2021～2022 学年度第一学期期末五校联考
高三物理参考答案
一、选择题
1 2 3 4 5 6 7 8
B D C A D AC BD BC
二、填空题（每空 2 分，共 12 分）
2
9．（1）①ABC ②a=（x5+x6）-(x1+x2)/8T2 ③则小车的质量为
k
（2）①连线如右图所示．（分压 1分,外接 1分）
②在 U－I ΔU图象上，选用外接法所得的“×”连线，则 R＝ ＝1.2 Ω
ΔI
（图线 2分,电阻值 2分）
三、计算题
10 1．（1）运动员从 A点滑到 C点过程中，由动能定理可得 mgh1＋Wf＝ mv2 （3分）
2
解得Wf＝－1.6 x104 J； （2分）
v2
（2）在 C点由牛顿第二定律可得 FN－mg＝m （2分）
r
代入数据解得 FN＝4 X103N （1分）
由牛顿第三定律可得压力等于支持力，即 FN′＝4 X103N； （1分）
（3）运动员过 C点做平抛运动，在水平方向由 x＝vt （1分）
可得运动员下落时间 t＝2 s
在竖直方向做自由落体运动，运动员竖直方向速度
vy＝gt＝20 m/s （1分）
由运动合成得运动员落到E点时的瞬时速度大小
vE＝ v2＋v2y （2分）
vE＝20 2 m/s （1分）
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B
11．（1）根据法拉第电磁感应定律有 E1 S （1分） t t
其中 S l 2 （1分）
又 I E 11 （1分）R
B0l
2
解得 I1 （1分）Rt0
电流沿逆时针方向或者沿 abcda 方向 （1分）
（2）t=0时安培力大小为 F1 2B0I1l （1分）
线框静止 F 外= m g sinθ + F1 （2分）
2 3
所以 F外 mg sin
2B l
0 （1分）
Rt0
（3）匀速运动时线框受到的合力为零，设安培力大小为 F2，有 mgsinθ=F2 （1分）
F2 B0I2l （1分）
E
又 I2 2 （1分）R
E2 B0lv2 （1分）
v mgR sin 解得 2 B2l 20
1 2
由能量守恒得mg sin (x0 l) mv2 Q （2分）2
3
Q m g
2R2 sin2
解得 mg sin (x 0 l) 4 （1分）2B0 l
4
12．（1）等离子体由下方进入区域 I后，在洛伦兹力的作用下偏转，当粒子受到的电场力
等于洛伦兹力时，形成稳定的匀强电场，设等离子体的电荷量为 q′ ，
则 ' = ' ' ' 或 = （2分）
电压 = （1分）
所以 = （1分）
（2）氙原子核在磁场中做匀速圆周运动时,设速度为 v,则有：
=
或 = （2分）
根据题意，在 A 处发射速度相等，方向不同的氙原子核后，形成宽度为 D的平行氙
五校联考高三物理参考答案 第 2 页（共 3 页）
原子核束，即 = （1分）
= 则： =
氙原子核经过区域 I加速后，离开 PQ的速度大小为 ，根据动能定理可知：
qU 1 mv2 1 mv22 （2分）2 2
+
联立可得 =
设 t时间喷出的粒子的质量为 m N tm （1分）
由动量定理得 F t mv2 mv （2分）
F N解得 ( 8Bv1qdm q
2B2D2 qBD) （1 分）
2
根据牛顿第三定律，探测器的平均推力的大小 F 推=F
F N ( 8Bv 2 2 2推 2 1
qdm q B D qBD) （1分）
3 ' ' = （ ）当区域Ⅱ中的磁场变为 之后，根据 ' 可知，r′=2r=D （1分）
①根据示意图可知，沿着 AF方向射入的氙原子核，恰好能够从M点沿着轨迹 1 进
入区域 I，而沿着 AF左侧射入的粒子将被上极板 RM挡住而无法进入区域 I。
该轨迹的圆心 O1，正好在 N 点，AO1=MO1=D，所以根据几何关系可知，此时
∠FAN=900；（1分）
②根据示意图可知，沿着 AG 方向射入的氙原子核，恰好从下极板 N点沿着轨迹 2
进入区域 I，而沿着 AG右侧射入的粒子将被下极板 SN挡住而无法进入区域 I。
AO2=AN=NO2=D，所以此时入射角度∠GAN=300； （1分）
根据上述分析可知，只有∠FAG=600；这个范围内射入的粒子还能进入区域 I。该
区域的粒子占 A处总粒子束的比例为 = × % = . %（1分）
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高三物理
一、选择题（本题共 8 小题，共 40 分，1-5 题为单项选择题，每题 5 分，只有一个选项正
确；6-8 为多项选择题，每题 5分，选对但不全得 3 分，选错不得分．）
1．一质点沿 x轴做直线运动，其 v t图象如图所示．质点在 t＝0时位于 x＝5 m处，开始
沿 x轴正向运动．当 t＝8 s时，质点在 x轴上的位置为
A．x＝3 m
