1、河北省张家口市宣化一中2021届高三物理上学期阶段测试题（七）（含解析）一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1. 年月日，在国际泳联跳水系列赛喀山站米台决赛中，我国男女选手双双夺得冠军如图是运动员某次跳台比赛中的图象（取竖直向下为正方向），时运动员起跳离开跳台将运动员视为质点，则运动员（ ）A. 时刻到达水面B. 时刻到达水下最深处C. 时刻处于超重状态D. 时刻浮出水面【答案】C【解析】由图像可知运动情景，时刻，运动员起跳；时刻，运动员到达最高点；时刻，运动员到达水面；时刻，运动员在水中减速向下运动，超重状态；时刻，运动员在水中到达最低点，故C正确，ABD错误；故选C2. 如图所示，A
2、C是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B悬挂一重为G的重物，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A。现用力F拉绳，开始时BCA90，使BCA缓慢减小，直到杆BC接近竖直杆AC。此过程中，杆BC所受的力( ) A. 大小不变B. 逐渐增大C. 逐渐减小D. 先增大后减小【答案】A【解析】【分析】【详解】以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T(等于重物的重力G)、轻杆的支持力N和绳子的拉力F，作出力图如图，由平衡条件得知，N和F的合力与T大小相等，方向相反，根据三角形相似可可得：，又T=G，解得：，使BCA缓慢变小时，AC、BC保持不变，AB变小，则N保持不
3、变，F逐渐变小，故A正确，B、C、D错误；故选A【点睛】以B点为研究对象，分析其受力情况，作出受力图，利用三角形相似法，得出各力与三角形ABC三边边长的关系，再分析其变化3. 如图所示，一个负点电荷产生的电场中，MN是其中的一条电场线。现有一个带负电的粒子（不计重力），从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示。下列结论正确的是（）A. 形成电场的点电荷应当位于N点右侧B. 带电粒子从a到b的过程中动能逐渐减小C. 带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度D. 带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能【答案】D【解析】【分析】【详解】AC根据轨迹弯曲方向判断出粒子受力的方向向右，因
4、为都是负电荷，它们之间是排斥力，可以判断固定在电荷在M一侧，a点的场强大，带电粒子在a点的加速度也大，故A，C错误；BDa到b运动的方向与受力的方向一致，故电场力做正功，粒子的动能增加，电势能减小，B错误，D正确；故选D。4. 体育器材室里，篮球摆放在如图所示的球架上.已知球架的宽度为，每个篮球的质量为，直径为，不计球与球架之间的摩擦，重力加速度为.则每个篮球对一侧球架的压力大小为（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】【详解】以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况，如图所示，设球架对篮球的支持力与竖直方向的夹角为.由几何知识得，根据平衡条件得，解得，则得篮球对一侧球架的压力大
5、为，故选项C正确.5. 若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L已知月球半径为R，万有引力常量为G则下列说法正确的是（）A. 月球表面的重力加速度g=B. 月球的平均密度=C. 月球的第一宇宙速度v=D. 月球的质量m=【答案】B【解析】【分析】【详解】A项：平抛运动的时间，再根据，得，故A错误；B项：由 与，可得：,，因此月球平均密度，故B正确；C项：第一宇宙：，故C错误；D项：由与，可得：，故D错误故选B6. 如图所示，水平面内有A、B、C、D、E、F六个点，它们均匀分布在半径为的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场。已知A、C、E三点的
6、电势分别为、，下列判断正确的是（）A. 电场强度的方向由A指向DB. 电场强度的大小为C. 该圆周上的点电势最高为4VD. 将电子从D点沿着圆周移到F点，静电力做负功【答案】C【解析】【分析】【详解】A设AE中点为G，如图所示则根据匀强电场的性质可解得该点的电势为由题可知所以GC连线是一个等势线；电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以电场强度的方向由E指向故A错误；BE、A两点间的电势差为为E、A两点间的距离再根据电场强度公式可得故B错误；C沿着电场线方向电势逐渐降低，因此H点电势最高，先算而即解得故C正确；D电子从D沿着圆周移到F点，电势先升高后降低，电子带负电，电势
7、能先减小后增加，静电力先做正功后做负功。或电势先降低后升高，电子带负电，电势能先增加后减小，静电力先做负功后做正功。故D错误。故选C。7. 利用电容传感器可检测矿井渗水，及时发出安全警报，从而避免事故发生；如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体（矿井中含有杂质的水），A、C构成电容器已知灵敏电流表G的指针偏转方向与电流方向的关系：电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转若矿井渗水（导电液体深度h增大），则电流表（ ）A. 指针向右偏转，A、C构成的电容器充电B. 指针向左偏转，A、C构成的电容器充电
