1、河北省张家口市宣化一中2021届高三物理上学期12月试题（含解析）1. 下列关于物理学史正确的是（）A. 楞次发现了电磁感应现象B. 卡文迪许利用扭秤装置测出了万有引力常量C. 开普勒行星第三运动定律中的k值只与地球质量有关D. 伽利略通过理想斜面实验总结归纳出了牛顿第一定律【答案】B【解析】【分析】【详解】A法拉第发现了电磁感应现象，选项A错误；B卡文迪许利用扭秤装置测出了万有引力常量，选项B正确；C开普勒行星第三运动定律中 中的k值只与中心天体太阳的质量有关，选项C错误；D伽利略通过理想斜面实验总结“力不是维持物体运动的原因”的结论，但他没有总结归纳出牛顿第一定律，故D错误。故选B。2.
2、一体重为50kg的同学站在电梯的体重计上，某时刻该同学发现体重计的示数为45kg，此时（）A. 该同学对体重计的压力小于体重计对该同学的支持力B. 电梯一定向下加速运动，加速度大小为C. 该同学处于失重状态，但重力不变D. 该同学的重力势能减小，动能增大【答案】C【解析】【分析】【详解】A该同学对体重计的压力与体重计对该同学的支持力是作用力与反作用力，它们相等，故A错误；B同学的质量m=50kg，体重计示数为m=45kg，该通过对体重计的压力FN=mg=45g，体重计对该通过的支持力FN=FN=45g，对该同学，由牛顿第二定律得mg-FN=ma代入数据解得方向竖直向下，电梯可能向下加速运动，也
3、可能向上减速运动，故B错误；C该同学对体重计的压力FN=45gG=50g，该同学处于失重状态，该同学所受重力不变，故C正确；D该同学可能向下做加速运动，也可能向上做减速运动，如果该同学向下做加速运动，该同学的重力势能减小而动能增加，如果该同学向上做减速运动，则该同学的重力势能增加而动能减小，故D错误。故选C。3. 核潜艇作为国之重器，其战略价值极大。我国核潜艇是以核反应炉为动力来源的潜艇。其核反应堆中可能的一个核反应方程为。下列说法正确的是（）A. 该核反应属于原子核的衰变B. 该核反应遵循质量守恒C. 该核反应需要持续不断地由外界提供中子D. 该核反应方程式中【答案】D【解析】【分析】【详解
4、】A该核反应为原子核的裂变，A错误；B该核反应遵循质量数守恒，质量有亏损，质量不守恒， B错误；C该反应为链式反应，反应过程中会持续产生中子，不需要外界持续提供中子， C错误；D根据质量数和电荷数守恒可解得=3，D正确。故选D。4. 如图所示，a、b、c为一负点电荷形成的一条电场线上的三点，c为ab的中点。a、b两点的电势分别为、，则下列分析正确的是（）A. c点的电势为-2VB. 负点电荷可能位于a点的左侧，也可能位于b点的右侧C. a点的电场强度一定比b点的电场强度小，D. 把一正点电荷从a点沿直线移到b点的过程中，电场力做负功【答案】C【解析】【分析】【详解】AB因为该电场是由负点电荷形
5、成的，所以负点电荷一定位于b点的右侧，c、b两点的电势差大于a、c两点的电势差，c点的电势不是-2V，选项AB均错误；C因为b点更靠近负点电荷，所以a点的电场强度一定比b点的小，选项C正确；D把一正点电荷从a点沿直线移到b点的过程中，电场力做正功，选项D错误。故选C。5. 珠海某学校新装了一批节能路灯如图甲所示，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。当随着傍晚到来光照逐渐减弱时，则下列判断正确的是（）A. A灯变暗，B灯变亮B. 电源内阻消耗的功率变小C
6、. 电源的效率变小D. Rt上电流的变化量等于R0上电流变化量【答案】B【解析】【分析】【详解】A光照逐渐减弱时，光敏电阻阻值增大，电路总电阻增大，故电路总电流I减小，消耗在内阻上的电压减小，路端电压U=E-Ir增大，即A灯两端电压增大，通过A灯的电流IA增大，所以A灯变亮，通过定值电阻R0的电流I0=I-IA减小，所以R0两端的电压U0=I0R0减小，B灯两端的电压UB=U-I0R0增大，B灯变亮，故A错误；B电源电动势不变，电路总电流I减小，由P=I2r可知电源的消耗功率减小，故B正确；C电源的效率为 由上面的分析可知路端电压U增大，电源的效率变大，故C错误；D通过R0上电流等于通过光敏电
7、阻Rt电流与通过灯B的电流之和，即I0=It+IB根据前面的分析，通过灯B的电流IB增大，故Rt上电流的变化量大于R0上电流变化量，故D错误。故选B。6. 如图所示，空间中存在一匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B、方向与竖直面（纸面）垂直，磁场的上、下边界（虚线）均为水平面。纸面内磁场上方有一个质量为m、总电阻为R、边长为L的正方形导线框abcd（由均匀材料制成），其上、下两边均与磁场边界平行，边长小于磁场上、下边界的间距。导线框从ab边距磁场上边界为h处自由下落，不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A. ab边刚进入磁场时，受到的安培力大小为B. 导线框通过磁场上边界的