B．x＝8 m
C．x＝9 m
D．x＝14 m
2．挂灯笼的习俗起源于 1800多年前的西汉时期，已成为中国人喜庆的象征。如图所示，
由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼，中间的细绳是水平的，另外四根
细绳与水平面所成的角分别 1 和 2 .设悬挂端绳子拉力大小为 F1，水平段绳子拉力大小
为 F2，灯笼质量为 m，下列关系式中正确的是
A．F1＝F2 B．F1＝2F2
2mg mg
C．F1＝ tan D．F2＝ 1 tan 2
3．如图所示为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有 A、B、C三点。
其中 A、B两点位置关于避雷针对称。下列说法正确的是
A．A、B两点的场强相同
B．C点场强大于 B点场强
C．某正电荷从 C点移动到 B点，电场力做负功
D．某负电荷在 C点的电势能小于 B点的电势能
4．在赤道处，将一小球向东水平抛出，落地点为 a；给小球带上电荷后，仍以原来的速度
抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是
A．若小球带正电荷，小球会落在更远的 b点
B．若小球带负电荷，小球会落在更远的 b点
C．无论小球带何种电荷，小球仍会落在 a点
D．无论小球带何种电荷，小球下落时间都会延长
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5．如图所示，直流电路中 R1、R2是定值电阻，R3是光敏电阻，其阻值随光照增强而减小．开
关 S闭合时，在电容器两板间M点的带电液滴恰好能保持静止．现用强光照射电阻 R3时
A．电源的总功率减小
B．A板的电势降低
C．液滴向下运动
D．电容器所带电荷量增加
6．如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为 m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，
底部与水平面平滑连接，一个质量也为 m 的小球从槽上高 h 处由静止开始自由下滑
A．在下滑过程中，小球对槽的作用力做正功
B．在下滑过程中，小球和槽组成的系统动量守恒
C．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动
D．被弹簧反弹后，小球能回到槽上高 h处
7．我国首个火星探测器“天问一号”，于 2020年 7月 23日在海南文昌航天发射中心成功
发射，计划于 2021年 5月至 6月择机实施火星着陆，开展巡视探测，如图为“天问一
号”环绕火星变轨示意图。已知地球质量为 M，地球半径为 R，地球表面重力加速度
1 1
为 g；火星的质量约为地球质量的 ，半径约为地球半径的 ；着陆器质量为 m.下列
9 2
说法正确的是
A．“天问一号”探测器环绕火星运动的速度应大于 11.2m/s
3πM
B．若轨道Ⅰ为近火星圆轨道，测得周期为 T，则火星的密度约为
T 2R2g
C．“天问一号”在轨道Ⅱ运行到 Q点的速度大于在圆轨道Ⅰ运行的速度
4
D．着陆器在火星表面所受重力约为 mg
9
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8．在大型物流货场，广泛应用着传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面成θ角倾斜的传
送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的，将 m＝1 kg 的货物放在传送带上的 A处，
经过 1.2 s到达传送带的 B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度 v 随时间 t变化
图象如图乙所示，已知重力加速度 g＝10 m/s2，由 v－t图像可知
A．货物从 A运动到 B过程中，摩擦力恒定不变
B．货物与传送带间的动摩擦因数为 0.5
C．货物从 A运动到 B过程中，货物与
传送带摩擦产生的热量为 4.8 J
D．A、B两点的距离为 2.4 m
二、填空题（每空 2 分，共 12 分）
9．（1）某兴趣小组设计了如图甲所示的实验来探究加速度与力的关系。用M表示小车质
量，m表示沙和沙桶的质量，滑轮和细线质量不计。该小组按照图甲安装好实验
器材后，设计了如下的实验步骤：
A．用天平测出小车的质量M
B．将空的沙桶和纸带安装好，长木板一端垫高，启动打点计时器，平衡摩擦力
C．在桶中加适量的沙子，用天平测出沙和沙桶的质量 m
D．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，记录弹簧测力
计的示数
