2021届福建省漳州市高三物理第一次教学质量检测试卷含答案

 高三物理第一次教学质量检测试卷

一、单项选择题

1.关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象。人们从破解天然放射现象入手，一步步揭开了原子核的秘密。以下说法正确的选项是〔   〕           

A. 法国物理学家贝可勒尔发现了X射线
B. 德国物理学家伦琴发现，铀和含铀的矿物能够发出 射线
C. 卢瑟福用 粒子轰击氮原子核，发现了质子
D. 居里夫妇通过实验发现了中子

2.2021年12月16日，我国的西昌卫星发射中心又一次完美发射两颗北斗卫星，标志着“北斗三号〞全球系统核心星座部署完成。假设北斗卫星运行时都绕地心做匀速圆周运动，那么〔   〕           

A. 线速度大的北斗卫星，运行周期大                     
C. 北斗卫星的运行速度有可能大于7.9km/s            D. 北斗卫星内的设备处于完全失重状态，不受重力

3.如图，边长为1cm的立方体abdc-fgih处于匀强电场中，d、c两点间电势差 V，d、b两点间电势差 V。假设一电子从b到g电场力做功为零，那么〔   〕 

A. b、g两点间的电势差为零                                   B. 匀强电场的方向从d指向c
C. a、b两点间的电势差 3V                         D. 匀强电场的电场强度E=300V/m

4.某兴趣小组利用变压器的原理设计了一个起重机装置用于提升物体，如下列图，理想变压器原线圈的输入电压 ，照明灯的规格为“10V  20W〞，电动机的内阻为RM=5Ω，装置启动时，质量为m=2kg的物体恰好以v=0.25m/s的速度匀速上升，照明灯正常工作，电表均为理想电表，取g=10m/s2。那么〔   〕 

A. 原、副线圈匝数比为1：5                                   
C. 装置启动时，电动机的输出功率为5W                D. 装置启动时，电流表的示数为4A

5.如图，C、D是两条竖直且足够长的固定导轨〔电阻不计〕，导轨间存在垂直纸面向里的匀强磁场，EF是一个固定螺线管，C、D的输出端a、b分别连接EF的输入端c、d，P是在EF的正下方水平放置在地面上的铝圆环。现对金属棒AB施加一竖直向上的力使金属棒由静止开始向上做匀加速运动，在运动过程中棒始终与C、D导轨良好接触，可认为通电螺线管在圆环中产生的磁感应强度与通过螺线管的电流成正比，那么〔   〕 

A. 金属棒中的感应电流方向由A到B                        B. P环有收缩的趋势
C. P环对地面的压力逐渐减小                                  D. P环中感应电流逐渐变大

6.如图，MN是一段倾角为 =30°的传送带，一个可以看作质点，质量为m=1kg的物块，以沿传动带向下的速度 m/s从M点开始沿传送带运动。物块运动过程的局部v-t图像如下列图，取g=10m/s2  ， 那么〔   〕 

A. 物块最终从传送带N点离开                                 B. 传送带的速度v=1m/s，方向沿斜面向下
C. 物块沿传送带下滑时的加速度a=2m/s2              D. 物块与传送带间的动摩擦因数

二、多项选择题

7.一带电荷量为Q的点电荷固定在椭圆的焦点F处，另一质量为m，电荷量为q的试探电荷仅在彼此间的库仑引力作用下绕Q做椭圆运动。MN是椭圆的长轴，SL是椭圆的短轴，那么〔   〕 

A. 从M点到N点电势逐渐减小
B. 试探电荷从M点到N点电势能增大
C. 试探电荷在M点时的加速度比在N点时的加速度大
D. 试探电荷从S点经过N到L点与从L点经过M到S点时间相等

8.如图，竖直放置间距为d的两个平行板间存在水平方向的风力场，会对场中的物体产生水平向右的恒定风力作用，与两板上边缘等高处有一个质量为m的小球P〔可视为质点〕。现将小球P从两板正中央由静止释放，最终小球运动到右板上的位置O。小球下降的高度为h，小球在竖直方向只受重力作用，重力加速度大小为g，那么从开始位置运动到位置O的过程中〔   〕 

