2021届北京市朝阳区高三上学期期末考试统考物理试题（解析版）

这是一份2021届北京市朝阳区高三上学期期末考试统考物理试题（解析版），共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1. 如图所示，两个水平推力、作用在质量为m的物块上，物块在水平面上向右做匀速直线运动，则物块与水平面间的动摩擦因数为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】物体向右匀速运动，则受力平衡，则
解得
故选D。
2. 真空中有两个等量异号点电荷，电量均为q，相距为r，设静电力常量为k，则在两个点电荷连线中点处，电场强度的大小和方向是（ ）
A 2kq/r2，指向正电荷B. 2kq/r2，指向负电荷
C 8kq/r2，指向正电荷D. 8kq/r2，指向负电荷
【答案】D
【解析】
【详解】根据点电荷场强公式，正负电荷单独存在时在该点产生的场强大小相等，为： ；正负电荷单独存在时在该点产生的场强方向也相同，故合场强为E＝E++E−＝，方向由正电荷指向负电荷；故选D．
【点睛】本题关键是求出各个点电荷单独存在时在两个电荷连线中点产生的场强大小，然后根据矢量合成的原理进行合成．
3. 一小物块从粗糙的斜面底端，以平行于斜面的初速度沿斜面向上运动，则（ ）
A. 斜面的倾角越小，物块上升的高度越大
B. 斜面的倾角越大，物块上升的高度越大
C. 物块的质量越小，上升的高度越大
D. 物块的质量越大，上升的高度越大
【答案】B
【解析】
【详解】设物体的质量为m，斜面的倾角为α，动摩擦因数为μ，上升的高度为h。
根据动能定理得
则得
可见，α越大，h越大，h与物块的质量无关。
故B正确，ACD错误。
故选B。
4. 甲、乙两个小球，大小相同，由于材料不同，甲球的质量比乙球的质量大。现以相同的初速度同时将它们竖直上抛，设运动中它们受到的空气阻力大小不变且相等，下列说法中正确的是（ ）
A. 甲球上升的高度比乙球上升的高度大
B. 甲球上升的高度比乙球上升的高度小
C. 甲、乙两球上升的高度相等
D. 条件不足，无法比较两球的上升高度
【答案】A
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律得，加速度
因为甲球的质量大，则甲球的加速度小，根据
知，甲球上升的高度比乙球上升的高度大。故A正确，BCD错误。
故选A。
5. 如图所示，金属杆MN水平固定于线圈上方，杆的两端接有导线。MN与线圈轴线处于同一竖直平面内，现将四个接线柱a、b和c、d分别与直流电源的正、负极相接，下列说法中正确的是（ ）
A. MN将受到平行于纸面竖直向上或向下的安培力
B. 将a、d接电源的正极，b、c接电源的负极，MN将受到垂直于纸面向外的安培力
C. 将a、d接电源的负极，b、c接电源的正极，MN将受到垂直于纸面向外的安培力
D. 将a、c接电源的负极，b、d接电源的正极，MN将受到垂直于纸面向外的安培力
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据左手定则可知，MN将受到的安培力垂直于纸面向里或向外，故A错误；
B．将a、d接电源的正极，b、c接电源的负极，根据左手定则，由此可判断MN向里运动，故B错误；
C．将a、d接电源的负极，b、c接电源的正极，由此可判断MN向里运动，故C错误；
D．将a、c接电源的负极，b、d接电源的正极，由此可判断MN向外运动，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，正离子束以正对着荧光屏上的坐标原点O的水平速度先后通过沿竖直方向的匀强电场E和匀强磁场B，最后打在荧光屏的第Ⅲ象限中，则电场E和磁场B的方向是（ ）
A. E竖直向上，B竖直向上
B. E竖直向下，B竖直向下
C. E竖直向上，B竖直向下
D. E竖直向下，B竖直向上
【答案】D
【解析】
【详解】由题意及可知，正离子在电场中受力应向下，故电场方向竖直向下，而粒子在磁场作用下向x轴负方向偏转，根据左手定则知，磁场方向竖直向上。
故选D。
7. 第一次用水平恒力F作用在物体A上，物体由静止开始沿光滑水平面运动，物体的位移为s时，物体的动能为，在这个过程中力F对物体做功为，第二次仍用同样大小的力F平行于斜面作用在静止于光滑斜面底端的同一物体A上，物体沿斜面向上运动，物体在斜面上的位移为s时，物体的动能为，在这个过程中力F对物体做功为，下列判断正确的是（ ）
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
【答案】C
【解析】
【详解】两种情况下，力F和位移s均相同，根据W=Fs可知
第一次由动能定理
第二次
则
故选C。
