2021届高三第一次调研考试 物理试题 含答案

2021 届高三第一次调研考试 物理试题 一、单项选择题（8 小题，每题 4 分，共 32 分，只有一个选项正确） 1.与原子核内部变化有关的现象是（ ） A.天然放射现象 B.光电效应现象 C.电离现象 D. 粒子散射现象 2.某人骑自行车沿平直坡道向下滑行，其车把上挂有一只盛有半杯水的水杯，若滑行过程中悬绳始终竖直， 如图，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ） A.自行车一定做匀加速运动 B.坡道对自行车的作用力垂直坡面向上 C.杯内水面与坡面平行 D.水杯及水整体的重心一定在悬绳正下方 3.系一重物的气球，以 的速度匀速上升，离地 时绳断了。则重物脱离气球后离地面的最大高度是 （不计空气阻力 ）（ ） A B. C D 4.同一水平线上相距 的两位置沿相同方向水平抛出两小球甲和乙，两球在空中相遇，运动轨迹如图所示。 不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A.甲球要先抛出才能相遇 α 4m/s 9m 2g 10m/s= 0.8m 9m 9.8m 10m L B.甲、乙两球必须同时抛出才能相遇 C.从抛出到相遇过程中，甲球运动的时间更长 D.两球相遇时乙球加速度更大 5.一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系质量 的重物，重物静止于地面 上，有一质量 的猴子，从绳子的另一端沿绳向上爬，如图所示，不计滑轮与绳子间的摩擦，在重 物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度为（ 取 ）（ ） A. B. C. D. 6.由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为 和 ，其间距离为 时，它们之间相互作 用力的大小为 ，式中 为静电力常量。若用国际单位制表示， 的单位应为（ ） A. B. C. D. 7.将质量为 的模型火箭点火升空， 燃烧的燃气以大小为 的速度从火箭喷口在很短时间 内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）（ ） A. B. C. D. 8.如图为一水平放置的平行板电容器，它两极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的 影响可忽略不计）。小孔正上方 点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并恰好 在下极板处（未与极板接触）返回。若只稍微改变下极板的位置，则关于从 点开始下落的相同粒子，以 下说法正确的是（ ） 15KgM = 10Kgm = g 210m/s 220m/s 215m/s 210m/s 25m/s 1q 2q r 1 2 2 q qF k r = k k 2 2N m / kg⋅ 2 2kg m / C⋅ 3 2 2kg m S C− −⋅ ⋅ ⋅ 2 2N m / A⋅ 1.00kg 50g 600m/s 30kg m/s⋅ 25.7 10 kg m/s× ⋅ 26.0 10 kg m/s× ⋅ 26.3 10 kg m/s× ⋅ P P A.将下极板向上移动一些，粒子一定打在下极板上 B.将下极板向下移动一些，粒子一定打在下极板上 C.无论下极板上移或者下移一些，粒子一定恰好在下极板处返回 D.无论下极板上移或者下移一些，粒子一定在下极板上方返回 二、多项选择题（每题有多个选项是正确的，全对得 4 分，选不全得 2 分，错一项或不填得 0 分。本大题 共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分） 9.如图所示，火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速 圆周运动。下列说法中正确的是（ ） A.各小行星绕太阳运动的周期大于一年 B.小行星带内侧行星的加速度小于外侧行星的加速度 C.小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均小于地球公转的线速度 D.与太阳距离相等的每一颗小行星，受到太阳的引力大小都相等 10.如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻 ，金属棒 与两导轨垂直并保持良 好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小， 始终保持静止，下列说法正确的是（ ） A. 中的感应电流方向由 到 R ab ab ab a b B. 中的感应电流逐渐减小 C. 所受的安培力保持不变 D. 所受的静摩擦力逐渐减小 11.一带负电粒子仅在电场力的作用下，从 轴的原点 由静止开始沿 轴正方向运动，其运动速度 随时 间 的变化关系如图所示，则下列说法正确的是（ ） A.电场为匀强电场 B.带电粒子运动过程中，其机械能守恒 C.粒子从 点开始运动到 时刻过程中电势能减少了 D.粒子沿 轴做加速度不断减小的加速运动 12.某发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻 供电， 电路如图所示，理想交流电流表 、理想交流电压表 的读数分别为 、 , 消耗的功率为 。若发电 机线圈的转速变为原来的 2 倍，则（ ） A. 消耗的功率变为 B.电压表 的读数变为 C.电流表 的读数变为 D.通过 的交变电流频率不变 实验题（本大题共 2 小题，共 13 分） 13.（5 分）某同学用图 1 所示的装置研究小车做匀变速直线运动的特点。 （1）实验中，除打点计时器（含交流电源、纸带、复写纸）、小车、平板和重物外，在下面的器材中，必 须使用的是____________（选填选项前的字母）。 A.刻度尺 B.秒表 C 天平 D、弹簧测力计 ab ab ab x O x v t O 1t 2 1 1 2 mv x R A V I U R P R 2P V 2U A 2I R （2）下列实验步骤的正确顺序是____________（用字母填写） A.关闭电源，取下纸带 B.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 C.把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔 D 接通电源后，放开小车 图 1 图 3 图 2 （3）实验中获得的一条纸带如图 2 所示，在纸带上依次取 、 、 、 、 ……若干个计数点，利用 实验数据计算出打点时小车的速度 ，以 为纵坐标， 为横坐标，做出如图 3 所示的 图象。根据图象 求出小车的加速度 ____________ （保留 3 位有效数字） 14.