2021届高三物理巩固测试

2021届高三物理巩固测试

物理

第1卷（选择题）

一、单选题（共7题，每题3分）

1.如图所示，摩擦过的塑料刻度尺能够吸引轻小的纸片，这是由于它们之间存在（）

A.静电力

B.安培力

C.洛伦兹力

D.弹力

2.人类已探明某星球带负电，假设它是一个均匀带电的球体，将一带负电的粉尘置于该星

球表面h高处，恰处于悬浮状态.现设科学家将同样的带电粉尘带到距星球表面2h高处无

初速释放，则此带电粉尘将（）

A.向星球中心方向下落B.飞向太空

C.仍在那里悬浮D.沿星球自转的线速度方向飞出

3.如图甲所示，直线AB是某电场中的一条电场线。一质子仅在电场力的作用下，以某一

初速度沿直线45由4运动到8,其v-f图象如图乙所示。关于A、B两点的电场强度&、

心和电势夕小仰以及质子在A、8两点所具有的电势能昂小物和动能第、EKB，下列判

断正确的是（）

A.EA〈EB

B.(pA>(PB

C.EpA〈Epn

D.EKA>EKB

4.下列是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（）

F

A.根据电场强度的定义式E=—可知，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成

q

反比

B.根据电容的定义式C=Q可知，电容器的电容与所带电荷量成正比，与两极板间的

U

电压成反比

C.根据电势差的定义式UAB=%可知，带电量为1C正电荷，从A点移动到B点

q

克服电场力做功为1J，则A、B点的电势差为UAB=-IV

D.根据真空中点电荷电场强度公式E=k?可知，电场中某点电场强度和场源电荷所

带电荷量无关

5.如图所示，两平行金属板水平放置并接到电源上，一个带电微粒P位于两板间恰好平衡,

现用外力将P固定住（保持其电荷量不变），然后使两板各绕其中点转过a角，如图中虚线

所示，再撤去外力以后，则P在两板间（）

A.重力势能将变大

B.重力势能将变小二炉:二:

c.电势能将变大（一二产普:

D.电势能将变小

6.图示为闪电的图景，它是大气中发生的火花放电现象.它通常在雷雨情况下出现，壮观

而又引人注目，其中有一种为云际放电，即在两块云之间发生的放电现象.若某次云际放电

前，两云层平行正对，云层间的距离为0.05km,电势差为lxl（）8v,此时云层间的电场强度

大小为（）

A.2xlO6V/m

B.2xlO7V/m

C.2xlO8V/m

D.2xlO9V/m

7.静电场方向平行x轴，其电势e随x的分布可简化为如图所示的折线。一质量为胆、带

电荷量为+〃的粒子（不计重力），以初速度用点（广0）进入电场，沿x轴正方向运动。下

列叙述正确的是（）

A.粒子从O运动到加的过程中所受电场力增大

B.粒子从XI运动到用的过程中，电势能先减小后增大

'q<po

C.要使粒子能运动到X4处，粒子的初速度%至少为2.

m

若所2、/乜,粒子在运动过程中的最大速度为、皿

D.

VmVm

二、多选题（共5题，每题6分，漏选得3分）

8.某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由。点运动到6点的轨迹（图中实线所

示），虚线是电场线，则下列说法正确的判断是（）

A.如果图中虚线是电场线，电子在a点动能较大二三三三，一…

B.如果图中虚线是等势面，电子在b点动能较小‘'''I二二:\\一

C.不论图中虚线是电场线还是等势面，〃点的场强大于6点的场强h'

