1、2021 届高三年级第一学期期中考试届高三年级第一学期期中考试物理物理试卷试卷 本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分满分 100 分，考试时间 90 分钟 第卷(选择题 共 40 分) 一、 单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分在每小题给出的四个选项中，只有一个选 项符合题意 1. 下列有关物理学史的说法正确的是( ) A. 伽利略发现了行星运动的规律 B. 库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷 e 的数值 C. 奥斯特首先发现了电流的磁效应 D. 牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球之间的引力大小 2. “礼让行人”是城市文明交通的体现小王驾驶汽车
2、以 36 km/h 的速度匀速行驶，发现前方的斑马 线上有行人通过，立即刹车使车做匀减速直线运动，直至停止，刹车加速度大小为 10 m/s2.若小王的反应时 间为 0.5 s，则汽车距斑马线的安全距离至少为( ) A. 5 m B. 10 m C. 15 m D. 36 m 3. 如图所示为体操男子吊环比赛中某个动作的模拟图，运动员静止不动，两根吊带对称并与竖直方向 有一定夹角此时左、右两吊环对运动员的作用力大小分别为 F1、F2.则下列判断正确的是( ) A. F1、F2是一对作用力和反作用力 B. 两个吊环对运动员的作用力的合力一定竖直向上 C. 每根吊带受到吊环的拉力的大小都等于运动员重
3、力的一半 D. 在运动员将两吊带再缓慢向两边撑开的过程中，吊带上的张力缓慢增大 4. 将一原来不带电的金属小球 N 放在一带电小球 M 的旁边， 它们在周围空间产生电场， 其电场线分布 如图所示则下列说法正确的是( ) A. 同一带电粒子在 A 点受到的电场力小于在 B 点受到的电场力 B. 一带正电的粒子从 A 点由静止释放，仅在电场力作用下，一定沿电场线运动到 B 点 C. 一带负电粒子在 A 点的电势能小于在 B 点的电势能 D. 小球 N 左端带负电、右端带正电，所以它左端的电势一定低于右端的电势 5. 人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道 如图所示， 在发射地球同步卫星的
4、过程中， 卫星从圆轨道的 A 点先变轨到椭圆轨道，然后在 B 点变轨进入地球同步轨道，则下列说法正确的是 ( ) A. 该卫星的发射速度应大于 11.2 km/s 且小于 16.7 km/s B. 该卫星在轨道上经过 A 点时的加速度比在轨道上经过 B 点时的加速度小 C. 该卫星在 B 点通过减速实现由轨道进入轨道 D. 若该卫星在轨道、上运动的周期分别为 T1、T2、T3，则 T1T2T3 6. 按如图所示电路连接好器材，使开关 S 先后接触 a、b，下列说法正确的是( ) A. S 接 a 时，自由电子穿过了电容器间的电介质 B. S 接 a 时与接 b 时，电流表指针的偏转方向相反 C
5、. S 接 a 时，电容器充电，电容器的电能转化为其他形式的能 D. S 离开 a 接到 b 时，电容器放电，其他形式的能转化为电容器的电能 7. 如图甲所示，轻杆一端固定在转动轴 O 点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为 R 的圆周运动小球运动到最高点时，受到的弹力为 F，速度大小为 v，其 F v2图象如乙图所示，则( ) A. 小球的质量为bR a B. 当地的重力加速度大小为R b C. v2c 时，小球对杆的弹力方向向下 D. v22b 时，小球受到的弹力与重力大小相等 8. 如图所示，竖直放置的轻弹簧的一端固定在水平地面上，另一端拴接着质量为 M 的木块 A，开始时
