河北省张家口市届高三上学期期末考试 物理试题.docx
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河北省张家口市届高三上学期期末考试物理试题
张家口市2020～2021学年度第一学期期末教学质量监测
高三物理
2021.1
注意事项:
1.考试时间75分钟，满分100分。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
3.全部答案在答题卡上完成，答在本试卷上无效。
一、单项选择题:
本题共7小题，每小题4分，共28分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.一辆质量为2.0×103kg的汽车在平直公路上行驶，它的加速度与位移关系图像如图所示，在0～8m过程中汽车增加的动能为
A.1.2×104JB.2.4×104J
C.3.6×104JD.4.8×104J
2.氢原子能级示意图如图所示。
光子能量在1.63eV～3.10ev光为可见光。
要使大量处于n=2能级的氢原子被激发后可辐射出两种可见光光子，氢原子吸收的能量为
A.1.89eVB.2.55eV
C.10.2eVD.12.09eV
3.如图所示，长木板放在水平地面上，一人站在木板上通过细绳向左上方拉木箱，三者均保持静止状态，已知细绳的拉力为F，细绳与水平面夹角为30°，长木板、人与木箱质量均为m，重力加速度为g，下列说法正确的是
A.长木板对地面的压力大于3mg
B.地面对长木板的摩擦力水平向右
C.长木板对人的摩擦力等于
F
D.人和木箱受到的摩擦力相同
4.如图所示，在水平面上固定一倾角θ=30°光滑斜面，斜面底端固定一挡板C，两个质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连，静止在斜面上。
现用一平行于斜面向上的拉力F拉物块A，在物块B恰好离开挡板C的瞬间撤去力F，重力加速度为g，则撤去力F的瞬间
A.物块A的加速度为零
B.物块A的加速度为
，方向沿斜面向下
C.物块B的加速度为
，方向沿斜面向上
D.物块B的加速度为零
5.如图所示，一理想变压器原线圈连接正弦交流电源、电阻R1和电流表A1，副线圈连接电压表V、电流表A2和滑动变阻器R2，电路中电表均为理想电表，将滑动变阻器R2的滑片向下滑动过程中，下列说法正确的是
A.电压表V示数不变
B.电流表A1示数变小
C.电流表A2示数变小
D.电流表A1与电流表A2示数比值不变
6.“嫦娥五号”在月球最大的月海风暴洋北缘的吕姆克山附近登陆，采集到月球土壤样品后，于2020年12月17日成功带回地球供科学家研究嫦娥五号从月球返回时，先绕月球做圆周运动，再变轨返回地球。
已知地球与月球的半径之比为4:
1，地球表面和月球表面的重力加速度之比为6:
1，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则从月球表面发射嫦娥五号的最小速度约为
A.1.6km/sB.6.4km/s
C.7.9km/sD.38km/s
7.一边长为L、质量分布均匀的正方形板ABCD重为G，现将此板的右下方裁去边长为
的小正方形。
如图所示用悬线系住此板的A点，始时使AB边处于水平位置，悬线处于绷直状态，现将此板从图示位置由静止释放，则板从开始运动直至静止的过程中，板克服阻力所做的功为
A.
B.
C.
D.