D.不论图中虚线是电场线还是等势面，。点的电势都高于6点的电势

9.一束a粒子沿两平行金属板中心轴射入板间的匀强电场后，分成三束a、氏c,如图所

示，则（）

A.除速度比较，a=====

B.板内运动时间比较，ta=th<tc

C.动能增加量比较，△EtM=AEkb>AEkc\

D.电势能变化量比较△£Pa>aEp后△£1K

10.如图甲所示，一足够长的绝缘竖直杆固定在地面上，带电量为0.01C、质量为0.1kg的

圆环套在杆上。整个装置处在水平方向的电场中，电场强度E随时间变化的图像如图乙所

示，环与杆间的动摩擦因数为0.5o片0时，环由静止释放，环所受的最大静摩擦力等于滑

动摩擦力，不计空气阻力，g取10m/s2。则说法正确的是（）

A.环先做加速运动再做匀速运动

B.0~2s内环的位移大于2.5m

C.2s时环的加速度为5m/s2

D.环的最大动能为20J

11.下列说法正确的是（）

A.两个温度不同的物体相互接触时，这两个物体组成的系统处于非平衡态

B.温度升高，分子平均动能增大，内能也一定增大

C.微粒的布朗运动的无规则性，反应了微粒内分子运动的无规则性

D.在真空高温条件下，可利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素

12.（多选）下列说法正确的是

A.比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定释放核能

B.一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的频率越高，单位时间内逸

出的光电子数就越多

C.根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的

运动速度增大

D.。射线的速度接近光速，普通一张白纸就可挡住

第n卷（非选择题）

三、实验题（13题共8分，14题共6分）

13.某小组利用气垫导轨装置探究“做功与物体动能改变量之间的关系”。图1中，遮光条宽

度为d,光电门可测出其挡光时间，滑块与遮光条的总质量为加，钩码质量为〃，，总共有5

个，滑轮和导轨摩擦可以忽略.实验步骤如下：

①打开气源，调节气垫导致使其水平，将滑块轻放到导轨上，并将所有钩码放到滑块上；

②将滑块静止放在导轨右侧的某一位置，测出遮光条到光电门的距离为S；

③从滑块上取出一个钩码挂在左侧细线下端，释放滑块记录遮光条经过光电门的挡光时间

△t;

④再从滑块上取出一个祛码挂在左侧钩码下端，从相同位置由静止释放滑块，记录遮光条经

过光电门的挡光时间；

⑤重复步骤④，直至滑块上的祛码全部挂到左侧钩码下端。

请完成下面问题：

（1）如图2所示，本实验应该使用游标卡尺的（选填"A”或"D”）部分测量，测量

动作完成时，应先将（选填"C”或"E"）紧固，然后再读数。

（2）本实验使用的是10分度的游标卡尺，测得遮光条宽度d如图3所示，则gmm。

（3）滑块经过光电门时的速度可用v=（用题中所给的字母表示）计算。

（4）假设操作过程左侧钩码重力做功为W,且根据以上步骤综合实验数据得到W-—二的

（At）2

图线如图4所示，则图线的斜率4（用题中所给的字母表示）

主尺：单位cm

14.欲用伏安法测定一段阻值约为5c左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现

备有以下器材：

A.电池组（3V,内阻可忽略）；

B.电流表（量程0~0.6A,内阻0.125Q）；

C.电压表（量程0~3V,内阻3kO）：

D.滑动变阻器（0~20。）；开关、导线.

①实验电路应采用电流表接法（填“内”或“外”）

②设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图示中仁A,U=V.

③为使通过待测金属导线的电流能在0〜0.5A范围内改变，测量待测金属导线的电阻Rx的

原理电路图如图，然后根据所设计的原理电路将图中给定的器材连成实验电路

④若要测金属导线的电阻率，还需测得金属丝的直径如图，则该金属丝直径为mm.

