河北省2021-2022学年高三上学期期末热身卷（三）（力学+电场+电流word版含答案）

高三上学期期末热身试题（三）（力学+电场+电流）
（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）
1．一辆汽车以40 m/s的速度沿平直公路匀速行驶，突然前方有一只小狗穿过马路，司机立即刹车，汽车以大小为8 m/s2的加速度做匀减速直线运动，那么刹车后2 s内与刹车后6 s内汽车通过的位移大小之比为（　　）
A．7∶25 B．16∶25 C．7∶24 D．2∶3
2．如图所示，质量为2m的物块A静置于水平台面上，质量为M的半球体C静置于水平地面上，质量为m的光滑小球B（可视为质点）放在半球体C上，P点为三根轻绳PA、PB、PO的结点。系统在图示位置处于静止状态，P点位于半球体球心的正上方，PO竖直，PA水平，PB刚好与半球体相切且与竖直方向的夹角θ＝30°。已知物块A与台面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，则（　　）
A．绳OP的拉力大小为mg B．A受到的摩擦力大小为2μmg
C．C受到的摩擦力大小为mg D．地面对C的支持力大小为(M＋m)g
3．如图所示，游乐场里甲、乙两个小朋友手拉手沿半径方向站在水平转盘上，两个小朋友质量相等，它们与转盘间的动摩擦因数相同，当转盘转动到两个小朋友均恰好未发生滑动时，他们松开手，之后两个小朋友的运动情况是（　　）
A．两个小朋友仍随转盘一起做圆周运动，不发生滑动
B．两个小朋友均沿半径方向滑动，离转盘圆心越来越远
C．小朋友甲发生滑动，离转盘圆心越来越近，小朋友乙不滑动
D．小朋友乙发生滑动，离转盘圆心越来越远，小朋友甲不滑动
4．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为R，L1和L2为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为R，电压表为理想电表，S为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时，下列说法正确的是（　　）
A．电压表读数将变小
B．L1亮度不变，L2将变暗
C．L1将变亮，L2将变暗
D．电源内阻的发热功率将变小
5．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（　　）
A．带电油滴将沿竖直方向向上运动
B．P点的电势将降低
C．带电油滴的电势能将减小
D．电容器的电容减小，极板带电荷量将增大
6．启明驾校里有两辆汽车正在直道上练习，两车都从静止开始运动，如图甲所示是1号车的v-t图像，如图乙所示是2号车的a-t图像。根据图像可知（　　）
A．1号车在0-1s内的加速度方向与2s-4s内的加速度方向相同
B．1号车在0-1s内的运动方向与2s-4s内的运动方向相反
C．2号车在4s末的速度大小为10m/s
D．1号车在0-1s内比2号车在1s-2s的速度变化快
7．如图所示，有a、b、c、d四颗卫星，a未发射在地球赤道上随地球一起转动，b为近地轨道卫星，c为地球同步卫星，d为高空探测卫星，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，重力加速度为g，则下列关于四颗卫星的说法正确的是（　　）
A．a卫星的向心加速度等于重力加速度g
B．b卫星与地心连线在单位时间扫过的面积等于c卫星与地心连线在单位时间扫过的面积
C．b、c卫星轨道半径的三次方与周期平方之比相等
D．a卫星的运行周期大于d卫星的运行周期
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）
8．一简谐横波沿x轴方向传播，已知t＝0.1 s时的波形如图甲所示，图乙是x＝4 m处的质点的振动图象，则下列说法正确的是( )
A．简谐横波是沿x轴负方向传播
B．简谐横波的波速为10 m/s
C．在t＝0.5 s时，x＝2 m处的质点到达平衡位置，沿y轴负方向运动
D．经过0.4 s的时间，x＝2 m处的质点经过的路程为15 m
9．如图所示，在竖直放置的平行金属板A、B之间加上恒定电压U，A、B两板的中央留有小孔O1、O2，在B的右侧有平行于极板的匀强电场E，电场范围足够大，感光板MN垂直于电场方向放置，第一次从小孔O1处从静止释放一个质子，第二次从小孔O1处从静止释放一个α粒子，关于这两个粒子在电场中运动的判断正确的是（　　）
A．质子和α粒子打到感光板上时的速度之比为2∶1
B．质子和α粒子在电场中运动的时间相同
C．质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为1∶2
D．质子和α粒子在电场中运动的轨迹重叠在一起
10．如图所示，质量为m的小车连同质量为的小孩以速度向右匀速运动，前方另一辆质量为的小车以速度匀速向左运动．为了避免碰撞，小孩以相对于地面的水平速度u跳到对面车上，地面与小车的摩擦力忽略不计，则u的数值可能为（　　）
A． B． C． D．
三、非选择题：（共 54 分）
