2021屆高三物理鞏固測試

2021屆高三物理鞏固測試

物理

第1卷（選擇題）

一、單選題（共7題，每題3分）

1.如圖所示，摩擦過的塑料刻度尺能夠吸引輕小的紙片，這是由于它們之間存在（）

A.靜電力

B.安培力

C.洛倫茲力

D.彈力

2.人類已探明某星球帶負(fù)電，假設(shè)它是一個(gè)均勻帶電的球體，將一帶負(fù)電的粉塵置于該星

球表面h高處，恰處于懸浮狀態(tài).現(xiàn)設(shè)科學(xué)家將同樣的帶電粉塵帶到距星球表面2h高處無

初速釋放，則此帶電粉塵將（）

A.向星球中心方向下落B.飛向太空

C.仍在那里懸浮D.沿星球自轉(zhuǎn)的線速度方向飛出

3.如圖甲所示，直線AB是某電場中的一條電場線。一質(zhì)子僅在電場力的作用下，以某一

初速度沿直線45由4運(yùn)動(dòng)到8,其v-f圖象如圖乙所示。關(guān)于A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度&、

心和電勢夕小仰以及質(zhì)子在A、8兩點(diǎn)所具有的電勢能昂小物和動(dòng)能第、EKB，下列判

斷正確的是（）

A.EA〈EB

B.(pA>(PB

C.EpA〈Epn

D.EKA>EKB

4.下列是某同學(xué)對(duì)電場中的一些概念及公式的理解，其中正確的是（）

F

A.根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式E=—可知，電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度和試探電荷的電荷量成

q

反比

B.根據(jù)電容的定義式C=Q可知，電容器的電容與所帶電荷量成正比，與兩極板間的

U

電壓成反比

C.根據(jù)電勢差的定義式UAB=%可知，帶電量為1C正電荷，從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)

q

克服電場力做功為1J，則A、B點(diǎn)的電勢差為UAB=-IV

D.根據(jù)真空中點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度公式E=k?可知，電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度和場源電荷所

帶電荷量無關(guān)

5.如圖所示，兩平行金屬板水平放置并接到電源上，一個(gè)帶電微粒P位于兩板間恰好平衡,

現(xiàn)用外力將P固定?。ū３制潆姾闪坎蛔儯?，然后使兩板各繞其中點(diǎn)轉(zhuǎn)過a角，如圖中虛線

所示，再撤去外力以后，則P在兩板間（）

A.重力勢能將變大

B.重力勢能將變小二爐:二:

c.電勢能將變大（一二產(chǎn)普:

D.電勢能將變小

6.圖示為閃電的圖景，它是大氣中發(fā)生的火花放電現(xiàn)象.它通常在雷雨情況下出現(xiàn)，壯觀

而又引人注目，其中有一種為云際放電，即在兩塊云之間發(fā)生的放電現(xiàn)象.若某次云際放電

前，兩云層平行正對(duì)，云層間的距離為0.05km,電勢差為lxl（）8v,此時(shí)云層間的電場強(qiáng)度

大小為（）

A.2xlO6V/m

B.2xlO7V/m

C.2xlO8V/m

D.2xlO9V/m

7.靜電場方向平行x軸，其電勢e隨x的分布可簡化為如圖所示的折線。一質(zhì)量為膽、帶

電荷量為+〃的粒子（不計(jì)重力），以初速度用點(diǎn)（廣0）進(jìn)入電場，沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)。下

列敘述正確的是（）

A.粒子從O運(yùn)動(dòng)到加的過程中所受電場力增大

B.粒子從XI運(yùn)動(dòng)到用的過程中，電勢能先減小后增大

'q<po

C.要使粒子能運(yùn)動(dòng)到X4處，粒子的初速度%至少為2.

m

若所2、/乜,粒子在運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為、皿

D.