A. 水平风力                                             B. 小球P的运动时间
C. 小球P运动的加速度a=g                                     D. 小球P运动的轨迹为曲线

9.橡皮筋具有与弹簧类似的性质，如下列图，一条质量不计的橡皮筋竖直悬挂，劲度系数k=100N/m，橡皮筋上端安装有拉力传感器测量橡皮筋的弹力。当下端悬挂一个钩码，静止时拉力传感器读数为10N，现将一个完全相同的钩码轻轻挂在第一个钩码的下方，取g=10m/s2  ， 那么〔   〕 

A. 悬挂第二个钩码的瞬间，拉力传感器的读数仍为10N
B. 悬挂第二个钩码的瞬间，钩码间的弹力大小是20N
C. 悬挂第二个钩码后，拉力传感器的读数恒为20N
D. 悬挂第二个钩码后，钩码运动速度最大时下降的高度为10cm

10.如图，一倾角为 =30°的粗糙斜面〔足够长〕，距离斜面顶端水平距离为l、竖直距离为h处有一半径为0.45m的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧最低点N的切线沿水平方向，一个可以看作质点、质量为1kg的小物块从圆弧轨道的最高点由静止下滑，小物块恰好落到斜面顶端，速度与斜面平行。小物块与斜面间的动摩擦因数为 ，取g=10m/s2  ， 不计空气阻力，那么〔   〕 

A. 圆弧轨道底端距离斜面顶端的水平距离l=0.3m   B. 小物块滑到N点时，对圆弧轨道的压力为30N
C. 小物块从落到斜面至速度减为零需要1.2s            

三、实验题

11.某物理兴趣小组发现直接利用“落体法〞进行验证机械能守恒定律实验时，由于物体下落太快，实验现象稍纵即逝。为了让实验时间得以适当延长，设计了如图甲所示的实验方案，把质量分别为m1、m2〔 〕的两物体通过一根跨过定滑轮〔质量可忽略〕的细线相连接，m2的下方连接在穿过打点计时器的纸带上。首先在外力的作用下两物体保持静止，开启打点计时器，稳定后释放m1和m2。 

〔1〕为了完成实验，需要的测量工具除了天平，还需________。   

〔2〕如图乙是一条较为理想的纸带，O点是打点计时器打下的第一个点，计数点间的距离如图乙所示。两相邻计数点间时间间隔为T，重力加速度为g〔题中所有物理量符号都用国际单位〕。 

①在纸带上打下记数点“5〞时物体的速度v5=________〔用题给物理量符号表示〕；

②在打计数点“O〞到打计数点“5〞过程中，m1、m2系统重力势能的减少量△Ep=________〔用题给物理量符号表示〕，再求出此过程中系统动能的增加量，即可验证系统机械能是否守恒。

12.某实验兴趣小组为了较为精确地测量某一定值电阻的阻值，现准备了以下器材： 

A．待测电阻Rx〔约为20Ω〕

B．电压表V〔量程0~15V，内阻约为5kΩ〕

C．电流表A〔量程0~10mA，内阻约为10Ω〕

D．滑动变阻器R1〔0~10Ω〕

2〔0~200Ω〕

F.电源〔电动势E=1.5V，内阻约为0.5Ω〕

G.单刀单掷开关两个，导线假设干

〔1〕为减小测量误差，实验电路应采用图中的________〔填“甲〞或“乙〞〕； 

〔2〕滑动变阻器应选用________〔填“R1〞或“R2〞〕；   

〔3〕用量和测量的量表示Rx的表达式Rx=________，说明式中各字母所表示的物理量含义：________；   

〔4〕用选定的电路测Rx的阻值，测量值和真实值的关系R测________〔填“大于〞“等于〞或“小于〞〕R真〔只考虑系统误差〕。   

四、解答题

13.如图甲所示，质量为m=1kg的滑块〔可看成质点〕以初速度v0=3m/s水平抛出，抛出点离地高度h=0.8m，图甲中的虚线是滑块做平抛运动的轨迹。某同学以滑块运动的轨迹为模板，制作了一个形状与滑块平抛轨迹完全重合的光滑轨道，让滑块仍从轨道顶端无初速度下滑，设滑块下滑过程中没有脱离轨道。sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/s2  ， 求： 

