张家口市宣化区宣化第一中学2021届高三物理上学期第一次联考试题

河北省张家口市宣化区宣化第一中学2021届高三物理上学期第一次联考试题河北省张家口市宣化区宣化第一中学2021届高三物理上学期第一次联考试题PAGE18-河北省张家口市宣化区宣化第一中学2021届高三物理上学期第一次联考试题河北省张家口市宣化区宣化第一中学2021届高三物理上学期第一次联考试题一、单选题（本大题共5小题，共30。0分）如图所示，竖立在水平面上的轻弹簧，下端固定，将一个金属球放在弹簧顶端球与弹簧不连接,用力向下压球,使弹簧被压缩,并用细线把小球和地面栓牢图甲).烧断细线后，发现球被弹起且脱离弹簧后还能继续向上运动图乙).那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，下列说法正确的是(    )A。弹簧的弹性势能先减小后增大

B。球刚脱离弹簧时动能最大

C。球在最低点所受的弹力等于重力

D。在某一阶段内，小球的动能减小而小球的机械能增加如图所示，金属棒MN，在竖直放置的两根平行导轨上无摩擦地下滑，导轨间串联一个电阻，磁感强度垂直于导轨平面，金属棒和导轨的电阻不计，设MN下落过程中，电阻R上消耗的最大功率为P，要使R消耗的电功率增大到4P，可采取的方法是(    )A.使MN的质量增大到原来的2倍

B。使磁感强度B增大到原来的2倍

C.使MN和导轨间距同时增大到原来的2倍

D。使电阻R的阻值减到原来的一半如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业．为了节省救援时间，人沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退，则关于消防队员的运动,下列说法中正确的是(    )A.消防队员做匀加速直线运动

B.消防队员做匀变速曲线运动

C.消防队员做变加速曲线运动

D。消防队员水平方向的速度保持不变假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离,那么(    )A.地球公转周期大于火星的公转周期

B.地球公转的线速度小于火星公转的线速度

C。地球公转的加速度小于火星公转的加速度

D。地球公转的角速度大于火星公转的角速度不考虑温度对电阻的影响，把两个“220V，40W”的灯泡串联接在220V的电路中，则两灯泡的总功率为(    )A。10W B。20W C.40W D.80W二、多选题（本大题共3小题,共18.0分）一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动．线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图．下面说法中正确的是(    )A。每当感应电动势e变换方向时，穿过线圈的磁通量的绝对值都为最大

B.t1和t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为零

C.该图是从线圈平面与磁场方向平行时刻开始计时的

D.t2和如图,光滑的水平桌面处在竖直向下的匀强磁场中，桌面上平放一根一端开口、内壁光滑的绝缘细管，细管封闭端有一带电小球,小球直径略小于管的直径,细管的中心轴线沿y轴方向．在水平拉力F作用下，细管沿x轴方向作匀速运动，小球能从管口处飞出．小球在离开细管前的运动加速度a、拉力F随时间t变化的图象中，正确的是(    )A. B.

C. D.如图所示，闭合电键S，电压表的示数为U，电流表的示数为I，现向左调节滑动变阻器R的触头P,下列说法正确的是(    )

A.I

变大 B。U

变大

C。电阻R1的功率变大 D.三、实验题（本大题共2小题，共20.0分)某同学利用打点计时器、已知质量为m的滑块、可调节高度的斜面、直尺等仪器进行“探究动能定理”的实验，如图甲所示，他首先将打点计时器固定在斜面的上端，并将滑块与纸带相连，让纸带穿过打点计时器，接通低压交流电源已知其频率为f)后释放滑块，打点计时器在纸带上打下一系列记数点。

回答下列问题:用已知字母表示

(1)写出影响滑块动能变化的主要因素______。

(2)该实验探究中为了求合力,应先求出滑块与斜面的动摩擦因数.该同学通过多次调节斜面的高度,得到一条打点间距均匀的纸带,如图乙所示，此时相对应的斜面长为L、斜面高为h。由此可求出滑块与斜面的动摩擦因数为μ=______.

(3)保持斜面长度不变,升高斜面高度到H(H>h),该同学在实验中得到一条打点清晰的纸带，如图丙所示，用直尺测出x1、x2、x3,对A、B两点研究:此时滑块在A、B两点的速度大小为：vA=______，vB=______。

(4)如果该同学在记录数据时各物理量的单位分别是：L、H、x1、x2、x3单位为cm，质量m单位是kg，频率f单位为Hz，重力加速度g单位为m/s2，对AB在做“研究匀变速直线运动”的实验中:

(1)实验室提供了以下器材：电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线和开关、低压交流电源、复写纸、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是______。

(2)如图1所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T=0.02s,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.23cm.

