1、河北省张家口市宣化第一中学2021届高三物理上学期阶段测试试题（二）1. 如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F作用下，向右作匀速直线运动，则A. 物体A可能不受地面支持力的作用B. 物体A可能受到三个力的作用C. 物体A受到滑动摩擦力的大小为D. 水平地面对A的作用力一定是竖直向上2. 一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则A. 质点速度的方向总与该恒力的方向相同B. 质点加速度的方向总与该恒力的方向相反C. 质点可能先做匀减速运动再做匀加速运动，但最小速度不为0D. 质点单位时间内速率的变化量总是不变3. 图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点
2、分别固定三个点电荷、，则该三角形中心O点处的场强为A. ，方向由C指向OB. ，方向由O指向CC. ，方向由C指向OD. ，方向由O指向C4. 如图所示，实线表示某电场的电场线方向未标出，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为、，粒子在M和N时加速度大小分别为、，速度大小分别为、，电势能分别为、下列判断正确的是A. ，B. ，C. ，D. ，5. 如图所示，圆环固定在竖直平面内，打有小孔的小球穿过圆环。细绳a的一端固定在圆环的A点，细绳b的一端固定在小球上，两绳的联结点O悬挂着一重物，O点正好处于圆心。现将小球从B点缓慢移到点，在这一过程中，小球和重物均保持静
3、止。则在此过程中绳b的拉力A. 一直增大B. 一直减小C. 先增大后减小D. 先减小后增大6. 引力波探测于2017年获得诺贝尔物理学奖。双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，测得P星的周期为T，P、Q两颗星的距离为l，P、Q两颗星的轨道半径之差为星的轨道半径大于Q星的轨道半径，万有引力常量为G，则A. Q、P两颗星的质量差为B. P、Q两颗星的运动半径之比为C. P、Q两颗星的线速度大小之差为D. P、Q两颗星的质量之比为7. 如图所示，一轻弹簧的左端固定，右端与一带电小球相连接，小球静止在
4、光滑绝缘的水平面上，施加一个水平方向的匀强电场，使小球从静止开始向右运动，则向右运动的这一过程中运动过程中始终未超过弹簧的弹性限度A. 小球动能最大时，小球电势能最小B. 弹簧弹性势能最大时，小球和弹簧组成的系统机械能最大C. 小球电势能最小时，小球动能为零D. 当电场力和弹簧弹力平衡时，小球的动能最小8. 在如图所示的电路中，电源内阻，定值电阻消耗的功率用P表示，两电表均为理想电表，电容器与滑动变阻器并联，电压表和电流表的读数分别用U、I表示，电容器所带的电荷量用Q表示，通过电源的电荷量为q时，电源所做的功用W表示。当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列图象正确的是A. B. C. D. 9.
5、在下列测量长度的仪器中能够精确到的是_。A.10分度游标卡尺分度游标卡尺C.50分度游标卡尺螺旋测微器在如图1所示“探究求合力方法”的实验装置中，橡皮条的一端固定在P点，另一端被小明用A、B两个弹簧测力计拉伸至O点，、分别表示A、B两个弹簧测力计的读数。在图示位置时，垂直于橡皮条，合力一定_选填“大于”、“小于”或“等于”；如图1，此游标卡尺读数为_cm。10. 用伏安法测定一个待测电阻的阻值阻值约为，实验室提供如下器材：电池组电动势3V，内阻不计电流表量程，内阻约为电流表量程，内阻为滑动变阻器阻值范围，额定电流电阻箱阻值范围，开关S、导线若干要求实验中尽可能准确地测量的阻值，请回答下面问题：
6、将电流表与电阻箱串联，改装成一个量程为的电压表，将电阻箱阻值调到_；在如图1的方框中完整画出测量阻值的电路图，并在图中标明器材代号。调节滑动变阻器，两表的示数如图2所示，可读出电流表的示数是_mA，电流表的示数是_，测得待测电阻的阻值是_。11. 如图甲所示，有一倾角为的固定斜面体，底端的水平地面上放一质量为的木板，木板材质与斜面体相同时有一质量的滑块在斜面上由静止开始下滑，后来滑块滑上木板并最终没有滑离木板不考虑滑块从斜面滑上木板时的能量损失图乙所示为滑块在整个运动过程中的速率随时间变化的图象，已知，取求：滑块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数、；滑块停止运动的时刻t和木板的最小长度l。12
