“五个一名校联盟”2021届高三物理上学期第一次诊断考试试题

河北省“五个一名校联盟”2021届高三物理上学期第一次诊断考试试题

第I卷（选择题）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题只有一个选项符合题

目要求的。

1.如图所示为一物体在。〜25s内运动的v—t图像，则关于该物

体的运动，下列说法正确的是

A.物体在25s内的位移为350m

B.物体在15〜20s内与20〜25s内所受合力方向相反

C.0-5s内与15〜20s内物体所受合力的冲量相等

D.0〜5s内与20〜25s内合力对物体所做的功相等

2.水平面上一物体从静止开始先做匀加速直线运动，运动36m

后紧接着做匀减速直线运动，又运动25m后停止运动。物体在

先后加速和减速的两个运动过程中，下列说法正确的是

A.加速度大小之比为36：25B.平均速度大小之比为1：1

C.运动时间之比为6：5D.运动时间之比为25:36

3.如图所示，光滑水平地面上停有一小车,其上固定一竖直木杆,

两者总质量为M,在竖直木杆上套一质量为m的金属小圆环，小

圆环直径略大于木杆的直径，已知小圆环与竖直木杆之间的动

摩擦因数为|1,现对小车施加水一平作用力F,使小圆环恰好相

对木杆匀速下滑，下列说法正确的是

卜

______11______.F

A.此时小圆环做匀速直线运动

B.木杆对小圆环的弹力大小等于mg

C.F=(m+M)^-

D.地面对小车的支持力大小为Mg

4.甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正、负方向传

播，甲波的波速为25cm/s。两列波在t=0时的波形曲线如图所

示，下列说法正确的是

A.乙波的波速为30cm/s

B.x=50cm处的质点为两列波干涉的振动加强点

C.t=0时，x=—10cm处的质点向x轴负方向运动

D.t=0.1s时，x=77.5cm处质点的位移为-16cm

5.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为4：1,灯泡a和b

额定电压相同，当原线圈输入u=220夜sinl07it(V)的交变电压

时，两灯泡均能正常发光，且滑动变阻器调节过程中灯泡不会

被烧坏，下列说法正确的是

A.灯泡的额定电压是44V

B.副线圈中交变电流的频率为12。5Hz

C.当滑动变阻器的滑片向下滑动时，灯泡a变暗

D.当滑动变阻器的滑片向下滑动时，变压器输入功率变小

6.在如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定，闭合

开关S后灯泡能够发光，经过一段时间后灯泡突然熄灭，则出现

这种现象的原因可能是

A.电阻Ri短路

B.电阻R2断路

C.电容器C被击穿（相当于被短路）

D.电容器C的一个极板与导线脱落导致断路

7.伽利略用木星的直径作为量度单位，测量了木星卫星的轨道

半径。他发现最接近木星的卫星木卫一的公转周期是lo8d

（天），距离木星中心4。2个木星直径单位.木星的另一颗卫星

的公转周期是7.15d,请运用伽利略所采用的单位，预测此卫星

与木星中心的距离约为

A.4个木星直径单位B.7个木星直径单位

c.n个木星直径单位D.14个木星直径单位

8.如图所示，一个直径为L,电阻为r的半圆形硬导体棒AB,

在水平恒力F作用下，沿光滑固定水平U形框架匀速运动，该

区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B,

框架左侧接电阻R,导轨电阻不计，则半圆形导体棒的速度大

小和B、A间的电势差UAB分别为

F

A.----―(R+厂)，rB.—二一(R+r),

B“皆¥BL严(更)2BL

y\FF

C.《y(R+r),—RDR

B2fBL-百力…'-1L

二、多项选择题：每小题有多个选项符合题目要求。

9.硬盘是电脑主要的存储媒介，信息以字节的形式存储在硬盘

的磁道和扇区上，家用台式电脑上的硬盘的磁道和扇区如图所

示。若某台计算机上的硬盘共有m个磁道（即m个不同半径的

同心圆），每个磁道分成a个扇区（每扇区为工圆周），每个扇区

a

可以记录b个字节.磁头在读写数据时是不动的，电动机使磁盘

匀速转动，磁盘每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道.不计

磁头转移磁道的时间，磁头未转移至最内道的情况下，计算机每

秒可以从一个硬盘面上读取n个字节，则

A.磁头在内圈磁道与外圈磁道上相对磁道运动的线速度相同

B.一个扇区通过磁头所用时间约为工

mn

C.一个扇区通过磁头所用时间约为。

n

D.磁盘转动的角速度为当

ab

10.如图甲所示，A、B为电场中一直线上的两个点，带正电的

粒子只受电场力的作用，从A点以某一初速度沿直线运动到B

点，其动能Ek随位移x的变化关系如图乙所示，则该粒子从A

运动到B的过程中，下列说法正确的是

A.粒子的电势能先减小后增大

B.在x轴上，电场强度的方向由A指向B

C.粒子所受电场力先减小后增大

D.在x轴上，从A到B各点的电势先升高后降低

11.如图所示,质量为m的物块A放置在光滑水平桌面上，右侧

连接一固定于墙面的水平轻绳，左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑

