2021届新疆高三下学期物理第一次高考诊断性自测试卷含答案

 高三下学期物理第一次高考诊断性自测试卷

一、单项选择题

1.带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如下列图，以下说法正确的选项是(   ) 

A. 粒子可能带负电，在b点时速度较大                    B. 粒子的电势能在b点时较大
C. 粒子的加速度在a点时较大                                  D. 粒子一定带正电，动能先变小后变大

2.质量为m的物体放置在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数 ，现用拉力F(与水平方向的夹角为 〕拉动物体沿地面匀速前进，以下说法正确的选项是〔   〕 

A. =0°即拉力F水平时，拉力最小
B. =45°时，拉力F最小
C. 拉力F的最小值为
D. 拉力F的最小值为

3.在如图的电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表。当滑动变阻器R2的滑动触头P滑动时，关于两个电压表V1与V2的示数，以下判断正确的选项是〔   〕 

A. P向a滑动，V1的示数减小、V2的示数增大
B. P向b滑动，V1的示数增大、V2的示数减小
C. P向a滑动，V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值
D. P向b滑动，V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝值

4.长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的 垂在桌边，如下列图，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，那么链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为(重力加速度为g)(   ) 

A.                               B.                               C.                               D. 

5.一质点位于x=-1m处，t=0时刻沿x轴正方向做直线运动，其运动的图像如下列图。以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 内和 内，质点的平均速度相同
B. t=4s时，质点在x=2m处
C. 第3s内和第4s内，质点位移相同
D. 第3s内和第4s内，质点加速度的方向相反

6.如图，在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，在竖直平面内的等边三角形abc的a、b两点分别放置一长直导线，导线中通有大小相等、方向垂直纸面向外的恒定电流，测得c点的磁感应强度大小为2B。假设仅将b处电流反向，那么此时c处的磁感应强度大小为〔   〕 

A. 0                                         B. B                                         C. B                                         D. 2B

7.如下列图，真空中有一平行板电容器，电容为C，两极板 M、N 分别由银和钠(其极限频率分别为v1和v2)制成，板间距离为 d。现用频率为 v(v2＜v＜v1)的单色光持续照射两极板内外表，设电子的电荷量为 e，那么电容器两个极板最终带电情况是(    ) 

A. N 极板带负电，带电荷量为                  B. N 极板带正电，带电荷量为
C. M 极板带负电，带电荷量为                  D. M 极板带正电，带电荷量为

二、多项选择题

8.质量分别为2kg和3kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连，如下列图，今对物块A、B分别施以方向相反的水平力F1、F2  ， 且F1=20N、F2=10N，那么以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 弹簧的弹力大小为16N
B. 如果只有F1作用，那么弹簧的弹力大小变为12N
C. 如果只有F2作用，那么弹簧的弹力大小变为4N
D. 假设F1=10N、F2=20N，那么弹簧的弹力大小不变

9.在光滑的水平面上，让小球A以初动量p冲过来和静止的小球B发生一维碰撞，小球B的质量是小球A的两倍。那么碰后小球B的动量可能为〔   〕           

A.                                       B.                                       C.                                       D. 

10.如图，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点〔图中未标出〕，物块的质量为m，AB=a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ，现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W，撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度为零，重力加速度为g，那么上述过程中〔   〕 

A. 弹簧在A点的弹性势能小于在B的弹性势能
B. 物块在A点时，弹簧的弹性势能等于
C. 物块在B点时，弹簧的弹性势能小于
D. 经O点时，物块的动能小于W-μmga

三、实验题

11.小妮同学利用如图甲所示的实验装置验证系统机械能守恒。A、B是两个质量均为m的相同小球，O为穿过轻杆的固定转轴，C为固定在支架上的光电门，初始时杆处于水平状态，重力加速度为g。实验步骤如下∶ 

⑴用游标卡尺测得小球B的直径d如图乙所示，那么d=________mm；

⑵用毫米刻度尺测得AO长为l， BO长为2l；

⑶由静止释放两小球，当小球B通过光电门时，测得光线被小球挡住的时间为 t，那么在杆由水平转至竖直的过程中两小球组成的系统增加的动能 Ek=________， 减少的重力势能 Ep=________ 〔用m、g、l、d、 t表示〕。

⑷假设在误差允许的范围内 Ek= Ep  ， 那么小球A、B组成的系统机械能守恒。

12.某同学在做描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验时发现铭牌上标有小灯泡的额定电压为3 V，但额定功率不清晰。   