8. 如图所示，长直导线和矩形线框abcd在同一平面内，直导线中通过恒定电流，电流方向竖直向上。现使线框由位置I向右先加速后减速平动到位置II，在线框的运动过程中（ ）
A. 线框中先产生顺时针方向的感应电流，后产生逆时针方向的感应电流
B. 线框中先产生逆时针方向的感应电流，后产生顺时针方向的感应电流
C. 线框中一直产生顺时针方向的感应电流
D. 线框中一直产生逆时针方向的感应电流
【答案】C
【解析】
【详解】由安培定则，线框所在处的磁场垂直纸面向里，线框向右运动，磁通量减小，由楞次定律得，线框中一直产生顺时针方向的感应电流，C正确，ABD错误。
故选C。
9. 2003年10月15日我国成功发射“神舟”五号飞船，飞船发射升空后，进入的是距地表面近地点高度约为200km、远地点约343km的椭圆轨道。“神州”五号在椭圆轨道飞行时的速度（ ）
A. 总大于第一宇宙速度
B. 总小于第一宇宙速度
C. 在近地点大于第一宇宙速度，在远地点小于第一宇宙速度
D. 近地点小于第一宇宙速度，在远地点大于第一宇宙速度
【答案】C
【解析】
【详解】过近地点做该轨道的内切圆1，由于近地点的高度200km远小于地球半径，那么在轨道1上运行的速度为第一宇宙速度，“神州”五号在椭圆轨道近地点时的速度一定大于第一宇宙速度；或者，只有大于第一宇宙速度，卫星才能从近地轨道做离心运动变成椭圆轨道，所以，近地点的速度一定大于第一宇宙速度。
过远地点再做一个该椭圆轨道的外切圆2，在2轨道上运行的速度小于第一宇宙速度，“神州”五号在椭圆轨道远地点时的速度小于在轨道2上的速度，所以“神州”五号在椭圆轨道在远地点时的速度小于第一宇宙速度，C正确，ABD错误。
故选C
10. 如图所示，a、b是两个用同样金属导线制成的圆环，它们的半径比，连接两环的直导线c、d的电阻忽略不计。现有磁感应强度变化率恒定的变化磁场，第一次将a环放入变化的磁场中，测得c、d两导线间的电压为。第二次将b环放入变化的磁场中，测得c、d两导线间的电压为。两次圆环所在平面均与磁感线垂直，则（ ）
A.
B.
C.
D
【答案】A
【解析】
【详解】a环与b环的半径之比为，故周长之比为，根据电阻定律，电阻之比为；c、d两点间电势差大小为路端电压，为
磁感应强度变化率恒定的变化磁场，故根据法拉第电磁感应定律公式
得到两次电动势的大小之比为，故两次的路段电压之比为
故选A。
二、非选择题
11. 在用电流场模拟静电场等势线的实验中，电源应选用_______，电表应选用____。（用选项的字母表示）
A．6V的交流电源
B．6V的直流电源
C．100V的直流电源
D．量程是0~0.5A，零刻度在刻度盘中央的电流表
E．量程是0~300μA，零刻度在刻度盘中央的电流表
【答案】 (1). B (2). E
【解析】
【详解】[1]在用电流场模拟静电场等势线的实验中，是模拟等量异种电荷的电场，电源应选用6V直流电源。
[2]电流表要求精度高并且能检测正反向电流，应选E。
12. 用斜面、小车、砂桶、砝码等器材做《验证牛顿第二定律》的实验。甲、乙两同学用同一套装置完成了实验操作，利用测量得到的数据他们在同一坐标系中画了各自的a—F图线。由图线可以判断甲、乙两同学做实验时哪一个物理量的取值不同________？并比较其大小_________。
【答案】 (1). 两小车的质量不同 (2). 甲小车质量小于乙小于的质量
【解析】
【详解】[1][2]根据 可知，甲、乙两同学做实验时两小车的质量不同，且甲图像斜率大，则甲小车质量小于乙小于的质量。
13. 一位同学有两个大小相同的金属小球A、B，已知两小球的质量mA>mB。这位同学想知道这两个小球的质量之比为多大，但手边没有天平、弹簧秤这样的测量工具。这位同学使用了图（a）所示的装置，让A球从斜槽上的某一高度处滚下，重复10次，用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，找出小球落点的平均位置，然后，把B球放在小支柱上，让A小球从原来的高度滚下，使它们发生碰撞，重复十次。用同样的方法标出两小球落点的平均位置。如图b所示，M、P、N是小球落点的平均位置。O点为斜槽末端重垂线的投影点，O′点为被碰小球停放在支柱上的投影点，O和O′之间的距离等于小球的直径，根据图（b）所给出的数据得到的两小球质量之比mA:mB=________。
【答案】8：3
【解析】
【详解】由动量守恒定律
代入数值为
解得
三、计算题
14. 用长为L的细线悬挂一质量为M的小木块，木块静止，如图所示。现有一质量为m的子弹自左方水平地射穿木块，穿透前后子弹的速度分别为v0和v，求子弹穿透木块瞬间细线对木块的拉力。（设子弹穿过木块的时间很短，可不计）
【答案】
【解析】
【详解】在子弹穿透木块的过程中，子弹、木块组成的系统在水平方向动量守恒。设子弹穿透木块瞬间木块的速度为v，根据动量守恒定律