7、. 在一个水平面上建立x轴，如图在过原点O右侧空间有一个匀强电场，电场强度大小，方向与x轴正方向相同，在O处放一个电荷量C、质量的带负电绝缘物块。物块与水平面间的动摩擦因数，沿x轴正方向给物块一个初速度，如图所示，取求：物体进入电场的最大距离物块最终停止时的位置；物块在电场中运动过程的机械能增量。13. 下列说法正确的是A. 铜的摩尔质量为M，铜的密度为，阿伏伽德罗常数为N，1个铜原子所占的体积为B. 气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的C. 绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时，用实验方法测出的温度D. 一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加E. 一定质量的理想气体，经等
8、温压缩，气体的压强增大，单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多14. 如图所示，竖直放置的均匀带阀门的细U型试管，左侧管长30cm，右管足够长且管口开口，初始时左右两管水银面等高，且水银柱高为10cm，左管内被水银封闭的空气柱气体温度为，已知大气压强为。若阀门关闭，对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成5cm长的高度差。则此时气体的温度为多少摄氏度？若打开阀门，直至两侧水银面形成5cm长的高度差，关闭阀门，求放出水银后，左侧气柱的长度。保留两位有效数字答案1.【答案】C【解析】解：AB、物体在水平方向必定受到摩擦力的作用，所以物体受重力、拉力、支持力和摩擦力处于平衡，知物体一定受四
9、个力的作用，故AB错误；C、根据共点力平衡得物体A受到滑动摩擦力的大小为：，故C正确；D、水平地面对A的作用力为支持力与摩擦力的合力，其方向斜向左上方，故D错误。故选：C。物体做匀速直线运动，知物体所受的合力为零，根据共点力平衡分析受力情况和摩擦力的大小方向。本题主要是考查了共点力的平衡，解答本题的关键是：确定研究对象、进行受力分析、利用平衡条件建立方程进行解答。2.【答案】C【解析】解：A、质点开始做匀速直线运动，现对其施加一恒力，其合力不为零，如果所加恒力与原来的运动方向在一条直线上，质点做匀加速或匀减速直线运动，质点速度的方向与该恒力的方向相同或相反；如果所加恒力与原来的运动方向不在一条
10、直线上，物体做曲线运动，速度方向沿切线方向，力和运动方向之间有夹角，故A错误；B、根据牛顿第二定律可知，质点加速度的方向总与该恒力的方向相同，故B错误；C、如果施加恒力与速度方向大于，小于，质点先做匀减速运动再做匀加速运动，但最小速度不为0，故C正确；D、根据牛顿第二定律可知，加速度恒定，质点单位时间内速度的变化量总是不变，但速率变化量变，故D错误；故选：C。正确理解和应用牛顿第二定律解决力与运动的关系，明确物体做曲线运动的条件本题要注意物体做曲线运动的条件是速度方向与加速度方向不在同一直线上，如果在同一直线则做直线运动，不在同一直线上则做曲线运动。3.【答案】B【解析】解：O点是三角形的中心
11、，到三个电荷的距离为，三个电荷在O处产生的场强大小均根据对称性和几何知识得知：两个在O处产生的合场强为再与在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为，方向由O指向C。故选：B。由点电荷场强公式分别求出三个电荷在O处产生的场强大小，再进行合成求解。本题是电场的叠加问题，关键要掌握点电荷场强公式和平行四边形定则，结合数学知识求解。4.【答案】D【解析】【分析】带电粒子只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于粒子带负电，因此电场线方向指向左上方；电势能关系可以可以通过电势的定义式来判断；电场线的疏密反应电场的强弱。解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断
12、出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化，做完本题注意思考这些量与运动方向是否有关；也可以思考如果粒子带电情况也不确定，那这些量能否判断大小关系。【解答】带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，根据带负电粒子受力情况可知，电场线方向斜向左上方，又沿着电场线方向，电势逐渐降低，故；根据电势的定义式可知负电荷在电势大的位置电势能反而小，所以带负电的该粒子在M点具有的电势能比在N点具有的电势能小，即；由能量守恒可知M点动能大于N点动能，所以根据电场线疏密可知，根据和牛顿第二定律可知，；故D正确，ABC错误。故选D。5.【答案】AD【解析】【分析】对结点进行力的分析，根