6、木块 A 静止，现让一质量为 m 的木块 B 从木块 A 上方高为 h 处自由下落，与木块 A 碰撞后一起向下压缩 弹簧，经过时间 t 木块下降到最低点已知弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，木块 A 与木块 B 碰 撞时间极短，重力加速度为 g，下列关于从两木块发生碰撞到木块 A 第一次回到初始位置时的过程中，弹 簧对木块 A 的冲量 I 的大小正确的是( ) A. I2(Mm) 2gh B. I2(Mm)gt C. I2(Mm) 2gh D. I2m 2gh2(Mm)gt 二、 多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分每小题有多个选项符合题意，全部选对的 得 4 分，选
7、对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分 9. 如图所示，电路中的电表均为理想电表，闭合开关 S 后，将滑动变阻器 R2的滑片 P 从左向右缓慢滑 动，此过程中( ) A. 灯泡 L 变亮 B. 电压表的示数减小 C. 电流表的示数减小 D. 电容器所带的电荷量增大 10. 小孩站在岸边向湖面依次抛出三个石子，三次的轨迹如图所示，最高点在同一水平线上假设三个 石子质量相同，忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是( ) A. 三个石子在最高点时速度相等 B. 沿轨迹 3 运动的石子落水时速度最小 C. 小孩抛出时对沿轨迹 1 运动的石子做功最多 D. 沿轨迹 3 运动的石子在落水时重力的功率最
8、大 11. 如图所示， 在粗糙水平地面上， 质量 mA2 kg 的木块 A 置于足够长的质量 mB1 kg 的木板 B 上， A、B 间的动摩擦因数为 0.2，B 与水平地面间的动摩擦因数为 0.1.开始时 A、B 均处于静止状态，现从 t0 时起给 A 施加一大小为 F2t(N)、方向水平向右的力，取重力加速度 g10 m/s2，假定最大静摩擦力等于 滑动摩擦力则下列说法正确的是( ) A. t1.5 s 时木板 B 开始相对地面滑动 B. 木板 B 的加速度最大值为 7 m/s2 C. t2 s 时木块相对于木板 B 开始滑动 D. t3 s 时木块相对于木板 B 开始滑动 12. 如图甲
9、所示是处在匀强磁场中的真空室内的两个半圆形的金属扁盒(“D”型盒)，若“D”型盒的半 径为 R，匀强磁场的磁感应强度大小为 B，现在两“D”型盒间接入峰值为 U0的交变电压，电压随时间的变 化规律如图乙所示，将粒子源置于 D1盒的圆心处，粒子源产生的质量为 m、电荷量为 q 的氘核在 t0 时刻 进入“D”型盒的间隙，已知氘核的初速度不计，氘核穿过电场的时间忽略不计，不考虑相对论效应和重力 作用，下列说法正确的是( ) A. 氘核离开回旋加速度的最大动能为q 2B2R2 2m B. 交变电压的周期可以取2m 3qB C. 在 D2盒中第 n 个半圆轨迹的半径为1 B 2（2n1）mU0 q D
10、. 若 U0变为原来的 2 倍，粒子在 D 型盒运动时间变为原来的1 4 第卷(非选择题 共 60 分) 三、 简答题：本题共 2 小题，共 14 分 13. (6 分)用如图所示的实验装置做“探究加速度与合外力的关系”实验，在水平轨道上的 B 点处固定 一光电门，轨道右端有一小车，小车上固定一宽度为 d 的遮光条，遮光条中心正对轨道上的 A 点用重物 通过细线拉小车，小车从 A 点由静止开始运动 (1) 若 A、B 间的距离为 L，遮光条遮住光电门的时间为 t，则小车的加速度为 a_ (2) 本实验把重物的重力当作小车受到的合力，实验中缺少的一个重要步骤为_；设重物 的质量为 m，小车的质量
11、为 M，为了减少实验误差_(选填“是”或“否”)要满足 m 远大于 M. (3) 若甲、乙两同学同一装置做实验，为方便对比，两同学作图时横、纵坐标的标度相同，各自得到的 a F 图象如图乙所示，图象的斜率不同说明两同学使用的器材中_是不同的，且大小关系为 _ 14. (8 分)要测量一电池的内阻 r 和一待测电阻的阻值 Rx.已知电池的电动势约 6 V，电池内阻和待测电 阻阻值都为几十欧可选用的实验器材有： 电流表 A1(量程 030 mA) 电流表 A2(量程 0100 mA) 电压表 V(量程 06 V) 滑动变阻器 R1(阻值 05 ) 滑动变阻器 R2(阻值 0300 ) 开关 S 一