表列出了打点计时器打下B、位置BCDEF速度(m0.7370.8010.992(3)以A点为计时起点，在坐标图中图2)画出小车的速度-时间关系图线。

(4)根据你画出的小车的速度-时间的关系图线计算出的小车的加速度a=______m/s2四、简答题（本大题共1小题,共21.0分)如图所示，水平地面上方有一高度为H、上、下水平界面分别为PQ、MN的匀强磁场，磁感应强度为B.矩形导线框ab边长为l1，bc边长为l2，导线框的质量为m,电阻为R.磁场方向垂直于线框平面向里，磁场高度H>l2.线框从某高处由静止落下，当线框的cd边刚进入磁场时，线框的加速度方向向下、大小为3g5；当线框的cd边刚离开磁场时，线框的加速度方向向上、大小为g5.在运动过程中，线框平面位于竖直平面内，上、下两边总平行于PQ.空气阻力不计,重力加速度为g.求:

(1)线框的cd边刚进入磁场时，通过线框导线中的电流；

(2)线框的ab边刚进入磁场时线框的速度大小；

五、计算题（本大题共1小题，共21。0分）如图，板间距为d、板长为4d的水平金属板A和B上下正对放置，并接在电源上．现有一质量为m、带电量+q的质点沿两板中心线以某一速度水平射入,当两板间电压U=U0，且A接负时，该质点就沿两板中心线射出;A接正时，该质点就射到B板距左端为d的C处．取重力加速度为g,不计空气阻力。

(1)求质点射入两板时的速度；

(2)当A接负时，为使带电质点能够从两板间射出，求：两板所加恒定电压U的范围。

物理试卷答案和解析1。【答案】D【解析】解:A、从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，弹簧的压缩量逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐减小,所以球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小，故A错误。

B、当小球的弹簧的弹力等于小球的重力时速度最大,所以小球的动能先增大后减小，所以球刚脱离弹簧时的动能不是最大，故B错误。

C、烧断细线瞬间，小球受重力和弹簧的弹力，只有弹簧的弹力大于mg,球才会向上先加速运动，故C错误。

D、当小球的弹簧的弹力等于小球的重力时速度最大，再向上运动速度减小，动能减小，但是从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中,弹簧的压缩量逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐减小，转化为小球的机械能，所以在未刚脱离弹簧的运动过程中它的机械能增加。故D正确。

故选:D。

弹簧的弹性势能跟弹簧的形变量有关,形变越大，弹性势能越大．分析小球的运动情况：从细线被烧断到弹簧的弹力等于小球的重力的过程中,小球向上做加速运动,之后做减速运动，当小球的弹簧的弹力等于小球的重力时速度最大，动能最大．

本题关键是分析小球的受力情况来确定小球的运动情况．中等难度，是常见题型，要熟练掌握．

2.【答案】A【解析】解：当金属棒做匀速直线运动时,金属棒消耗的功率最大,此时有：mg=BIL=B2L2vR．

A、当MN的质量增大到原来的2倍,则v增大到原来的2倍，根据能量守恒定律,电阻R上消耗的功率等于重力的功率，P=mgv知,则使R消耗的电功率增大到4P.故A正确．

B、使磁感强度B增大到原来的2倍，则速度变为原来的,根据P=mgv知,电功率变为原来的14.故B错误．

C、使MN和导轨间距同时增大到原来的2倍．则速度变为原来的，根据P=mgv知，电功率变为原来的14.故C错误．

D、使电阻R的阻值减到原来的一半,则速度变为原来的，根据P=mgv知，电功率变为原来的12.【解析】【分析】

消防员参与了沿梯子方向的匀加速直线运动和水平方向上的匀速直线运动，通过合速度与合加速度是否在同一条直线上判断消防员做直线运动还是曲线运动.

解决本题的关键掌握运动的合成与分解，知道通过分解为水平方向和竖直方向分运动来判断消防队员在水平方向的速度变化。

【解答】

ABC.根据运动的合成，知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线，其加速度的方向大小不变，所以消防员做匀变速曲线运动,故AC错误,B正确.

D.将消防员的运动分解为水平方向和竖直方向，知水平方向上的最终的速度为匀速后退的速度和沿梯子方向速度在水平方向上的分速度的合速度,因为沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度在变，所以消防队员水平方向的速度在变，故D错误。

故选B.

