北京市顺义区2021届高三上学期期末考试物理试题

顺义区2021届高三第一次统练物理试卷

考生须知：

1.本试卷总分100分，考试用时90分钟。

2.本试卷共8页，共两部分。

3.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。选择题必须用2B铅笔作答，非选择题必须用黑色字迹的签字笔作答。

4.考试结束后，请将答题卡交回，试卷自己保留。

第一部分

本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。

1. 如图所示为某一点电荷电场的电场线，关于电场中M、N两点的电势，场强E的关系，下列说法正确的是（　　）

A. ， B. ，

C. ， D. ，

2. 一列简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，P是介质中的一个质点，图乙是质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　）

A. 质点P的振幅为8cm B. 这列横波的波速为

C. 质点P的振动周期为1s D. 这列横波正在向x轴正方向传播

3. “嫦娥五号”是我国月球软着陆无人登月探测器，当它接近月球表面时，可打开反冲发动机使探测器减速下降。探测器减速下降过程中，它在月球表面的重力势能，动能和机械能的变化情况是（  ）

A. 动能增加、重力势能减小 B. 动能减小、重力势能增加

C. 机械能增加 D. 机械能减小

4. “蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从弹性绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，若不计空气阻力，下列说法正确的是（  ）

A. 弹性绳恰好伸直时，人的速度最大

B. 弹性绳对人的冲量始终向上，人的动量一直减小

C. 弹性绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小

D. 人的速度最大时，弹性绳对人的拉力等于人所受的重力

5. 如图所示，一质量为m的物块放在质量为M。倾角为的斜面体上，斜面体上表面光滑，现给斜面体施加一个水平向右的推力F，使斜面体向右做匀加速直线运动。在运动过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 物块一定沿着光滑斜面体下滑

B. 物块所受支持力的大小为

C. 物块可能相对静止于斜面体上某位置

D. 物块受重力，支持力和合外力三个力的作用

6. 一带电粒子q射入固定在O点的点电荷Q的电场中，粒子只受电场力作用，运动轨迹如图中曲线所示，且。下列说法正确的是（　　）

A. q与Q带同种电荷

B. q在B点的速度大于在C点的速度

C. q在B点的电势能大于在C点的电势能

D. q在A点的加速度大于在B点的加速度

7. 如图是我国首创超级电容储能式现代电车，该电车没有传统无轨电车的“辫子”，没有尾气排放，乘客上下车的30秒内可充满电并行驶5公里以上，刹车时可把80%以上的动能转化成电能回收储存再使用。这种电车的核心元器件是“3V，12000F”石墨烯纳米混合型超级电容器，该电容器能反复充放电高达100万次，使用寿命长达十年，被誉为“21世纪的绿色交通”。下列说法正确的是（　　）

A. 电容器充电的过程中，电量逐渐增加，电容保持不变

B. 电容器放电的过程中，电量逐渐减少，电容也逐渐减小

C. 电容器放电的过程中，电量逐渐减少电容器两极板间的电压不变

D. 标有“3V，12000F”的电容器从电量为零到充满电的平均电流为3600A

8. 中国北斗卫星导航系统（简称BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统，可为全球用户提供定位，导航和授时服务，该导航系统由多颗不同轨道的卫星组成。如图所示a、b、c为该系统中三颗轨道为圆的卫星，a是地球同步卫星，b是轨道半径与a相同的卫星，c的轨道半径介于近地卫星和同步卫星之间。下列说法正确的是（　　）

A. 卫星b也可以长期“悬停”于北京正上空

B. 卫星c的运行速度一定大于第一宇宙速度

C. 卫星b的运行周期与地球的自转周期相同

D. 卫星a向心加速度大于卫星c的向心加速度

9. 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图甲所示位置（线圈平面与磁感线平行）开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 电流表的示数为 B. 时，R两端的电压为零

