天津市七校联考2021届高三上学期期末物理试卷（含答案）

这是一份天津市七校联考2021届高三上学期期末物理试卷（含答案），共8页。试卷主要包含了选择题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
考试说明：本次试卷分为Ⅰ卷和Ⅱ卷两部分：Ⅰ卷为选择题，共40分；Ⅱ卷为主观题，共60分；考试时间为60分钟，满分100分。
Ⅰ卷
一、选择题（本题共5小题，每题5分，共25分）
1.如图所示，a和b段为材质完全相同且不可伸长的细绳，c段细绳能承受的拉力是a段的3倍，将质量为m的物块悬挂在空中且处于静止状态。已知绳a、b与竖直方向的夹角分别为30°和60°，若逐渐增加c端所挂重物的质量，则最先断的绳
A必定是a
B必定是b
C必定是c
D可能是b，也可能是c
2.高空跳伞是空降兵的必修科目，在某次训练中，一空降兵从悬停在空中的直升飞机上自由跳下，从跳离飞机到落地的过程中空降兵沿竖直方向运动的v-t图象如图所示，最终空降兵以v0的速度落地。下列说法正确的是
A．0～t1时间内，空降兵所受阻力不断增大
B．t1～t2时间内，空降兵重力的功率增大
C．t1～t2时间内，空降兵运动的加速度大小减小
D．t1～t2时间内，空降兵运动的平均速度大小
3.电容器在电子电路中有广泛应用，如图所示，某电容式话筒的原理示意图，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板。对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动，则在P、Q间距增大的过程中
A．电容器的电容增大
B．金属极板上的电荷量增大
C．M点和N点的电势相等
D．M点比N点的电势高
4.如图所示，a、b、c为三颗人造地球卫星，在图中位置逆时针方向运动，其中a为地球同步卫星，b、c在同一圆轨道上，轨道半径小于a的轨道半径。以下判断正确的是
A．卫星a的运行周期等于地球自转周期，小于卫星b的运行周期
B．由于稀薄空气的作用，经过一段时间，卫星b的运行速度变大
C．卫星b的运行速度可能大于7.9km/s
D．卫星c加速即可追上前面的卫星b从而与b对接
5.如图所示，固定的水平长直导线中通有直流电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且两边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中
A．穿过线框的磁通量保持不变
B．线框中感应电流方向为逆时针
C．线框所受安培力的合力方向向上
D．线框的机械能不变
二、多选题（本题共3小题，每题5分，共15分。漏选得3分，错选不得分）
6.现在城市的滑板运动非常流行，在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上向前滑行，在横杆前起跳并越过杆，从而使人与滑板分别从杆的上方、下方通过，如图所示，假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计，若运动员顺利地完成了该动作，最终仍落在滑板原来的位置上，则
A．起跳时双脚对滑板作用力的合力向下偏前
B．运动员起跳时，双脚对滑板作用力的合力竖直向下
C．运动员在空中上升过程处于失重状态
D．运动员在空中运动时，单位时间内速度的变化相同
7.如图所示，一圆心为O、半径为R的圆中有两条互相垂直的直径AC和BD，电荷量分别为+Q、-Q的点电荷放在圆周上，它们的位置关系关于AC对称，+Q与O点的连线和OC间夹角为60°，两个点电荷的连线与AC的交点为P，取无穷远电势为零，则下列说法正确的是
A．点电荷+q在O点所受电场力与C点相同
B．P点的场强为0，电势也为0
C．B到O的电势差等于O到D的电势差
D．点电荷+q在B点具有的电势能小于在D点具有的电势能
8.下图中关于磁场中的四种仪器的说法中正确的是
A．甲图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关
B．乙图中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同
C．丙图中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示的电流和加上如图所示的磁场时N侧带正电荷