E．根据打出的纸带计算小车加速度的大小
①改变桶中沙子的质量，重复步骤 C、D、E。以上操作不必要或有错误的步骤是
___________（选填步骤前的字母）
②图乙为某次实验中打出的一条纸带，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点
间的时间间隔为 T。根据纸带上的信息，写出小车加速度大小的表达式 a =___________。
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③以弹簧测力计的示数 F为横坐标，加速度 a为纵坐标，作出的 a F图像是一条直线，
如图丙，图线的斜率为 k，则小车的质量为___________（用题中给定的字母符号表示）。
（2）小明对 2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值．
①图甲是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图中画出．
②小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段 2B铅笔芯的电压与对应的电流，并将得
到的电流、电压数据描到 U－I 图上，如图乙所示．请你确定由电流表外接法得到的数
据点，在 U－I图中画出相应的图像，求出这段铅笔芯的电阻为________Ω.(结果保留两
位有效数字)
三、计算题（本题共 3 小题，共 48 分，10 题 14 分，11 题 16 分，12 题 18 分）
10．跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一，一简化后的跳台滑雪的雪道示意图如图所示。助
滑坡由 AB和 BC组成，AB为斜坡，BC为 R＝10 m的圆弧面，二者相切于 B点，与
水平面相切于 C 点，AC间的竖直高度差 h1＝40 m，CD为竖直跳台。运动员连同滑
雪装备总质量为 80 kg，从 A点由静止滑下，通过 C点水平飞出，飞行一段时间落到
着陆坡 DE上的 E点。运动员运动到 C点时的速度是 20 m/s，CE间水平方向的距离
x＝40 m。不计空气阻力，g取 10 m/s2。求：
（1）运动员从 A点滑到 C点过程中阻力做的功；
（2）运动员到达C点时对滑道的压力大小；
（3）运动员落到E点时的瞬时速度大小。
五校联考高三物理 第 4 页（共 6 页）
11．如图甲，倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，空间存在垂直斜面向上的匀强磁场，直
线 L1和 L2为磁场的上、下边界，磁场的磁感强度 B随时间 t变化的规律如图乙所示。
质量为 m、电阻为 R的单匝矩形线框 abcd有一半处在磁场中，0~t0时间内线框在外力
作用下处于静止状态，t0时刻撤去外力，线框沿斜面向下运动，线框离开磁场前已经
做匀速运动，ab=l，bc=2l，L1和 L2之间的距离为 x0，重力加速度为 g.求∶
（1）0~t0时间内，线框中的电流 I1的大小和方向；
（2）t=0时线框所受到的外力 F 外的大小
（3）线框从开始运动到离开磁场，线框中产生的热量 Q。
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12．磁聚焦式霍尔推进器可作为太空飞船的发动机，其原理如下：系统捕获宇宙中大量存
在的等离子体，经系统处理后，从下方以恒定速率 v1向上射入有磁感应强度为 B1、
垂直纸面向里的匀强磁场区域 I内．当栅极 MN、PQ 间形成稳定的电场后，自动关
闭区域 I 系统(关闭粒子进入通道、撤去磁场 B1)．区域Ⅱ内有磁感应强度大小与 B1
相等、垂直纸面向外的匀强磁场 B2，磁场右边界是直径为 D、与上下极板相切的半圆
(圆与下板相切于极板中央 A)．放在 A处的放射源能够向各个方向均匀发射速度大小
为 v 的氙原子核，氙原子核经过该区域后形成宽度为 D 的平行氙粒子束，经过栅极
MN、PQ之间的电场加速后从 PQ 喷出．在加速氙原子核的过程中探测器获得反向推
力(不计氙原子核、等离子体的重力．不计粒子之间相互作用与相对论效应)．设单位
时间喷射出的氙粒子数为 N，磁场 B1=B2=B，极板长 RM=2D，栅极 MN 和 PQ 间距
为 d，氙原子核的质量为 m、电荷量为 q，求：
（1）当栅极MN、PQ间形成稳定的电场时，两极间的电势差 U多大;
（2）探测器获得的平均推力 F 推的大小．
（3）因区域Ⅱ内磁场发生器故障，导致区域Ⅱ中磁感应强度减半并分布在整个区域Ⅱ
中，求能进入区域 I的氙原子核占 A处发射粒子总数的百分比．
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