〔1〕滑块刚滑到底端时速度方向与水平方向的夹角 ；   

〔2〕滑块刚滑到底端时重力的功率P。   

14.如图，水平边界MN与PQ之间分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两边界间高度为l。在边界MN的正上方有一矩形线框，其中ac=l，ab=2l。线框单位长度电阻为 。现在线框从距边界MN为l处由静止下落，经过一段时间后，线框匀速进入有界匀强磁场。整个过程线框保持在竖直平面内，ab边保持水平，重力加速度大小为g，不计空气阻力，试求： 

〔1〕线框刚进入磁场时，线框中的电流I；   

〔2〕当cd边刚离开磁场时ab边的热功率P。   

15.一内壁光滑的圆形环状轨道固定于水平地面上，俯视图如下列图，轨道半径为R，质量为2m的小球b静置于轨道中的A点，与b球大小相同且质量为m的小球a从轨道中的B点以水平向右的初速度v0沿轨道开始运动，与小球b发生弹性正碰，重力加速度为g，小球a、b可视为质点且直径略小于圆环轨道内径，求： 

〔1〕第一次碰撞后瞬间，小球a的速率；   

〔2〕第一次碰撞后，两球经过多长时间再次碰撞；   

〔3〕第一次碰撞后，轨道对小球b的弹力大小。   

16.如图，在边长为L=0.2m的正六边形ACDEFG区域内，分布着垂直纸面向里，磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场。在正六边形的中心O有一个粒子发射源，可以在纸面内向各个方向发射速率不确定的带电粒子，粒子带正电，且电荷量为 C，粒子的质量 kg， 取3。   

〔1〕如果所有粒子都束缚在磁场内，求粒子发射速率v0的最大值；   

〔2〕如果以第(1)问的速率范围向纸面内各个方向发射该粒子，求粒子能够到达的区域面积；   

〔3〕如果粒子以 m/s的速率向纸面内各个方向发射，求该粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间〔sin25°=0.43，cos25°=0.91，计算结果保存两位有效数字〕。 

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】A．法国物理学家贝可勒尔发现了铀和含铀的矿物能够发出射线，A不符合题意；

B．德国物理学家伦琴，发现了伦琴射线又叫X射线，B不符合题意；

C．卢瑟福用 粒子轰击氮原子核，发现了质子，并预言了中子的存在，C符合题意；

D．查德威克通过实验发现了中子，D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】该题目考查的是物理学中，著名物理学家的成就，平时注意积累、记忆即可。

2.【解析】【解答】A．根据

可知，线速度大的卫星运动的轨道半径小，而轨道半径小的卫星运动周期短，因此线速度大的北斗卫星，运行周期小，A不符合题意；

B．卫星的发射速度应大于7.9km/s，才能将卫星发射到太空，B符合题意；

C．贴近地球外表运动的卫星，运动速度为7.9km/s，北斗卫星的运行速度都小于7.9km/s，C不符合题意；

D．北斗卫星内的设备处于完全失重状态，不是不受重力，而是重力全部用来提供做匀速圆周运动的向心力，D不符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】卫星发射速度到达第一宇宙速度，围绕着地球运动，发射速度到达第二宇宙速度，会脱离地球的引力，围绕着太阳运动，发射速度到达第三宇宙速度，会脱离太阳的引力，飞出太阳系。