二、多项选择题:
本题共3小题，每小题6分，共8分。
在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.如图所示，xOy坐标系内，第一象限存在水平向左的匀强电场。
第二象限存在竖直向下的匀强电场，y轴上c点和x轴上d点连线为电场的下边界。
相同的带电粒子甲、乙分别从a点和b点由静止释放，两粒子均从c点水平射入第二象限，且均从c、d连线上射出，已知ab=bc，下列说法正确的是
A.带电粒子甲、乙在c点速度之比为2:
1
B.带电粒子甲、乙在c点速度之比为
:
1
C.带电粒子甲、乙在第二象限电场内的位移比为
:
1
D.带电粒子甲、乙在第二象限射出电场时速度方向相同
9.河北省张家口市风电装机容量累计突破了千万千瓦。
草原天路景区风力发电机如图所示，风力带动叶片转动，叶片再带动转子（磁极）转动，使定子（线圈不计电阻）中产生电流，实现风能向电能的转化。
已知叶片长为l，风速为v空气的密度为ρ，空气遇到叶片旋转形成的圆面后一半减速为零，一半原速率穿过，下列说法正确的是
A.一台风力发电机获得风能的功率为
B.一台风力发电机获得风能的功率为
C.空气对一台风力发电机的平均作用力为
D.空气对一台风力发电机的平均作用力为
10.如图所示，一个带正电粒子，从静止开始经加速电压U1加速后，水平进两平行金属板间的偏转电场中，偏转电压为U2，射出偏转电场时以与水平夹角为θ的速度进入金属板右侧紧邻的有界匀强磁场，虚线为磁场的左边界，场范围足够大，粒子经磁场偏转后又从磁场左边界射出，粒子进入磁场和射出磁场的位置之间的距离为l，下列说法正确的是
A.只增大电压U1，0变大
B.只增大电压U2，变大
C.只增大电压U1，距离l变大
D.只增大电压U2，距离l变大
三、非选择题:
本题共6小题，共54分。
第1～14题为必考题，每个试题考生都必须作答。
第15、16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题:
共42分。
11.（6分）某同学设计了如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，通过电磁铁控制的小铁球从A处自由下落，光电门连接计时器可记录下小铁球的直径经过光电门B时的挡光时间t。
小铁球的质量m=4×10-3kg、直径为d，重力加速度g=9.8m/s2。
（1）用游标卡尺测量小铁球的直径。
如图所示，其直径d=__________mm。
（2）当光电门B与A间距为0.22m时，挡光时间t=5×10-3s，则小球过光电门B时的动能Ek=_________J，小铁球由A到B减少的重力势能Ep=__________J，在误差允许范围内，小铁球机械能守恒。
（计算结果保留三位有效数字）
12.（8分）简易多用电表的电路图如图所示，表头G的满偏电流为300μA，内阻为70Ω。
R1=10Ω，R2=20Ω，R3=1400Ω，E=1.5V，电源内阻忽略不计。
虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。
该多用电表有4个挡位。
（1）挡位调至“1”挡，表头满偏时，流经A端和B端的电流为___________mA；挡位调至“2”挡，表头满偏时，流经A端和B端的电流为__________mA。
（2）挡位调至“4”挡，表头满偏时，A、B两端电压为3V，则电阻R4=__________Ω。
（3）挡位调至“3”挡时，该挡位为欧姆挡“×1k”挡位，欧姆调零后，电阻R5=__________Ω。
13.（12分）如图所示，固定在水平面上两根相距L=0.8m的光滑金属导轨，处于竖直向下、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中，导轨电阻不计且足够长。
金属棒a、b的质量均为m=1kg、电阻均为R=0.1Ω，金属棒静置在导轨上且与导轨接触良好。
现给a个平行导轨向右的瞬时冲量I=4N·s，最终两金属棒运动状态稳定且未发生碰撞，运动过程中金属棒始终与导轨垂直，忽略感应电流对磁场的影响，求整个过程中:
（1）金属棒a产生的焦耳热；
（2）通过金属棒a的电荷量；
（3）金属棒a、b之间的距离减少多少。
14.（16分）如图所示，空间中存在水平向右，场强大小E=5×103N/C的匀强电场。
水平皮带BC的左端与水平面AB平滑相切于B点，右端与一个半径为R的光滑
圆弧轨道CD水平相切于C点。
AB=BC=R=1m，皮带顺时针转动，速率恒为v=5m/s。
现将一质量m=0.5kg、带正电且电荷量q=1×10-3C的小滑块，从A点由静止释放，小滑块与AB段和BC段的动摩擦因数均为μ=0.2，取g=10m/s2。
求:
（1）小滑块运动到水平面右端B点时的速度大小；
（2）小滑块运动到圆弧轨道底端C点时所受的支持力大小；
（3）小滑块对圆弧轨道CD压力的最大值。
（
取1.4）
（二）选考题:
共12分。
请考生从2道物理题中任选一题作答。
如果多做，则按所做的第一题计分。
15.[选修3-3]（12分）
（1）（5分）如图所示，一定质量的理想气体经历了A→B→C的状态变化，下列说法正确的是________（填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A.A→B过程中，外界对气体做正功600J
B.A→B过程中，气体放出热量与外界对气体做功相等
C.B、C两状态，气体内能相等
D.B→C过程中，气体吸收热量与气体对外界做功相等
E.A→B→C整个过程中，
外界对气体做功之和为零
（2）（7分）如图所示，竖直放置导热良好的气缸缸体质量m=10kg，轻质活塞横截面积S=5×10-3m2，活塞上部的气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞的下表面与劲度系数k=2.5×103N/m的弹簧相连，活塞不漏气且与气缸壁无摩擦。
当气缸内气体温度为27℃时，缸内气柱长l=50cm，气缸下端边缘距水平地面
.已知大气压强p0=1.0×105Pa，g取10m/s2，则:
①当缸内气体温度缓慢降低到多少K时，气缸下端边缘刚好接触地面?