C. 线圈转动的角速度为 D. 时，穿过线圈的磁通量最大

10. 恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变。如图所示的电路中电源是恒流源，当滑动变阻器滑动触头P从最左端向右滑动过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 的电压变小 B. 的电压变大

C. 的电功率减小 D. 恒流源输出功率保持不变

11. “天问一号”是中国自主设计的火星探测器，计划于2021年2月到达火星，实施火星捕获。5月择机实施降轨，着陆巡视器与环绕器分离，软着陆火星表面。已知火星直径约为地球直径的53%，火星质量约为地球质量的11%，下列说法正确的是（　　）

A. 探测器在火星表面所受重力等于在地球表面所受重力

B. 探测器在火星表面附近的环绕周期约为24小时

C. 火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度

D. 火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度

12. 在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E。内电阻为r，、为定值电阻，为滑动变阻器，C为电容器，A﹑V分别为理想安培表和伏特表。在滑动变阻器滑动触头P自b端向a端滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. a点的电势降低 B. 伏特表示数变小

C. 安培表示数变大 D. 电容器C所带电荷量减小

13. 如图所示为大球和小球叠放在一起、在同一竖直线上进行的超级碰撞实验，可以使小球弹起并上升到很大高度。将质量为3m的大球（在下），质量为m的小球（在上）叠放在一起，从距地面高h处由静止释放，h远大于球的半径，不计空气阻力。假设大球和地面、大球与小球的碰撞均为完全弹性碰撞，且碰撞时间极短。下列说法正确的是（　　）

A. 两球一起下落过程中，小球对大球的弹力大小为mg

B. 大球与地面碰撞前的速度大小为

C. 大球与小球碰撞后，小球上升的高度仍为h

D. 若大球的质量远大于小球的质量，小球上升的最大高度为3h

14. 物体A做平抛运动，以抛出点O为坐标原点，以初速度v0的方向为x轴的正方向、竖直向下的方向为y轴的正方向，建立平面直角坐标系。如图所示，两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射物体A，在坐标轴上留下两个“影子”，则两个“影子”的位移x、y和速度vx、vy描述了物体在x、y两个方向上的运动。若从物体自O点抛出时开始计时，下列图像中正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

第二部分

本部分共6题，共58分。

15. 某同学利用如图所示的实验装置探究物体的加速度a与所受合力F的关系。

(1)打点计时器使用的电源是________（填选项前的字母）。

A．交流电源    B．直流电源

(2)①他用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，具体操作是：把木板垫高后，小车放在木板上，在不挂小桶的情况下，轻推一下小车，使小车能拖着纸带做匀速运动。这样操作的目的是________；

②实验时要求小桶和砝码的总质量远小于小车的质量，其原因是_____（填选项前的字母）。

A．小车所受的拉力近似等于小车所受的合力

B．小车所受的拉力近似等于小桶和砝码的总重力

C．保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度

(3)下图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。相邻的计数点之间的距离分别为：、、、、、。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=______m/s2（结果保留两位有效数字）。

(4)另一位同学也利用这种装置做实验。他保持小桶和砝码的质量不变，只改变放在小车中砝码的质量m，测出对应的加速度a。假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，但他没有测量小车的质量，而是为纵坐标，小车中砝码的质量m为横坐标，画出图像。从理论上分析，下列图像中可能正确的是_________。

A．    B．    C．    D．

16. 某同学练习使用多用电表。

(1)该同学使用多用电表测量某电阻时，选择开关和指针位置如图甲所示，他用电阻挡“×10”进行测量，若他的操作是正确的，则该电阻的测量值为________Ω。

(2)该同学继续用相同挡位测量另一电阻，发现指针偏转角度过小。为了减小测量误差，他再次进行测量前应该进行的操作是_______（从下列选项中挑出合理的步骤并按操作顺序排列）。