3.【解析】【解答】A．由于电子从b到g电场力做功为零，因此b、g两点间的电势差一定为零，A符合题意；

B．由题可知，c、b、g处于同一个势面上，因此这三点确定的平面为等势面，电场线与等势面垂直，因此电场强度的方向为从d到a，B不符合题意；

C．d、b两点间电势差 V，c、b、g三点确定的平面为等势面，根据对称性，a、b两点间的电势差 V，C不符合题意；

D．根据 ， 匀强电场的电场强度 ， D不符合题意。

故答案为：A。

 
【分析】结合d、c和d、b两点间的电势差求解空间中电场的分布，求解AB两点间的电场强度，利用公式E=U/l求解即可，其中l是AB两点间的距离。

4.【解析】【解答】A．原线圈电压有效值为50V，副线圈电压的有效值为10V，根据

可知，原、副线圈匝数比为5：1，A不符合题意；

B．电压表测量的是副线圈电压的有效值，为10V，B不符合题意；

C．由于物体匀速上升，输出功率全部用来提升物体，因此装置启动时，电动机的输出功率为 ， C符合题意；

D．电动机是非纯电阻性电路，根据

即

解得 流过灯的电流

因此流过电流表的电流为3A，D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】通过交流电压的表达式读出电压的最大值和角速度，计算出电压的有效值和频率，利用变压器原副线圈匝数比与电压的关系求解副线圈的电压即可，再利用欧姆定律求解电流，进而求解功率。

5.【解析】【解答】A．根据右手定那么，流过金属棒中的感应电流方向由B到A，A不符合题意；

BCD．由于AB匀加速运动，产生的感应电动势

越来越大，回路中的电流

越来越大，穿过P的磁通量与电流成正比，越来越大，根据楞次定律推论，P环有收缩的趋势；根据法拉第电磁感应定律，P环中产生恒定的感应电流；根据楞次定律，P环与固定螺线管产生的磁场方向相反， P环〔等价于磁铁，磁性不变〕与固定螺线管〔等价于磁铁，磁性变强〕同名磁极相对，相互排斥，因此P环对地面的压力增大；因此B符合题意，CD不符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】闭合圆环中的磁通量发生改变，回路中就会产生感应电流，利用楞次定律判断圆环的变化趋势和运动趋势。

6.【解析】【解答】AB．从图象可知，物体速度减为零后反向向上运动，最终的速度大小为1m/s，因此没从N点离开，并且能推出传送带斜向上运动，速度大小为1m/s，AB不符合题意；

C． 2  ， C不符合题意；

D．根据牛顿第二定律

可得 ， D符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，对物体进行受力分析，结合牛顿第二定律分析求解即可。

二、多项选择题

7.【解析】【解答】A．由于无法确定Q带何种电荷，因此从M点到N点电势如何变化不能确定，A不符合题意；

B．从M到N电场力做负功，因此电势能增大，B符合题意；

C．由库仑定律可知，在M点受电场力比N点大，根据牛顿第二定律，可知试探电荷在M点时的加速度比在N点时的加速度大，C符合题意；

D．从S点经过N到L点先减速运动再加速运动；而从L点经过M到S点先加速运动再减速运动，S点与L点速度大小相同，因此两段平均速率不同，虽然路程相同，但所用时间不同，D不符合题意。

故答案为：BC。

 
【分析】电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小，相应的动能就会增加，电场力做负功，电势能增加，电荷的动能减小。

8.【解析】【解答】D．由于水平方向风力恒定，竖直方向重力恒定，因此两个力的合力恒定，又由于初速度为零，因此物体做初速度为零的匀加速直线运动，运动轨迹为直线，D不符合题意；

