新疆维吾尔自治区2021届高三物理下学期第一次诊断性自测试题.doc

新疆维吾尔自治区2021届高三物理下学期第一次诊断性自测试题

新疆维吾尔自治区2021届高三物理下学期第一次诊断性自测试题

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17

新疆维吾尔自治区2021届高三物理下学期第一次诊断性自测试题
（卷面分值:100分；考试时间:100分钟）
注意事项
1.本试卷为问答分离式试卷，共10页，其中问卷6页，答卷4页。答案务必书写在答卷的指定位置上。答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填在答题卡相应位置上。
2.回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，将答案填写在答卷的指定位置上，写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时，请按要求在答卷的规定区域作答，写在本试卷上无效。
4.考试结束，将答卷交回。
第Ⅰ卷（选择题共40分）
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错的得0分）
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，如图所示，可以判断

A.粒子的加速度在a点时较大
B.粒子的电势能在b点时较大
C.粒子可能带负电，在b点时速度较大
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θ）拉动物体沿地面匀速前进，下列说法正确的是

A.θ=0°即拉力F水平时，拉力最小
B.θ=45°时，拉力F最小
C.拉力F的最小值为mg
D.拉力F的最小值为mg
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，下列判断正确的是

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，如图所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则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v-t图象如图。下列说法正确的是

A.0～2s内和0～4s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。若仅将b处电流反向，则此时c处的磁感应强度大小为

A.0 B.B
C.B D.2B
7.如图，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，其截止频率分别为v1和v2，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表面，设电子的电荷量为e，普朗克常数为h，则电容器两个极板最终带电情况是

A.M极板带正电，带电荷量为
B.M极板带负电，带电荷量为
C.N极板带正电带电荷量为
D.N极板带负电，带电荷量为
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，如图所示，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，则下列说法正确的是

A.弹簧的弹力大小为16N
B.如果只有F1作用，则弹簧的弹力大小变为12N
C.如果只有F2作用，则弹簧的弹力大小变为4N
D.若F1=10N、F2=20N，则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，已知小球B的质量是小球A的两倍。则碰后小球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0点到达B点时速度为零，重力加速度为g，则上述过程中

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
第Ⅱ卷（非选择题共60分）
二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分）
11.（6分）某同学用如图甲所示装置“验证机械能守恒定律”，a、b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，初始时轻杆处于水平状态，释放后轻杆逆时针转动，已知重力加速度大小为g。

（1）用螺旋测微器测量A小球的直径d，如图乙所示，则d=____________mm.
（2）用毫米刻度测得aO长为，bO长为2；
（3）由静止释放两小球，当b小球摆经竖直位置时通过光电门，测得光线被挡住时间为Δt，则在轻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、、d、△t表示）
（4）若在误差允许的范围内△Ek=△EP，则小球A、B组成的系统机械能守恒。
12.（8分）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3V，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，示数如图，则其电阻为___________Ω（保留3位有效数字）；

（2）除了导线、开关和电动势为6V的直流电源外，有以下一些器材可供选择：
电流表:A1（量程0.6A，内阻约1Ω）；
电流表:A2（量程3A，内阻约0.2Ω）；
电压表:V（量程3V，内阻约10kΩ）；
滑动变阻器:R1（阻值范围0～10Ω）
滑动变阻器:R2（阻值范围0～1kΩ）
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__________（填A1或A2），滑动变阻器应选择____________；（填R1或R2）
（3）将实物图中还未完成的部分用笔代替导线补充完整；

