方向，即为正值．再根据法拉第电磁感应定律，则有感应电动势恒定，则感应电流也恒定，综上所述，故C正确，ABD错误；故选：C．点评：考查法拉第电磁感应定律与楞次定律的应用，注意磁场的正负与感应的正负，是解题的关键．7．（3分）如图甲所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为55：6，其原线圈两端接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈通过电流表与负载电阻R=48Ω相连．若交流电压表和交流电流表都是理想电表，则下列说法中正确的是（）A．变压器输入电压的最大值是220VB．若电流表的示数为0.50A，变压器的输入功率是12WC．原线圈输入的正弦交变电流的频率是50HzD．电压表的示数是24V考点：变压器的构造和原理．专题：交流电专题．分析：由图乙可知交流电压最大值U m=220V，周期T=0.02s，可由周期求出角速度的值，则可得交流电压u的表达式U=220sin100πtV、由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比，Rt处温度升高时，阻值减小，根据负载电阻的变化，可知电流．解答：解：A、由图乙可知交流电压最大值U m=220V，故A错误；B、理想变压器原、副线圈匝数之比为55：6，电阻R的电压为V，电压表的示数是24V．电阻为48Ω，所以流过电阻中的电流为0.5A，变压器的输入功率是：W．故B正确，D 错误；C、由图乙可知交流电周期T=0.02s，可由周期求出正弦交变电流的频率是50Hz，故C正确．故选：BC点评：根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键．8．（3分）如图所示，A l和A2是两个规格完全相同的灯泡，A l与自感线圈L串联后接到电路中，A2与可变电阻串联后接到电路中．先闭合开关S，缓慢调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，再调节电阻R1，使两个灯泡都正常发光，然后断开开关S．对于这个电路，下列说法中正确的是（）A．再闭合开关S时，A2先亮，A l后亮B．再闭合开关S时，A l和A2同时亮C．再闭合开关S，待电路稳定后，重新断开开关S，A2立刻熄灭，A1过一会儿熄灭D．再闭合开关S，待电路稳定后，重新断开开关S，A l和A2都要过一会儿才熄灭考点：自感现象和自感系数．分析：闭合开关S时，滑动变阻器R不产生感应电动势，灯泡2立刻正常发光，线圈的电流增大，产生自感电动势，根据楞次定律判断电流如何变化，分析灯泡亮度如何变化．再断开开关S，线圈中电流减小，产生自感电动势，再由楞次定律判断电流如何变化．解答：解：A、再次闭合开关S时，滑动变阻器R不产生感应电动势，灯泡A2立刻正常发光，线圈的电流增大，产生自感电动势，根据楞次定律得知，感应电动势阻碍电流的增大，使得电流逐渐增大，A l灯逐渐亮起来．故A正确，B错误；C、再闭合开关S，待电路稳定后，重新断开开关S，A l和A2与L、R构成一个闭合回路，由于自感，A l和A2都要过一会儿才熄灭．故C错误，D正确．故选：AD点评：当通过线圈的电流变化时，线圈会产生自感电动势，阻碍电流的变化，自感现象是一种特殊的电磁感应现象，遵守楞次定律．9．（3分）如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷分别固定在A、B两点，O为AB连线的中点，MN为AB的垂直平分线．在MN之间的C点由静止释放一个带负电的小球（可视为质点），若不计空气阻力，则（）A．小球从C点沿直线MN向N端运动，先做匀加速运动，后做匀减速运动B．小球从C点运动至距离该点最远位置的过程中，其所经过各点的先电势先降低后升高C．小球从C点运动至距离该点最远位置的过程中，其电势能先减小后增大D．若在两个小球运动过程中，两个点电荷所带电荷量同时等量地缓慢增大，则小球往复运动过程中的振幅将不断增大考点：电场线．分析：本题要根据等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性，分析试探电荷的受力情况，分析其运动情况，电场力做功情况，判断电势能的变化情况．解答：解：A、等量正点电荷的电场是非匀强电场，小球从C点沿直线MN向N端运动，电场强度是变化的，所受的电场力是变化的，故先做变加速运动，后做变减速运动，故A 错误．B、MO段电场线方向向上，ON段电场线方向向下，则小球从C点运动至距离该点最远位置的过程中，电势先升高后降低．故B错误．C、小球从C点运动至距离该点最远位置的过程中，电场力先做正功后做负功，其电势能先减小后增大，故C正确．D、伴随两个点电荷电荷量的增加，由于对小球在同一位置的电场力变大，减速的距离减小，故振幅变小，故D错误．故选：C．点评：本题考查的就是点电荷的电场的分布及特点，这要求同学对于基本的几种电场的情况要了解，本题看的就是学生的基本知识的掌握情况．10．（3分）回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展．回旋加速器的原理如图所示，D1和D2是两个正对的中空半圆金属盒，它们的半径均为R，且分别接在电压一定的交流电源两端，可在两金属盒之间的狭缝处形成变化的加速电场，两金属盒处于与盒面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场中．A点处的粒子源能不断产生带电粒子，它们在两盒之间被电场加速后在金属盒内的磁场中做匀速圆周运动．调节交流电源的频率，使得每当带电粒子运动到两金属盒之间的狭缝边缘时恰好改变加速电场的方向，从而保证带电粒子能在两金属盒之间狭缝处总被加速，且最终都能沿位于D2盒边缘的C口射出．该回旋加速器可将原来静止的α粒子（氦的原子核）加速到最大速率v，使它获得的最大动能为E k．若带电粒子在A点的初速度、所受重力、通过狭缝的时间及C口的口径大小均可忽略不计，且不考虑相对论效应，则用该回旋加速器（）A．能使原来静止的质子获得的最大速率为vB．能使原来静止的质子获得的动能为E kC．加速质子的交流电场频率与加速α粒子的交流电场频率之比为1：1D．加速质子的总次数与加速α粒子总次数之比为2：1考点：质谱仪和回旋加速器的工作原理．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：带电粒子在回旋加速器中，靠电场加速，磁场偏转，通过带电粒子在磁场中运动半径公式得出带电粒子射出时的速度，看与什么因素有关．