〔1〕该同学使用多用电表粗测小灯泡的电阻，选择“×1〞欧姆档测量，示数如下列图，那么其电阻为________Ω〔保存3位有效数字〕； 

〔2〕除了导线、开关和电动势为6 V的直流电源外，有以下一些器材可供选择： 

电流表：A1〔量程0.6 A，内阻约1 Ω〕； A2〔量程3 A，内阻约 .2 Ω〕；

电压表：V 〔量程3V，内阻约10 kΩ〕；

滑动变阻器：R1〔阻值范围 ~10 Ω〕；                R2〔阻值范围0~1 kΩ〕；

为了让灯泡两端电压从零调节，以及测量更准确，实验时电流表应选择________，滑动变阻器应选择________；〔均填字母代号〕

〔3〕将实物图中还未完成的局部用笔代替导线补充完整； 

〔4〕利用实验数据绘出小灯泡的局部伏安特性曲线如下列图。如果将两个这种小灯泡串联后，再接在电动势是3 V，内阻是2 Ω的电源上，那么此时每个小灯泡的功率约为________W 〔结果保存2位有效数字〕。   

四、解答题

13.2021年11月24日4时30分，中国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。标志着我国月球探测新旅程的开始，飞行136个小时后总质量为m的嫦娥五号以速度v高速到达月球附近P点时，发动机点火使探测器顺利变轨，被月球捕获进入半径为r的环月轨道，月球的质量为M，引力常量为G。求 

〔1〕嫦娥五号探测器发动机在P点应沿什么方向将气体喷出？   

〔2〕嫦娥五号探测器发动机在P点应将质量为Δm的气体以多大的对月速度喷出？   

14.一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳子提升一个质量为m的重物，开始车在滑轮的正下方，绳子的端点离滑轮的距离是H．车由静止开始向左做匀加速运动，此时各段绳子刚好伸直，经过时间t绳子与水平方向的夹角为 ，如下列图， 

试求：

〔1〕车向左运动的加速度的大小；   

〔2〕重物在t时刻速度的大小．   

15..如下列图，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小为 ，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小B=0.5 T。有一带正电的小球，质量m=1×10–6 kg，电荷量q=2×10–6 C，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场〔不考虑磁场消失引起的电磁感应现象〕，取g=10 m/s2。求： 

〔1〕.小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向；   

〔2〕.从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t。   

16.如下列图，装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度x=5 m，轨道CD足够长且倾角θ=37°，A、D两点离轨道BC的高度分别为h1=4.30 m、h2=1.35 m．现让质量为m的小滑块(可视为质点)自A点由静止释放．小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10 m/s2  ， sin 37°=0.6，cos 37°=0.8.求： 

〔1〕小滑块第一次到达D点时的速度大小；   

〔2〕小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔；   

〔3〕小滑块最终停止的位置距B点的距离．   

17.如图，在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和Ⅱ，两电场的边界均是边长为L的正方形，图中OEFG区域也为边长为L的正方形且无电场。电子的质量为m，电荷量为e，不计电子所受重力。求： 

〔1〕在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置坐标〔x，y〕；   

〔2〕在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置坐标x、y间满足的关系；   

〔3〕假设将左侧电场Ⅱ整体水平向右移动 ，仍使电子从ABCD区域左下角D处离开〔D不随电场移动〕，求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置x、y满足的关系。   

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】根据轨迹弯曲方向，知粒子所受的电场力方向沿电场线切线方向向右，所以该电荷是正电荷，电场线的疏密表示场强的大小，由图可知a点的电场强度比b点的小，那么粒子在a所受的电场力小，所以粒子的加速度在a点时较小，C不符合题意；粒子从a点到b点，电场力先做负功，再做正功，电势能先增加后降低，动能先变小后变大，但从a点到b点的整个过程电场力做的总功是正功，所以a点的电势能大于b点，a点的动能小于b点，AB不符合题意，D符合题意。

故答案为：D

 
【分析】利用轨迹可以判别电场力的方向，结合电场线方向可以判别粒子的电性；利用电场力做功可以判别动能和电势能的变化；利用电场线的疏密可以判别加速度的大小。

2.【解析】【解答】设物体受到的拉力与水平方向的夹角为θ，根据共点力平衡可知

得

根据数学知识可得，当 =30°时，拉力F有最小值，且最小值为 ，C符合题意，ABD不符合题意.

