1、河北省秦皇岛市抚宁区第一中学2021届高三物理上学期1月综合能力测试试题一、单选题（每题4分，共28分）1一节干电池的电动势为1.5V，这表示（）A该电池存储的电能一定比电动势为1.2V电池存储的电能多B该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5VC电池中每通过1C的电荷量，该电池能将1.5J的化学能转变成电能D在电池外部，将1C的电子由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J的功2如图，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动。下列判断正确的是（）A用磁铁的N极靠近A环时，A环会转动靠近磁铁B用磁铁的N极靠近B环时，B环
2、会转动靠近磁铁C用磁铁的N极靠近A环，A环不会有感应电流产生D用磁铁的N极靠近B环，B环不会有感应电流产生3如图所示，三根通电长直导线A、B、C互相平行，它们在横截面为等腰直角三角形的三个顶点上，三根导线中通入的电流大小相等，且A、C中电流方向垂直于纸面向外，B中电流方向垂直于纸面向内；已知通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度，其中I为通电导线中的电流强度，r为点到通电直导线的距离，k为常量。下列说法正确的是（）AA所受磁场作用力的方向与所在平面垂直BB所受磁场作用力的方向与所在平面垂直CA、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为2：1DA、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为4在如图所示的U
3、-I图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，在b点，则下列说法中正确的是（）A在a点时电源有最大输出功率B在b点时电源的总功率最大C从ab，角增大，电源的总功率和输出功率都将增大D从bc，角增大，电源的总功率和输出功率都将减小5一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段轨迹如图所示，轨迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电荷量不变），则从图中情况可以确定（）A粒子从a到b，带正电B粒子从a到b，带负电C粒子从b到a，带正电D粒子从b到a，带负电6一矩形线圈在匀强磁场中的匀速转动，产生如图所示的正弦式交变电流，其路端
4、电压随时间变化的规律如右图所示，由图可知（ ）A该交变电流的电压的瞬时值表达式为B该交变电流的频率为50HzC1s这一时刻，产生该交变电流的线圈平面正好通过中性面位置D若电机的转变速变为原来的2倍，其他条件不变，则该交变电流的电压的瞬时值表达式为7如图，电路中定值电阻阻值大于电源内阻阻值。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表、示数变化量的绝对值分别为、，理想电流表示数变化量的绝对值为，则（）A的示数减小 B的示数增大C与的比值大于 D等于二、多选题（每题4分，共12分）8如图所示，空间有一宽度为L的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，abc是由均匀电阻丝做成的等腰直角三角形线框，bc边上的高也
5、为L。图示时刻，bc边与磁场边界平行，a点在磁场边界上。现使线框从图示位置匀速通过磁场区，速度方向始终与磁场边界垂直，若规定图示线框的位置x=0，感应电流i沿逆时针方向为正，线框受到的安培力F方向向左为正，则下列图像可能正确的为（）ABCD9如图所示，在直角三角形ABC内充满垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），AB边长度为d，。现垂直AB边射入一束质量均为m、电荷量均为q、速度大小均为v的带正电粒子。已知垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间为t0，而运动时间最长的粒子在磁场中的运动时间为（不计重力），则下列说法中正确的是（）A粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t0B该匀强磁场的磁感应强度
6、大小为C粒子在磁场中运动的轨道半径为D粒子进入磁场时速度大小为10如图所示的电路中，和是完全相同的灯泡，线圈的直流电阻可以忽略，下列说法中正确的是（ ）A闭合电键接通电路时，始终比亮B闭合电键接通电路时，先亮，后亮，最后一样亮C断开电键切断电路时，和都要过一会儿才熄灭D断开电键切断电路时，先熄灭，过一会儿才熄灭三、实验题（每空2分，共18分）11某实验小组要精确测定额定电压为220V的电热丝正常工作时的电阻，已知电热丝正常工作时电阻大约1100，电学符号与电阻的电学符号相同，实验室提供的器材有：A电流表A1（量程为0至3mA，内阻RA1约为12）B电流表A2（量程为0至1mA，内阻RA2约为2
7、0）C定值电阻R1=500D定值电阻R2=1200E滑动变阻器R（0至20）一只F电压表V1（量程为0至100V，内阻Rv1=1000）G电压表V2（量程为0至300V，内阻Rv2约9k）HUPS不间断电源E（可视为蓄电池组，电动势为300V，内阻不计）I开关S一只(1)如图所示，请选择合适的器材（填写器材前的字母序号）：电表1为_，电表2为_，实验小组的同学认为应该将电表1_联（填入“串联”或“并联”）一定值电阻方可顺利完成实验，该定值电阻应为_；(2)实验小组按要求正确连接电路后，进行了测量；(3)若电流表A1的测量值为I1，内阻RA1；电流表A2的测量值为I2，内阻RA2；电压表V1的测
