河北省张家口市2021届高三上学期12月阶段测试 物理 (含答案)

张家口市2021届高三上学期12月阶段测试

物理

注意事项：1．本试卷分为Ⅰ卷(选择题)，Ⅱ卷(非选择题)。

2．本试卷共100分，考试时间90分钟。

3．请将各题答案填在答题卡上。

第Ⅰ卷(选择题  共40分)

一、选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

1．关于静电的利用和防止，下列说法错误的是

A．静电复印机利用了静电吸附的原理

B．静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相反的电荷，可以使油漆与金属表面结合的更牢固

C．油罐车尾有一条铁链拖在地上，是为了避免产生电火花引起爆炸

D．加油站的加油员工作时最好穿绝缘性能良好的化纤衣物，防止引燃汽油

2．关于电源，下列理解正确的是

A．电源电动势就是电源两极间电压

B．电源接入电路工作时，电源内部电流从正极流向负极

C．同样的电池，小电流、间断性放电比大电流、持续放电的容量大

D．一节干电池电动势为1.5V，这表示将1C的电子由负极移送到正极过程中，非静电力做了1.5J的功

3．如图所示，固定的点电荷+Q下方有一足够大的接地金属板，在点电荷+Q的正下方金属板的上表面外侧、内侧各取一点A、B，可认为A、B两点到点电荷+Q的距离均为d，静电力常量为k，关于此静电感应现象判断正确的是

A．金属板的下表面一定带正电

B．A点场强大小等于

C．金属板上感应电荷在B点场强大小等于0

D．金属板上感应电荷在B点场强大小等于是

4．金属铂的电阻对温度的高低非常敏感，可用于制作电阻温度计。现有甲、乙两个图像，其中一个为描述金属铂的图像，下列判断正确的是

A．图甲应为铂的图像，且电压为时，电阻为

B．图甲应为铂的图像，且电压为时，电阻为

C．图乙应为铂的图像，且电压为时，电阻为

D．图乙应为铂的图像，且电压为时，电阻为

5．如图所示，把一板间距为d的平行板电容器接在电压为U的电源上，闭合开关K，此时板间场强为。现在两板中央插入厚度为的金属板，电路稳定后，板间场强为，断开开关K，抽出金属板，此时板间场强为。则为

A．1：1：1   B．1：2：2   C．1：2：1   D．1：1：2

6．先后让一个氕核和一个氘核从同一位置以相同的初动能通过同一对平行板形成的偏转电场，进入时速度方向与板平行，则氕核与氘核离开时速度偏角的正切值之比为

A．1：1   B．2：1   C．1：2   D．1：4

7．把带电量为的正点电荷由电场中的A点移到B点，电场力做功，由B点移到C点，电场力做功，若规定A点电势为0，则

A．B点电势为-3V

B．C点电势为-2V

C．A、C间电势差

D．把带电量为的点电荷放在C点，该电荷的电势能为

8．如图所示电路，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P由a滑向b的过程中，下列说法正确的是

A．的功率一直减小

B．电源内阻r的热功率一直变小

C．电压表示数先变大后变小，电流表示数先变小后变大

D．电压表示数先变大后变小，电流表示数一直变小

二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有两个或两个以上的选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全对得2分，有选错的得0分。

9．如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平地面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为、，且、，若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电量不变，则下列叙述正确的是

A．两球质量

B．剪断细线后，两球组成的系统机械能守恒

C．剪断细线后，两球组成的系统水平方向动量守恒

D．落地时a球速率大于b球速率

D．落地时a球速率大于b球速率

10．如图所示是多用电表最简结构图，表头G内阻，满偏电流，、是定值电阻，，选择开关置于1时是量程为5mA的电流表，置于2时是欧姆表，置于3时是电压表。a、b是表外的两个表笔，关于此多用电表说法正确的是

A．的阻值为7.5Ω

B．接3时电压表量程为15V

C．a表笔应该是黑表笔

D．若表内电源电动势E减小，会使电阻测量值偏小

11．把点电荷和分别放在坐标原点和处，已知带正电，两电荷连线上各点电势随变化关系如图所示，其中，在右侧范围内处电势最高，则下列说法正确的是

A．带正电荷

B．、带电量之比为9：1

C．图中电势为0的点，场强也一定为0

D．把一正电荷由处移到处过程中该电荷的电势能会减少

12．如图所示电路，电源内阻为r，两相同灯泡、电阻均为R，D为理想二极管(具有单向导电性)，电表均为理想电表。闭合S后，一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动。现把滑动变阻器滑片向上滑动，电压表、示数变化量绝对值分别为、，电流表示数变化量为，则