故答案为：C

 
【分析】对物体m受力分析根据平衡列方程并分析求解。

3.【解析】【解答】AC．P向a滑动时，滑动变阻器阻值减小，外电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，路端电压减小，通过电阻R1电流增大， V1的示数增大，V2的示数减小；根据欧姆定律有

所以，V1示数改变量的绝对值

由闭合电路欧姆定律有

所以，V2示数改变量的绝对值

所以，P向a滑动，V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值，AC不符合题意；

BD．P向b滑动时，滑动变阻器阻值增大，外电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，路端电压增大，通过电阻R1电流减小，V1的示数减小，V2的示数增大；根据欧姆定律有

所以，V1示数改变量的绝对值

由闭合电路欧姆定律有

所以，V2示数改变量的绝对值

所以，P向b滑动，V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值，D符合题意，B不符合题意；

故答案为：D。

 
【分析】由电路图先明确电路的结构，再根据滑动变阻器的移动明确电阻变化；由闭合电路欧姆定律可知电路电流的变化，即可分析内电压、路端电压及各局部电压的变化。

4.【解析】【解答】链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功，整根链条总的机械能守恒，设整根链条质量为m，由机械能守恒定律得 ，解得 ．

故答案为：C

 
【分析】对链条受力分析只有重力做功，根据机械能守恒求出离开桌面时的速度。

5.【解析】【解答】A． 图像中面积代表位移， 内和 内，位移相同，但时间不同，所以平均速度不同，A不符合题意；

B． 图像中面积代表位移，可知 位移为3m，物体初始位置为-1m，所以4s时物体位置为2m处，B符合题意；

C． 图像中面积代表位移，可知第3s内和第4s内，质点位移大小相同，方向相反，C不符合题意；

D． 图像中斜率代表加速度，第3s内和第4s内，斜率相同质点加速度的大小方向都相同，D不符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】v-t图像的斜率代表加速度，位移代表位移，据此进行分析。

6.【解析】【解答】由于a、b两处的导线到c点的距离相等，故两导线在c点产生的磁感应强度B1的大小也相等，由安培定那么可知，两导线在c处产生的磁感应强度的方向分别垂直ac、bc，由几何关系可知，夹角60°，那么两导线在c点的合磁感应强度为

可得

假设仅将b处电流反向，那么ab在c点的磁感应强度方向夹角120°，那么两导线在c点的合磁感应强度为B，方向竖直向上，所以c点的合磁场的磁感应强度大小为零，A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

 
【分析】根据矢量的合成法那么求出c处的磁感应强度。

7.【解析】【解答】AD．现用频率为v〔v2＜v＜v1〕的单色光持续照射两板内外表，根据光电效应的条件，知单色光只有照射钠板才能发生光电效应。可知N极板将带正电，M极板带负电，AD不符合题意；