12、个，导线若干 某同学的实验过程如下： 设计如图甲所示的电路图，正确连接电路； 将 R 连入电路的阻值调到最大，闭合开关，逐渐调小 R 的阻值，测量并记录多组电压表和电流表的 数据 U、I，作 U I 图象； 断开开关，将 Rx改接在 B、C 之间，A 与 B 直接相连，其他部分保持不变，重复步骤，得到 U I 图线的横轴截距为 I0，纵轴截距为 U0. 回答下列问题： (1) 电流表应选用_，滑动变阻器应选用_ (2) 如图乙所示为步骤得到的图象，则电源内阻 r_. (3) 用 I0、U0和 r 表示待测电阻的关系式为 Rx_，代入数据可得 Rx. (4) 实验中电源内阻的测量值与真实值相比_
13、(选填“偏小”“偏大”或“相等”) 四、 计算题：本题共 4 小题，共 46 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，答案中必须明确写出数值和单位 15. (9 分)2020 年 7 月 23 日 12 时 41 分，在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场， “天问一号”火星探 测器发射成功，一次实现火星环绕和着陆巡视探测假设航天员登上火星后进行科学探测与实验，航天员 在火星表面以速度 v0竖直上抛一小球，经 t 时间小球返回抛出点已知火星的半径为 R，引力常量为 G， 不计阻力 (1) 求火星的质量； (2) 求火星的第一宇宙速度大小；
14、(3) 已知火星的自转周期为 T，若想让航天器进入火星的同步轨道运行，则航天器应位于火星表面多高 处？ 16.(9 分)如图所示， 半径为 R 的半圆形管道 ACB 固定在竖直平面内， 倾角为 的斜面固定在水平面上， 细线跨过小滑轮连接小球和物块，细线与斜面平行，物块质量为 m，小球质量 M3m，对物块施加沿斜面 向下的力 F 使其静止在斜面底端，小球恰在 A 点撤去力 F 后，小球由静止下滑重力加速度为 g，sin 2 0.64，管道内径极小，不计一切摩擦求： (1) 力 F 的大小； (2) 小球运动到最低点 C 时，速度大小 v 以及管壁对它弹力的大小 N； (3) 在小球从 A 点运动
15、到 C 点过程中，细线对物块做的功 W. 17.(12 分)如图所示，传送带与水平面夹角 37，以恒定速率 v10 m/s 沿顺时针方向转动现在传 送带上端 A 处无初速度地放一质量 m1 kg 的小煤块(可视为质点，忽略滑动过程中的质量损失)，小煤块 与传送带间的动摩擦因数 0.5， 已知传送带上 A 到 B 的长度 L16 m 取 sin 370.6， cos 370.8， 重力加速度 g10 m/s2.求： (1) 小煤块刚开始运动时的加速度大小； (2) 小煤块从 A 运动到 B 的时间； (3) 从 A 到 B 的过程中小煤块在传送带上留下的痕迹长度； (4) 从 A 到 B 的过程
16、中小煤块和传送带间因摩擦产生的热量 18. (16 分)在平面直角坐标系 xOy 的第一象限内存在着沿 y 轴正方向中的匀强电场， 其余三个象限内存 在着磁感应强度大小未知、方向如图所示的磁场质量为 m、电荷量为q、不计重力的带电液滴从 M(0， 2d)点以大小为 v0的水平速度射入电场，经 N(3d，0)点进入匀强磁场，经 P(3d，9 4d)点进入匀强磁场区 域、然后经 Q(0，15 4 d)点平行于 x 轴进入 y 轴左侧的匀强磁场区域，已知 sin 530.8，cos 53 0.6. (1) 求液滴到达 N 点时的速度； (2) 求匀强电场的电场强度 E 的大小； (3) 求区域内磁感
17、应强度 B1的大小； (4) 如果在 Q 点有一个质量为 m 但不带电的液滴处于静止状态，带电液滴与之碰撞后合为一体，经过 第二、三象限的磁场恰好回到 M 点，求带电液滴从 M 点出发至回到 M 点所需的时间 2021 届高三年级第一学期期中考试届高三年级第一学期期中考试(苏州苏州) 物理参考答案及评分标准物理参考答案及评分标准 1. C 2. B 3. B 4. C 5. D 6. B 7. D 8. D 9. AB 10. BC 11. AD 12. ABC 13. (6 分)(1) d2 2Lt2(2 分) (2) 平衡摩擦力(1 分) 是(1 分) (3) 小车的质量(1 分) M甲M