选木块为研究对象，设细线对木块的拉力为T，则有

解得
15. 板长为l的平行板间有匀强电场，场强为E。一个带电粒子以一定的速度垂直于电场的方向进入电场，当这个粒子离开电场时它的侧移距离为d。若在两板间再加一垂直于电场方向磁感应强度为B的匀强磁场时，仍使带电粒子以原速度进入场区域，发现带电粒子的运动轨迹不发生偏转。不计重力作用，求带电粒子的荷质比。
【答案】
【解析】
【详解】设带电粒子的带电量为q，质量为m，进入电场时的速度为v。
带电粒子只在电场力的作用下时，侧移的距离
对带电粒子既有电场又有磁场作用时
解得
16. 如图所示，矩形线圈abcd的ab边与有理想边界的匀强磁场区域的AB边重合，现将矩形线圈沿垂直于AB边的方向匀速拉出磁场，第一次速度为v1，第二次速度为2v1。
求(1)两次拉出拉力的功之比等于多大？
(2)两次拉出拉力的功率之比等于多大？
【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】(1)设线圈ab边长为l，bc边长为l′，整个线圈的电阻为R，磁场的磁感应强度为B。
拉出线圈在cd边产生的感应电动势
E=Blv
线圈中的感应电流为
cd边受磁场力

因为线圈做匀速运动，所以拉力F与f大小相等，方向相反
F=f
拉出线圈时，拉力的功

两次拉出拉力的功之比为
(2)拉力的功率为
两次拉出拉力的功率之比为
17. 一物体在赤道上受的重力为16N，现将此物体放在火箭中的水平地板上，假设火箭以的加速度竖直上升，某时刻地板对物体的支持力为9N，已知地球的半径，求此时刻火箭距地球表面的距离。（取地球表面的重力加速度）
【答案】
【解析】
【详解】设此时火箭上升到距地球表面h高度，此处的重力加速度为g′
由牛顿第二定律得
N-mg=ma
所以
在赤道上
在h高处
整理得
h=3R
即