高三物理上学期期中试题.docx

黑龙江省哈尔滨市第六中学2021届高三物理上学期期中试题
〔时间：90分钟 总分值：110分〕
一、选择题：此题共12小题，每题5分。在每题给出四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～12题有多项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错得0分。
M a c b N
2
1
1．如下图，直线MN上方有垂直纸面向里匀强磁场，电子1从磁场边界上a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场。之后电子2也由a点沿图示方向以一样速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线中点c离开磁场，那么t1∶t2为〔 〕
A．2∶3 B．2∶1
C．3∶2 D．3∶1
x
y
O
l

2．如下图，在边长为l正方形区域内，有与y轴平行匀强电场和垂直于纸面匀强磁场。一个带电粒子〔不计重力〕从原点O沿x轴进入场区，恰好做匀速直线运动，穿过场区时间为t；假设撤去磁场，只保存电场，其它条件不变，该带电粒子穿过场区时间为；假设撤去电场，只保存磁场，其它条件不变，那么该带电粒子穿过场区时间为〔 〕
A． B．
C． D．
P
Q
a
b
c
d
3．空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场等势面分布如下图，a、b、c、d为电场中4个点，那么〔 〕
A．P、Q两点处电荷等量同种
B．a点和b点电场强度一样
C．负电荷从a到c，电势能减少
a
b
c
D．c点电势低于d点电势
4．如下图，由均匀电阻丝组成等边三角形导体框，垂直磁场放置，将ab两点接入电源两端，假设电阻丝ab段受到安培力大小为F，那么此时三根电阻丝受到安培力合力大小为〔 〕
A．FF
C．2F D．3F
t／s
B／T
1.0
2.0
O
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
5．在如图甲所示电路中，螺线管匝数n＝1 500，横截面积S＝20 cm2，螺线管导线电阻r＝1.0 Ω，R1＝4.0 Ω，R2＝5.0 Ω，电容器电容C＝30 μF。在一段时间内，穿过螺线管磁场磁感应强度B按图乙所示规律变化。那么以下说法中正确是〔 〕
R1
R2
C
B
A．螺线管中产生感应电动势为1.5 V
B．闭合电键，电路中电流稳定后电容器上极板带正电
〔乙〕
〔甲〕
C．电路中电流稳定后，电阻R1电功率为5×10－2 W
D．电键断开，流经电阻R2×10－5 C

I／A
U／V
0 1 2 3 4
4
5
6
6．如下图为测量某电源电动势和内阻时得到U－I图线。用此电源与三个阻值均为3 Ω电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V。那么该电路可能为〔 〕
〔A〕 〔B〕 〔C〕 〔D〕
A
R
P
＋
－
7．如下图，极板A发出电子经加速后，水平射入水平放置两平行金属板间，金属板间所加电压为U，电子最终打在荧光屏P上。关于电子运动，以下说法中正确是〔 〕
A．滑动触头向右移动时，其它不变，那么电子打在荧光屏上位置上升
B．滑动触头向左移动时，其它不变，那么电子打在荧光屏上位置上升
C．电压U增大时，其它不变，那么电子打在荧光屏上时速度大小不变
D．电压U增大时，其它不变，那么电子从发出到打在荧光屏上时间不变
M
N
a
b
O
I
I
v0
8．如下图，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称。导线均通有大小相等、方向向上电流。长直导线在周围产生磁场磁感应强度，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线距离。一带正电小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程，以下说法正确是〔 〕
A．小球一直做匀速直线运动
B．小球先做加速运动后做减速运动
C．小球对桌面压力先减小后增大
D．小球对桌面压力一直在增大
A
B
O
9．如下图，在光滑绝缘水平面上，一绝缘水平细线系一个带电小球，绕O点在匀强磁场中做逆时针方向匀速圆周运动，磁场方向竖直向下〔图示为俯视图〕。假设小球运动到圆周上A点时，从细线连接处脱离，而后仍在磁场中运动。那么关于小球运动情况，以下说法中正确是〔 〕
A．小球可能做逆时针方向匀速圆周运动，半径不变
B．小球可能做逆时针方向匀速圆周运动，半径减小
C．小球可能做顺时针方向匀速圆周运动，半径不变
D．小球可能做顺时针方向匀速圆周运动，半径增大
P
Q
〔Ⅰ〕
〔Ⅱ〕
10．如下图，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反水平匀强磁场，PQ为两个磁场边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从实线〔Ⅰ〕位置开场向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中〔Ⅱ〕位置时，线框速度为。以下说法正确是〔 〕
A．在位置〔Ⅱ〕时线框中电功率为
B．此过程中线框产生内能为
C．在位置〔Ⅱ〕时线框加速度为
D．此过程中通过线框截面电量为
v0
t
t0
v
O
t
t0
O
f
Ek
E
x
x
O
O
11．如下图，有一范围足够大水平匀强磁场，磁感应强度为B，一个质量为m、电荷量为＋q带电小圆环套在一根固定绝缘竖直长杆上，环与杆间动摩擦因数为μ。现使圆环以初速度v0向上运动，经时间t0圆环回到出发点。不计空气阻力，取竖直向上为正方向，以下描述该过程中圆环速度v随时间t、摩擦力f随时间t、动能Ek随位移x、机械能E随位移x变化规律图象中，可能正确是〔 〕
B
v0