四、解答题（15题共9分，16题共12分，17题共14分）

15.如图所示，真空中光滑绝缘的水平面上的两个等量异号的点电荷，电荷量为+4Q和-Q,

它们之间的距离为r,为使两电荷保持静止，现加入第三个点电荷C使三个点电荷都处于平

衡状态（静电力常量为8

（1）第三个点电荷C应放在什么位置

（2）第三个点电荷C的电性及电荷量是多少

16.静电喷漆技术具有效率高,浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置如图所示.A、

B为两块平行金属板，间距4=0.40m,两板间有方向由B指向A,大小为£=1.0xl03N/C

的匀强电场.在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P,油漆喷枪的半圆形喷嘴可

向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均为vo=2.Om/s,质量m=

5.0x10l5kg,带电量为q=—2.0x1016c.微粒的重力和所受空气阻力均不计，油漆微粒最

后都落在金属板B上.试求：

（1）微粒打在B板上的动能；

（2）微粒到达B板所需的最短时间；

（3）微粒最后落在B板上所形成的图形及面积的大小.

17.如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相

距3.5L。槽内有两个质量均为m的小球A和B,球A带电量为+2q,球B带电量为-3q,两

球由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统。最初A和B分别静止于左板的两侧，离板的距

离均为L。若视小球为质点，不计轻杆的质量，在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后

（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布），求：

（1）球B刚进入电场时，带电系统的速度大小；

（2）带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间及球A相对右板的位置。

物理参考答案

12345678910

ACBCDADACACCD

1112

ADAC

2.当带负电粉尘在高度为h处处于平衡，则有G-加k—Qj；当h变2h时，两

(R+h)2(R+h)2

力仍然平衡.故选C.

5.设初状态时两金属板间距离是d,旋转a角度后，极扳间距变为dcosa,根据公式

E

。不变，可得转动后板间的电场强度与之前电场强度的关系为£=——而且电场强度的方

cosa

向也旋转a.由受力分析可知：原来竖直方向上有g=qE转动后竖直方向有qEcosa=qE=mg,

可见，微粒竖直方向受力仍然平衡，有水平向左电场力的分力，所以微粒水平向左做匀加速

直线运动，则微粒的重力势能不变，向左做匀加速直线运动过程中，电场力做正功，则电势

能减小.选项D正确；

6.0.05k〃?=50m,根据E=9可得云层间的电场强度大小E==2xlO^v/m

d50m

7.A.在。-x图像中，斜率表示电场强度，斜率大小不变所以电场强度大小不变，电场力

不变，故A错误；B.粒子从为运动到刈的过程中，电势一直减小，+4的粒子电势能也一

&也故C

直减小，故B错误；C.要使粒子能运动到闷处，粒子的初速度W满足%

m

错误;D.若%=2、陛

粒子在运动过程中的最大速度为运动到X3处

Vm

mV

[0-(-仰W=；,n一〈解得Vln=J故D正确：

22Vm

9.AB.a粒子在匀强电场中受到沿垂直于极板方向的电场力作用，在垂直于极板方向做初

速度为零的匀加速直线运动，在平行于极板的方向不受力而做匀速直线运动。在垂直于极板

方向，由y=工。/得/=JZtooJ，，由于则心=治＞小在平行于极板方向，由

2Va

x

X=xof得%=—对于a,b,由于X。=4>%，fa=fb>fc，Va=vb>vciCD.电势能变化量

的大小等于电场力做功的大小，则△Ep=q£yooy,得=AE^〉八E1K；动能增加量

等于电场力做的功，则△线,=△昂>。

10.A.在仁0时刻环受的摩擦力为/=/^E=0.5x300x0.01N=1.5N>，wg=lN,则

开始时物体静止；随着场强的减小，电场力减小，则当摩擦力小于重力时，圆环开始下滑，

此时满足/jqE=mg即E=200N/C,即z=ls时刻开始运动；且随着电场力减小，摩擦力减小，

加速度变大；当电场强度为零时，加速度最大；当场强反向且增加时，摩擦力随之增加，加

速度减小，当的E=-200N/C时，加速度减为零，此时速度最大，此时刻为t=5s时刻；而后

环继续做减速运动直到停止，选项A错误;BC.环在t=ls时刻开始运动，在t=2s时E=100N/C,

此时的加速度为mg-nqE=ma

解得67=5m/s2,因环以当加速度为5m/s2匀加速下滑1s时的位移为s=—x5xl2m=2.5m而

2

在t=ls到t=2s的时间内加速度最大值为5m/s2,可知0-2s内环的位移小于2.5m,选项B错

误，C正确；D.由以上分析可知，在t=3s时刻环的加速度最大，最大值为g,环从t=ls开

始运动，到t=5s时刻速度最大，结合a-t图像的面积可知，最大速度为

11-1

vm=-x4xl0m/s=20m/s则环的最大动能==耳根4=耳x0.1x20?J=20J选项D

正确。

13.B(1分)C(1分)10.2(2分)