VmVm

二、多選題（共5題，每題6分，漏選得3分）

8.某同學(xué)在研究電子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，得到了電子由。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到6點(diǎn)的軌跡（圖中實(shí)線所

示），虛線是電場線，則下列說法正確的判斷是（）

A.如果圖中虛線是電場線，電子在a點(diǎn)動(dòng)能較大二三三三，一…

B.如果圖中虛線是等勢面，電子在b點(diǎn)動(dòng)能較小‘'''I二二:\\一

C.不論圖中虛線是電場線還是等勢面，〃點(diǎn)的場強(qiáng)大于6點(diǎn)的場強(qiáng)h'

D.不論圖中虛線是電場線還是等勢面，。點(diǎn)的電勢都高于6點(diǎn)的電勢

9.一束a粒子沿兩平行金屬板中心軸射入板間的勻強(qiáng)電場后，分成三束a、氏c,如圖所

示，則（）

A.除速度比較，a=====

B.板內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間比較，ta=th<tc

C.動(dòng)能增加量比較，△EtM=AEkb>AEkc\

D.電勢能變化量比較△￡P(guān)a>aEp后△￡1K

10.如圖甲所示，一足夠長的絕緣豎直桿固定在地面上，帶電量為0.01C、質(zhì)量為0.1kg的

圓環(huán)套在桿上。整個(gè)裝置處在水平方向的電場中，電場強(qiáng)度E隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所

示，環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5o片0時(shí)，環(huán)由靜止釋放，環(huán)所受的最大靜摩擦力等于滑

動(dòng)摩擦力，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。則說法正確的是（）

A.環(huán)先做加速運(yùn)動(dòng)再做勻速運(yùn)動(dòng)

B.0~2s內(nèi)環(huán)的位移大于2.5m

C.2s時(shí)環(huán)的加速度為5m/s2

D.環(huán)的最大動(dòng)能為20J

11.下列說法正確的是（）

A.兩個(gè)溫度不同的物體相互接觸時(shí)，這兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)處于非平衡態(tài)

B.溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，內(nèi)能也一定增大

C.微粒的布朗運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，反應(yīng)了微粒內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性

D.在真空高溫條件下，可利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料中摻入其他元素

12.（多選）下列說法正確的是

A.比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成比結(jié)合能大的原子核時(shí)一定釋放核能

B.一定強(qiáng)度的入射光照射某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光的頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸

出的光電子數(shù)就越多

C.根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢能減小，核外電子的

運(yùn)動(dòng)速度增大

D.。射線的速度接近光速，普通一張白紙就可擋住

第n卷（非選擇題）

三、實(shí)驗(yàn)題（13題共8分，14題共6分）

13.某小組利用氣墊導(dǎo)軌裝置探究“做功與物體動(dòng)能改變量之間的關(guān)系”。圖1中，遮光條寬

度為d,光電門可測出其擋光時(shí)間，滑塊與遮光條的總質(zhì)量為加，鉤碼質(zhì)量為〃，，總共有5

個(gè)，滑輪和導(dǎo)軌摩擦可以忽略.實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①打開氣源，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)致使其水平，將滑塊輕放到導(dǎo)軌上，并將所有鉤碼放到滑塊上；

②將滑塊靜止放在導(dǎo)軌右側(cè)的某一位置，測出遮光條到光電門的距離為S；

③從滑塊上取出一個(gè)鉤碼掛在左側(cè)細(xì)線下端，釋放滑塊記錄遮光條經(jīng)過光電門的擋光時(shí)間

△t;

④再從滑塊上取出一個(gè)祛碼掛在左側(cè)鉤碼下端，從相同位置由靜止釋放滑塊，記錄遮光條經(jīng)

過光電門的擋光時(shí)間；

⑤重復(fù)步驟④，直至滑塊上的祛碼全部掛到左側(cè)鉤碼下端。

請(qǐng)完成下面問題：

（1）如圖2所示，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該使用游標(biāo)卡尺的（選填"A”或"D”）部分測量，測量

動(dòng)作完成時(shí)，應(yīng)先將（選填"C”或"E"）緊固，然后再讀數(shù)。

（2）本實(shí)驗(yàn)使用的是10分度的游標(biāo)卡尺，測得遮光條寬度d如圖3所示，則gmm。

（3）滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度可用v=（用題中所給的字母表示）計(jì)算。