8、C. 指针向右偏转，A、C构成的电容器放电D. 指针向左偏转，A、C构成的电容器放电【答案】B【解析】【分析】【详解】由图可知，液体与导体芯构成了电容器，两板间距离不变；液面变化时只有正对面积发生变化；则由可知，当液面升高时，只能是正对面积S增大，故可判断电容增大再依据，因此两极板间电势差U不变，那么电容的电荷量增大，因此电容器处于充电状态，因电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转，因此指针向左偏转；故ACD错误，B正确；故选B.【点睛】此题考查平行板电容器在生产生活中的应用，注意由题意找出我们常见的模型再时行分析；掌握电容器的定义公式及决定式是解题的基础8. 如图所示，光滑水平面上放着足
9、够长的木板B，木板B上放着木块A，A、B间的接触面粗糙，现在用一水平拉力F作用在A上，使其由静止开始运动，则下列情况可能的是（）A. 拉力F做的功小于A、B系统动能的增加量B. 拉力F做的功等于A、B系统动能的增加量C. 拉力F和B对A做的功之和小于A的动能的增加量D. A对B做的功小于B的动能的增加量【答案】B【解析】【分析】【详解】A以AB为系统，若AB有相对运动，则摩擦力做负功，根据动能定理可知，拉力F做的功大于A、B系统动能的增加量，故A错误；B若AB相对静止，则摩擦力做功为零，根据动能定理可知，拉力F做的功等于A、B系统动能的增加量，故B正确；C以A为研究对象，A受拉力和B对A的摩擦
10、力作用，拉力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理，拉力F和B对A做的功之和等于A的动能的增加量，故C错误；D对B，只有A对B的摩擦力做功，A对B做的功等于B的动能的增加量，故D错误。故选B。二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）9. 如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（）A. 电压表读数减小B. 电流表读数减小C. 质点P将向下运动D. R3上消耗的功率逐渐增大【答案】AC【解析】【分析】【详解】AB由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再与R1串连接在电源两端，电容器与R3并联，当滑片向b移动
11、时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知电流增大，路端电压减小，R1两端的电压增大，故并联部分的电压减小，由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大；因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，故A正确，B错误；C因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故C正确；D因R3两端的电压减小，由P=可知，R3上消耗的功率减小，故D错误。故选AC。10. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能EP随位移x变化的关系如图所示，其中0对段是对称的曲线，段是直线，则下列说法正
12、确的是A. 处电场强度为零B. 、处电势、的关系为C. 粒子在0段做匀变速运动，段做匀速直线运动D. 段是匀强电场【答案】ABD【解析】【分析】【详解】A. 根据电势能与电势的关系和场强与电势的关系得：由数学知识可知图象切线的斜率等于，处切线斜率为零，则处电场强度为零，故A正确；B. 粒子带负电，根据电势能与电势的关系可知，电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：故B正确；CD.由图看出在段图象切线的斜率不断减小，可知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动；段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动；段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向
13、均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故C错误，D正确11. 如图所示，小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道，整个小车(含管道)的质量为2m，原来静止在光滑的水平面上现有一个可以看作质点的小球，质量为m，半径略小于管道半径，以水平速度v从左端滑上小车，小球恰好能到达管道的最高点，然后从管道左端滑离小车关于这个过程，下列说法正确的是()A. 小球滑离小车时，小车回到原来位置B. 小球滑离小车时相对小车的速度大小为vC. 车上管道中心线最高点的竖直高度为D. 小球从滑进管道到滑到最高点的过程中，小车的动量变化大小是【答案】BC【解析】【分析】【详解】小球与小车在水平方向上的合外力
14、为零，故在水平方向上动量守恒，所以小车的速度一直向右，小球滑离小车时，小车向右运动，不可能回到原来位置，故A错误；由动量守恒可得：mv=2mv车+mv球，由机械能守恒可得：；所以，v车+2v球=0，那么，小球滑离小车时相对小车的速度v球-v车=-v，故小球滑离小车时相对小车的速度为v，故B正确；小球恰好到达管道的最高点后，则小球和小车的速度相同，故由动量守恒定律mv=(2m +m)v可得此时的速度，由机械能守恒可得：小球在最高点的重力势能，所以车上管道中心线最高点的竖直高度，故C正确；小球恰好到达管道的最高点后，则小球和小车的速度相同，故小车的动量变化大小为mv，故D错误；12. 如图所示，一
