百师联盟2021届高三上学期12月一轮复习联考卷（四）（全国I卷） 物理 Word版含答案

百师联盟2021届高三上学期12月一轮复习联考卷（四）（全国I卷） 物理 Word版含答案

- 1 - 百师联盟 2021 届高三一轮复习联考(四)全国卷 I 物理试卷 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动， 用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试 卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间 90 分钟，满分 100 分 一、选择题：本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～8 题只有一项符合题目要求，第 9～12 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不 全的得 2 分，有选错的得 0 分。 1.如图所示，纸面内静置两相同的通电金属圆环，环内的电流大小相等，方向均沿顺时针方向。 现将一枚小磁针(图中未画出)置于纸面内的 A 点，则小磁针稳定后南极(S 极)的指向是 A.垂直纸面向外 B.垂直纸面向里 C.沿纸面向上偏右 D.沿纸面向下偏右 2.如图所示，两完全相同的金属小球 a、b 所带电荷量分别为 8×10－5C 和－4×10－5C，用长均 为 1m 的绝缘细线悬挂在天花板上的同一位置，将两小球接触后再分开。当两细线与竖直方向 的夹角均为 30°时两球恰均能静止，已知静电力常量为 9.0×109 N·m2/C2，则此时每根细线中 的拉力大小为 A.1.8N B.3.6N C.7.2N D.14.4N 3.无人驾驶汽车在新冠疫情期间对疫情防控起到了积极作用。某自主品牌的一款无人驾驶汽车 在直线测试时的速度平方与位移关系 v2－x 图像如图所示。自经过 x＝0 位置时开始计时，则 该车在 2s 内的位移大小为 - 2 - A.2.0m B.2.6m C.3.0m D.3.6m 4.某同学为探究电表的改装，设计了如图所示的实验电路。A 为 0.6A 量程的标准电流表，G 为满偏电流 Ig＝200mA、内阻 Rg＝200Ω的灵敏电流计，V 为理想电压表，R1、R2 为滑动变阻 器，E 为电源，S 为开关。电源的内阻不计，R2 的最大阻值为 200Ω。该同学要通过调节 R2 滑 片的位置，将灵敏电流计改装成 0.6A 量程的电流表，下列说法正确的是 A.开关 S 闭合前，为保证灵敏电流计安全，滑动变阻器 R2 的滑片应置于最右端 B.开关 S 闭合后，只将 R1 的滑片向下滑动，电流表 A 的示数将变小 C.开关 S 闭合后，只将 R2 的滑片向右滑动，电压表 V 的示数将变大 D.新表改装完成后，当电流表 A 的示数为 0.3A 时，灵敏电流计 G 中的电流为 100mA 5.如图所示，等量同种点电荷 Q1、Q2 分别固定在 A、B 两点，OO'为 A、B 连线的中垂线，P、 M 分别为 AB 和 OO'上的点。电子自 M 点获得垂直纸面向里的初速度后，恰能做匀速圆周运 动，下列说法正确的是 A.Q1、Q2 均带负电 B.M 点的场强沿 MO 方向 - 3 - C.在 A、B 两点之间的连线上，还有一处与 P 点场强相同的点 D.从 M 点正上方某处以原初速度垂直射入的电子，不可能做匀速圆周运动 6.如图所示，将一根同种材料、粗细均匀的导体围成半径为 R 的闭合导体线圈，固定在垂直线 圈平面、磁感强度为 B 的匀强磁场中。A、B 两点将线圈分为，上、下两部分，且 A、B 两点 间上方部分的线圈所对应的圆心角为 120°。现将大小为 I 的恒定电流自 A、B 两点间通入，则 线圈 A、B 两点间上、下两部分导线受到的总安培力的大小为 A. 3 BIR B. 2 BIR C.BIR D.0 7.