（4）假設(shè)操作過程左側(cè)鉤碼重力做功為W,且根據(jù)以上步驟綜合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到W-—二的

（At）2

圖線如圖4所示，則圖線的斜率4（用題中所給的字母表示）

主尺：單位cm

14.欲用伏安法測定一段阻值約為5c左右的金屬導(dǎo)線的電阻，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，現(xiàn)

備有以下器材：

A.電池組（3V,內(nèi)阻可忽略）；

B.電流表（量程0~0.6A,內(nèi)阻0.125Q）；

C.電壓表（量程0~3V,內(nèi)阻3kO）：

D.滑動(dòng)變阻器（0~20。）；開關(guān)、導(dǎo)線.

①實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用電流表接法（填“內(nèi)”或“外”）

②設(shè)實(shí)驗(yàn)中，電流表、電壓表的某組示數(shù)如圖所示，圖示中仁A,U=V.

③為使通過待測金屬導(dǎo)線的電流能在0?0.5A范圍內(nèi)改變，測量待測金屬導(dǎo)線的電阻Rx的

原理電路圖如圖，然后根據(jù)所設(shè)計(jì)的原理電路將圖中給定的器材連成實(shí)驗(yàn)電路

④若要測金屬導(dǎo)線的電阻率，還需測得金屬絲的直徑如圖，則該金屬絲直徑為mm.

四、解答題（15題共9分，16題共12分，17題共14分）

15.如圖所示，真空中光滑絕緣的水平面上的兩個(gè)等量異號(hào)的點(diǎn)電荷，電荷量為+4Q和-Q,

它們之間的距離為r,為使兩電荷保持靜止，現(xiàn)加入第三個(gè)點(diǎn)電荷C使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平

衡狀態(tài)（靜電力常量為8

（1）第三個(gè)點(diǎn)電荷C應(yīng)放在什么位置

（2）第三個(gè)點(diǎn)電荷C的電性及電荷量是多少

16.靜電噴漆技術(shù)具有效率高,浪費(fèi)少，質(zhì)量好，有利于工人健康等優(yōu)點(diǎn)，其裝置如圖所示.A、

B為兩塊平行金屬板，間距4=0.40m,兩板間有方向由B指向A,大小為￡=1.0xl03N/C

的勻強(qiáng)電場.在A板的中央放置一個(gè)安全接地的靜電油漆噴槍P,油漆噴槍的半圓形噴嘴可

向各個(gè)方向均勻地噴出帶電油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均為vo=2.Om/s,質(zhì)量m=

5.0x10l5kg,帶電量為q=—2.0x1016c.微粒的重力和所受空氣阻力均不計(jì)，油漆微粒最

后都落在金屬板B上.試求：

（1）微粒打在B板上的動(dòng)能；

（2）微粒到達(dá)B板所需的最短時(shí)間；

（3）微粒最后落在B板上所形成的圖形及面積的大小.

17.如圖所示，沿水平方向放置一條平直光滑槽，它垂直穿過開有小孔的兩平行薄板，板相

距3.5L。槽內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A和B,球A帶電量為+2q,球B帶電量為-3q,兩

球由長為2L的輕桿相連，組成一帶電系統(tǒng)。最初A和B分別靜止于左板的兩側(cè)，離板的距

離均為L。若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，不計(jì)輕桿的質(zhì)量，在兩板間加上與槽平行向右的勻強(qiáng)電場E后

（設(shè)槽和輕桿由特殊絕緣材料制成，不影響電場的分布），求：

（1）球B剛進(jìn)入電場時(shí)，帶電系統(tǒng)的速度大??；

（2）帶電系統(tǒng)從開始運(yùn)動(dòng)到速度第一次為零所需的時(shí)間及球A相對(duì)右板的位置。

物理參考答案

12345678910

ACBCDADACACCD

1112

ADAC

2.當(dāng)帶負(fù)電粉塵在高度為h處處于平衡，則有G-加k—Qj；當(dāng)h變2h時(shí)，兩

(R+h)2(R+h)2

力仍然平衡.故選C.