解答：解：AB、设D形盒的半径为R．根据qvB=m，解得粒子获得的最大v=，B、R相同，v与比荷成正比．由于质子的比荷是α粒子的2倍，则质子获得的最大速率为2v．带电粒子获得的最大动能E K=mv2=，不改变B和R，该回旋加速器加速α粒子获得的最大动能等于加速质子的最大动能，故A、B错误；C、交变电场的周期与带电粒子运动的周期相等，带电粒子在匀强磁场中运动的周期T=，频率f==与比荷成正比，所以加速质子的交流电场频率与加速α粒子的交流电场频率之比为2：1，故C错误；D、设加速电压为U，加速次数为n，则E K=nqU，n=，E K和U相等，则加速质子的总次数与加速α粒子总次数之比为2：1，故D正确．故选：D．点评：解决本题的关键知道回旋加速器运用电场加速，磁场偏转来加速带电粒子，但要注意粒子射出的动能与加速电压无关，与磁感应强度的大小有关．二、本题共2小题，共15分．11．（6分）指针式多用电表是电路测量的常用工具．现用多用电表测量一个定值电阻的阻值（阻值约为一百多欧姆）．（1）将红、黑表笔分别插入“+”、“﹣”插孔，接下来必要的操作步骤和正确的顺序是①⑤③④．（请将必要步骤前的序号按正确的顺序写出）①将选择开关旋转“×10”的位置；②将选择开关旋转“×100”的位置；③用两支表笔的金属部分分别接触电阻的两条引线；④根据指针所指刻度和选择开关的位置，读出电阻的阻值；⑤将两支表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”使指针指向“0Ω”．（2）若正确测量时指针所指刻度如图10所示，则这个电阻阻值的测量值是130Ω．（3）在使用多用电表测量电阻时，若双手捏住红、黑表笔金属部分，则测量结果将偏小．（选填“偏大”或“偏小”）考点：用多用电表测电阻．专题：实验题．分析：使用多用电表测电阻时，先选择合适的挡位，然后进行欧姆调零，最后测电阻，欧姆表指针示数与倍率的乘积是欧姆表的示数．解答：解：（1）待测电阻阻值约为一百多欧姆，用欧姆表测电阻，将选择开关旋转“×10”的位置，然后进行欧姆调零，具体操作是：将红黑表笔短接，调节调零旋钮调零，使指针指在右侧零刻度线处；再测出电阻阻值，因此合理是实验步骤为：①⑤③④．（2）由图示表盘可知，待测电阻阻值为：13×10=130Ω；（3）由于人体是导体，在使用多用电表测量电阻时，若双手捏住红、黑表笔金属部分，测量的是导体与人的并联电阻，电阻越并越小，因此，测量结果将偏小．故答案为：（1）①⑤③④；（2）130；（3）偏小．点评：本题考查了应用欧姆表测电阻，使用欧姆表测电阻时，应使指针指在表盘中央刻度线附近；换挡后要进行欧姆调零；欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数．12．（9分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率为0.5W，此外还有以下器材可供选择：A．直流电源3V（内阻不计）B．直流电流表0～300mA（内阻约为5Ω）C．直流电流表0～3A（内阻约为0.1Ω）D．直流电压表0～3V（内阻约为3kΩ）E．滑动变阻器100Ω，0.5AF．滑动变阻器10Ω，2AG．导线和开关实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．（1）实验中电流表应选用B，滑动变阻器应选用F；（均填写仪器前的字母）（2）在图1所示的虚线框中画出符合要求的实验电路图（虚线框中已将所需的滑动变阻器画出，请补齐电路的其他部分，要求滑片P向b端滑动时，灯泡变亮）；（3）根据实验数据，画出的小灯泡I﹣U图线如图2所示．由此可知，当电压为0.5V时，小灯泡的灯丝电阻是 5.0Ω；（4）根据实验测量结果可以绘制小灯泡的电功率P随其两端电压U或电压的平方U2变化的图象，在图3中所给出的甲、乙、丙、丁图象中可能正确的是甲、丙．（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）考点：描绘小电珠的伏安特性曲线．专题：实验题．分析：（1）由灯泡的额定电流即可选择电流表；根据实验要求明确电路接法，则可选择滑动变阻器；（2）根据实验要求明确接法的选择，则可得出原理图；（3）图中坐标表示灯泡的电流值及电压值；由欧姆定律可求得电阻．（4）根据功率公式可得出正确的图象．解答：解：（1）灯泡的额定电流I===200mA；故电流表选择B；因本实验只能接用分压接法，故滑动变阻器选择小电阻F；（2）根据实验要求可知，滑动变阻器采用分压接法，并且测量电路应与滑动变阻器的左半部分并联；电流表采用外接法；原理图如下；（3）由画出的伏安特性曲线可知，U=0.5V时，电流I=0.10A，则对应的电阻R===5Ω；（4）由P=可知，P与U为二次函数关系，图象开口向上；故甲正确；P与U2，在R不变时为正比例关系，由于R随电压的增大而减小；故丙图正确；故答案为：（1）B；F（2）如答图所示；（3）5.0；（4）甲、丙点评：本题考查测量小灯泡的伏安特性曲线的实验，要注意正确得出实验对应的接法和原理，并能根据图象进行正确的受力分析．三、本题包括6小题，共55分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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．13．（8分）如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l=0.20m的绝缘轻线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时轻线与竖直方向的夹角为θ=37°．现将小球拉至位置A，使轻线水平张紧后由静止释放．g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求：（1）小球所受电场力的大小；（2）小球通过最低点C时的速度大小；（3）小球通过最低点C时轻线对小球的拉力大小．考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系．专题：电场力与电势的性质专题．分析：（1）小球在B点处于静止状态，对小球进行受力分析，根据平衡条件即可求解；（2）对小球从A点运动到C点的过程中运用动能定理即可解题；（3）在C点，小球受重力和细线的合力提供向心力，根据向心力公式即可求解．解答：解：（1）小球受重力mg、电场力F和拉力T，其静止时受力如答图2所示．