15、质量为m、带电荷量为的物体处于场强按EE0kt（E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为，当t0时刻物体处于静止状态若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是A 物体开始运动后加速度先增加、后保持不变B. 物体开始运动后加速度不断增大C. 经过时间t，物体在竖直墙壁上的位移达最大值D. 经过时间t，物体运动速度达最大值【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB物体带正电，电场方向未改变之前，物体沿竖直墙运动，水平方向的支持力和电场力大小相等，电场力减小，支持力减小，滑动摩擦力减小，那么重力和摩擦力的合力竖直
16、向下且增大，加速度增大；当电场方向反向时，物体脱离墙面，电场力增大，重力和电场力的合力增大，加速度增大，所以物体的加速度一直增大，A错误，B正确；C电场强度为零时，物体开始离开墙面，此时物体在竖直墙壁上的位移达最大值，即：解得：，C正确；D物体的加速度不断增大，速度不断变大，在这个过程中速度没有最大值，D错误。故选BC。三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）13. 某同学用图1示实验装置来研究弹簧弹性势能与弹簧压缩量的关系，弹簧一端固定，另一端与一带有窄片的物块接触，让物块被不同压缩状态的弹簧弹射出去，沿光滑水平板滑行，途中安装一光电门设重力加速度为g。（1）如图2示，用游标卡尺测得窄片的
17、宽度L为_。（2）记下窄片通过光电门的时间t=10ms，则_。（3）若物块质量为m，弹簧此次弹射物块过程中释放的弹性势能为_（用m，L，t表示）。【答案】 (1). 10.15mm (2). 物块通过O点的速度为1.015m/s (3). 【解析】【分析】【详解】（1）1个等分刻度的精确度为0.05mm ，标卡尺的主尺读数为：1cm=10mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为30.05mm=0.15mm，所以最终读数为10.15mm；（2）2通过光电门的速度（3）3械能守恒定律可知：弹簧此次弹射物块过程中释放的弹性势能为14. 表格中所列数据是测量小灯泡关系的实验数据：U
18、/(V)0.00.20.51.01.52.02.53.0I/(A)0.0000.05001000.1500.18001950.2050.215（1）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图_（填“甲”或“乙”）；（2）在方格纸内画出小灯泡的曲线_分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而_（填“变大”、“变小”或“不变”）；（3）如图丙所示，用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为3 V的电源上已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍，则流过灯泡b的电流约为_A【答案】 (1). （1）甲 (2). （2）如图； (3). 变大 (4). （3）0.13【解析】
19、试题分析：(1) 因为小灯泡两端的电压是从零开始的，所以滑动变阻器应采用分压接法，故选甲，(2)如图所示，图线的斜率表示小灯泡的电阻，所以小灯泡的电阻随I变大而变大(3)由电路的连接方式知，流过灯a的电流是流过灯b的3倍，这就相当于同一个灯泡两种不同的工作状态，这两种状态下，灯泡的电压之和为3V，电流满足3倍的关系，再在灯泡的工作曲线上找这样的两种状态，可确定灯泡b的电流值约为0.07A考点：考查了测量小灯泡UI关系的实验点评：本题的第3问考的非常的巧，需要分析两灯的工作电流，结合图中的数据分析四、计算题（本大题共3小题，共36.0分）15. 如图所示，质量m=2kg的滑块（可视为质点），以v
20、0=5m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车，若平板小车质量M=3kg，长L=4.8m滑块在平板小车上滑移1.5s后相对小车静止求：（1）滑块与平板小车之间的滑动摩擦系数；（2）若要滑块不滑离小车，滑块的初速度不能超过多少（g取10m/s2）【答案】（1）0.2 （2）v0 =4m/s【解析】【分析】【详解】.m滑上平板小车到与平板小车相对静止，设速度为v1据动量守恒定律：对m由动量定理：解得:.设当滑块刚滑到平板小车的右端时，两者恰有共同速度，为v2由动量守恒定律：解得：16. 如图所示，间距为d的平行金属板间电压恒定初速度为零的电子经电压U0加速后，沿两板间的中心线进入板间电场，
21、电子恰好从下极板边缘飞出，飞出时速度的偏向角为已知电子质量为m，电荷量为e，电子重力不计，求：（1）电子刚进入板间电场时的速度大小v0；（2）电子通过两极板间的过程中，电场力做的功W；（3）平行金属板间的电场强度大小E【答案】（1） （2）eU0tan2 （3）【解析】试题分析：（1）电子在电场中加速 解得 （2）设电子离开电场时的速度为v，根据动能定理有由速度关系有解得 （3）平行金属板间 而 解得 考点：动能定理；电场力的功17. 如图所示，半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置，整个装置处在方向竖直向上的匀强电场中，两个质量均为m、带电量相同的带正电小球a、b,以不同的速度进入管内（小球
22、的直径略小于半圆管的内经，且忽略两小球之间的相互作用），a通过最高点A时,对外管壁的压力大小为3、5mg，b通过最高点A时,对内管壁的压力大小0、25mg，已知两小球所受电场力的大小为重力的一半求（1）a、b两球落地点距A点水平距离之比；（2）a、b两球落地时的动能之比【答案】（1）43 （2）83【解析】【分析】【详解】（1）以a球为研究对象，设其到达最高点时的速度为，根据向心力公式有：其中解得：以b球为研究对象，设其到达最高点时的速度为vb，根据向心力公式有：其中解得：两小球脱离半圆管后均做平抛运动，根据可得它们的水平位移之比：（2）两小球做类平抛运动过程中，重力做正功，电场力做负功，根据动能定理有：对a球：解得：对b球：解得：则两球落地时的动能之比为：