5.設(shè)初狀態(tài)時(shí)兩金屬板間距離是d,旋轉(zhuǎn)a角度后，極扳間距變?yōu)閐cosa,根據(jù)公式

E

。不變，可得轉(zhuǎn)動(dòng)后板間的電場強(qiáng)度與之前電場強(qiáng)度的關(guān)系為￡=——而且電場強(qiáng)度的方

cosa

向也旋轉(zhuǎn)a.由受力分析可知：原來豎直方向上有g(shù)=qE轉(zhuǎn)動(dòng)后豎直方向有qEcosa=qE=mg,

可見，微粒豎直方向受力仍然平衡，有水平向左電場力的分力，所以微粒水平向左做勻加速

直線運(yùn)動(dòng)，則微粒的重力勢能不變，向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過程中，電場力做正功，則電勢

能減小.選項(xiàng)D正確；

6.0.05k〃?=50m,根據(jù)E=9可得云層間的電場強(qiáng)度大小E==2xlO^v/m

d50m

7.A.在。-x圖像中，斜率表示電場強(qiáng)度，斜率大小不變所以電場強(qiáng)度大小不變，電場力

不變，故A錯(cuò)誤；B.粒子從為運(yùn)動(dòng)到刈的過程中，電勢一直減小，+4的粒子電勢能也一

&也故C

直減小，故B錯(cuò)誤；C.要使粒子能運(yùn)動(dòng)到悶處，粒子的初速度W滿足%

m

錯(cuò)誤;D.若%=2、陛

粒子在運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為運(yùn)動(dòng)到X3處

Vm

mV

[0-(-仰W=；,n一〈解得Vln=J故D正確：

22Vm

9.AB.a粒子在勻強(qiáng)電場中受到沿垂直于極板方向的電場力作用，在垂直于極板方向做初

速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在平行于極板的方向不受力而做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在垂直于極板

方向，由y=工。/得/=JZtooJ，，由于則心=治＞小在平行于極板方向，由

2Va

x

X=xof得%=—對(duì)于a,b,由于X。=4>%，fa=fb>fc，Va=vb>vciCD.電勢能變化量

的大小等于電場力做功的大小，則△Ep=q￡yooy,得=AE^〉八E1K；動(dòng)能增加量

等于電場力做的功，則△線,=△昂>。

10.A.在仁0時(shí)刻環(huán)受的摩擦力為/=/^E=0.5x300x0.01N=1.5N>，wg=lN,則

開始時(shí)物體靜止；隨著場強(qiáng)的減小，電場力減小，則當(dāng)摩擦力小于重力時(shí)，圓環(huán)開始下滑，

此時(shí)滿足/jqE=mg即E=200N/C,即z=ls時(shí)刻開始運(yùn)動(dòng)；且隨著電場力減小，摩擦力減小，

加速度變大；當(dāng)電場強(qiáng)度為零時(shí)，加速度最大；當(dāng)場強(qiáng)反向且增加時(shí)，摩擦力隨之增加，加

速度減小，當(dāng)?shù)腅=-200N/C時(shí)，加速度減為零，此時(shí)速度最大，此時(shí)刻為t=5s時(shí)刻；而后

環(huán)繼續(xù)做減速運(yùn)動(dòng)直到停止，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;BC.環(huán)在t=ls時(shí)刻開始運(yùn)動(dòng)，在t=2s時(shí)E=100N/C,

此時(shí)的加速度為mg-nqE=ma

解得67=5m/s2,因環(huán)以當(dāng)加速度為5m/s2勻加速下滑1s時(shí)的位移為s=—x5xl2m=2.5m而

2

在t=ls到t=2s的時(shí)間內(nèi)加速度最大值為5m/s2,可知0-2s內(nèi)環(huán)的位移小于2.5m,選項(xiàng)B錯(cuò)

誤，C正確；D.由以上分析可知，在t=3s時(shí)刻環(huán)的加速度最大，最大值為g,環(huán)從t=ls開

始運(yùn)動(dòng)，到t=5s時(shí)刻速度最大，結(jié)合a-t圖像的面積可知，最大速度為

11-1

vm=-x4xl0m/s=20m/s則環(huán)的最大動(dòng)能==耳根4=耳x0.1x20?J=20J選項(xiàng)D

正確。

13.B(1分)C(1分)10.2(2分)

d(M+5m')d2八

—(2分)---------(2分)