BC．通过光电效应方程知，光电子的最大初动能EK=hv-hv2 ． 临界状态是电子减速到负极板时速度刚好减速为零。根据动能定理有：

eU=EKm=hv-hv2

平行板电容器的电容为C，由Q=CU，所以．

两个极板的带电量是相等的。B符合题意，C不符合题意。

故答案为：B

 
【分析】光电效应中，当外界的光子能量比较大时，电子获得的能量就大，溢出电子的动能利用公式Ekm=hν﹣W求解即可。其中W是材料的逸出功，v是光子的频率。

二、多项选择题

8.【解析】【解答】A．弹簧不在伸长后，AB具有相同的加速度。对于整体AB，根据牛顿第二定律

解得

对A，由牛顿第二定律

代入数据解得

A符合题意；

B．只有F1作用时，对整体AB，根据牛顿第二定律

解得

对A，由牛顿第二定律

解得

B符合题意；

C．如果只有F2作用，对整体AB，根据牛顿第二定律

解得

对A，由牛顿第二定律

解得

C符合题意；

D．假设F1=10N、F2=20N，对整体AB，根据牛顿第二定律

解得

对A，由牛顿第二定律

解得

D不符合题意。

故答案为：ABC。

 
【分析】利用整体法和牛顿第二定律，先求出AB的共同加速度，然后利用隔离法，对A进行受力分析，利用牛顿第二定律可以求出弹力的大小。

9.【解析】【解答】由题意知:p=mvA  ， 让小球A以初动量p沖过来和静止的小球B发生一维碰撞，假设发生弹性碰撞，那么

解得

那么

假设发生完全非弹性碰撞P=mvA=〔m+2m〕v

得

那么

碰后小球B的动量为

故答案为：BC。

 
【分析】小球A与小球B发生碰撞，动量守恒，能量损失介于弹性碰撞和完全非弹性碰撞之间，分别根据弹性碰撞和完全非弹性碰撞求出碰撞后小球B的动量，然后求出范围。

10.【解析】【解答】A．设A离弹簧原长位置O的距离为xOA  ， 那么弹簧的形变量为xOA  ， 当物体从A向左运动直至B的过程中，物体要克服摩擦力做功，那么物体及弹簣系统的机械能一定减小，到B时只具有弹性势能，那么 ，A不符合题意；

B．由此可知B离O的距离比A离O的距离近。那么 ；故从O到A的过程中运用动能定理有

解得A处的弹性势能

B不符合题意；

C．同理，经过B点时，弹簧的弹性势能

C项正确；

D．经过O点的动能

那么D符合题意；

故答案为：CD。

 
【分析】此题中利用假设法分析OA与a的关系，再用功能关系确定弹簧经过AB两点时的弹性势能，并求出物块经过O点的动能。

三、实验题

11.【解析】【解答】(1)游标卡尺的主尺读数为12mm，游标读数为

那么游标卡尺的最终读数为 (3)小球B通过光电门的瞬时速度

A、B转动的半径之比为1：2，A、B的角速度相等，根据 知A、B的速度之比为1：2，所以A的瞬时速度

系统动能增加量 系统重力势能的减小量

 
【分析】〔1〕明确游标卡尺的读数规那么进行读数即可；
〔3〕当运动位移很短时，物体的平均速度等于物体运动的瞬时速度，位移越短，平均速度越接近瞬时速度，结合速度求解物体的动能；根据物体下落的距离，利用公式mgh求解势能的变化量。

12.【解析】【解答】(1)由图中可得读数为10.0Ω；

(2)小灯泡的额定电压为3V，故小灯泡中的额定电流约为

故电流表选择A1  ， 由于该实验要用分压电路，故滑动变阻器选择阻值小的R1。

(3)电路图和实物连线如下列图

(4)将两个这种小灯泡串联后，那么2U=E-Ir

画出电源的U-I图像，如图中所示，两图像的交点即通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压，由图可知I=0.21A，U=1.3V，故

 
【分析】〔1〕欧姆表指针示数与档位的乘积是欧姆表的示数；
〔2〕根据通过灯泡的最大电流选择电流表，为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器；
〔3〕根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后连接实物电路图；
〔4〕在灯泡的I-U坐标内做出电源的U-I图像，求出灯泡的电流与电压，然后根据电功率公式求出灯泡的实际功率。

四、解答题

13.【解析】【分析】〔1〕嫦娥五号探测器需要从高轨道变轨到低轨道，应该减速，沿着运动方向喷气；
〔2〕在喷气的过程中，由于反冲使探测器减速，反冲过程中动量守恒，进入环月轨道之后由万有引力求喷出的气体质量。

14.【解析】【分析】〔1〕根据位移时间关系公式列式求解；
〔2〕先求解小车在B位置的速度，然后将小车B位置的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，其中平行于绳子的分速度与重物m的速度相等。

15.【解析】【分析】〔1〕利用平衡方程可以求出小球速度的方向和大小；
〔2〕利用匀变速直线运动的位移公式可以求出运动的时间。

16.【解析】【分析】〔1〕A-D的过程由动能定理可求得D点的速度；
〔2〕先对A-C的过程运用动能定理求出小滑块到达C点的速度，求出在鞋面CD上的加速度，再对小滑块在CD斜面上的运动运用运动学公式求解。
〔3〕对全部过程运用动能定理，得出物体在BC面上滑行的总路程，再结合几何关系确定物体最终的静止位置。

17.【解析】【分析】〔1〕根据粒子在加速电场和偏转电场中的运动特点求出粒子离开ABCD区域的位置坐标。
〔2〕根据粒子在加速电场中的运动和偏转电场中的类平抛运动求出释放点的位置坐标关系。
〔3〕将左侧电场水平向右移动后，运动情况类似于〔2〕中的运动情况，然后电子做匀速直线运动，再根据分运动的规律求解。