轻质定滑轮与一竖直轻弹簧相连.现将质量为m的钩码B挂于弹

簧下端，当弹簧处于原长时，将B由静止释放，当B下降到最

低点时（未着地）,A对水平桌面的压力刚好为零。轻绳不可伸长,

弹簧始终在弹性限度内，物块A始终处于静止状态。以下判断正

确的是

A.在B从释放位置运动到最低点的过程中,B的机械能守恒

B.在B从释放位置运动到速度最大的过程中，B克服弹簧弹力

做的功等于B机械能的减少量

C.物块A右侧轻绳所受拉力的最大值为螫

2

D.物块A左侧轻绳与桌面夹角为30。

12.如图甲所示，在竖直平面内有四条间距相等的水平虚线Li、

L2、L3、L4,在L1L2之间、L3L4之间存在匀强磁场，大小均为1T,

方向垂直于虚线所在的平面。现有一单匝矩形线圈abed,质量

为0.1kg,电阻为2。0Q,将其从静止释放，速度随时间的变

化关系如图乙所示，t=0时刻cd边与Li重合，ti时刻cd边与

L2重合，t2时刻ab边与L3重合，t3时亥ijab边与L4重合，已知

ti〜t2的时间间隔为0.6s,V2大小为8m/s,整个运动过程中线

圈平面始终处于竖直方向，重力加速度g取10m/s2,则

Li\------1-----1-----------

XXXXXXX

L2><_x^2L_x_x_x_x

^3xxxxxxx

甲乙

A.线圈的长度ad=2.0m

B.线圈的宽度cd=0。5m

C.在。〜ti时间内，通过线圈的电荷量为0.25C

D.0〜t3时间内，线圈产生的热量为3。6J

第n卷（非选择题）

三、非选择题：本题共6小题。

13.某实验小组采用如图甲所示的装置探究“加速度与合外力的

关系”。实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点

计时器的工作频率为50Hz0

定滑轮小飞纸安打空时器

甲

(1)实验的部分步骤如下：

①将纸带穿过打点计时器，连在小车一端；

②用一细线绕过光滑定滑轮连接小车和钩码(细线与桌面平

行)；

③将小车靠近打点计时器附近，接通打点计时器电源后释放小

车，小车拖动纸带并沿桌面做直线运动，打点计时器在纸带上

打下一系列点，关闭电源；

④改变钩码的数量，更换纸带，重复①②③的操作。

本实验中要使绳子对小车的拉力近似等于钩码的重力，除了需要

平衡摩擦力外，还需满足的条件是：O

(2)如图乙是某次实验得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O

及多个计数点A、B、C、D，可根据各计数点刻度值求出

对应时刻小车的瞬时速度V,则C点对应的速度大小为vc=

m/s（结果保留两位小数），小车运动的加速度大小为a

=m/s?（结果保留两位小数）。

0ABCD

0cm12345678910

14.某实验小组为测量一节内阻较大的干电池的电动势和内阻,

设计了如图甲所示的实验电路，电路中的定值电阻Ri=10Q,

滑动变阻器R2有两种型号供选择：A（最大阻值50Q）;B（最

大阻值120Q）。

实验小组成员闭合开关S前,将滑动变阻器的滑片调至最右端。

闭合开关后，调节滑动变阻器，记录了多组电压表的示数U1、U2,

如下表所示。

U1/VOo10Oo200.300.400.50Oo60

U2/Vlo100.940.780.710o460.30

（1）请根据表格数据在图乙的坐标系中作出U2—U1图像;

（2）根据实验中的记录数据，可知滑动变阻器R2应选—

（选填"A”或"B”）；

（3）如将两电压表视作理想电表,根据作出的图像可得到电池的

电动势E=V（结果保留两位小数），电池的内阻r=

Q（结果保留两位有效数字）。

15.飞机发生安全事故时对乘客往往造成重大伤害，但如果多

学习逃生知识，沉着冷静应对，就可以有效减少逃生所需时间,

降低事故对乘客的伤害。在一次逃生演习时，小明在飞机舱口快

速坐下，然后沿逃生滑梯滑下。认真学习过逃生知识的小杰从

舱口水平跳出，跳上滑梯后继续沿直线滑下。如图所示飞机舱

口高3m,飞机逃生用的充气滑梯可视为与舱口相接的斜面，斜

面倾斜角0=37°,人下滑时与充气滑梯间的动摩擦因数|1=0.5,

2

不计空气阻力，g=10m/s,sin37°=0o6,cos37°=0o8,贝,

（1）小明从静止开始由滑梯顶端滑至底端所需的时间;

（2）假设小杰以vo=2m/s的速度水平跳出，落到充气滑梯上后

没有反弹，由于有能量损失，结果他以八:1nzs的初速度开始沿着

滑梯匀加速下滑，求小杰从滑梯顶端跳出至滑到滑梯底端所需

的时间。

16.如图所示，有一固定在水平面内的U形金属框架，整个轨道

处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小B=l。OTo金属

框架宽度L=0.5m,左端接有阻值R=0.6。的电阻，垂直轨道

放置的金属杆ab接入电路中电阻的阻值r=0。4Q,质量m=

0.1kgo现让金属杆ab以vo=5o0m/s的初速度开始向右运动,

不计轨道摩擦和轨道电阻。求：

a

JxXXXXXXX

/?xxxxx

|xxxxxxxx

h

(1)从金属杆ab开始运动到停下过程中，通过电阻R的电荷量

q及金属杆ab通过的位移x；

(2)从金属杆ab开始运动到停下过程中，电阻R上产生的焦耳热

QR.

