北京市朝阳区2021届高三上学期期末考试统考物理试题 Word版含解析.doc

1、- 1 - 北京市朝阳区第一学期期末统一考试北京市朝阳区第一学期期末统一考试 高三物理试卷高三物理试卷 一、选择题一、选择题 1. 如图所示，两个水平推力 1 F、 212 ()F FF作用在质量为 m的物块上，物块在水平面上向 右做匀速直线运动，则物块与水平面间的动摩擦因数为（ ） A. 1 F mg B. 2 F mg C. 12 FF mg D. 12 FF mg 【答案】D 【详解】物体向右匀速运动，则受力平衡，则 12 FFmg 解得 12 = FF mg 故选 D。 2. 真空中有两个等量异号点电荷，电量均为 q，相距为 r，设静电力常量为 k，则在两个点电 荷连线中点处，电场强度

2、的大小和方向是（ ） A 2kq/r2，指向正电荷 B. 2kq/r2，指向负电荷 C 8kq/r2，指向正电荷 D. 8kq/r2，指向负电荷 【答案】D - 2 - 【详解】根据点电荷场强公式，正负电荷单独存在时在该点产生的场强大小相等，为： 2 2 4 ( ) 2 kqkq EE r r ；正负电荷单独存在时在该点产生的场强方向也相同，故合场强为 EE+E 2 8kq r ，方向由正电荷指向负电荷；故选 D 【点睛】本题关键是求出各个点电荷单独存在时在两个电荷连线中点产生的场强大小，然后 根据矢量合成的原理进行合成 3. 一小物块从粗糙的斜面底端，以平行于斜面的初速度 0 v沿斜面向上运

3、动，则（ ） A. 斜面的倾角越小，物块上升的高度越大 B. 斜面的倾角越大，物块上升的高度越大 C. 物块的质量越小，上升的高度越大 D. 物块的质量越大，上升的高度越大 【答案】B 【详解】设物体的质量为 m，斜面的倾角为，动摩擦因数为，上升的高度为 h。 根据动能定理得 2 0 1 cos0 sin2 h mghmgmv 则得 2 0 cos 21 sin v h g 可见，越大，h越大，h与物块的质量无关。 故 B 正确，ACD 错误。 故选 B。 4. 甲、乙两个小球，大小相同，由于材料不同，甲球的质量比乙球的质量大。现以相同的初 速度同时将它们竖直上抛，设运动中它们受到的空气阻力大

4、小不变且相等，下列说法中正确 的是（ ） A. 甲球上升的高度比乙球上升的高度大 B. 甲球上升的高度比乙球上升的高度小 C. 甲、乙两球上升的高度相等 - 3 - D. 条件不足，无法比较两球的上升高度 【答案】A 【详解】根据牛顿第二定律得，加速度 mgff ag mm 因为甲球的质量大，则甲球的加速度小，根据 2 0 2 v h a 知，甲球上升的高度比乙球上升的高度大。故 A 正确，BCD错误。 故选 A。 5. 如图所示，金属杆 MN水平固定于线圈上方，杆的两端接有导线。MN与线圈轴线处于同一 竖直平面内，现将四个接线柱 a、b 和 c、d 分别与直流电源的正、负极相接，下列说法中正

5、确 的是（ ） A. MN 将受到平行于纸面竖直向上或向下的安培力 B. 将 a、d 接电源的正极，b、c 接电源的负极，MN将受到垂直于纸面向外的安培力 C. 将 a、d 接电源的负极，b、c 接电源的正极，MN将受到垂直于纸面向外的安培力 D. 将 a、c 接电源的负极，b、d 接电源的正极，MN将受到垂直于纸面向外的安培力 【答案】D 【详解】A根据左手定则可知，MN将受到的安培力垂直于纸面向里或向外，故 A 错误； B将 a、d接电源的正极，b、c 接电源的负极，根据左手定则，由此可判断 MN向里运动， 故 B 错误； C将 a、d接电源的负极，b、c 接电源的正极，由此可判断 MN向

6、里运动，故 C 错误； D将 a、c接电源的负极，b、d 接电源的正极，由此可判断 MN向外运动，故 D 正确。 - 4 - 故选 D。 6. 如图所示，正离子束以正对着荧光屏上的坐标原点 O 的水平速度 0 v先后通过沿竖直方向的 匀强电场 E和匀强磁场 B，最后打在荧光屏的第象限中，则电场 E 和磁场 B 的方向是（ ） A. E 竖直向上，B竖直向上 B. E 竖直向下，B竖直向下 C. E 竖直向上，B竖直向下 D. E 竖直向下，B竖直向上 【答案】D 【详解】由题意及可知，正离子在电场中受力应向下，故电场方向竖直向下，而粒子在磁场 作用下向 x 轴负方向偏转，根据左手定则知，磁场方

