2020-2021学年高三下学期入学考试物理(一)【含答案】

2020-2021学年高三下学期入学考试物理（一）第I 卷（选择题）一、单选题（本大题共6小题，共30.0分）1.如图所示，将直径为d ，电阻为R 的闭合金属环从匀强磁场B 中拉出，这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为（ ）A. 24B d RπB. 2Bd R πC. 2Bd RD. 2Bd Rπ【答案】A 【解析】【详解】金属环的面积：2224d d S ππ==（） 由法拉第电磁感应定律得：BS E t t Φ== 由欧姆定律得，感应电流：EI R=感应电荷量：q =I △t ，解得：24B d q R RπΦ==故A 正确，BCD 错误； 故选A ．【点睛】本题考查了求磁通量的变化量、感应电荷量等问题，应用磁通量的定义式、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流定义式即可正确解题，求感应电荷量时，也可以直接用公式q R∆Φ=计算． 2.带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a 点以初速度0v 进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b 点，如图所示，实线是电场线，关于粒子，下列说法正确的是( )A. 在a 点的加速度大于在b 点的加速度B. 在a 点的电势能小于在b 点的电势能C. 在a 点的速度小于在B 点的速度D. 电场中a 点的电势一定比b 点的电势高 【答案】C 【解析】电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，可知E A ＜E B ，所以a 、b 两点比较，粒子的加速度在b 点时较大，故A 错误；由粒子的运动的轨迹可以知道，粒子受电场力的方向应该指向轨迹的内侧，根据电场力方向与速度方向的夹角得电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，整个过程电场力做正功，电势能减小，即在a 点的电势能大于在b 点的电势能，故B 错误；整个过程电场力做正功，根据动能定理得经b 点时的动能大于经a 点时的动能，所以无论粒子带何种电，经b 点时的速度总比经a 点时的速度大，故C 正确；由于不知道粒子的电性，也不能确定电场线的方向，所以无法确定a 点的电势和b 点的电势大小关系，故D 错误；故选C ．3.静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力.若不计空气阻力，则在整个上升过程中，下列关于物体机械能E 、速度大小v 、重力势能E p 、动能E k 随时间变化的关系中，正确的是A. B.C. D.【答案】D 【解析】【详解】A ．设在恒力作用下的加速度为a ，则机械能增量212E FhF at ==⋅知机械能随时间不是线性增加，撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变，A 错误；B ．在恒力作用下时，物体受力恒定，加速度恒定，撤去外力后，只受重力作用，加速度为g ，恒定，故B 错误；C ．有外力作用时212p E mgh mg at ==⋅随时间变化图像应是开口向上的抛物线，当撤去外力后，物体仍继续上升，重力势能仍继续增大，故C 错误；D ．有外力阶段，做匀加速运动，动能增大2221122k E mv ma t ==无外力阶段，做匀减速运动，动能减小，且2221122k E mv ma t ==都是开口向上的抛物线，故D 正确． 故选D 。

4.在如图所示的U I -图像中，直线I 为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线II 为某一电阻R 的伏安特性曲线。

用该电源与电阻R 组成闭合电路。

由图像判断错误的是A. 电源的电动势为3 V ，内阻为0.5ΩB. 电阻R 的阻值为1ΩC. 电源的效率为80%D. 电源的输出功率为4 W 【答案】C 【解析】【详解】A ．根据闭合电路欧姆定律得：U =E -Ir当I =0时，U =E ，由读出电源的电动势E =3V ，内阻等于图线的斜率大小，则：3Ω0.5Ω6U r I ∆===∆ A 正确；B ．根据图像可知电阻：1ΩUR I== B 正确； C ．电源的效率：2100%=100%=100%=66.7%3P UI P EI η=⨯⨯⨯出总C 错误；D ．两图线的交点表示该电源直接与电阻R 相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U =2V ，电流I =2A ，则电源的输出功率为：P 出=UI =4WD 正确。