17.如图所示,在直角三角形OPN区域内存在垂直于纸面向外的

匀强磁场，磁感应强大小为B.一带正电的粒子从静止开始经电压

U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场，一段时间后，该粒子在

OP边上某点以垂直于OP的方向射出磁场.已知O点为坐标原

点,N点在y轴上，OP与X轴正方向的夹角为30。，粒子进入磁

场的点与离开磁场的点之间的距离为简^1m,不计粒子重力.

求：

N-•—•—・--■---•--KP

•—►••••/

••

•/)’30。

Ox

(1)带电粒子的比荷；

(2)带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间。

18.如图所示，AB为足够长的光滑斜面，斜面底端B处有一小

段光滑圆弧与水平面BE平滑相连，水平面的CD部分粗糙，其长

度L=lm,其余部分光滑，DE部分长度为Im,E点与半径R

=1m的竖直半圆形轨道相接，0为轨道圆心，E为最低点，F

为最高点.将质量mi=0.5kg的物块甲从斜面上由静止释放，如

果物块甲能够穿过CD区域，它将与静止在D点右侧的质量为

m2=lkg的物块乙发生弹性正碰，已知物块甲、乙与CD面间

的动摩擦因数均为|i=0o25,且物块均可看成质点，g取10m/s2.

(1)若物块乙被碰后恰好能通过圆轨道最高点F,求其在水平面

BE上的落点到E点的距离x；

(2)若物块甲在斜面上释放的高度ho为11.5m,求物块乙被碰后

运动至圆心等高点时对轨道的压力FN大小；

(3)用质量m3=1kg的物块丙取代物块甲(甲和丙材料相同),

为使物块丙能够与物块乙碰撞，并且碰撞次数不超过2次，求

物块丙在斜面上释放的高度h应在什么范围？(已知所有碰撞都

是弹性正碰，且不考虑物块乙脱离轨道后与物块丙可能的碰撞)

河北省“五个一名校联盟”2021届高三第一次诊断考试

物理参考答案

一、单项选择题：本题共8小题，每小题只有一个选项符合题目

要求的。

1.D2.B3.C4.D5.A6.C7.C8.D

二、多项选择题:本题共4小题,每小题有多个选项符合题目要求。

9.CD10.AC11.BD12.ABC

三、非选择题：

13.(1)绳下所挂钩码质量远小于小车的质量

(2)0o49(0o49—0o50)1.20(1.10—1.30)

14.(1)如图所示

s/v

(2)B

(3)1.26(1.24-lo28)6.0(5。8〜6。2)

15.(1)岛(2)lo8s

解：(1)设小明的质量为m在滑梯滑行过程中加速度大小为a,

运动时为to,

则根据牛顿第二定律得mgsin0—|imgcos0=ma

L=^—

sin<9

£二5"

解得%=氐

(2)小杰先做平抛运动，设运动的水平位移为x,竖直位移为

y,在滑梯上落点与出发点之间的距离为s,运动时间为储则

x=voti

12

y=2gti

tan^=—

x

解得ti=0.3s

s=y]x2+y2解得s=I"m

4

小杰落到滑梯后做匀加速直线运动，设在滑梯上运动时间为t2,

则有

设小杰从滑梯顶端跳出至滑到滑梯底端所需时间为3

则t=tl+t2

解得t=lo8s

16.(1)1C2m(2)0.75J

解：（1）金属杆ab从开始运动到停下过程中，设通过金属杆ab

的平均电流为7,运动的总时间为3

根据动量定理可得：-由LAt=Q-m%

其中”方

解得:q=lC

根据4=方=普=巫

7?+rR+r

解得金属杆ab通过的位移x=2m

(2)全过程中，金属杆ab动能转化为焦耳热，则有：Q=；相%=1.25J

可得4=4。=0.75J

R+r

17.(1)T°S+G)U(2)上

'3B2/100U

解：(1)设带电粒子的质量为m,电荷量为q,加速后的速度大小

为v

由动能定理有皿色注①

设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r,由牛顿第二定律有

qvB=m—(2)

r-

由几何关系知一上m③

联立①②③式得带电粒子的比荷为

q厂100(无+谷)U⑷

(2)设带电粒子射入磁场后运动到x轴所经过的路程为s,由

几何关系得

5=—+rtan30°⑤)

3

设带电粒子从射入磁场到运动至X轴的时间为t,则有

一⑥

V

联立②④⑤⑥式得

B

一1