（4）利用实验数据绘出小灯泡的部分伏安特性曲线如图所示。如果将两个这种小灯泡串联后，再接在电动势是3V，内阻是2Ω的电源上，则此时每个小灯泡的功率约为__________W（结果保留2位有效数字）。
三、计算题（本题共5小题，共46分）
13.（8分）2020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，已知月球的质量为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.（8分）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θ，如图所示，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.（9分）如图，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小E=5N/C，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=0.5T。有一带正电的小球，质量m=1×10-6kg，电荷量q=2×10-6C，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），g取10m/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.（9分）如图，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=5m，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=4.30m，h2=1.35m。现让质量为m的小滑块（可视为质点）自A点由静止释放。已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=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.（12分）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。已知电子的质量为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）若将左侧电场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。
模拟1答案
一、选择题:1-7单选，8-10多选。每题4分，共40分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
D
C
B
A
C
ABC
BC
CD
1.D
2.C
3.D
4.C
解析:铁链滑动并下落的过程中，只有重力做功，故可依据杋械能守恒求解.链条在运动过程中机械能守恒，设桌面为重力势能参考平面.
初态机械能为:
末态机械能为:
由El=E2得
5.B
6.A
7.C
解析:根据光电效应发生条件知单色光照射钠极板发生光电效应，钠极板因失去电子带正电；
通过光电效应方程知，光电子的最大初动能，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:
；
又Q=CU，则。
故选C。
8.ABC
9.BC
解析: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，若发生弹性碰撞，则：
，
，
解得:，则
若发生完全非弹性碰撞，P=mvA=（m+2m）v，得，
则，
碰后小球B的动量为
故选BC。
10.CD
解析:设A离弹簧原长位置O的距离为xOA，则弹簧的形变量为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，则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，则，故D错；由此可知B离O的距离比A离O的距离近。则；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，故A项错误；同理，经过B点时，弹簧的弹性势能，故B项正确；经过O点的动能，则C项正确；故本题答案为BC。
二.实验题:共2小题，共14分。
11.（6分）答案:4800；，mgl
12.（8分）答案:（1）10.0；（2）A1，R1；
（3）实物连线如图所示；

（4）0.28（0.26～0.29）。

分析:路端电压为2U，根据闭合电路欧姆定律2U=3-2I，画出I=1.5-U的图线，交点为（1.3V，0.215A），每个灯的功率为P=UI=1.3×0.215W=0.28W
三、计算题:共5小题，共46分）
13.（8分）解:（⑩探测器发动机在P点应制动减速，所以应沿探测器运动方向喷出气体。
（2）在P点由动量守恒定律得:
探测器进入半径为r的环月轨道有:
解得：
14.（8分）解析:（1）汽车在时间t内向左走的位移:x=Hcotθ
又汽车匀加速运动
所以
（2）此时汽车的速度
由运动的分解可知，汽车速度v汽沿绳的分速度与重物m的速度相等，即v物=v汽cosθ
得
15.（9分）
解析:（1）小球匀速直线运动时受力如图1-所示，

其所受的三个力在同一平面内，合力为零，有
①
代入数据解得v=20m/s ②
速度v的方向与电场E的方向之间的夹角θ满足
③
代入数据解得tanθ=
θ=60°④
（2）撤去磁场，小球在重力与电场力的合力作用下做类平抛运动，设其加速度为a，有
⑤
设撤掉磁场后小球在初速度方向上的分位移为x，有
x=vt ⑥
设小球在重力与电场力的合力方向上分位移为y，有
⑦
a与mg的夹角和v与E的夹角相同，均为θ，又
⑧
联立④⑤⑥⑦⑧式，代入数据解得
⑨
16.（9分）
解:（1）小物块从A→B→C→D过程中，由动能定理得

将h1，h2、s、μ、g代入得:vD=3m/s
（2）小物块从A→B→C过程中，由动能定理得

将h1、s、μ、g代入得:vC=6m/s
小物块沿CD段上滑的加速度大小

小物块沿CD段上滑到最高点的时间
由于对称性可知小物块从最高点滑回C点的时间t2=t1=1s
故小物块第一次与第二次通过C点的时间间隔t=t1+t2=2s
（3）对小物块运动全过程利用动能定理，设小滑块在水平轨道上运动的总路程为s总，有:

将h1、μ、g代入得:s总=8.6m
故小物块最终停止的位置距B点的距离为2s-s总=1.4m
17、（12分）
解析:（1）设电子的质量为m，电量为e，在电场Ⅰ中释放后将做出速度为零的匀加速直线运动，出区域I时的速度为v0，

接着进入电场Ⅱ做类平抛运动，假设电子从CD边射出，出射点纵坐标为y，
，

以上三式联立解得:，
所以原假设成立，即电子离开ABCD区域的位置坐标为（-2L，）
（2）设释放点在电场区域I中，其坐标为（x，y），在电场I中电子被加速到v1，然后进入电场Ⅱ做类平抛运动，并从D点离开，有:

，

以上两式联立解得:
（3）设电子从（x，y）点释放，在电场I中加速到v2，进入电场Ⅱ后做类平抛运动，在高度为y′处离开电场Ⅱ时的情景与（2）中类似，然后电子做匀速直线运动，经过D点，则有：

，

以上各式解得:
即在电场I区域内满足方程的点即为所求位置.