故选C 。

5.如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转．则以下说法正确的是（ ）A. 将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大B. 如果改用紫光照射该金属时，电流表无示数C. 将K 极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，电流表的示数一定增大D. 将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片向右移动一些，电流表的读数可能不为零 【答案】D【解析】 【分析】当滑动变阻器向右移动时，正向电压增大，光电子做加速运动，需讨论光电流是否达到饱和，从而判断电流表示数的变化．发生光电效应的条件是当入射光的频率大于金属的极限频率时，会发生光电效应，而光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，当将电源的正负极调换，即加反向电压，则电流表可能没有示数，也可能有示数．【详解】A ．滑动变阻器滑片向右移动，电压虽然增大，但若已达到饱和电流，则电流表的示数可能不变，故A 错误；B ．如果改用紫光照射该金属时，因频率的增加，导致光电子最大初动能增加，则电流表一定有示数，故B 错误；C ．将K 极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，则光电子的最大初动能增加，但单位时间里通过金属表面的光子数没有变化，因而单位时间里从金属表面逸出的光电子也不变，饱和电流不会变化，则电流表的示数不一定增大，故C 错误；D ．电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑片向右移一些，此时的电压仍小于反向截止电压，则电流表仍可能有示数，故D 正确．【点睛】本题考查光电效应基础知识点，难度不大，关键要熟悉教材，牢记并理解这些基础知识点和基本规律，注意饱和电流的含义，及掌握紫光与绿光的频率高低．理解饱和电流与反向截止电压的含义，注意光电子最大初动能与入射光的频率有关．6.如图所示，在光滑的水平面上宽度为L 的区域内，有一竖直向下的匀强磁场．现有一个边长为a （a ＜L ）的正方形闭合线圈以垂直于磁场边界的初速度v 0向右滑动，穿过磁场后速度减为v ，那么当线圈完全处于磁场中时，其速度大小（ ）A. 大于0()2v v + B. 等于0()2v v +C. 小于 0()2v v +D. 以上均有可能 【答案】B 【解析】【详解】对线框进入或穿出磁场过程，设初速度为1v ，末速度为2v ．由动量定理可知：21BIL t mv mv ∆=-又电量q I t =∆，得：()21m v v BLq -=得速度变化量：21BLqv v v m∆=-=由q R∆=φ可知，进入和穿出磁场过程，磁通量的变化量相等，则进入和穿出磁场的两个过程通过导线框横截面积的电量相等，故由上式得知，进入过程导线框的速度变化量等于离开过程导线框的速度变化量．设完全进入磁场中时，线圈的速度大小为v '，则有0v v v v -'='-，解得：02v vv +'=故本题选B 。

【点睛】线框进入和穿出磁场过程，受到安培力作用而做减速运动，根据动量定理和电量q I t =∆分析电量的关系．根据感应电量q R∆=φ，分析可知两个过程线框磁通量变化量大小大小相等，两个过程电量相等．联立就可求出完全进入磁场中时线圈的速度二、多选题（本大题共4小题，共20.0分）7.如图a ，物体在水平恒力F 作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动，在t =1s 时刻撤去恒力F ，物体运动的图象如图b ，重力加速度210m/s g =，则（ ）A. 物体在3s 内位移3m s =B. 恒力F 与摩擦力f 大小之比:3:1F f =C. 物体与地面的动摩擦因数为0.3μ=D. 3s 内恒力做功与克服摩擦力做功之比:3:2F f W W =克【答案】BC 【解析】【详解】A.根据v t -图象与时间轴所围的面积表示位移，可得物体在3s 内的位移：63m 9m 2s ⨯== 故A 错误；B.物体在第1s 内的位移为1161m 3m 2s =⨯⨯=对整个过程，由动能定理得：10Fs fs -=解得:3:1F f =故B 正确；C. 物体在和2s 内位移为262m 6m 2s ⨯== 对后2s 内物体的运动过程，由动能定理得22102mgs mv μ-=-解得0.3μ=故C 正确；D.对整个过程，由动能定理得0F f W W -=克可得:1:1F f W W =克故D 错误。

