河北省2021-2022学年高三上学期期末热身卷（四）（力学+电磁学word版含答案）

高三上学期期末热身试题（四）（力学+电磁学）
（满分100分，答题时间75分钟）
一．单项选择题（本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．一辆小汽车以18m/s的速度直线行驶，通过某路段时，发现正前方浓雾中有一辆卡车，卡车正以6m/s的速度同向匀速行驶，小汽车立即减速，两车恰好没有追尾，该过程用时3s且视小汽车做匀减速直线运动，在这3s内（　　）
A．小汽车的平均速度为9m/s
B．小汽车的平均速度为12m/s
C．小汽车的加速度大小为6m/s2
D．小汽车的加速度大小为8m/s2
2．如图所示，M、N两物体叠放在一起，在竖直向上的恒力F作用下，沿竖直墙壁一起向上做匀速直线运动，则关于两物体受力情况的说法正确的是（ ）
A．物体M可能受到6个力 B．物体N可能受到4个力
C．物体M与N之间一定有摩擦力 D．物体M与墙之间一定有摩擦力
3．阿联酋迪拜哈利法塔，原名迪拜塔，塔高828m，也被称为世界第一高楼。楼层总数162层，配备56部电梯，最高速可达17.4m/s。游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，其加速度a与时间t的关系如图所示。下列相关说法正确的是（　　）
A．t＝6s时，电梯处于失重状态
B．7～53s时间内，绳索拉力最小
C．t＝59s时，电梯处于超重状态
D．t＝60s时，电梯速度恰好为0
4．已知火星半径大约是地球的一半，火星质量约为地球的 ，火星绕太阳公转的周期约为地球的2倍，忽略火星和地球自转，则（　　）
A．火星表面的重力加速度约为地球表面的 B．火星绕太阳的轨道半径约为地球的4倍
C．火星表面的第一宇宙速度约为地球的 D．火星受到太阳的万有引力约为地球的
5．某电场等势面分布情况如图所示，则（ ）
A．在A点的电势比在B点的电势大
B．电子在A点和B点受到的电场力大小相等
C．电子在e等势面时的电势能比在c等势面时的电势能小
D．电子从b等势面移到d等势面，电势能增加10eV
6．如图所示，长方形abcd长ad = 0.6m，宽ab = 0.3m，O、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度B = 0.25T。一群不计重力、质量m = 3 × 10 - 7kg、电荷量q = + 2 × 10 - 3C的带电粒子以速度v = 5 × 102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域，则（ ）
A．从Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边
B．从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边
C．从Od边射入的粒子，出射点分布在Oa边和ab边
D．从aO边射入的粒子，出射点分布在ab边和bc边
7．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数为100匝，工作时电流为Iab；cd一侧线圈的匝数为2000匝，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则（ ）
A．ab接MN、cd接PQ，Iab：Icd = 1：20
B．ab接MN、cd接PQ，Iab：Icd = 20：1
C．ab接PQ、cd接MN，Iab：Icd = 1：20
D．ab接PQ、cd接MN，Iab：Icd = 20：1
二．多项选择题（本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分）
8．从0时刻开始用水平拉力F拉静止在光滑水平桌面上的小物块，力F的方向恒定，力F的大小随时间t的关系如图所示，小物块质量为2kg，下列说法正确的是（　　）
A．在0~2s时间内，水平拉力F的冲量为8N·s
B．2s末物体的速度为8m/s
C．在0~4s时间内，合力的冲量为20N·s
D．在0~4s时间内，拉力F做的功为100J
9．如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P的振动图象，则下列判断正确的是（　　）
A．该波的传播速率为4m/s
B．该波的传播方向沿x轴正方向
C．经过0.5s时间，质点P沿波的传播方向向前传播2m
D．该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生明显衍射现象
10．如图所示，理想变压器原、副线圈上接有四个完全相同的灯泡，若四个灯泡恰好都能正常发光，则下列说法正确的是（　　）
A．U1：U2＝4：3
B．U1：U2＝2：1
C．若将L1短路，则副线圈的每个灯泡两端的电压变为额定电压的倍
D．若将L2短路，则副线圈的两个灯泡仍能正常发光
非选择题：（共 54 分）
11．（5分）用如图所示的实验装置完成“探究动能定理”的实验。请补充完整下列实验步骤的相关内容：