Z2

(1出北2］本實(shí)驗(yàn)要求測量遮光片的厚度。故應(yīng)采用外測量爪進(jìn)行測量；故選B。測量動(dòng)作完

成時(shí)，應(yīng)先將緊固螺絲C固定游標(biāo)，再讀數(shù)，故選C；

(4)⑸根據(jù)動(dòng)能定理，左側(cè)鉤碼重力做功為W,則有

WU、2uJd丫(M=5m)d21

W=—(M+5/n)=—(M+5/n)\一=------------x-----

222(Ar)2

,,『一一，(M+5m)d~

故圖線的斜率女=-----------

2

14.①外（1分）②0.48（1分）2.2（1分）

③連線2分）④6.577（1分）

①根據(jù)—=5Q=40〉&-理照=60,可知電流表應(yīng)采用外接法.

RA0.125QR5Q

15.（1）放在B的右側(cè)距離B點(diǎn)r處（2）正電+4Q

由于A是正電荷，B是負(fù)電荷，而且A的電量大，C必定要帶正電，并且在AB電荷的連

線的延長線上，B點(diǎn)的右側(cè)，（2分）

設(shè)距離B電荷為x,k/QQ、=kQ）（2分）

（r+x）廠

再以B電荷為研究對(duì)象攵華=攵零（2分）

rx

解得：Qc=4Qx=r。（2分）

16.（1）9.0x1014J；（2）0.1s；（3）0.25m2.

（1）每個(gè)微粒在電場中部只受豎直向下的電場作用，且電場力做功與路徑無關(guān)，只與初末位

置的電勢差有關(guān)，根據(jù)動(dòng)能定理得：W=EKB-EKO（2分）

1,

即一qEd=后陋一emvG（1分）

解得：微粒打在B板上的動(dòng)能為

-163-152l4

EKB=-qEd+^mv（）=（2.0+10xl.0xl0x0.40+；x5.0xl0x2.0）J=9.0xl0J

（1分）

（2）由題設(shè)知，微粒初速度方向垂直于極板時(shí)，到達(dá)B板時(shí)間最短，設(shè)到達(dá)B極時(shí)速度為〃，

則有Em=gmv；（1分），解得匕=_J2；個(gè);;;5m/s=6.0m/s（1分）

在垂直于極板方向上，微粒做初速度為出的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知:

"=+匕＞解得'===。分）

(3)初速度大小相等沿水平方向的所有帶電微粒都做類平拋運(yùn)動(dòng)，其它帶電微粒做類斜下拋

運(yùn)動(dòng)，所以微粒落落在B扳上所形成的圖形是圓形，且最大半徑R為類平拋運(yùn)動(dòng)的水平射

程.設(shè)帶電微粒的加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律得：qE=,na(I分)

2.0xlQ-'6xl.0xl03

解得a=—=nVs2=OnVs2

m5.OxIO-15

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得：R=%v,.(1分)d=g*(1分)

聯(lián)立解得R,粽＜

=v0^—=2.0xm=0.2V2m

所以微粒最后落往B板上所形成的圓面積為S=成2=3.14x(0.2V2)2m2?0.25m2(l^)

對(duì)帶電系統(tǒng)進(jìn)行分析，假設(shè)球A能達(dá)到右極板，電場力對(duì)系統(tǒng)做功為Wi，有：

叱=2qEx2.5L+(—3qExl.5L)〉0①而且還能穿過小孔，離開右極板。

假設(shè)球B能達(dá)到右極板，電場力對(duì)系統(tǒng)做功為W2,有：

W2=2qEx2.5L+(-3qEx3.5L)＜0@

綜上所述，帶電系統(tǒng)速度第一次為零時(shí)，球A、B應(yīng)分別在右極板兩側(cè)。

(1)帶電系統(tǒng)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)加速度為ai，由牛頓第二寵律：G=2底=這③(l分)

2mm

球B剛進(jìn)入電場時(shí)，帶電系統(tǒng)的速度為也，有：匕