A．两灯泡逐渐变亮   B．油滴将向下运动

C．    D．

第Ⅱ卷(非选择题  共60分)

三、非选择题：本题共4小题，共60分。

13．(16分)实验室提供下列器材：

A．电源电动势E，内阻r

B．电阻箱(0-999Ω)

C．电流表(0-0.6A，0-3A，内阻较小)

D．电压表(0-3V，0-15V，内阻较大)

E．一段电阻率较大、粗细均匀的电阻丝(镍铬合金丝)ab，滑片P与电阻丝始终接触良好

F．螺旋测微器

G．开关，导线若干

请完成下列实验：

为测定电源电动势E和内阻r，用电阻丝ab替代滑动变阻器，设计了如图1所示的实验。其中电阻箱。实验时，闭合开关S，调节滑片P到某一位置，测出aP的长度x和对应的电压U、电流I的值，改变滑片P的位置，得到多组x及对应的U、I值，记录到表格中：

(1)根据实验记录的数据，用描点法在坐标纸上分别作出图象，图象(图2和图3)，依据图象可知：

①电源电动势E=__________V．内阳r=__________Ω。(结果保留两位有效数字)

②如图4所示，用螺旋测微器测得电阻丝的直径d=__________mm。

③电阻丝的横截而积S=_______________mm2，则电阻丝的电阻率___________，电流表内阻为____________Ω(计算结果均取两位有效数字)。

(2)利用上述器材，设计了一种测量电压表0-3V量程内阻的实验方案，电路如图5所示，实验时，使电阻箱阻值为0，闭合开关S，调节滑片P，使电压表读数为2.00V，保持滑片P不动，调节电阻箱阻值，使电压表读数为1.00V，此时电阻箱面板如图6所示，则电压表的内阻的测量值____________Ω，此测量值比的真实值____________(“偏大”或“偏小”)。

14．(8分)某直线加速器可简化为如下模型：从电子源发出的初速度为0的电子分别经过两级加速之后打到荧光屏上，两级加速电场极板接线柱A、B、C、D与电压为U的电源相连，两级加速装置的长度相等，电子质量为m，电荷量为e，不计电子重力。

求：

(1)电子在两级加速电场中加速的时间之比。

(2)电子打到荧光屏上的速度v。

15．(10分)真空中，一电子绕固定点电荷+Q做半径为r的匀速圆周运动，设电子等效环形电流为，如图甲所示；带电量均为+Q的点电荷相距r，在它们连线的中垂线上取一点A，A点到两电荷的距离也为r，电子在A点获得一垂直纸面的初速度后可绕两电荷连线的中点O做匀速圆周运动，设电子等效环形电流为，如图乙所示，求与的比值。

16．(12分)如图所示电路，电源电动势，内阻，，直流电动机内阻，现进行以下操作：

(1)把拨到1，闭合，调节滑动变阻器使电源的输出功率最大，求此时的阻值和电源的最大输出功率P。

(2)断开，把拨到2，再闭合，调节使电源的输出功率仍为(1)向中的P，这时电动机输出的机械功率为3.75W，求此时的值。

17．(14分)两个完全相同的金属小球、，质量均为，其中不带电，的电荷量为，一轻质柔软绝缘细线一端固定在O点，一端拴在小球上，O到小球球心的距离。现把小球从图示位置由静止释放，此时细线拉直并与水平方向夹角，当小球运动到最低点时恰好与放在O点正下方绝缘支架上的球发生弹性正碰，碰后球以某一速度水平飞出，进入水平面MN下方竖直向下的匀强电场中，设球在绝缘支架上飞出点为d，并从e点进入电场，到达f点时速度方向恰好水平，d、e、f三点在同一条直线上，且。忽略碰撞前后A、B两球间静电力作用，，求：

(1)A球撞B球前瞬问的速度VA。

(2)碰后瞬问B球的速度Vg。

(3)匀强电场的场强E。

12020-2021学年第一学期阶段测试卷

理高三物理参考答案

1．D

2．C【解析】电池的容量与放电状态有关，小电流、间断性放电比大电流、持续放电容量大。故C正确。1.5V电动势表示将1C正电荷由负极移送到正极过程中，非静电力做功1.5J。故D错。