（1）用天平测量小车和遮光片的总质量M、砝码盘的质量m0；按上图所示安装好实验装置，用米尺测量出两光电门之间的距离为s。还需要测量的物理量是_____（填写相应物理量及其符号）。
（2）在砝码盘中放入适量砝码；适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等。
（3）取下细线和砝码盘，记下_____（填写相应物理量及其符号）。
（4）让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB。
（5）步骤（4）中，小车从光电门A下滑至光电门B过程合外力做的总功W合=_____，小车动能变化量△Ek=_____（用上述步骤中的物理量表示，重力加速度为g），比较W合和△Ek的值，找出两者之间的关系。
（6）重新挂上细线和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复（2）~（5）步骤。
（7）本实验中，以下操作或要求是为了减小实验误差的是_____。
A．尽量减小两光电门间的距离s
B．调整滑轮，使细线与长木板平行
C．砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
12．（10分）一只小灯泡，标有“3 V、0.6 W”字样。现用图中给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻Rx。（滑动变阻器最大阻值为10Ω；电源电动势为12 V，内阻为1Ω；电流表内阻约为1Ω；电压表的内阻约为l0 kΩ）。
（1）在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用_____（填“内接”或“外接"）法。滑动变阻器的连接方式应采用____（填“分压式”或“限流式”）接法。
（2）用笔画线代替导线将实物图连成完整的电路（图中有两根导线已经接好）_______；开始时，滑动变阻器的滑片应该移到最_______端（填“左”或“右”）。
（3）若小灯泡发光较暗时的电阻为R，你根据所学的知识可判断出R与Rx的大小关系为：R_____Rx（填“>”、“=”或“<”）。
13．（12分）如图所示，从A点以的水平速度抛出一质量为的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入固定的光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平．已知长木板的质量，A、B两点距C点的高度分别为，，，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，g取10m/s2，求：
（1）小物块运动至B点时的速度大小和方向与水平面夹角的正切值；
（2）小物块滑至C点时，对圆弧轨道C点的压力大小；
（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板？
14．（12分）在xoy坐标系内第二象限存在沿y轴负方向电场强度为E的匀强电场，第四象限存在垂直平面向内磁感应强度为B的匀强磁场，在射线OP上的AC之间有同种带正电粒子以不同的初速度沿x轴正方向连续射出，均能打到O点，A点和C点出发的带电粒子经匀强磁场偏转后分别在x轴上的F点、D点射出磁场，且在F点射出的粒子在O点的速度方向与y轴负方向成 30°。已知带电粒子质量m，电荷量q，OF=2L，OD=L，不计重力。求：
（1）F点射出磁场的粒子在O点时的速度v1；
（2）同时从A点和C出发的粒子到达x轴的时间差；
（3）AC之间的距离；
（4）在第四象限处放一与x轴平行的挡板，能挡住在AC之间发射的上述粒子，则挡板的最小长度Δx为多少。
15．（15分）如图甲所示，ACD是固定在水平面上的半径为2r、圆心为O的金属半圆弧导轨，EF是半径为r、圆心也为O的半圆弧，在半圆弧EF与导轨ACD之间的半圆环区域内存在垂直导轨平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，B随时间t变化的图象如图乙所示．OA间接有电阻P，金属杆OM可绕O点转动，M端与轨道接触良好，金属杆OM与电阻P的阻值均为R，其余电阻不计。
（1）0～t0时间内，OM杆固定在与OA夹角为θ1＝的位置不动，求这段时间内通过电阻P的感应电流大小和方向；
（2）t0～2t0时间内，OM杆在外力作用下以恒定的角速度逆时针转动，2t0时转过角度θ2＝到OC位置，求电阻P在这段时间内产生的焦耳热Q。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1.B 2.C 3.D 4.C 5.C 6.D 7.B 8.ACD 9.AD10.AC
11．遮光片的宽度d 砝码盘中砝码的质量m B
12．（1）外接 分压式 （2）左 （3） ＜
13．（1）m/s，；（2）44.7N；（3）2.6m
14．（1）；（2）；（3）；（4）
15．（1）；感应电流方向为：A→O；（2）答案第1页，共2页
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