8、过程中，下落的速度可能一直增大C. 导线框通过磁场上边界的过程中，下落的速度一定一直减小D. 导线框通过磁场下边界的过程中，下落的速度一定一直减小【答案】B【解析】【分析】【详解】A导线框开始做自由落体运动有ab边刚进入磁场时有，此时受到的安培力大小为故选项A错误；BC若导线框进入磁场的过程中，受到的安培力一直小于其受到的重力，则导线框的速度增大，选项B正确、C错误；D导线框通过磁场下边界时，受到的安培力可能小于其受到的重力，下落的速度可能增大，选项D错误。故选。7. 如图，虚线I、分别表示地球卫星的三条轨道，其中轨道I为近地环绕圆轨道，轨道为椭圆轨道，轨道为脱离轨道，a、b、c三点分别位于三
9、条轨道上，b点为轨道的远地点，b、c点与地心的距离均为轨道I半径的2倍，则（）A. 卫星在轨道的运行周期与轨道I的相同B. 卫星经过a点的速率为经过b点的倍C. 卫星在a点的加速度大小为在b点的4倍D. 质量相同的卫星在b点的机械能等于在c点的机械能【答案】C【解析】【分析】【详解】A由题可知轨道I的半径与轨道的半长轴之比为根据开普勒第三定律解得A错误；B根据如果b点在过该点的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示卫星经过a点的速率为在圆轨道上经过b点的倍，而轨道是椭圆，因此在轨道上b点的速度不等于圆轨道的速度，选项B错误；C根据公式可知，卫星在a点的加速度大小为在c点的4倍，选项C正确；D
10、卫星从轨道变到轨道需要点火加速，因此在同一点加速动能增大也就是机械能增大，而同一轨道机械能守恒，因此b点的机械能小于在c点的机械能，选项D错误。故选C。8. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为5：1，电路中电阻R=11，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈两端接入如图乙所示的正弦式交变电压。则下列说法中正确的是（）A. 副线圈电压有效值为B. 副线圈电压有效值为44VC. 原线圈输入功率为176WD. 原线圈输入功率为11W【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB由题图乙可知，原线圈输入的电压有效值为220V，根据电压与匝数的关系有副线圈有效电压为所以A错误，B正确；CD根据副线圈的功
11、率由于该变压器为理想变压器，输入功率等于输出功率，故选项C正确，D错误。故选BC。9. 用图甲所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色（频率）等物理量间的关系电流表A测得的光电流I随光电管两端电压U的变化如图乙所示，则（）A. 电压U增大，光电流I一定增大B. 用不同频率的光照射K极，频率越大则饱和光电流越大C. 用同频率的光照射K极，光电子的最大初动能与光的强弱无关D. 只调换电源的极性，移动滑动变阻器滑片，当电流表示数为零时，电压表示数为遏止电压Uc的数值【答案】CD【解析】【分析】【详解】A. 开始时随着电压U增大，光电流I增大，但是当光电流达到饱和光电流时，即使电
12、压再增加，电流不再增大，选项A错误；B. 饱和光电流与光强有关，则用不同频率的光照射K极，频率越大则饱和光电流不一定越大，选项B错误；C. 用同频率的光照射K极，光电子的最大初动能只与频率有关，与光的强弱无关，选项C正确；D. 只调换电源的极性，则所加电压变为反向电压，移动滑动变阻器滑片，当电流表示数为零时，电压表示数为遏止电压Uc的数值，选项D正确。故选CD。10. 两个等量同种电荷固定于光滑绝缘水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为210-5C，质量为1g的带正电小物块在水平面上从C点静止释放，其运动的v-t图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置
13、（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（）A. B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=100N/CB. 由C点到A点电势先增加后减少C. 由C到A的过程中物块的电势能先变小后变大D. A、B两点间电势差UAB=500V【答案】AD【解析】【分析】【详解】A根据vt图象可知物块在B点的加速度最大所受的电场力最大为故B点的场强最大为故A正确；B根据两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，故由C点到A点电势逐渐减小，B错误；C根据vt图象可知C到A的过程中物块的速度增大，电场力做正功，电势能减小，故C错误；D由A到B根据动能定理可得又因故故D正确。故选AD。11.