根据共点力平衡条件有：F=mgtan37°=0.75N（2）设小球到达最低点时的速度为v，小球从水平位置运动到最低点的过程中，根据动能定理有：mgl﹣Fl=mv2解得：v==1.0m/s（3）设小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小为T′．根据牛顿第二定律有：T′﹣mg=解得：T′=1.5N答：（1）电场力的大小为0.75N，方向水平向右；（2）小球运动通过最低点C时的速度大小为1m/s；（3）小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小为1.5N．点评：本题主要考查了动能定理及向心力公式的直接应用，难度适中．14．（8分）如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，且接触良好，整套装置处于匀强磁场中．金属杆ab中通有大小为I的电流．已知重力加速度为g．（1）若匀强磁场方向垂直斜面向下，且不计金属杆ab和导轨之间的摩擦，金属杆ab静止在轨道上，求磁感应强度的大小；（2）若金属杆ab静止在轨道上面，且对轨道的压力恰好为零．试说明磁感应强度大小和方向应满足什么条件；（3）若匀强磁场方向垂直斜面向下，金属杆ab与导轨之间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．欲使金属杆ab静止，则磁感应强度的最大值是多大．考点：安培力．分析：（1）根据共点力平衡即可求得磁场强度；（2）根据共点力平衡即可求得；（3）根据安培定则可知安培力沿导轨平面向上，当金属杆ab受到的静摩擦力沿斜面向下，且为最大值时，磁感应强度值达到最大解答：解：（1）设磁感应强度为B1．根据安培定则可知安培力沿导轨平面向上，金属杆ab受力如答图3．根据平衡条件对金属杆ab有：B1IL=mgsinθ解得：（2）金属杆ab对导轨压力为零，则金属杆ab只受重力和安培力．根据平衡条件对金属杆ab有：B2IL=mg解得：根据安培定则可知磁场方向垂直金属杆ab水平向右．（3）根据安培定则可知安培力沿导轨平面向上，当金属杆ab受到的静摩擦力沿斜面向下，且为最大值时，磁感应强度值达到最大，设为B3．金属杆ab受力如答图4．根据平衡条件对金属杆ab有：B3IL=mgsinθ+μmgcosθ解得：答：（1）磁感应强度的大小为；（2）若金属杆ab静止在轨道上面，且对轨道的压力恰好为零．试说明磁感应强度大小为，方向应满足垂直金属杆ab水平向右；（3）磁感应强度的最大值是．点评：本题主要考查了在安培力作用下的共点力平衡，抓住受力分析是关键15．（9分）如图所示为一交流发电机的原理示意图，其中矩形线圈abcd的边长ab=cd=50cm，bc=ad=20cm，匝数n=100，线圈的总电阻r=0.20Ω，线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OOˊ匀速转动，角速度ω=100πrad/s．线圈两端通过电刷E、F与阻值R=4.8Ω的定值电阻连接．计算时π取3．（1）从线圈经过中性面开始计时，写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式；（2）求此发电机在上述工作状态下的输出功率；（3）求从线圈经过中性面开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量．考点：闭合电路的欧姆定律；法拉第电磁感应定律；交流发电机及其产生正弦式电流的原理．专题：交流电专题．分析：（1）根据公式E m=nBSω求解电动势的最大值；然后根据e=E m sinωt求解电动势的瞬时值（2）先根据欧姆定律求解电流的最大值，然后根据i=I m sinωt求解电流的瞬时值；（3）先I=求解有效值，然后根据U=IR求解电压的有效值．解答：解：（1）线圈产生感应电动势的最大值E m=nBωab×bc解得：E m=150V感应电动势随时间变化的表达式e=E m sinωt=150sin100πt（2）线圈中感应电动势的有效值电流的有效值A交流发电机的输出功率即为电阻R的热功率P=I2R=21.22×4.8=2.16×103W（3）根据法拉第电磁感应定律有：根据欧姆定律得：又：联立解得：q=0.10C答：（1）从线圈经过中性面开始计时，线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式为e=150sin100πt；（2）此发电机在上述工作状态下的输出功率是2.16×103W；（3）从线圈经过中性面开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量是0.10C．点评：本题关键是要能够区分交流的有效值、瞬时值、最大值和平均值，求解电表读数用有效值，求解电量用平均值．16．（10分）汤姆孙用来测定电子的比荷（电子的电荷量与质量之比）的实验装置如图所示，真空管内的阴极K发出的电子经加速电压加速后，穿过A′中心的小孔沿中心线O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P′间的区域，极板间距为d．当P和P′极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；当P和P′极板间加上偏转电压U后，亮点偏离到O′点；此时，在P和P′间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点．不计电子的初速度、所受重力和电子间的相互作用．（1）求电子经加速电场加速后的速度大小；（2）若加速电压值为U0，求电子的比荷；（3）若不知道加速电压值，但已知P和P′极板水平方向的长度为L1，它们的右端到荧光屏中心O点的水平距离为L2，O′与O点的竖直距离为h，（O′与O点水平距离可忽略不计），求电子的比荷．考点：带电粒子在混合场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．专题：带电粒子在复合场中的运动专题．分析：（1）当电子受到电场力与洛伦兹力平衡时，做匀速直线运动，因此由电压、磁感应强度可求出运动速度．（2）电子在电场中做类平抛运动，将运动分解成沿电场强度方向与垂直电场强度方向，然后由运动学公式求解．电子离开电场后，做匀速直线运动，从而可以求出偏转距离的表达式，变型得到电子的荷质比表达式．（3）根据运动学公式，结合牛顿第二定律，及几何关系，即可求解．解答：解：（1）设电子经过加速电场加速后速度大小为v．。