②当缸内气体温度缓慢降低到多少K时，弹簧恢复原长?
16.[选修3-4]（12分）
（1）（5分）如图所示为一波源在原点且沿x轴传播的双向简谐横波在t=0时刻的波形图，在此后2s内质点A通过的路程为16cm，下列说法正确的是_______（填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得4分选对3个得5分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A.该波的周期为1s
B.该波的波速为2m/s
C.A、两点运动状态相同
D.A、B两点速度大小相等、方向相反
E.经过相同时间，A、B两点经过的路程相等
（2）（7分）一半径为R的玻璃球体的截面图如图所示，O为球心，AB为直径。
一束单色光从D点射入球体，入射方向与AB平行，光线射入球体后经过B点，已知∠ABD=30°，光在真空中的传播速度为c，求:
①此球体玻璃的折射率；
②从D射入玻璃球后经过一次反射再射出的光线，在玻璃球中传播的时间。
张家口市2020～2021学年度第一学期期末教学质量监测
高三物理参考答案及评分标准
2021.1
一、单项选择题:
本题共7小题，每小题4分，共28分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
B
C
D
D
A
D
二、多项选择题:
本题共3小题，每小题6分，共8分。
在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
题号
8
9
10
答案
BD
BC
BC
三、非选择题:
本题共6小题，共54分。
（一）必考题:
共42分。
11.（6分）
（1）10.15（2分）
（2）8.24×10-3（2分）8.62×10-3（2分）
12.（8分）
（1）3（2分）1（2分）
（2）2979（2分）
（3）79（2分）
13.（12分）解:
（1）由动量定理，I=mv0（1分）
v0=4m/s
整个过程动量守恒，mv0=2mv1（1分）
v1=2m/s（1分）
由能量守恒，
（1分）
金属棒a产生的焦热Qa=
Q=2J（1分）
（2）对b，由动量定理，
（1分）
（1分）
解得q=5C（1分）
（3）由
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
解得:
△x=2.5m（1分）
14.（16分）解:
（1）AB段，由动能定理，
（1分）
解得vB=4m/s（1分）
（2）小滑块滑上传送带，传送带速度大于滑块速度，摩擦力向右，由牛顿第二定律
Eq+μmg=ma1（1分）
解得a1=12m/s2
加速到与传送带共速
（1分）
解得x1=0.375m
小滑块速度大于传送带速度后，摩擦力水平向左，由牛顿第二定律
Eq-μmg=ma2（1分）
a2=8m/s2（1分）
由匀变速方程，
（1分）
解得
m/s（1分）
（1分）
解得FNC=22.5N（1分）
（3）由于Eq=mg（1分）
等效重力
（1分）
当滑块从C点开始沿圆弧运动的弧长对应的圆心角θ=45°时，对轨道压力最大，
（1分）
由动能定理，
（1分）
解得:
FN=28.5N（1分）
根据牛顿第三定律，FN′=28.5N（1分）
（二）选考题:
共12分请考生从2道物理题中任选一题作答。
如果多做，则按所做的第一题计分。
15.[选修3-3]（12分）
（1）（5分）ACD（填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分）
（2）（7分）解:
①气缸下端边缘恰好接触地面前，弹簧长度不变，气缸内气体压强不变，
由
（2分）
解得T2=270K（1分）
②初态弹簧压缩kx=mg（1分）
解得x=0.04m
初态气体压强，由p1S=mg+p0S（1分）
解得p1=1.2×105Pa
末态气体压强为p0，由理想气体状态方程
（1分）
解得T3=205K（1分）
16.[选修3-4]（12分）
（1）（5分）ADE（填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得1分，选对3个得5分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分）
（2）（7分）解:
①此球体玻璃的折射率
（2分）
解得:
n=
（1分）
②光线从D射入玻璃球后经过一次反射再射出经过的路程由几何关系得
（1分）
光在玻璃中传播速度
（1分）
所用时间
（1分）
解得
（1分）
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