4。【答案】D

【解析】解：A、B、根据万有引力提供向心力GMmr2=mv2r=m4π2T2r，得v=GMr，T=2πr3GM.由此可知，轨道半径越大，线速度越小、周期越大，由于地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，所以v地>v火，T【解析】解：“220V,40W”的灯泡的电阻为:

R=U2P=220240=1210Ω

两个灯泡串联,总电阻为:

R总=2R=2420Ω

故两灯泡的总功率为：

P总=U【解析】解：A、每当e转换方向时,线圈与磁场垂直，线圈通过中性面时，磁通量最大．故A正确．

B、t1时刻感应电动势为零，线圈通过中性面时，磁通量最大，t3时刻感应电动势也为零,磁通量的变化率为零．故B正确．

C、该图是从线圈平面与磁场方向平行时刻开始计时，因为t=0时，感应电动势最大．故C正确．

D、由图t2时刻，感应电动势为最大值，通过线圈的磁通量为零．故D错误．

故选:ABC．

矩形线圈中产生正弦式电流，当线圈通过中性面时，磁通量最大，感应电动势为零，电动势方向发生改变．而当线圈与磁场平行时,磁通量为零，感应电动势最大，磁通量的变化率最大．

本题考查交变电流产生过程中，感应电动势与磁通量、磁通量变化率的关系，关键抓住两个特殊位置:线圈与磁场垂直位置，及线圈与磁场平行位置．

【解析】解：A、B、在x轴方向上的速度不变，则在y轴方向上受到大小一定的洛伦兹力，根据牛顿第二定律，小球的加速度不变，故A错误,B正确；

C、D、管子在水平方向受到拉力和球对管子的弹力，球对管子的弹力大小等于球在x轴方向受到的洛伦兹力大小,在y轴方向的速度逐渐增大，(vy=at)则在x轴方向的洛伦兹力逐渐增大，(F洛=qvyB=qBat)，所以F随时间逐渐增大，故C错误,D正确；

故选BD．

小球在沿x轴方向上做匀速直线运动,根据左手定则知小球在沿y轴方向受到洛伦兹力，小球在y轴方向上做加速运动．在y轴方向一旦有速度，在【解析】解:A、变阻器与电阻R1并联后与电阻R2串联,当向左调节滑动变阻器尺的触头P，变阻器电阻变大，故外电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律，干路电流减小，故A错误；

B、由U=E-Ir可知，因I减小,故U增大，故B正确；

C、干路电流减小,故并联部分电压U并=E-I(r+R2)增加，根据P=U2R可知，电阻R1的功率变大，故C正确；

D、干路电流减小，故电源的总功率P=EI减小，故D错误；

故选：BC．

图中变阻器与电阻R1并联后与电阻R2串联，根据闭合电路欧姆定律判断干路电流变化情况，根据P=EI判断电源的总功率;根据P=U2R判断电阻【解析】解：(1)由滑块在斜面上运动可知，影响滑块动能变化的是合力的功,即重力做功和摩擦力做功之和.

(2)由题图甲可知滑块在斜面上做匀速直线运动，则有:mgsin

θ=μmgcos

θ(θ为斜面的倾角，可得μ=tan

θ=hL2-h2.

(3)由运动学公式得A点的瞬时速度为：vA=x22T=x22f

B点的瞬时速度为:vB=x3-x12T=x3-x12f

(4)该同学根据记录的数据直接计算合力对滑块所做的功为W和滑块动能的改变量为△Ek，两者数值差别很大，说明该同学在探究动能定理时单位没有统一用国际单位，应修正为：W=△【解析】解：(1)在本实验中不需要测量力的大小,因此不需要弹簧测力计。

故答案为：弹簧测力计。

(2)根据匀变速直线运动某时刻的瞬时速度等于一段时间内的平均速度，所以有：

vD=xCE2T=x3+x42T═(8.33+8.95)×10-2m2×0.1s=0.864m/s

vE=xDF2T=x4+x52T=(8.95+9.61)×10-2m2×0.1s=0.928m/s

(3)利用描点法可画出速度-时间图象：

(4)在v-t图象中，图象的斜率表示加速度的大小，所以有：

a=△v△t=0.64

m/s2。

故答案为:(1)弹簧测力计;(2)0.864,0.928；(3)如上图；(4)0.64.

(1)根据实验目的明确实验步骤和所要测量的物理量，即可知道实验所需要的实验器材。

(2)在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出D、E速度大小。

(3)利用描点法可画出速度-时间图象。

(4)根据v-t图象的物理意义可知，图象的斜率表示加速度大小。

对于实验器材的选取一是根据实验目的进行，二是要进行动手实验，体会每种器材的作用；考查了有关纸带处理的基本知识，平时要加强基础实验的实际操作，提高操作技能和数据处理能力.要注意单位的换算和有效数字的保留；同时注意利用图象来解决问题。

11.【答案】解：(1)设线框的cd边刚进入磁场时线框导线中的电流为I1，依据题意、根据牛顿第二定律有：

mg-BI1l1=3mg5

解得：I1=2mg5Bl1

(2)设线框ab边刚进入磁场时线框的速度大小为v1，线框的cd边刚离开磁场时速度大小为v2，线框的cd边刚离磁场时线框导线中的电流为I2，依据题意、牛顿第二定律有：

B【解析】(1)线框的cd边