2021年高三理综（物理部分）上学期期末考试试题二、选择题：本题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，14、15、16、17、18题只有一个选项是正确的，19、20、21题有多个选项是正确的，（全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得O分）14．如图是甲、乙两物体做直线运动的v­t图象。

下列表述正确的是（）A．乙做匀加速直线运动B．甲与乙的运动方向相反C．甲和乙的加速度方向相同D．甲的加速度比乙的小15．下列四个电场中，a、b两点电场强度与电势均相同的是A．以正点电荷为圆心的圆周上的两点B．负点电荷电场中同一电场线上的两点C．与匀强电场电场线垂直的直线上的两点D．等量异号点电荷连线中垂线上的两点16．有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所示．如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是（）．A．木块所受的合外力为零B．因木块所受的力都不对其做功，所以合外力做的功为零C．重力和摩擦力的合力为零D．重力和摩擦力的合力做的功为零17．如图所示，倾角为，重为80N的斜面体静止在水平面上．一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，杆的另一端固定一个重为2N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是( )A．斜面有向左运动的趋势B．地面对斜面的支持力为80NC．小球对弹性轻杆的作用力为2N，方向竖直向下D．弹性轻杆对小球的作用力为2N，方向垂直斜面向上Taa-a0T/2T2Tt18．关于地球同步通讯卫星，下述说法正确的是：（）A．同步通讯卫星上的物体处于超重状态B．地球同步通讯卫星的轨道是唯一的（赤道上方一定高度处）C．它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间D．它可以通过北京的正上方19．如图是荷质比相同的a、b两粒子从O点垂直匀强磁场进入正方形区域的运动轨迹，则（）A．a的质量比b的质量大B．a带正电荷、b带负电荷C．a在磁场中的运动速率比b的大D．a在磁场中的运动时间比b的短20．如图所示，实线为某电场的电场线，虚线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹， a、b为轨迹上两点，则（）aEbA．在a、b点的加速度 a a<a b B．在a、b点的电势φa<φbC．在a、b点的速度v a>v b D．在a、b点的电势能E pa>E pb21．如图所示，在绝缘的斜面上方存在着沿水平向右的匀强电场，一带电金属块由静止开始沿斜面滑到底端，已知在金属块下滑的过程中动能增加了0.7J，金属块克服摩擦力做功0.3J，重力做功1.2J，则以下判断正确的是A．金属块带正电荷B．电场力做功0.2JC．金属块的机械能减少0.5JD．金属块的电势能增加0.2J第Ⅱ卷三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。