3．D【解析】大地为远端，所以金属板下表面无电荷，A错；金属板达到静电平衡时，导体内合场强为0，所以感应电荷在B点的场强与+Q在B点场强等大反向，即C错D对。根据镜像原理，感应电荷在A点场强大小为，与点电荷的场强叠加后，合场强为，B错。

4．C【解析】金属铂的电阻率随温度升高而增大，即随电压和电流的增大而增大。由欧姆定律可知，选项C对。

5．B【解析】闭合K，不插入金属板时板间场强；插入金属板后，相当于两个板间距为的电容器串联，每个电容器上电压为，（相当于电压不变，板间距减半），可得；由，可知电容加倍，变为；带电量也加倍，变为，断开K后，不变，抽出金属板，电容变为C，板间电压，则。综上，选B。

6．A【解析】，两粒子初动能相同，即相同，其它量也相同。故偏角的正切值相同。

7．A【解析】由可得，得，A对；得，，B错；，，C错；由。D错。

8．C【解析】当滑动变阻器的滑动触头P由a滑向b的过程中，滑动变阻器的阻值先变大后变小，电路总电阻先变大后变小，电流I先变小后变大，由可得，的功率、内阻r的功率都先变小后变大；内电压先变小后变大，外电压先变大后变小。综上，选C。

9．AC【解析】设a、b球间库仑斥力为F，对a、b球受力分析，可得，有，A对；剪断细线后，两球组成的系统有库仑力做功，机械能不守恒，B错；剪断细线后，两球组成的系统水平方向合外力为0，水平方向动量守恒，C对；落地时，竖直速度相同，水平方向速率，故落地时b的速率大于a的速率，D错。

10．AB【解析】接1时，有，得，A对；接3时，，B对；a对应表内电源负极，为红表笔，C错；由，。可得：。当E减小时I减小，读数偏大，D错。

11．BD【解析】φ－x图像的斜率表示场强，m处电势最高，斜率为0，即，因为带正电，的点在外侧，必带负电，A错；、到m的距离比为3：1，由可得：，B对；电势为0的点斜率不为0，场强不为0，C错；m到m场强向右，移动正电荷时电场力做正功，电势能减少，D对。

12．ACD【解析】滑片向上滑动，其阻值减小，总电阻减小，回路中电流变大，两灯变亮，A对；把电阻R看作电源内阻一部分，就是两端电压的增加量，也是电容器两板间电压减少量，故，C对；，所以，D对；电容器板间电压降低，应放电，但二极管的单向导电性使电荷不能放出，Q不变，由，可知E不变，油滴静止不动，B错。

13．（16分）每空2分

（1）①3．0  2．0

②0．564(0．562----0．565均可)

③0．25    0．80

（2）3047  偏大

【解析】（1）由可得U-I图像的纵轴截距为E，斜率的绝对值为；即。

由，可得。所以—x图像纵轴截距为，斜率，则。

(2)半偏法测电压表内阻，电阻箱读数为表内阻，读数3047Ω。电压表串联电阻箱后分得电压大于2．00V，即电阻箱两端电压大于1．00V，电阻箱阻值大于电压表内阻，所以测量值比真实值偏大。

14．【解析】（1）电子做匀加速直线运动，由于两级加速装置长度相等，由

可知，其电场速度E相等，由，

可知加速度相等，

解得：

（2）由动能定理得：

得：

15．（10分）解：

图甲：点电荷对电子的引力为：

由牛顿第二定律：

电子等效环形电流：

得：

图乙：两点电荷对电子的引力：

做圆周运动半径

由牛顿第二定律：

电子等效环形电流：

得：

所以

16．（12分）解：

(1)拨到1时，和串联，当电源内外阻相等时，电源输出功率最大。

即

电源输出功率

（2）拨到2时，与电动机串联，设电路电流为I，电动机两端电压为U，

对电源：

得：

对电动机：

得

此时阻值为

17．（14分）解：（1）A球由静止释放后做自由落体运动，下落h高度后细线刚好拉直：

由机械能守恒定律有：

得，

细线拉直后，沿线方向速度减为0，垂直细线方向速度为：

此后A球做圆周运动，由机械能守恒：

得

(2)A与B发生弹性碰撞，设A球碰后速度为由动量守恒定律和能量守恒定律可得

解得：

(3)A与B碰后电荷量平分，B球带电量为；B球飞出后做平抛运动，进入电场后的运动为类平抛运动的逆运动，设运动时

间分别为和，下落高度分别为和，

由可知：；.

由平抛规律有：

解得，由牛顿第二定律：，解得