d(M+5m')d2八

—(2分)---------(2分)

Z2

(1出北2］本实验要求测量遮光片的厚度。故应采用外测量爪进行测量；故选B。测量动作完

成时，应先将紧固螺丝C固定游标，再读数，故选C；

(4)⑸根据动能定理，左侧钩码重力做功为W,则有

WU、2uJd丫(M=5m)d21

W=—(M+5/n)=—(M+5/n)\一=------------x-----

222(Ar)2

,,『一一，(M+5m)d~

故图线的斜率女=-----------

2

14.①外（1分）②0.48（1分）2.2（1分）

③连线2分）④6.577（1分）

①根据—=5Q=40〉&-理照=60,可知电流表应采用外接法.

RA0.125QR5Q

15.（1）放在B的右侧距离B点r处（2）正电+4Q

由于A是正电荷，B是负电荷，而且A的电量大，C必定要带正电，并且在AB电荷的连

线的延长线上，B点的右侧，（2分）

设距离B电荷为x,k/QQ、=kQ）（2分）

（r+x）厂

再以B电荷为研究对象攵华=攵零（2分）

rx

解得：Qc=4Qx=r。（2分）

16.（1）9.0x1014J；（2）0.1s；（3）0.25m2.

（1）每个微粒在电场中部只受竖直向下的电场作用，且电场力做功与路径无关，只与初末位

置的电势差有关，根据动能定理得：W=EKB-EKO（2分）

1,

即一qEd=后陋一emvG（1分）

解得：微粒打在B板上的动能为

-163-152l4

EKB=-qEd+^mv（）=（2.0+10xl.0xl0x0.40+；x5.0xl0x2.0）J=9.0xl0J

（1分）

（2）由题设知，微粒初速度方向垂直于极板时，到达B板时间最短，设到达B极时速度为〃，

则有Em=gmv；（1分），解得匕=_J2；个;;;5m/s=6.0m/s（1分）

在垂直于极板方向上，微粒做初速度为出的匀加速直线运动，由运动学公式知:

"=+匕＞解得'===。分）

(3)初速度大小相等沿水平方向的所有带电微粒都做类平抛运动，其它带电微粒做类斜下抛

运动，所以微粒落落在B扳上所形成的图形是圆形，且最大半径R为类平抛运动的水平射

程.设带电微粒的加速度大小为根据牛顿第二定律得：qE=,na(I分)

2.0xlQ-'6xl.0xl03

解得a=—=nVs2=OnVs2

m5.OxIO-15

根据运动学规律得：R=%v,.(1分)d=g*(1分)

联立解得R,粽＜

=v0^—=2.0xm=0.2V2m

所以微粒最后落往B板上所形成的圆面积为S=成2=3.14x(0.2V2)2m2«0.25m2(l^)

对带电系统进行分析，假设球A能达到右极板，电场力对系统做功为Wi，有：

叱=2qEx2.5L+(—3qExl.5L)〉0①而且还能穿过小孔，离开右极板。

假设球B能达到右极板，电场力对系统做功为W2,有：

W2=2qEx2.5L+(-3qEx3.5L)＜0@

综上所述，带电系统速度第一次为零时，球A、B应分别在右极板两侧。

(1)带电系统开始运动时，设加速度为ai，由牛顿第二宠律：G=2底=这③(l分)

2mm

球B刚进入电场时，带电系统的速度为也，有：匕