7、向竖直向上。 故选 D。 7. 第一次用水平恒力 F 作用在物体 A上，物体由静止开始沿光滑水平面运动，物体的位移为 s 时，物体的动能为 1k E，在这个过程中力 F 对物体做功为 1 W，第二次仍用同样大小的力 F平 行于斜面作用在静止于光滑斜面底端的同一物体 A上，物体沿斜面向上运动，物体在斜面上 的位移为 s时，物体的动能为 2k E，在这个过程中力 F对物体做功为 2 W，下列判断正确的是 （ ） A. 12 WW， 12kk EE B. 12 WW， 12kk EE C. 12 WW， 12kk EE D. 12 WW， 12kk EE 【答案】C 【详解】两种情况下，力 F 和位

8、移 s 均相同，根据 W=Fs 可知 - 5 - 12 WW 第一次由动能定理 11k WE 第二次 22 - k W mghE 则 12kk EE 故选 C。 8. 如图所示，长直导线和矩形线框 abcd在同一平面内，直导线中通过恒定电流，电流方向竖 直向上。现使线框由位置 I向右先加速后减速平动到位置 II，在线框的运动过程中（ ） A. 线框中先产生顺时针方向的感应电流，后产生逆时针方向的感应电流 B. 线框中先产生逆时针方向的感应电流，后产生顺时针方向的感应电流 C. 线框中一直产生顺时针方向的感应电流 D. 线框中一直产生逆时针方向的感应电流 【答案】C 【解析】 【详解】由安培定则

9、，线框所在处的磁场垂直纸面向里，线框向右运动，磁通量减小，由楞 次定律得，线框中一直产生顺时针方向的感应电流，C 正确，ABD 错误。 故选 C。 9. 2003年 10 月 15日我国成功发射“神舟”五号飞船，飞船发射升空后，进入的是距地表面 近地点高度约为 200km、远地点约 343km的椭圆轨道。“神州”五号在椭圆轨道飞行时的速 度（ ） - 6 - A. 总大于第一宇宙速度 B. 总小于第一宇宙速度 C. 在近地点大于第一宇宙速度，在远地点小于第一宇宙速度 D. 近地点小于第一宇宙速度，在远地点大于第一宇宙速度 【答案】C 【详解】过近地点做该轨道的内切圆 1，由于近地点的高度 20

10、0km远小于地球半径，那么在轨 道 1上运行的速度为第一宇宙速度， “神州”五号在椭圆轨道近地点时的速度一定大于第一宇 宙速度；或者，只有大于第一宇宙速度，卫星才能从近地轨道做离心运动变成椭圆轨道，所 以，近地点的速度一定大于第一宇宙速度。 过远地点再做一个该椭圆轨道的外切圆 2，在 2轨道上运行的速度小于第一宇宙速度，“神州” 五号在椭圆轨道远地点时的速度小于在轨道 2 上的速度， 所以“神州”五号在椭圆轨道在远地 点时的速度小于第一宇宙速度，C正确，ABD错误。故选 C 10. 如图所示，a、b是两个用同样金属导线制成的圆环，它们的半径比:1:2 ab rr ，连接两 环的直导线 c、d

11、的电阻忽略不计。现有磁感应强度变化率恒定的变化磁场，第一次将 a 环放 入变化的磁场中，测得 c、d 两导线间的电压为 1 U。第二次将 b 环放入变化的磁场中，测得 c、 d 两导线间的电压为 2 U。两次圆环所在平面均与磁感线垂直，则（ ） A. 12 :1:2UU B. 12 :2:1UU C. 12 :1:4UU D 12 :4:1UU 【答案】A - 7 - 【详解】a 环与 b 环的半径之比为1:2，故周长之比为1:2，根据电阻定律 L R S ，电阻之 比为1:2；c、d 两点间电势差大小为路端电压，为 R UE Rr 磁感应强度变化率恒定的变化磁场，故根据法拉第电磁感应定律公式

12、 B EnS tt 得到两次电动势的大小之比为1:4，故两次的路段电压之比为 12 :1:2 AB UURR 故选 A。 二、非选择题二、非选择题 11. 在用电流场模拟静电场等势线的实验中，电源应选用_，电表应选用_。 （用选项 的字母表示） A6V 的交流电源 B6V的直流电源 C100V的直流电源 D量程是 00.5A，零刻度在刻度盘中央的电流表 E量程是 0300A，零刻度在刻度盘中央的电流表 【答案】 (1). B (2). E 【详解】1在用电流场模拟静电场等势线的实验中，是模拟等量异种电荷的电场，电源应选 用 6V直流电源。 2电流表要求精度高并且能检测正反向电流，应选 E。 1