如图所示，M、N 为带电量为 Q、电容为 C、水平放置的平行板电容器的两个极板，长度和 板间距离均为 L，板间存在磁感强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场 I；紧靠极板右侧边 长也为 L 的正方形区域 abcd 内存在垂直纸面向外的匀强磁场 II。质量为 m、电荷量为 q 的粒 子由距下极板 2 L 处以某一初速度平行于极板进入板间，恰能做匀速直线运动，并从 b 点离开 磁场 II。不计粒子重力及电场的边缘效应，下列说法正确的是 A.粒子和电容器上极板 M 均带正电 B.粒子的初速度大小为 2 Q BL C C.匀强磁场 II 的磁感强度大小为 2 4mQ 5qBCL D.若只将上极板 M 竖直向上移动少许，粒子可能从 b 点下方离开磁场 II 8.如图所示，空间中 a、b、c、d、a'、b'、c'、d'分别为立方体图形的顶点，在 a'、b'所在直线 上放置电荷量均为 Q 的异种点电荷 M、N，M 带正电且 M、N 关于 a'、b'的中点对称。下列说 - 4 - 法正确的是 A.a、d 两点的电势相等 B.a、d'两点的场强相同 C.将电子从 a 点移到 c'点，电子的电势能增加 D.将电子从 a 点移到 c'点，电子的电势能减少 9.某同学探究自感现象时设计的实验电路如图所示。A、B 为两完全相同的灯泡，电感线圈 L 的自感系数很大，直流电阻为灯泡电阻的一半，电源内阻不计，下列说法正确的是 A.开关 S 闭合瞬间，B 先亮，A 后亮，最终 A、B－样亮 B.开关 S 闭合瞬间，A、B 先同时亮，然后 A 变暗一些，B 变得更亮 C.开关 S 断开瞬间，A、B 立即同时熄灭 D.开关 S 断开瞬间，B 立即熄灭，A 先变得更亮再逐渐熄灭 10.如图所示，质量为 M 的凹槽 B 静置在粗糙水平地面上，内壁为半圆形，半径为 R。质量为 m、半径为 4 R 的光滑球体 A 静止在凹槽底部。现对球体 A 施加一水平向左的外力 F，使 A 缓 慢移动至凹槽内壁最高点，在 A 移动过程中凹槽 B 始终保持静止。下列说法正确的是 A.球体 A 上升 4 R 的高度时，对凹槽内壁的压力大小为 3 2 mg B.球体 A 上升 4 R 的高度时，对凹槽内壁的压力大小为 5 2 mg C.在球体 A 缓慢移动的过程中，凹槽 B 对地面的摩擦力逐渐变小 - 5 - D.在球体 A 缓慢移动的过程中，凹槽 B 对地面的摩擦力逐渐变大 11.如图所示，边长为 L 的正方形金属线框 abcd 自宽度也为 L 的水平有界匀强磁场上方自由释 放，ab 边刚进入磁场时线框恰能匀速下落。已知线框在下落过程中始终保持竖直且 ab 边始终 水平，以沿 abcd 的方向为电流的正方向，则线框通过匀强磁场过程中的电流 I、ab 边的电势 差 Uab 随时间 t 的变化关系可能正确的是 12.如图所示，半径为 R 的光滑金属圆环竖直固定放置，环上的 a、b、c、d 四点均匀分布，b、 d 分别为最高点和最低点。原长为 2R 的轻弹簧一端固定在环上的 a 点，另一端固定一质量为 m 的小球，小球通过小孔套在金属环上。弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加 速度为 g。若将小球自 b 点由静止释放，下列说法正确的是 A.运动到 c 点时，小球只受 2 个力的作用 B.从 b 点运动到 c 点的过程中，小球的机械能守恒 C.小球到达 d 点时的速度大小为 2 gR D.从 b 点运动到 d 点的过程中，小球的动能不断增大 二、实验题：本题共 2 小题，共 14 分。 13.(6 分)如图甲所示，一同学在“用传感器观察平行板电容器的放电”实验中，单刀双掷开关 先置于 1 位置，待一段时间后，再置于 2 位置，利用电容器放电过程中记录的数据作出的 I－ t 图像如图乙所示，已知电源电动势为 8.0V，请回答以下问题： - 6 - (1)电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为 C(结果保留两位有效数字)； (2)根据以上数据估算电容器的电容值为 F(结果保留两位有效数字)； (3)如果将平行板电容器的板间距离增大，重做该实验，则图乙坐标纸中描绘出的放电 I－t 图 像距坐标原点会 (选填“变远”“变近”或“不变”)。 