2021河北省正定中学高三上学期第三次月考物理试题含答案

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河北正定中学2021届高三年级第三次月考物理一、选择题：本题共12小题40分，在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，每小题3分。第9～12题有多项符合题目要求,每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1．如图1和图2所示，甲、乙两个电压表是由相同的电流表Ⓖ(内阻不为零)改装而成的，R1、R2是分压电阻，且R10)的小球套在绝缘杆上，当小球沿杆向下的初速度大小为v0时，小球恰好做匀速直线运动，已知重力加速度大小为g，磁感应强度大小为B，电场强度大小为E＝eq \f(\r(3)mg,q)，小球电荷量保持不变，则以下说法正确的是(　　) A．小球的初速度v0＝eq \f(mg,2qB)B. 若小球沿杆向下的初速度为eq \f(mg,qB)，则小球将沿杆做加速度不断增大的减速运动，最后停止C．若小球沿杆向下的初速度为eq \f(3mg,qB)，则小球将沿杆做加速度不断减小的减速运动，最后停止D．若小球沿杆向下的初速度为eq \f(4mg,qB)，则小球从开始运动到稳定过程中，克服摩擦力做的功为eq \f(4m3g2,q2B2)8.如图所示，在倾角为α(α<45°)的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒．当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强磁场．当加匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上时，磁感应强度大小为B1，现使匀强磁场的磁感应强度方向沿逆时针转过α角时，磁感应强度大小为B2，再使匀强磁场的磁感应强度方向沿逆时针转过α角时，磁感应强度大小为B3，则(　　) A．B1＝B3>B2 B．B10)。A从O点发射时的速度大小为v0，到达P点所用时间为t；B从O点到达P点所用时间为。重力加速度为g，求(1)电场强度的大小；(2)B运动到P点时的动能。17．（12分）如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=370，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源．现把一个质量m=0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω，金属导轨电阻不计， g取10 m/s2．已知sin 37°=0.60，cos 37°=0.80，求：（1）通过导体棒的电流；（2）导体棒受到的安培力和导体棒受到的摩擦力；（3）若仅将磁场方向改为竖直向上，求导体棒受到的摩擦力．18．(14分)如图所示，轴、y轴和直线x=L将平面划分成多个区域。其中I区域内存在竖直向下的电场，II区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场，III区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场，II、III区域的磁感应强度大小相同。质量为m、电量为+q的粒子从P点（－L，y）以垂直于电场方向、大小为v0的速度出发，先后经O点（0，0）、M点（L，0）到达N点（L，－L），N点位于磁场分界线处。已知粒子到达O点时速度方向偏转了，不计粒子的重力，回答下面问题。(1)求带电粒子在电场运动过程中电场力的冲量；(2)若粒子从P点出发依次通过O点、M点并于M点第一次射出磁场分界线后到达N点，则粒子运动的时间为多少？(3)粒子到达N点时在磁场中运动的路程为多少？1．D　 2．C　3．A　 4 .C5．A　6．C　7．B　8．A　 9.ABD 10．CD　 11．AC　12．AD　13．(1)A　C　E　(2)实物图连接见解析(3)小灯泡的电阻会随温度的升高而增大　0.72 W解析：(1)灯泡额定电压为3 V，故电压表应选择3 V量程的A；由P＝eq \f(U,I)可知，I＝eq \f(P,U)＝eq \f(1.5,3) A＝0.5 A，故电流表应选择C；本实验要求电流从零开始调节，滑动变阻器应采用分压接法，故滑动变阻器应选用最大阻值较小的E.(2)本实验采用滑动变阻器分压接法，同时因灯泡内阻较小，故应选用电流表外接法；如图所示．(3)灯泡电阻随温度的升高而增大，因此图象为曲线；当电压为1.8 V时，电流为0.4 A，则功率P＝UI＝1.8×0.4 W＝0.72 W.14．(1)B　D　(2)2.70　100(98.0～102均可)15．(1)2 Ω　72 W　(2)1 Ω　(3)16 W解析：(1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得：R＝eq \f(U,I1)＝eq \f(12,6) Ω＝2 Ω（1分）其发热功率为：P＝UI1＝12×6 W＝72 W. （1分）(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：UI2＝Ieq \o\al(2,2)rM＋P输出，（2分）所以：rM＝eq \f(UI2－P输出,I\o\al(2,2))＝eq \f(12×5－35,52) Ω＝1 Ω. （2分）(3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：P化＝UI3－Ieq \o\al(2,3)rA（2分）所以P化＝(12×4－42×2) W＝16 W. （2分）16(1)；(2)解析：(1)设电场强度的大小为E，小球B运动的加速度为a。根据牛顿定律、运动学公式和题给条件，有mg+qE=ma①（2分）②（2分）解得③（1分）(2)设B从O点发射时的速度为v1，到达P点时的动能为Ek，O、P两点的高度差为h，根据动能定理有④（2分）且有⑤（1分）⑥（1分）联立③④⑤⑥式得⑦（1分）17．（1）1.5A（2）0.30N 方向沿斜面向上 0.06N 方向沿斜面向（3）零解析：（1）对导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：（2分）（2）导体棒受到的安培力：F安=BIL=0.30N 方向沿斜面向上 （2分）导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mgsin370=0.24N（2分）由于F1小于F安，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f ，受力如图．根据共点力平衡条件mg sin370+f=F安 解得：f=0.06N 方向沿斜面向下 （2分） （3）对导体棒受力分析如图，由于（2分）所以在安培力作用下导体棒刚好处于平衡，故导体棒受的摩擦力为零（2分）18．(1)，方向竖直向下；(2)；(3)当粒子到达M处时，为奇数次通过磁场边界，路程为πL；当粒子到达M处时，为偶数次通过磁场边界，路程为解析： (1)粒子在电场中做类平抛运动，粒子到达O点时速度方向偏转了，分解速度得（1分）取竖直向下方向为正方向，根据动量定理，电场力的冲量（1分）得方向竖直向下。（1分）(2)设粒子在电场中运动的时间为，水平方向上做匀速直线运动，则（1分）粒子在磁场中运动速度为（1分）粒子运动轨迹如图甲所示：由几何关系知（1分）两段轨迹半径相等，圆心角之和为2π，粒子运动的时间为一个周期所以（2分）(3)对图甲粒子做圆周运动的路程为圆周长（1分）粒子运动轨迹还可以如图乙：粒子做圆周运动的半径为（1分）路程为（1分）当粒子到达M处时是第三次通过磁场边界，粒子做圆周运动的半径为（1分）路程为（1分）当粒子到达M处时是第四次通过磁场边界，粒子做圆周运动的半径为路程依次类推，当粒子到达M处时，为奇数次通过磁场边界，路程为πL；（1分）当粒子到达M处时，为偶数次通过磁场边界，路程为。（1分）