A．将红表笔和黑表笔接触

B．把选择开关旋转到“×100”位置

C．把选择开关旋转到“×1”位置

D．调节欧姆调零旋钮使表针指向电阻零刻线

(3)该同学注意到多用电表电阻的刻度线分布是不均匀的，而直流电流，电压的刻度线分布是均匀的，他在课本上查阅到欧姆表的电路示意图如图乙所示。请根据欧姆表的电路示意图，结合闭合电路欧姆定律，说明电阻的刻度线分布不均匀的原因是______。

(4)利用调整好的欧姆表测量阻值为R的电阻时，通过表头的电流为I，表针相对于表盘左侧转过的角度为，则下列图像中可能正确的是_______。

A.   B. C.   D.

17. 如图所示，光滑轨道AB可视为竖直平面内半径为R圆周，圆心为O，OA水平。一质量为的小物块（可视为质点）从A点由静止释放，运动至B点时与另一质量为的小物块相撞，并粘合在一起沿粗糙水平面BC运动，已知水平面与两小物块之间的摩擦因数为μ，最终两物块停止在水平面的C点。重力加速度为g。求：

(1)物块运动至B点时的速度大小；

(2)物块运动至B点时对圆轨道压力大小；

(3)两物块碰撞后，在水平面上运动的位移。

18. 如图所示，长为L的绝缘轻细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球，小球静止时处于O点正下方的点。若将此装置放在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场中，当带电小球静止在A点时，细线与竖直方向成角。已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为g。

(1)请说明小球所带电荷的电性，并求小球所带的电荷量q；

(2)若将小球从点由静止释放，求小球运动到A点时的动能；

(3)过A点做一等势面交电场线于C点，论证沿电场线方向电势。

19. 如图所示，有一初速度为0的电子（电量为e，质量为m），经过电压为U的加速电场加速后，水平射入两平行金属板M、N的中央区域，两金属板M、N之间存在磁感应强度为B的匀强磁场，两板间距为d。不计电子的重力，求：

(1)电子被加速后，射入两板区域时的速度大小v；

(2)若使电子能直线穿过磁场区域，需在两金属板所加的电势差；

(3)若两板间只有磁场B时，电子能从M、N两极板右边缘的P点射出，电子在两板间运动的时间为，电子从P点射出磁场时的速度为；若撤去磁场，在M、N两极板只加上与(2)问中相同的电势差，则电子能从M、N两极板的右侧边缘Q点（图中未画出）射出，电子在两板间运动的时间为，电子从Q点射出时的速度为。试比较与、与的大小，并说明理由。

20. 某科技小组的学生进行电磁炮发射装置的课题研究，模型简化如下：如图所示，在水平地面上固定着相距为L的足够长粗糙导轨PQ及MN，PQNM范围内存在可以调节的匀强磁场，磁场方向竖直向上，导轨左侧末端接有电动势为E，内阻为r的电源，开关K控制电路通断。质量为m，电阻同为r的导体棒ab垂直导轨方向静止置于导轨上，并与导轨接触良好。电路中其余部分电阻均忽略不计。导轨右侧末端有一线度非常小的速度转向装置，能将导体棒水平方向的速度转变为与地面成角，但不改变速度的大小。导体棒在导轨上运动时将受到恒定的阻力f，导轨棒发射后，在空中会受到与速度方向相反，大小与速度大小成正比的阻力，k为比例常数。导体棒在运动过程中只平动，不转动。重力加速度为g。

(1)若已知磁场的磁感强度为B，求闭合电键K瞬间导体棒的加速度大小；

(2)导体棒从静止开始达到某一速度v，滑过距离为，电流流过导体棒ab产生的电热为Q，求电源提供的电能；

(3)i．若导轨足够长，调节磁场的磁感应强度，可以使导体棒获得最大的速度，求这个最大速度；

ⅱ．若导体棒到达NQ时速度为，最后发现导体棒以的速度竖直向下落到地面上。求导体棒自NQ运动到刚落地这段时间的平均速度。