14、 某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量物体的质量；一根跨过轻质定滑轮的轻绳一端与质量为m的重物P相连，另一端与待测物块Q（Q的质量大于m）相连，重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连，已知当地重力加速度大小为g。(1)某次实验中，先接通频率为50Hz的交流电源，再由静止释放待测物块Q，得到如图乙所示的纸带，已知纸带上每相邻两计数点间还有四个计时点没有画出，由纸带可知待测物块Q下落的加速度大小a=_m/s2（结果保留三位有效数字）。(2)在忽略阻力的情况下，待测物块Q的质量可表示为M=_（用字母m、a、g表示）。(3)若考虑空气阻力、纸带与打点计时器间摩擦及定滑轮中的滚动摩擦，则待测物块Q质量
15、的测量值会_（填“偏大”或“偏小”）。【答案】 (1). 1.98 (2). (3). 偏小【解析】【分析】【详解】(1)1由匀变速直线运动的判别式，结合六段位移采用逐差法可知其中，代入数据可得(2)2对连接体由牛顿第二定律可知解得(3)3可将待测物块Q的质量公式化简为因为有空气阻力和摩擦阻力，所以测得的加速度偏小，由于，则a偏小，物块Q质量的测量值偏小。12. 在“测定金属的电阻率”的实验中，所用测量仪器均已校准。已知待测金属丝的电阻值Rx约为5，在测电阻时，可供选择的器材有：电源E：电动势3V，内阻约1电流表A1：量程00.6A，内阻约0.125电流表A2：量程03A，内阻约0.025电压
16、表V1：量程03V，内阻约3k电压表V2：量程015V，内阻约15k滑动变阻器R1：最大阻值5，允许最大电流2A滑动变阻器R2：最大阻值1000，最大电流0.6A开关一个，导线若干。(1)在上述器材中，应该选用的电流表是_，应该选用的电压表是_。若想尽量多测几组数据，应该选用的滑动变阻器是_（填写仪器的字母代号）。(2)该同学用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示，则螺旋测微器的示数d=_mm。(3)用所选的器材，在答题纸对应的方框中画出电路图_。(4)关于本实验的误差，下列说法正确的是_。A测量过程中，开关长时间闭合，对实验结果没有影响B由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C利用电流I随
17、电压U的变化图线求Rx可减小偶然误差D由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值【答案】 (1). A1 (2). V1 (3). R1 (4). 0.600 (5). (6). CD【解析】【分析】【详解】(1)12因为电源的电动势3V，所以电压表选择量程03V的电压表，根据欧姆定律可知电路中最大电流为0.6A，所以电流表选择量程00.6A的电流表A1；3为保证调节方便，尽量多测几组数据，则选择阻值较小的滑动变阻器；(2)4螺旋测微器固定刻度为0.5mm，可动刻度为0.0110.0=0.100mm，所以最终读数为0.5mm+0.100mm=0.600mm(3)5由于，所以电流表采用外接法，实
18、验要求尽量多测几组数据，所以滑动变阻器采用分压式，电路图如图所示(4)6A测量过程中，开关长时间闭合，会导致电阻测量结果偏大，故A错误；B由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，故B错误；C利用电流随电压的变化图线求金属丝电阻，可以减小偶然误差，故C正确；D采用外接法，电压表与待测电阻并联，故电压表是准确的，而由于电压表的分流使电流表测量结果偏大，故由欧姆定律求得的测量值偏小，故D正确；故选CD。13. 如图所示，MN和PQ为固定在水平面上的平行光滑金属轨道，轨道间距为0.2m。质量为0.1kg的金属杆ab置于轨道上，与轨道垂直。整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5