18、乙(1 分) 14. (8 分)(1) A2(1 分) R2(1 分) (2) 25(2 分) (3) U0 I0 r(2 分) (4) 偏小(2 分) 15. (9 分)解：(1) 对火星，由万有引力近似等于重力，有 GMm R2 mg(1 分) 对小球 v0g 1 2t(2 分) 联立解得 M2v0R 2 Gt (1 分) (2) 对航天器，由万有引力提供向心力，有 GMm R2 mv 2 R(1 分) 将 M 代入解得 v 2v0R t (1 分) (3) 设航天器的同步轨道半径为 r，由万有引力提供向心力，有 G Mm （Rh）2m 42 T2 (Rh)(2 分) 将 M 代入解得 h
19、 3 v0R2T2 22t R(1 分) 16. (9 分)解：(1) 对小球：细线上的拉力 T3mg(1 分) 对物块：mgsin FT(1 分) 解得 F2.36mg(1 分) (2) 小球在 C 点时速度与物块速度大小相等 对小球和物块组成的系统，由机械能守恒定律 3mgRmg 1 2Rsin 1 2(3mm)v 2(1 分) 解得 v gR(1 分) 在 C 点：对小球，由牛顿第二定律 N3mg3mv 2 R(1 分) 解得 N6mg(1 分) (3) 在小球从 A 点运动到 C 点过程中，对物块，由动能定理 Wmg 1 2Rsin 1 2mv 20(1 分) 解得 W3 2mgR(1
20、 分) 17. (12 分)解：(1) 对小煤块受力分析可得，小煤块开始下滑的加速度 mgsin mgcos ma1(1 分) 解得 a110 m/s2(1 分) (2) 小煤块与传送带共速经过的时间 t1 v a11 s 此时小煤块的位移 x11 2a1t 2 15 m(1 分) x1L 因为 tan ，小煤块继续加速下滑 加速度 a2mgsin mgcos m 2 m/s2(1 分) 则有 x2Lx1vt21 2a2t 2 2(1 分) 解得 t21 s(t211 s 舍去)(1 分) 故小煤块从 A 运动到 B 的时间 tt1t22 s(1 分) (3) 小煤块先相对传送带向上滑动，相对
21、位移沿传送带向上 大小为 svt1x15 m(1 分) 共速后，小煤块相对传送带向下滑动，相对位移沿传送带向下 大小为 sx2vt21 m(1 分) 因为 ss 故小煤块在传送带上留下的痕迹长度为 s5 m(1 分) (4) 小煤块和传送带间因摩擦产生的热量 Qmgcos (ss)24 J(2 分) 18. (16 分)解：(1) 带电液滴在第一象限内做类平抛运动，设带电液滴经过 N 点时速度大小为 v 在 x 轴方向上：3dv0t1(1 分) 在 y 轴方向上：2d1 2vyt1(1 分) 联立解得 t13d v0，v v 2 0v 2 y5 3v0(2 分) 方向与 x 轴正方向成 53角
22、斜向下(1 分) (2) 从 M 点到 N 点由动能定理得 2dEq1 2mv 21 2mv 2 0(2 分) 解得 E4mv 2 0 9dq (1 分) (3) 带电液滴进入区域后做匀速圆周运动，过 N 点做速度的垂线与 NP 的垂直平分线交于 O1点，作 出其轨迹示意图如图所示 带电液滴离开区域经过 y 轴时与 y 轴垂直，所以在区域中轨迹的圆心为 O 点，由几何关系可知， 区域轨迹对应的圆心角为 74 故有 R1 NP 2 sin 37 15 8 d(1 分) 由 qvB1mv 2 R1(1 分) 解得 B18mv0 9qd (1 分) (4) 带电液滴在 Q 点与不带电液滴碰撞后合为一
23、体，速度大小为 v1 由动量守恒定律，则有 mv2mv1(1 分) 由几何关系可知，液滴整体在第二、三象限内的轨迹半径 R3MQ 2 23d 8 (1 分) 所以液滴整体在第二、三象限内的运动时间 t41 2 2R3 v1 69d 20v0 (1 分) 由几何关系可知，带电液滴在区域中的轨迹半径是区域中的 2 倍，即 R215d 4 带电液滴在区域中的运动时间 t3 53 360 2R2 v 53d 80v0 (1 分) 带电液滴在区域中的运动时间 t2 74 360 2R1 v 37d 80v0 所以液滴从 M 点出发至回到 M 点所需的时间 tt1t2t3t4（183120）d 40v0 (1 分)