（8 分）在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路。 （1）按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来。 O A B C D v v t v t− α = 2m/s 甲 乙 （2）在如图乙所示的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于____________端 （填“ ”或“ ”）。 （3）如图是根据实验数据作出的 图象，由下图可知，电源的电动势 ____________ ,内阻 ____________ 。（结果均保留 2 位有效数字） （4）实验中误差是由于____________选填“电流表”或“电压表”）的读数比真实值偏____________（选 填“大”或“小”）而引起的。 15.（10 分）1831 年 10 月 28 日，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机（如图甲），它是利用电 磁感应的原理制成的，是人类历史上的第一台发电机。图乙是这个圆盘发电机的示意图圆盘安装在水平的 铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片 、 分别与转动轴和铜盘的边缘接触，使圆盘转动，电 阻 中就有电流通过。 甲 乙 法拉第的圆盘发电机 （1）说明圆盘发电机的原理 （2）圆盘如图示方向以每秒 转转速转动，圆盎半径为 ，圆盘所在处的磁感应强度大小为 ，不计铜盎 电阻，请判断通过电阻 的电流方向和大小。 A B U I− E = V r = Ω C D R n r B R 16.（14 分）如图所示 坐标系，在第二象限内有水平向右的匀强电场，在第一、第四象限内分别存在匀 强磁场，磁感应强度大小相等，方向如图所示。现有一个质量为 、电荷量为 的带电粒子在该平面内 从 轴上的 点，以垂直于 轴的初速度 进入匀强电场，恰好经过 轴上的 点且与 轴成 角射出 电场，再经过一段时间又恰好垂直于 轴进入第四象限的磁场。已知 之间的距离为 （不计粒子的重 力）求 （1） 点到 点的距离； （2）磁感应强度 的大小； （3）带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过 轴的位置到 点距离 17.（15分）如图所示，一段长度为 的水平静止传送带，右侧为与它等高的台面 ，长度为 ， 右边是半径 的光滑半圆轨道 ，物块以 的初速度从传送带 A 点向右运动， 物块与传送带及水平面之间的动摩擦因数均为 ，物体的质量为 ，则（ 取 ） （1）物块达到圆轨道最低点 对轨道的压力值 （2）通过计算判别，物块能否到达圆轨道的最高点 ； （3）若传送带可以顺时针转动，要使物块恰好到达最高点 ，请计算传送带的速度大小。 高三物理参考答案 0x y m q+ x P x 0v y Q y 45° x OP d 0 Q B x O 1 3mL = BC 2 1mL = 0.5mR = CDE 0 2 10m/sv = A 0.25µ = 1kg g 210m/s C E E 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A D C B D C A B AC AD CD BC 13.A（1 分）CBDA（2 分） （2 分） 14.（8 分）（1）如图所示（2 分） （2）B（1 分） （3）1.5（1 分）；1.0（2 分） （4）电流表（1 分），小（1 分） 15.（10 分）（1）铜盘可以看成是由无数根半径为 的铜线组成，铜导线在磁场中做切割磁感线运动产生感 应电动势，在 闭合回路中产生感应电流。（3 分） （2）通过电阻 的电流方向为 ，（2 分） （1 分） （1 分） （1 分） （1 分） 解得： （1 分） 16（14 分）解：（1）设 点的纵坐标为 ，到达 点的水平分速度为 ， 到 受到的恒定的电场力与 初速度方向垂直，则粒子在电场中做类平抛运动，则由类平抛运动的规律可知竖直方向匀速直线运动， （1 分） 水平方向匀加速直线运动的平均速度： ，（1 分） 2 则： （1 分） 根据速度的矢量合成 ，（1 分） 解得： （1 分） 1.44 ~1.46 R CDR R a R b− − 2 nω π= v rω= E BrV= 平 /I E R= 2 /I nBr Rπ= Q h Q xv P Q 0 1h v t= 0 2 xvv += 1 2 xv td = 0 tan 45 xv v = 2h d= （2）粒子运动轨迹如图所示，由几何知识可得，粒子在磁场中的运动半径 （1 分） 由牛顿第二定律得 （2 分） 解得： （1 分） 由（1）可知 （1 分） 联立解得 （1 分） （3）由图可知带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过 轴位置到 点距离 （2 分） 解得： （1 分） 17（15 分）解：（1）物块 到 的过程，由动能定理得 （2 分） 可得 （1 分） 物块在 点时，根据牛顿第二定律得 （1 分） 解得 （1 分） 由牛顿第三定律知，支持力和压力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，故物块达到圆轨道最 低点 对轨道的压力值为 。（1 分） 2 2R d= 2vqvB m R = mvR qB = 0 02cos45 vv v= =  0 2 mvB qd = x 0 3 cos45X R R= +  (6 2 2) 10.5X d d= + = A C ( ) 2 2 1 2 0 1 1 2 2Cmg L L mv mvµ− + = − 20m / sCv = C 2 C N vF mg m R − = 50NNF = C 50N （2）物块到达 点时，最小速度需要满足 （1 分） 所以 （1 分） 从 到 ，因为 （1 分） 所以物块不能到达最高点 。（1 分） （3）物块恰好到达 点，根据动能定理得：物体离开传送带的速度满足 （1 分） 得 （1 分） 如果传送带静止，则物块从 到 过程，由动能定理得： （1 分） 可得： 物块由 减速到 的过程中移动 （1 分） 要使物块恰好到达最高点 ，物块在传送带上先匀减速后匀速，所以传送带顺时针转动的速度大小为 （1 分） E 2 Evmg m R = 5m / sEv gR= = C E 2 21 122 2C Emv mg R mv< + E E 2 2 2 1 12 2 2E Bmg L mg R mV mVµ− ⋅ − ⋅ = − 30m/sBV = A B 2 2 1 1 0 1 1 2 2BmgL mV mVµ− = − 1 5m/s 30m/sBV = < 0V BV ( )2 2 0 1- / 2 2m 3mBS V V a L= = < = E 30m / s