A．小球所受力的方向与运动方向相同，因此

可得

A符合题意；

B．在竖直方向上，小球做自由落体运动

运动的时间

B符合题意；

C，小球竖直方向加速度为

水平方向加速度为

C不符合题意。

故答案为：AB。

 
【分析】小球做类平抛运动，水平方向做匀加速运动，利用牛顿第二定律求解物体的加速度，竖直方向做自由落体运动，结合运动学公式和选项分析求解即可。

9.【解析】【解答】ABC．悬挂第二个钩码的瞬间，橡皮筋长度还没发生变化，根据胡克定律，橡皮筋拉力大小仍为10N，A符合题意，BC不符合题意；

D．设悬挂第一个钩码稳定时的伸长量为x1

悬挂第二个钩码后，钩码运动速度最大时，钩码受力平衡，设此时又伸长x2  ， 那么

代入数据，可得

D符合题意。

故答案为：AD。

 【分析】对钩码进行受力分析，在重力和弹力力的作用下，物体处于平衡状态求解弹力，再利用胡克定律求解弹簧的形变量即可。

10.【解析】【解答】B．从P到N的过程中，根据机械能守恒

解得

在N点，根据牛顿第二定律

解得

根据牛顿第三定律，对轨道的压力为30N，B符合题意；

A．从N到K的过程中做平抛运动，到K点时，速度恰好与斜面平行

解得

A不符合题意；

C．小滑块到达K点时的速度为v，那么

可得

在斜面上运动时，根据牛顿第二定律

解得，加速度

小物体在斜面上减速的时间 ， C不符合题意；

D．下滑的距离 ， D符合题意。

故答案为：BD。

 
【分析】利用动能定理求解物体到达最低点的速度，对处在最低点的物体进行受力分析，结合此时物体的速度，利用向心力公式求解物体对轨道的压力；对物体进行受力分析，在沿斜面方向和垂直于斜面两个方向上分解，在沿斜面方向利用牛顿第二定律求解物体的加速度。

三、实验题

11.【解析】【解答】(1)需要用“刻度尺〞测量点之间的距离从而算出物体的运动速度和下降距离。(2)打下点“5〞时物体的速度等于打下点“4〞到点“6〞间物体的平均速度，即 由于 下降，而 上升，m1、m2组成的系统，重力势能的减少量
【分析】〔1〕利用刻度尺测量物体移动的距离；
〔2〕5点的速度等于物体在46段中运动的平均速度，即利用46的长度除以对应的时间即可；
重力势能的减少量利用公式mgh求解即可，利用公式求出纸带上的点的速度，进而求出动能的增量，再比较两者的大小判断能否验证机械能守恒。

12.【解析】【解答】(1)如果用甲图测量，电压表的量程太大，当电流表到达满偏时，电压表几乎没动，误差太大，测量不准确；而乙图中通过电流表示数变化，求得回路电阻的变化就是待测电阻值，比较准确，故答案为：乙。(2)由于电源电动势为1.5V，电流表量程0~10mA，因此回路电阻不能小于150Ω，只有滑动变阻器选R2  ， 才能满足电阻的调整范围。(3)电键S2闭合，闭合S1  ， 调节滑动变阻器使电流表有较大偏转，测得电流强度为I1；断开S2  ， 只闭合S1  ， 测得电流强度为I2  ， 此时待测电阻的阻值

其中E：电源电动势，I1：开关S2闭合时电流表示数，I2：开关S2断开时电流表示数。(4)在该实验中没有系统误差，各个值测量都是准确的，因此R测= R真

 
【分析】〔1〕测量电流、电压的时候，电流表、电压表应选用小量程，选用大量程测量误差偏大；
〔2〕滑动变阻器的选择根据待测电阻的阻值选择即可，
〔3〕结合电路结构，利用闭合电路欧姆定律求解电阻的表达式即可；
〔4〕电路中的测量值都是准确的，不存在系统误差。

四、解答题

13.【解析】【分析】〔1〕物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，利用竖直方向的距离求出运动时间，进而求解物体落地时的水平速度和竖直速度，求解夹角大小；
〔2〕利用动能定理求出物体的末速度，再利用功率计算公式P=Fvcosθ求解功率，其中θ是力与速度的夹角。

14.【解析】【分析】〔1〕利用运动学公式求解导线框刚进入磁场中的速度，利用法拉第电磁感应定律求解电压的大小，再利用欧姆定律求解回路中电流的大小；
〔2〕结合电路中的电流和电阻，利用功率公式求解功率即可。

15.【解析】【分析】〔1〕两个物体组成系统动量守恒和机械能守恒，利用动量守恒定律和机械能守恒列方程分析求解末速度即可；
〔2〕结合小球的碰撞的末速度和运动的路程求解时间即可；
〔3〕对处在最低点的物体进行受力分析，结合此时物体的速度，利用向心力公式求解物体对轨道的压力。

16.【解析】【分析】〔1〕带电粒子在磁场中受到洛伦兹力，在洛伦兹力的作用下粒子做圆周运动，根据磁场方向、电性和运动方向确定粒子的运动轨迹，利用几何关系求解轨道半径，再结合向心力公式求解粒子的速度；
〔2〕结合图像的半径求解面积即可；
〔3〕结合向心力公式求解粒子的轨道半径，结合粒子的速度求解运动的时间即可。