13、据图象法分析a绳拉力的大小变化情况。本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。本题是利用图解法来分析的。【解答】对结点O进行受力分析，根据三角形法则可知，小球从B点缓慢移到点，当两绳子初始夹角大于时，则逐渐变大，当两绳子初始夹角小于时，则先减小后增大，综上所述，故AD正确、BC错误。故选：AD。6.【答案】CD【解析】解：ABD、双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，则周期相等，所以Q星的周期为T；根据题意可知，解得：、，则P、Q两颗星的
14、运动半径之比为；根据，可、，则质量差为：，质量比为：，故AB错误，D正确；C、P星的线速度大小；Q星的线速度大小；则P、Q两颗星的线速度大小之差为，故C正确；故选：CD。双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度的大小相等，周期相等，根据向心力的关系求出转动的半径之比，从而得出线速度大小之比，根据向心力相等求出质量关系。解决本题的关键知道双星系统的特点，角速度大小相等，向心力大小相等，难度适中。7.【答案】BC【解析】解：A、小球向右运动时，电场力做正功，电势能减小；当电场力与弹力平衡时，小球的动能最大，电势能不是最小，在最右端电势能最小，故A错误；B、小球运动过程中只有电场力和弹簧弹力做功
15、，故小球的电势能、动能和弹簧的弹性势能总量守恒，在最右端，弹簧弹性势能最大时，电势能最小，故小球和弹簧组成的系统机械能最大，故B正确；C、小球向右运动时，电场力做正功，电势能减小，故最右端电势能最小，此时动能为零，故C正确；D、当电场力和弹簧弹力平衡前，电场力大于弹簧的弹力，小球做加速运动，当弹力等于电场力时，速度达到最大，球的动能最大，故D错误。故选：BC。小球向右运动，当电场力和弹簧弹力平衡时，速度最大；只有电场力和弹簧弹力做功，故小球的电势能、动能和弹簧的弹性势能总量守恒，根据受力情况和运动情况进行分析。本题关键是明确小球的受力情况和运动情况，要能够结合牛顿第二定律和功能关系分析，基础题
16、目。8.【答案】AB【解析】解：A、定值电阻消耗的功率，所以P与I成二次函数关系，故A正确；B、电容器两端电压和变阻器两端电压相等，则，所以电容器所带电荷量，可以看出电荷量Q与电流I成一次函数关系，故B正确；C、电压表测量的是路段电压，根据闭合电路的欧姆定律得，则U与电流I成一次函数关系，应该是一条倾斜的直线，故C错误；D、电源做功，所以W与q是成正比关系，故D错误。故选：AB。根据可以判断P和I的关系，先判断出电容电端的电压，再根据判断Q与I的函数关系；根据可以确定U与I的关系；电源做功公式为可以看出W与q的关系。解决图象问题的关键是找到它们纵横坐标的函数关系，由函数关系可以确定图象的形状。
17、9.【答案】D 小于 【解析】解：分度游标卡尺精确度是，故A错误。B.20分度游标卡尺精确度是，故B错误。C.50分度游标卡尺精确度是，故C错误。D.螺旋测微器精确度是，故D正确。故选：D。点O受到三个拉力，处于平衡状态，所以两个弹簧测力计对O点拉力的合力一定PO方向，根据三角形几何关系可知，合力作为直角三角形的直角边，而作为斜边，所以合力一定小于。游标卡尺的读数为。故答案为：；小于；。根据各个仪器的精确度分析解答。根据三角形定则分析合力与的大小关系。游标卡尺的读数等于主尺上的读数加上游标尺的读数。解决该题需要明确知道各测量仪器的精确度，掌握合力和分力所遵循的原则，能正确对游标卡尺进行读数。1
18、0.【答案】800 150 191【解析】解：改装后电压表量程是3V，则电阻箱阻值；滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，滑动变阻器应采用分压接法；待测电阻阻值约为，电流表内阻约为，电压表内阻，据可知，电流表应采用外接法；则电路图如图：由图示可知，电流表的示数为mA，电流表的示数为150；待测电阻两端电压或测得待测电阻。故答案为：；如图所示；150；191。根据改装原理确定电阻箱的阻值；本题中没有电压表，所以需要将内阻为已知的电流表与定值电阻串联改装为电压表，然后待测电阻的大小判断电流表应选外接法还是内接法，由于滑动变阻器阻值太小，故变阻器应用分压式接法；明确电表的读数方法，注意有效位数的保留