11．（6分）用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒．图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，已知电源频率为50Hz，m1＝50g、m2＝150g，g取10m/s2，则
（1）在纸带上打下计数点5时的速度v＝______m/s；
（2）在打点0～5过程中系统动能的增加量ΔEk＝______J，系统势能的减少量ΔEp＝______J，由此得出的结论是______；
（3）实验结果显示ΔEp>ΔEk，那么造成这一现象的主要原因是______；
（4）若某同学作出v2 h图象如图丙所示，则当地的实际重力加速度g＝______m/s2。
12．（10分）某兴趣小组要精确测定电源的电动势和内阻，他们找来了如下器材：
A．电流表G（量程为30 mA、内阻未知）
B．电阻箱R（0～999.9 Ω）
C．滑动变阻器R1（0～20 Ω）
D．滑动变阻器R2（0～1 kΩ）
E．开关、导线若干
F．电源E（电动势约10 V）
（1）要完成实验，首先需测量电流表G的内阻。测量电流表G内阻的实验电路如图甲所示。
①将下述实验过程补充完整。
a．选择器材，滑动变阻器R′应该选取________（选填“R1”或“R2”）；
b．连接好电路，R′的滑片应调到_______（选填“a”或“b”）端；
c．断开S2，闭合S1，调节R′，使电流表G满偏；
d．保持R′不变，闭合S2，调节电阻箱R的阻值，当R＝10 Ω 时，电流表G的示数为20 mA。
②如果认为闭合S2前后干路上电流不变，则电流表G的内阻Rg＝________Ω。
（2）在测出电流表内阻Rg后，测定该电源的电动势和内阻的电路如图乙所示。闭合开关S，调整电阻箱R，读取相应的电流表示数I，记录多组数据（R，I），得到如图丙所示的图线，则电源的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω。
13．（12分）传送带被广泛地应用于车站、码头、工厂．如图甲所示为一传送装置，由一个倾斜斜面和一个水平传送带组成，斜面与水平传送带平滑连接，其原理可简化为示意图乙．斜面AB长度L1＝11.25 m，倾角θ＝37°，箱子与斜面AB间的动摩擦因数μ1＝0.8，传送带BC长度L2＝7 m，箱子与传送带BC间的动摩擦因数μ2＝0.2，某工人将一质量为m＝1 kg的箱子以初速度v0＝5 m/s从A处沿斜面向下运动，传送带BC保持静止．（g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）求：
（1）箱子运动到B处的速度大小；
（2）箱子在传送带BC上运动的距离；
（3）若传送带BC逆时针转动，保持v2＝2 m/s的恒定速率．仍将质量为m＝1 kg的箱子以初速度v0＝5 m/s从A处沿斜面向下运动，求箱子在传送带上运动的时间．
14．（12分）如图所示，曲面光滑的轨道固定在水平地面上，轨道底端的切线方向水平。质量的小车紧靠轨道右侧静止于光滑水平地面上，其上表面与轨道底端在同一水平面上。一个质量可视为质点的物体由静止从轨道顶端滑下，冲上小车后经一段时间与小车相对静止并一起运动。已知轨道顶端与底端的高度差，物体与小车板面间的动摩擦因数，取，求：
（1）物体滑到轨道底端时的速度大小；
（2）物体冲上小车后，与小车发生相对滑动经历的时间；
（3）物体相对小车滑动的距离。
15．（14分）如图甲所示，某装置由左侧的直线加速器和右侧的偏转电场两部分组成。直线加速器由8个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度遵照一定的规律依次增加，序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连，交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，图乙中电压的绝对值为；在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，电子运动到圆筒与圆筒之间各个问隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。偏转电场由两块相同的平行金属极板A与B组成，A、B的长度均为L，相距为d，极板间的电压为U，把两板间的电场看作匀强电场，电子从直线加速器射出后，沿平行于板面的方向自M点射入偏转电场中，最后从两极板之间的N点射出偏转电场。求：
（1）电子在第2个、第5个金属圆筒中的动能之比；
（2）第1个金属圆筒与第8个金属圆筒的长度之比；
（3）电子射出偏转电场时，偏转角度的正切值；
（4）M、N两点间的电势差。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1.B 2.C 3.D 4.A 5.B 6.C 7.C 8.ABC 9.CD10.CD
11．2.4 0.576 0.600 在误差允许的范围内，系统机械能守恒 摩擦阻力造成的机械能损失 9.7
12．R2 a 5 9 40
13．（1）4 m/s；（2）4 m；（3）4.5 s
14．（1）；（2）；（3）
15．（1）；（2）；（3）；（4）答案第1页，共2页
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