2021年高三上学期期末考试物理试卷含答案一、本题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的4个选项中，1～6小题只有一个选项是正确的，7～10小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得0分。

1．下列叙述正确的是（）A．库仑提出了用电场线描述电场的方法B．安培由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象的本质C．牛顿发现了万有引力定律，并第一次在实验室里利用放大的思想方法测出了万有引力常量D．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如场强，电容，加速度都是采用比值法定义的2．一枚火箭由地面竖直向上发射，其v-t图像如图所示，则（）A．火箭在t2～t3时间内向下运动B．火箭运动过程中的最大加速度大小为C．火箭上升阶段的平均速度大小为D．火箭能上升的最大高度为4v1t13．极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道）。

如图所示，若某极地卫星从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方，所用时间为t，已知地球半径为R（地球可看做球体），地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，由以上条件可知（）A．卫星运行的角速度为B．地球的质量为C．卫星运行的线速度为D．卫星距地面的高度4．某个由导电介质制成的电阻截面如图所示。

导电介质的电阻率为ρ、制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状（图中阴影部分），半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极。

设该电阻的阻值为R。

下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。

根据你的判断，R 的合理表达式应为（ ） A ．R= B ．R= C ．R= D ．R=5．如图所示，竖直面内有一个半圆形轨道，AB 为水平直径，O 为圆心，将一些半径远小于轨道半径的小球从A 点以不同的初速度沿直径水平向右抛出，若不计空气阻力，在小球从抛出到碰到轨道这个过程中。