19、T。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v10m/s。电路中除了电阻R=0.04之外，ab杆的电阻r=0.01，其余电阻不计。求：(1)感应电动势的大小；(2)判断流过电阻R的电流方向并计算电流的大小；(3)ab杆两端的电压及外力F的大小。【答案】(1)1V；(2) 流过R的电流方向为MP；20A；(3)0.8V；2N【解析】【分析】【详解】(1)当ab杆速度为v=10m/s，感应电动势为(2)根据右手定则可知导体棒中的电流方向为ba，则流过R的电流方向为MP。感应电流(3)金属杆两端电压为路端电压，即 外力大小为14. 如图所示，ABCD是光滑轨道，其中竖直圆轨道的半径
20、为R0.2m，最低点B处入、出口不重合，C点是最高点，BD部分水平，D点与其右侧的水平传送带平滑连接，传送带以速率v2m/s逆时针匀速转动，水平部分长度L1m。质量为m1kg的小物块从轨道上高H=0.8m处的P位置由静止释放，在竖直圆轨道内通过最高点C后经B点进入水平轨道，小物块与传送带间的动摩擦因数0.4，重力加速度g取10m/s2。(1)小物块经过最高点C处时所受轨道的压力N的大小；(2)小物块在传送带上运动的时间t及小物块离开传送带时的速度vt；(3)小物块与传送带之间摩擦生的热量Q。【答案】(1)30N；(2)，；(3)()J【解析】分析】【详解】(1)设小物块滑到C的速度为，从PC过
21、程由机械能守恒定律得小物块在C处由牛顿第二定律得由上两式解得N=30N(2)设小物块进入传送带的速度为v0，加速度大小为a，在传送带上运动的时间为t，到达传送带右端速度为vt；从PD过程，由机械能守恒定律由牛顿第二定律解得由运动学公式联立求解(3)这段时间内，传送带向左运动的位移摩擦产生的热15. 下列关于热现象的描述正确的是_。A. 人体感觉到空气潮湿,说明空气相对湿度较大B. 气体从外界吸收热量,其内能不一定增加C. 热量不可能从温度较低的物体传到温度较高的物体D. 一定质量的理想气体，在等压膨胀的过程中，一定吸收热量E. 分子平均速率大物体的温度一定比分子平均速率小的物体的温度高【答案】
22、ABD【解析】【分析】【详解】A人体感觉到空气潮湿，说明空气的相对湿度较大，选项A正确；B气体从外界吸收热量，若气体对外做功，其内能不一定增加，选项B正确；C根据热力学第二定律，热量能从温度较低的物体传到温度较高的物体，但要引起其他的变化，选项C错误；D一定质量的理想气体，在等压膨胀的过程中，温度升高，内能增加，且对外做功，则一定吸收热量，选项D正确；E分子平均动能大的物体的温度一定比分子平均动能小的物体的温度高，选项E错误。故选ABD。16. 一辆汽车未启动时，一车胎内气体温度为27，胎压监测装置显示该车胎胎压为，考虑到胎压不足，司机驾驶车辆到汽车修理店充气，行驶一段路程到汽车修理店后，胎压监测装置显示该车胎胎压为，工作人员为该车胎充气，充气完毕后汽车停放一段时间，胎内气体温度恢复到27时，胎压监测装置显示该车胎胎压为，已知轮胎内气体体积为且不考虑体积变化，求：车胎胎压为时轮胎内气体温度为多少开；新充入气体与车胎内原来气体的质量比。【答案】315K；1：4【解析】【分析】【详解】由查理定律得车胎内原来气体，由解得新充入气体与车胎内原来气体的质量比等于体积比