D．丁图长、宽、高分别为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场，流速一定的情况下，前后两个金属侧面的电压与a、c无关
Ⅱ卷
三、实验题（本题共15分，9题6分，10题9分）
9.用如图1所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出的一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，如图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点之间还有4个点（图中未标出），打点计时器使用频率=50HZ计数点间的距离如图所示，已知m1=150g，m2=450g。
（1）若某同学作出图像如图3所示，则下列说法正确的是（）
A.应该先释放重物，然后打点计时器再通电
B.释放的瞬间绳的拉力为m2g
C.实验测得当地的重力加速度为9.78m/s2
D.由于空气阻力和摩擦阻力的影响，使得重力加速度的测量值偏小，属于系统误差。
（2）在打下第0个点到第5个点的过程中，系统动能增加Ek= J，系统势能减少Ep= J，得出结论：在误差允许范围内，系统机械能守恒。（当地实际重力加速度g=9.80m/s2结果均保留三位有效数字）
10.在“测量一段圆柱形金属材料的电阻率”的实验中，需要用伏安法测定这段金属材料两端的电压和通过其的电流，以及这段金属材料的长度和直径。
（1）如下图所示：图中用螺旋测微器测量金属材料的直径为 mm。
（2）实验中，要求电压从零开始调节，除开关、导线外，还有如下器材：
R金属丝（电阻约为十几欧姆）
E直流电源6~8V
A1电流表（量程0.6A，内阻约1Ω）
A2电流表（量程3A，内阻约0.2Ω）
V1电压表（量程15V，内阻约60kΩ）
V2电压表（量程5V，内阻约20kΩ）
R1滑动变阻器（1kΩ，0.5A）
R2滑动变阻器（0~10Ω，2A）
①实验所用到的电流表应选 ，电压表应选 ，滑动变阻器应选 （填字母符号）。
②在虚线框内画出最合理的实验原理图，并标出相应的字母符号。
（3）测量圆柱形金属材料的电阻率的表达式 （用符号表示：圆柱形材料的直径为D、长度为L，电压表的示数为U，电流表的示数为I）
四、计算题（本题共45分，11题11分，12题16分，13题18分。要求要有必要的文字说明，作图清晰，书写工整，符号表达规范）
11．（11分）如图，建筑工地上将桩料打入泥土的打夯机示意图。打桩前先将桩料扶正立于地基上，桩料进入泥土的深度忽略不计。已知夯锤的质量为M=80kg，桩料的质量为m=20kg。某次打桩时，将夯锤提升到距离桩顶h0=0.2m处由静止释放，夯锤自由下落。夯锤砸在桩顶上后，立刻随桩料起向下运动。桩料进入泥土的深度为h=0.2m,取g=10m/s2.求：桩料受到的平均阻力大小。
12．（16分）如图所示，在0≤x≤0.2m，-∞＜y＜+∞区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场。一质量为m=3.2×10-18kg、电荷量q=1.6×10-15C带正电的粒子以速度v=1.0×103m/s，从O点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角θ=37°，不计重力.sin37°=0.6，cs37°=0.8。则：
（1）如果粒子经磁场偏转后穿过y轴正半轴离开磁场，试判断磁场的方向，并求在这种情况下磁感应强度的最小值Bm；
（2）如果磁感应强度大小为4Bm，方向反向，0.2m≤x≤+∞，-∞＜y＜+∞区域存在E=1×102N/C方向平行y轴向下的匀强电场，粒子从x轴上的P点（未画出）飞出第一象限，求P点到O的距离。
13.（18分）如图所示，两光滑金属导轨，导轨电阻不计，间距d＝2m，在桌面上的部分是水平的，仅在桌面上有磁感应强度B＝1T、方向竖直向下的有界磁场，导轨一端接电阻R＝3Ω，桌面高H＝0.45m，金属杆ab质量m＝0.2kg，其电阻r＝1Ω，长度略大于导轨的宽度，从导轨上距桌面h＝0.8m的高度处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离s＝0.6m，取g＝10m/s2，求：
（1）金属杆刚进入磁场时的速度大小及金属杆ab两端的电压Uab；
（2）金属杆离开磁场的速度大小及整个过程中电阻R放出的热量；
（3）磁场区域的宽度.