14.(8 分)小明想测一节干电池的电动势和内电阻，实验步骤如下： (1)选用多用电表，调至“欧姆×1”挡，调零后，测量铅笔芯的电阻如图甲所示，则该笔芯的 电阻 R 为 Ω； (2)用刻度尺测得铅笔芯连入电路的总长度为 L； (3)将多用电表调至直流电压挡，如图乙连接电路； (4)多次改变铅笔芯接入电路中 PN 的长度 l，并记录相对应的电表读数； (5)在坐标纸上画出 1 1 U l  图像如图丙所示，已知该图像的斜率为 k，纵轴截距为 b，由图像可 知，该电池的电动势 E＝ ，内电阻 r＝ ；(本问结果均用题中所给字母表 示) (6)考虑到图乙中电表内阻的影响，电池内阻的测量值 (选填“大于”“等于”或“小 于”)真实值，你的理由是 。 三、计算题：本题共 4 小题，满分 38 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步 骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 - 7 - 15.(7 分)如图所示，一同学用长为 l＝1.5m 的细绳 AB 拉质量为 m＝15.6kg 的箱子，当 B 端距 地面高度 h＝0.9m、绳间拉力 F＝60N 时，箱子刚好沿水平地面做匀速直线运动。已知 1.16 ≈1.08，重力加速度 g＝10m/s2。 (1)求箱子与地面间的动摩擦因数μ； (2)若要以最小的力拉 B 端，使箱子以 0.5m/s2 的加速度匀加速运动，求拉力的最小值。 16.(9 分)如图所示，水平放置的平行正对金属板长为 l，板间距为 d。上极板带正电，下极板带 负电，板间电压为 U。一质量为 m 的带电微粒从左侧中央 O 点沿水平方向以速度 v0 射入板间， 从右侧 A 点水平射出，重力加速度为 g。 (1)求粒子的电性及所带电荷量； (2)若要使粒子从上板右边缘 B 点射出： ①第一种办法是改变板间电压，求板间电压； ②第二种办法是在板间加垂直于该面的匀强磁场，求所加磁场的磁感应强度大小与方向。 17.(14 分)如图所示，空间内固定有两平行金属导轨，左侧部分水平且光滑，处于竖直向上的 匀强磁场中；右侧倾角为α且足够长，处于垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中。导轨上连接的 电阻 R1＝R2＝R，理想电源的电动势为 E，内阻忽略不计。质量为 m 的导体棒静置在左侧水 平金属导轨上，闭合开关 S 的同时，给导体棒一水平向右的初速度，导体棒恰能做匀速直线 运动，直至水平抛出。一段时间后，导体棒刚好沿右侧导轨方向落在导轨上。已知两匀强磁 场的磁感应强度大小均为 B，导轨间距均为 d，重力加速度为 g。若导轨及导体棒的电阻均不 计，导体棒在运动过程中始终保持水平且与导轨垂直，求： - 8 - (1)棒获得的水平初速度大小； (2)右导轨顶端距左导轨的高度； (3)棒在右导轨上最终的速度大小。 18.(16 分)如图所示，真空室内有一长度为 L 的平面荧光屏 AB，屏的中心为 D，屏前正中央有 一点状粒子放射源 O，放射源 O 与荧光屏 AB 恰构成等边三角形，AOB 区域内存在垂直纸面 向里的匀强磁场，磁感应强度为 B。现使放射源在∠AOB 范围内向各个方向以速度 v0 发射带 负电粒子，其中沿 OA 方向发射的粒子恰能垂直打在荧光屏上。不计粒子重力，求： (1)粒子的比荷； (2)打到荧光屏上的粒子在磁场内运动时间最长时，运动轨迹所对圆心角的正弦值； (3)荧光屏 AB 上的亮屏长度； (4)若自 O 点发射的粒子速度为 0 2 v ，求亮屏长度。 - 9 - - 10 - - 11 - - 12 - - 13 - - 14 -