故选BC 。

8.如图所示,A 为地球同步卫星,B 为运行轨道比A 低的一颗卫星,C 为地球赤道上某一高山山顶上的一个物体,两颗卫星及物体C 的质量都相同,关于它们的线速度、角速度、运行周期和所受到的万有引力的比较,下列关系式正确的是( )A. v B>v A >v CB. A B C ωωω>>C. F B>F A >F CD. T A =T C >T B【答案】AD 【解析】【详解】A.AC 的角速度相等，由：v r ω=可知：C A v v <AB 比较，同为卫星，由万有引力提供向心力，则有：22Mm v G m R R= 解得：GMv R=可知：A B v v <综合分析有：B AC v v v ＞＞故A 正确；B.因为同步卫星想上对地面上的C 静止，所以AC 的角速度相等，AB 比较，同为卫星，由万有引力提供向心力，则有：22MmGm r rω= 解得：3GMr ω=而A 的角速度小于B 的加速度；故：A CB ωωω=<故B 错误；C.由万有引力公式可知：2MmF GR = 即半径越大，万有引力越小；故：A B C F F F ＜＜故C 错误； D.卫星A同步卫星，周期与C 物体周期相等；又万有引力提供向心力，即：222Mm m R R T G π⎛⎫ ⎪⎝⎭= 解得：32R T GMπ= 所以A 的周期大于B 的周期，综合分析有：A CB T T T =>故D 正确．9.如图所示，物体A 、B 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A 、B 的质量分别为2m 、m ，开始时细绳伸直，用手托着物体A 使弹簧处于原长且A 与地面的距离为h ，物体B 静止在地面上，放手后物体A 下落，与地面即将接触时速度大小为v ，此时物体B 对地面恰好无压力，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为g ，则下列说法中正确的是( )A. 物体A 下落过程中，物体A 和弹簧组成的系统机械能守恒B. 弹簧的劲度系数为2mghC. 物体A 着地时的加速度大小为2gD. 物体A 着地时弹簧的弹性势能为212mgh mv - 【答案】AC 【解析】【详解】A 项：由题知道，物体A 下落过程中，B 一直静止不动．对于物体A 和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，则物体A 和弹簧组成的系统机械能守恒，故A 正确；B 项：物体B 对地面的压力恰好为零，故弹簧的拉力为 T =mg ，开始时弹簧处于原长，由胡克定律知：T =kh ，得弹簧的劲度系数为mgk h=，故B 错误； C 项：物体A 着地时，细绳对A 的拉力也等于mg ，对A ，根据牛顿第二定律得 2mg -mg =2ma ，得2ga =，故C 正确；D 项：物体A 与弹簧系统机械能守恒，有：2p 1222mgh E mv =+⨯，所以2P 2E mgh mv =-，故D 错误． 10.如图，两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A 、B ，A 以速度v 1斜向上抛出，B 以速度v 2竖直向上抛出，当A 到达最高点时恰与B 相遇．不计空气阻力，A 、B 质量相等且均可视为质点，重力加速度为g ，以下判断不．正确的是（ ）A. 相遇时A 的速度一定为零B. 相遇时B 的速度一定为零C. A 从抛出到最高点的时间为2v gD. 从抛出到相遇A 、B 动量的变化量相同 【答案】A 【解析】【详解】A 、A 分解为竖直向的匀减速直线运动与水平向的匀速直线运动，相遇时A 达到最高点则其竖直向的速度为0，水平向速度不变，合速度不为0，故A 错误 B 、A 在竖直向的分速度为v y ，则相遇时：22y B 1122v t gt v t gt -=- ，解得v B =v y ，B 的达到最高点，速度为也为0，故B 正确C 、A 与B 到达最高点的时间相等为2v t g，故C 正确． D 、两者受到的外力为重力，时间相同则冲量相同，动量的变化量相同，故D 正确第II 卷（非选择题）三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）11.某同学用如图所示的装置“验证力的平行四边形定则”．在某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图所示．（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N ，图中细绳BO 对O 点的拉力大小为________N ． （2）下列不必要的实验要求是________（请填写选项前对应的字母）． A ．弹簧测力计应在使用前校零B ．用两个弹簧测力计同时拉细绳时，它们的示数之差应尽可能大C ．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O 点静止在同一位置D ．为了验证力的平行四边形定则，应采用作力的图示来表示分力与合力（3）为了提高实验的准确性，减少误差，请您提出合理的解决办法：（至少二条） ①________________________________________； ②________________________________________．【答案】 (1). 3.60 (2). BC (3). 选用弹性小的细绳 (4). 橡皮条、细绳套和弹簧测力计的轴应在同一平面上且与板面平行贴近等 【解析】【详解】（1）弹簧测力计读数，每1N 被分成5格，则1格就等于0.2N ．图指针落在3N 到4N 的第3格处，所以拉力大小为3.6N ；（2）弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零，故A 项需要；对弹簧测力计的示数没有什么要求，故B 不需要；O 的位置可以变动，只需要保证作用效果相同即可，故C 不需要；实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，故D 项需要；故选BC ．（3）①选用弹性小且适当长的细绳；②橡皮条、细绳和测力计的轴应在同一平面上，且与板面平行贴近； 12.某同学利用如图甲所示的电路进行电阻的测量，他选定了以下实验器材：待测电阻x R （阻值约为30Ω）；变阻箱R 0~999Ω（）、电源E 10V （、1Ω）、多用电表、单刀单掷开关1S 和单刀双掷开关2S 、导线。