13、2. 用斜面、小车、砂桶、砝码等器材做验证牛顿第二定律的实验。甲、乙两同学用同一 套装置完成了实验操作，利用测量得到的数据他们在同一坐标系中画了各自的 aF图线。由 图线可以判断甲、乙两同学做实验时哪一个物理量的取值不同_？并比较其大小 _。 - 8 - 【答案】 (1). 两小车的质量不同 (2). 甲小车质量小于乙小于的质量 【详解】12根据 1 aF m 可知，甲、乙两同学做实验时两小车的质量不同，且甲图像斜率 大，则甲小车质量小于乙小于的质量。 13. 一位同学有两个大小相同的金属小球 A、B，已知两小球的质量 mAmB。这位同学想知道 这两个小球的质量之比为多大，但手边没有天平、弹簧

14、秤这样的测量工具。这位同学使用了 图（a）所示的装置，让 A球从斜槽上的某一高度处滚下，重复 10 次，用尽可能小的圆把所有 的小球落点圈在里面，找出小球落点的平均位置，然后，把 B球放在小支柱上，让 A 小球从 原来的高度滚下，使它们发生碰撞，重复十次。用同样的方法标出两小球落点的平均位置。 如图 b 所示，M、P、N 是小球落点的平均位置。O点为斜槽末端重垂线的投影点，O点为被 碰小球停放在支柱上的投影点，O和 O之间的距离等于小球的直径，根据图（b）所给出的 数据得到的两小球质量之比 mA:mB=_。 【答案】8：3 【详解】由动量守恒定律 AAB mOPmOMmON 代入数值为 AAB

15、 201124mmm 解得 - 9 - A B 8 3 m m 三、计算题三、计算题 14. 用长为 L 的细线悬挂一质量为 M 的小木块，木块静止，如图所示。现有一质量为 m的子 弹自左方水平地射穿木块，穿透前后子弹的速度分别为 v0和 v，求子弹穿透木块瞬间细线对木 块的拉力。 （设子弹穿过木块的时间很短，可不计） 【答案】 222 0 ()M gLm vv ML 【详解】在子弹穿透木块的过程中，子弹、木块组成的系统在水平方向动量守恒。设子弹穿 透木块瞬间木块的速度为 v，根据动量守恒定律 0 mvMvmv 选木块为研究对象，设细线对木块的拉力为 T，则有 2 v TMgM L 解得 22

16、2 0 ()M gLm vv T ML 15. 板长为 l的平行板间有匀强电场，场强为 E。一个带电粒子以一定的速度垂直于电场的方 向进入电场，当这个粒子离开电场时它的侧移距离为 d。若在两板间再加一垂直于电场方向磁 感应强度为 B 的匀强磁场时，仍使带电粒子以原速度进入场区域，发现带电粒子的运动轨迹 不发生偏转。不计重力作用，求带电粒子的荷质比。 - 10 - 【答案】 22 2Ed B l 【解析】 【详解】设带电粒子的带电量为 q，质量为 m，进入电场时的速度为 v。 带电粒子只在电场力的作用下时，侧移的距离 2 22 2 11 ( ) 222 qEqEl dat mv l mv 对带电

17、粒子既有电场又有磁场作用时 qvBqE 解得 2 2 2qEd mB l 16. 如图所示，矩形线圈 abcd的 ab 边与有理想边界的匀强磁场区域的 AB 边重合，现将矩形 线圈沿垂直于 AB 边的方向匀速拉出磁场，第一次速度为 v1，第二次速度为 2v1。 求(1)两次拉出拉力的功之比 1 2 W W 等于多大？ (2)两次拉出拉力的功率之比 1 2 P P 等于多大？ 【答案】(1) 1 2 ；(2) 1 4 - 11 - 【详解】 (1)设线圈 ab边长为 l， bc边长为 l， 整个线圈的电阻为 R， 磁场的磁感应强度为 B。 拉出线圈在 cd边产生的感应电动势 E=Blv 线圈中的

18、感应电流为 v R E R Bl I cd 边受磁场力 2 2 B l v fIlB R 因为线圈做匀速运动，所以拉力 F 与 f大小相等，方向相反 F=f 拉出线圈时，拉力的功 2 2 B l l WFlv R 两次拉出拉力的功之比为 11 22 1 2 Wv Wv (2)拉力的功率为 2 2 2 B l PFvv R 两次拉出拉力的功率之比为 2 11 2 22 1 4 Pv Pv 17. 一物体在赤道上受的重力为 16N，现将此物体放在火箭中的水平地板上，假设火箭以 2 5m s/的加速度竖直上升，某时刻地板对物体的支持力为 9N，已知地球的半径 3 6.4 10 kmR ， 求此时刻火箭距地球表面的距离。（取地球表面的重力加速度 2 10m/sg ） 【答案】 4 1.9 10 km 【详解】设此时火箭上升到距地球表面 h 高度，此处的重力加速度为 g 由牛顿第二定律得 N-mg=ma - 12 - 所以 16 (95)N=1N 10 mgNma 在赤道上 2 Mm mgG R 在 h高处 2 () Mm mgG Rh 整理得 h=3R 即 4 1.9 10 kmh