19、；根据欧姆定律以及串并联电路的规律求出待测电阻的阻值。在电学实验中，应将电阻值一定的电流表进行改装，若需改为电压表则应串联一电阻，若需改为电流表则应串联一电阻；同时明确当待测电阻时，采用电流表的外接法；当待测电阻时，采用电流表的内接法。11.【答案】解：滑块在斜面上下滑时，满足：由图得加速度为：综合解得：滑块滑上木板后减速其中对木板分析有其中综合解得由于，故滑块与木板达共速后一起匀减速，加速度满足又综合解得木板的最小长度解得答：滑块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数、分别为和。滑块停止运动的时刻t是6s，木板的最小长度l是18m。【解析】滑块在斜面上下滑时做匀加速运动，根据速度时间图象的斜率求
20、得加速度，再由牛顿第二定律求滑块滑上木板后减速，分别对滑块和木板研究，根据牛顿第二定律列式，结合图象的斜率求出木板的加速度，从而求得。由于，故滑块与木板达共速后一起匀减速运动。由牛顿第二定律和速度时间公式结合求t。根据位移等于平均速度乘以时间求得滑块与木板间的相对位移，即为木板的最小长度l。本题关键要理清滑块和木板的运动情况，知道图象的斜率表示加速度，分段结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解。12.【答案】解：第一个过程：物块向右做匀减速运动到速度为零。物体受到的摩擦力为： 物体受到的电场力为 由牛顿第二定律得 由运动学公式得 联立代入数据解得：m 第二个过程：物块向左做匀加速运动，离开电场后
21、再做匀减速运动直到停止。由动能定理得： 解得m，所以物块停止在原点O左侧m处。物块在电场中运动过程中，滑动摩擦力做功使物体的机械能转化为内能，所以机械能增量就等于滑动摩擦力做的功， 答：物体进入电场的最大距离是；物块最终停止时的位置在原点O左侧处；物块在电场中运动过程的机械能增量为。【解析】物块先向右做匀减速直线运动到零，然后返回做匀加速直线运动，离开电场后再做匀减速运动直到停止。根据牛顿第二定律和运动学公式以及动能定理求出物块最终停在的位置。知道电势能不变，所以电场力不做功，即滑动摩擦力做功改变物体的机械能。题关键分析小球的受力和运动情况，利用牛顿运动定律和动能定理灵活求解；特别利用功能关系
22、求机械能增量时，等于滑动摩擦力做的功，一定注意是电场力中机械能的增量。13.【答案】ADE【解析】解：A、铜原子所占的体积等于摩尔体积除以阿伏伽德罗常数，即，故A正确；B、气体的压强是由于气体分子对器壁的频繁撞击产生的，故B错误；C、绝对零度是无法达到的，从而无法根据实验方法进行测量，故C错误；D、一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，温度升高，则内能一定增加，故D正确；E、根据理想气体状态方程：，则一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，而气体的体积减小，分子数密度增加，故单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多，故E正确。故选：ADE。铜原子之间空隙较小，可以看作是一个挨
23、一个紧密排列的，阿伏加德罗常数个铜原子的体积之和近似等于铜的摩尔体积；明确气体压强的成因，知道气体分子频繁撞击器壁而产生的压强；绝对零度是无法达到的；根据理想气体状态方程结合内能的有关因素判断气体内能的变化；气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定。阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，抓住它的含义是解题的关键。求铜原子的体积要建立物理模型，将抽象的问题形象化。本题还考查气体压强、绝以零度、气体压强的微观意义和温度的微观意义等，对于热学内容要注意全面掌握，明确相关的定义并理解热学现象中的方向性。14.【答案】解：由理想气体状态方程：其中：封闭气体气体初态的压强，体积，升温后封闭气体的压强cmHg，体积代入数据，得即气体等温变化，有：其中：cmHg代入数据解得：答：阀门关闭，对左侧封闭气体加热，气体的温度为；打开阀门，左侧气柱的长度为21cm。【解析】若阀门关闭，对左侧封闭气体加热，写出气体初末状态的压强、体积、温度，根据理想气体状态方程可以求出气体的温度；若打开阀门，温度不变，根据玻意耳定律可以求出左侧气柱的长度。本题考查了理想气体状态方程。抓住理想气体不变的状态参量，选择相应的气体实验定律是解题的关键。