〔A〕 〔B〕 〔C〕 〔D〕
B
E
v0
60º
12．如下图，空间存在一水平方向匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为B，电场强度大小为，且电场方向与磁场方向垂直。在电磁场空间中有一足够长固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60º夹角且处于竖直平面内。一质量为m，带电量为＋q小球套在绝缘杆上。假设给小球一沿杆向下初速度v0，小球恰好做匀速运动。小球电量保持不变，重力加速度为g，那么以下说法正确是〔 〕
A．小球初速度为
B．假设小球初速度为，小球将做加速度不断增大减速运动，最后停顿
C．假设小球初速度为，小球将做加速度不断增大减速运动，最后停顿
D．假设小球初速度为，那么运动中克制摩擦力做功为
二、非选择题：本大题共4小题，共50分。按题目要求作答。解答题应写出必要文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分。有数值计算题，答案中必须明确写出数值和单位。
v0
θ
E
13．〔10分〕在如下图宽度范围内，用场强为E匀强电场可使初速度为v0某种正粒子偏转θ角〔v0⊥E〕；在同样宽度范围内，假设改用方向垂直于纸面向外匀强磁场〔图中未画出〕，使该粒子穿过该区域且偏转角仍为θ〔不计粒子重力〕，问：
〔1〕匀强磁场磁感应强度是多大；
〔2〕粒子穿过电场和磁场时间之比。

x
y

P
M
N
O
v0
60º
Q〔0，－l〕
14．〔10分〕如下图，直角坐标系xOy平面内，在平行于y轴虚线MN右侧y＞0区域内，存在着沿y轴负方向匀强电场；在y＜0某区域存在方向垂直于坐标平面有界匀强磁场〔图中未画出〕。现有一电荷量为q、质量为m带正电粒子从虚线MN上P点，以平行于x轴方向初速度v0射入电场，并恰好从原点O处射出，射出时速度方向与x轴夹角为60°。此后粒子先做匀速运动，然后进入磁场，粒子从有界磁场中射出时，恰好位于y轴上Q〔0，－l〕点，且射出时速度方向沿x轴负方向，不计带电粒子重力。求：
〔1〕P、O两点间电势差；
〔2〕带电粒子在磁场中运动时间。

左
右
l
E
B
A
O
x
v0
15．〔15分〕如下图，绝缘水平面上有宽l＝0.4 m匀强电场区域，场强E＝6×105 N／C，方向水平向左。不带电物块B静止在电场边缘O点；带电量q＝＋5×10－8 C、质量m＝1×10－2 kg物块A在距O点x＝2.25 m处以v0＝5 m／s水平初速度向右运动，并与B发生碰撞。假设碰撞前后A、B构成系统没有动能损失，A质量是Bk〔k＞1〕倍，A、B与水平面间动摩擦因数均为μ＝0.2，物块可视为质点，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，且A电荷量始终不变，g取10 m／s2。
〔1〕求A到达O点与B碰撞前速度大小；
〔2〕求碰撞后瞬间A和B速度大小；
〔3〕讨论k在不同取值范围时电场力对A做功。

16．〔15分〕相距l＝1.5 m足够长金属导轨竖直放置，质量为m1＝1 kg金属棒ab和质量为m2＝0.27 kg金属棒cd均通过棒两端小环水平地套在金属导轨上，如图〔a〕所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小一样。ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为μ＝0.75，两棒总电阻为1.8 Ω，导轨电阻不计。ab棒在方向竖直向上，大小按图〔b〕所示规律变化外力F作用下，从静止开场沿导轨匀加速运动，同时cd棒也由静止释放。重力加速度g取10 m／s2。
〔1〕求出磁感应强度B大小和ab棒加速度大小；
〔2〕在2 s内外力F做功40 J，求此过程中两金属棒产生总焦耳热；
〔3〕求出cd棒到达最大速度所需时间。
0 1 2
F／N
10
11
12
13
14
14.6
t／s
B
B
a
b
d
c

图〔a〕 图〔b〕

高三物理答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
D
B
C
B
D
B
BD
AD
ACD
AB
ABD
ACD
13．〔10分〕
〔1〕〔1分〕 〔1分〕 〔1分〕
〔1分〕 得〔2分〕
〔2〕〔1分〕 〔1分〕 得〔2分〕
14．〔10分〕
〔1〕〔1分〕 〔2分〕 得〔2分〕
〔2〕3r＝l〔2分〕 〔1分〕 得〔2分〕
15．〔15分〕
〔1〕〔2分〕 得v＝4 m／s〔1分〕
〔2〕〔1分〕 〔1分〕
得〔1分〕 〔1分〕
〔3〕①＞〔1分〕 即k＞3〔2分〕 〔1分〕 得W×10－2 J〔1分〕
②假设1＜k≤3〔1分〕 qE＞μmg〔1分〕 得W＝0〔1分〕
16．〔15分〕
〔1〕〔2分〕 〔1分〕 v＝at〔1分〕
即 得a＝1 m／s2 〔1分〕 B＝1.2 T〔1分〕
〔2〕〔1分〕 〔2分〕 得Q＝18 J〔2分〕
〔3〕〔2分〕 得t＝2 s〔2分〕