8、量值为U1，内阻Rv1；电压表V2的测量值为U2，内阻Rv2；写出测量电热丝正常工作时的电阻表达式Rx=_（用题文中已知量和测量量的字母表示，电流A1、A2的测量值用I1、I2，电压表V1、V2的测量值用U1、U2）。12在练习使用多用电表的实验中，(1)某同学使用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值Rx，先把选择开关旋到“10”挡位，测量时指针偏转如图甲（a）所示。以下是接下来的测量过程a.将选择开关旋到“1”挡；b.将选择开关旋到“100”挡；c.将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断开两表笔；d.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx；e.断
9、开两表笔，旋转选择开关至交流电压最大量程处（或“OFF”挡），并拔出两表笔。以上实验步骤中的正确顺序是_（填写步骤前的字母）。(2)重新测量后，指针位于如图甲（b）所示位置，被测电阻的测量值为_。(3)欧姆表内部电路可简化为如图乙所示的电路，已知电流计的量程Ig=1mA，电池电动势E=3V，则该欧姆表的内阻是_k，表盘上0.6mA刻度线对应的电阻值是_k。（结果均保留两位有效数字）四、解答题13（12分）如图所示电路电源电动势，直流电动机内电阻，定值电阻，闭合开关，电动机恰好正常工作，以的速度匀速吊起的重物，理想电压表的示数为，g取。试求：(1)通过电动机的电流；(2)电动机的效率（保留3位有
10、效数字）；(3)电源的内阻。14（15分）如图所示，在xOy坐标系中的第一象限内存在沿x轴正方向的匀强电场，第二象限内存在可调节的垂直于纸面的匀强磁场(图中未画出)。一粒子源固定在x轴上M（L，0）点，沿y轴正方向释放出速度大小均为v0的电子，电子经电场后恰好从y轴上的N点进入第二象限。已知电子的质量为m，电荷量为e，电场强度，不考虑电子的重力和其间的相互作用，求：(1)N点的坐标；(2)若第二象限充满匀强磁场，要使电子从x=-2L处射出第二象限，则所加磁场的大小和方向；(3)若第二象限是一个垂直于纸面向外的圆形有界磁场，磁感应强度为B，要使电子经磁场偏转后通过x轴时，与x轴的夹角为60，则圆
11、形磁场的最小面积。15（15分）如图所示，在倾角为的斜面上固定两足够长的平行光滑金属导轨，两导轨间的距离为L=0.5m。在两导轨的上端接入保护电阻R0=7和直流电源电源的电动势为E=3V，内阻为r=1。整个装置处于垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B=1T。一质量为m=0.02kg的金属棒ab始终与两导轨垂直并保持良好的接触，此时金属棒ab刚好保持静止状态，导轨的电阻不计，重力加速度g=10m/s2。求：(1)金属棒ab的电阻R；(2)若仅取下直流电源，直接用导线接在两导轨的上端，现将金属棒ab由静止释放，求金属棒ab在下滑过程中所能达到的最大速度大小vm；(3)在第(2)问的条件下
12、，若金属棒ab刚达到最大速度时，其下滑的距离为x=10m，则在金属棒ab从开始下滑至刚达到最大速度的过程中，求金属棒ab中产生的焦耳热Qab。答案1-7 CDBDCCC 8-10 AC ABC BC11F G 并联 C 【详解】(1)1234电热丝正常工作时的电流为则两个电流表的量程过小，可以用已知内阻的电压表V1来代替电流表，即电表1用F；电表2选用G；但是电流表F通过的最大电流只有则可用定值电阻R1=500与电压表并联，这样通过的最大电流就是0.3A，可满足实验的要求，故定值电阻应选用C。(3)5由欧姆定律可得解得12acde 24.0（24也给分） 3.0 2.0 【详解】(1) 1把选
13、择开关旋到“10”挡位时，指针偏角过大，说明档位选择过高，应该改选“1”挡位，然后调零，再进行测量，则正确操作步骤是：acde；(2)2重新测量后，指针位于如图甲（b）所示位置，被测电阻的测量值为24.0；(3)3该欧姆表的内阻是4根据表盘上0.6mA刻度线对应的电阻值解得Rx=2.0k14(1) ；(2) ；(3) 【详解】(1)从M到N的过程中，电子做类平抛运动，有解得则N点的坐标为(2)设电子到达N点的速度大小为v，方向与y轴正方向的夹角为，由动能定理有根据速度关系可得解得设电子在磁场中运动的半径为r，由图可知可得又有电子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律解得垂直于纸面向外。(3)
14、当电子与x轴负方向的夹角为60时，其运动轨迹图如图电子在磁场中偏转90后射出，则磁场最小半径解得当电子与x轴正方向的夹角为60时，其运动轨迹图如图，电子在磁场中偏转150后射出，则磁场最小半径解得13(1)；(2)；(3)【详解】(1)流过电阻R的电流即通过电动机的电流(2)电动机输出的机械功率电动机的发热功率电动机的输入功率代入数据解得电动机的效率(3)由闭合电路欧姆定律知即解得22(1)22W；(2)2kg，【详解】(1)根据部分电路欧姆定律，可得根据功率公式，可得P入=U2I2 =30WP热=I22RM =8WP出=P入 - P热联立可得P出=22W(2)根据输出功率公式，有根据牛顿第二定律，有F - mg=ma联立可得m=2kg根据效率定义式，有15(1)7；(2)5.6m/s；(3)0.3432J【详解】(1)由于金属棒静止在轨道上，根据平衡条件知联立解得根据闭合电路欧姆定律有解得R=7(2)金属棒达到最大速度时，将匀速下滑，此时安培力大小、回路中电流大小应与上面情况相同，即金属棒产生的电动势由得(3)根据能量守恒可知电路中产生的总热量
