2020-2021学年新疆乌鲁木齐地区高三第一次诊断性测验物理试卷(解析版).doc

2020-2021学年新疆乌鲁木齐地区高三第一次诊断性测验物理试卷（解析版）姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________
题型选择题
填空题
解答题判断题计算题附加题总分得分
l
【答案】
【解析】过山车恰能通过圆轨道的最高点
从释放的最低点到A点，由动能定理
2分
设过山车经过最高点速度为v，从A点到圆轨道的最高点，由机械能守恒定律
2分
在圆轨道最高点，由牛顿第二定律
1分
解得:1分
过山车在圆轨道最低点承受作用力最大
从释放的最高点到A点，由动能定理
1分
从A点到圆轨道的最低点，由机械能守恒定律
1分
评卷人得分
在圆轨道最低点，由牛顿第二定律
1分
解得：1分
过山车释放点距A点的距离范围
（8分）人类1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验。

实验时，用双子星号飞船m1去接触正在轨道上运行的火箭组m2（后者的发动机已熄火）。

接触以后，开动双子星号飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速，推进器的平均推力F=895N，推进器开动时间为7s。

测出飞船和火箭组的速度变化是0.19m/s。

已知m1=3400kg.求：
(1)火箭组的质量m2;（结果保留一位有效数字）
(2)共同加速过程中，飞船与火箭组之间平均作用力的大小。

（结果保留一位有效数字）
【答案】
（1）kg，（2）N
【解析】（1）由题意得2分
对整体2分
解得m= kg 1分
（2）对m2分
解得 8N1分
（9分）足够大的平行板电容器的两个极板A、B如图放置，A极板带正电，两板间电势差为U，两板间距离为d。

在B板中央有一放射源，放射源可向各个方向发出速率相同的电子。

从放射源射出的电子打在A板的范围为半径为R的圆。

已知电子的质量m，电荷量e。

求电子从放射源射出时的速度大小。

【答案】
【解析】(1)电子在电场中做类平抛运动
由题意
Ee=ma2分
E=2分
沿场强方向2分
垂直场强方向2分
解得1分
（9分）甲、乙两辆汽车以相同的初速度同时开始做匀减速直线运动，加速度方向一直不变，在第一段时间间隔内，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半,最后两车同时停下来。

求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。

【答案】
【解析】设甲在第一段时间间隔（时刻）的速度为v，行驶的路程为，加速度为a;在第二段时间间隔内行驶的路程为。

由运动学公式得
1分
1分
1分
设乙在时刻的速度为，在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为、
1分
1分
1分
设甲、乙行驶的总路程分别、
1分
解得2分
（10分）在如图所示的同心圆环形区域内有垂直于圆环面的匀强磁场，磁场的方向如图，两同心圆的半径分别为R0、2R0。

将一个质量为m（不计重力），电荷量为+q的粒子通过一个电压为U的电场加速后从P点沿内圆的切线进入环形磁场区域。

欲使粒子始终在磁场中运动，求匀强磁场的磁感应强度大小的范围。

【答案】
【解析】粒子经过加速电场，由动能定理
2分
1分
磁感应强度最大时
1分
2分
解得:1分
磁感应强度最小时
1分
1分
解得:1分
磁感应强度的大小范围：
（6分）在研究小车做匀加速直线运动的实验中，打出的一条纸带如图所示。

测得计数点O到计数点l、2、3 ……8之间的距离分别为。

相邻的两个计数点之间的时间间隔均为T。

(1)从理论上讲，（C为定值，7≥k≥l）是小车做匀加速直线运动的____条件（填“充分”或“必要”）。

(2)通过纸带给出的数据，算出打点针打下计数点7时，小车的瞬时速度是____，算出的小车的加速度是
____。

【答案】
（1）必要，（2）
【解析】（1）根据在任意相等时间内，位移之差相等，即可判定小车做匀变速直线运动，从理论上讲
，（C为定值，7≥k≥l）并不是任意相等的时间，故只能是必要条件。

（2）打点计时器打下计数点7时，小车的瞬时速度；再有公式
Δx=aT²可以求出加速度的大小
（8分）用两个定值电阻和电压表可以测量电源的电动势（约3V）和内阻。

提供的主要器材有：电阻
R1(2.0)、R2(9.0)、电源、电压表、单刀双掷开关、导线若干，实验电路如图。

(l)根据电路图，将未连接完整的实物图连接完整。

(2)闭合开关s1，开关s2分别接到R1、R2两电阻，电压表的读数分别为2.0V、2.7V，则测得电动势为____V，内阻为____。

由于电压表的内阻影响，测得的内阻____（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。

【答案】
（1）完成电路连接如图所示
（2）3.0 1.0小于
【解析】（1）根据电路图连接实物图如下图所示：
（2）在闭合电路中，电源电动势：E=U+Ir=，带入实验数据解得：E=3V，r=1Ω；由图示电路图知，由于电压表的分流作用，流过电源的电流大于，内阻的测量值大于真实值。

如图所示为皮带传送装置示意图的一部分，传送带与水平地面的倾角为，A、B两端相距L。

将质量为m
的物体轻放到传送带的A端，物体沿AB方向从A端一直加速运动到B端，物体与传达带间的滑动摩擦力大小为f。

传送带顺时针运转，皮带传送速度v保持不变，物体从A到达B所用的时间为t．物体和传送带组成的系统因摩擦产生的热量为Q，电动机因运送物体多做的功为W。

下列关系式中正确的是
【答案】
BD
【解析】物块产生的加速度为,在时间t内传送带前进位移为：Δx=vt-L，故产生的热量为Q=f（vt-L），故A错误，B正确；电动机做的功一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，故有：
，故C错误；传送带多做的功是传送带克服摩擦力做的功，等于摩擦力和传送带位移的乘积，即W=fvt，故D正确。

故选BD。

一物体运动的速度一时间图象如图所示．t轴上、下方曲线的形状完全相同，下列说法正确的是
A.t=1s时，物体的加速度最大
B.t=2s时，物体的加速度为零
C.物体前两秒的平均速度等于5m/s
D.物体前四秒的平均速度等于零
【答案】
D
【解析】A、v-t图象上某点的切线的斜率表示该点对应时刻的加速度，故t=1s时，物体的加速度为零，最小，故A错误；
B、v-t图象上某点的切线的斜率表示该点对应时刻的加速度，故t=2s时，物体的加速度最大，不为零，故B错误；
C、如果第1s匀加速到10m/s，第2s由10m/s匀减速到零，则前2s的平均速度等于5m/s，但前2s物体的位移偏大（用v-t图象的面积表示），故平均速度大于5m/s，故C错误；
D、v-t图象与时间轴包围的面积表示位移大小，前4s物体的位移为零，故平均速度为零，故D正确；
故选：D．
一带电粒子仅在电场力的作用下做初速度为零的直线运动。

取该直线为x轴，运动起始点O为坐标原点，其电势能与位移x的关系如图所示，
下列四个图象中表示带电粒子的动能和位移x关系的是
【答案】
A
【解析】带电粒子仅受电场力的作用，由能量守恒定律知电势能与动能之和不变，有Ep—x图像知电势能
Ep岁x的增大而减小，则动能岁x的增大而增大。

根据=F，知电场力逐渐减小，=F，则—x 图像的斜率逐渐减小，故A正确。

如图所示，一轻杆水平放置，杆两端A、B系着不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一小铁环。

现将轻杆绕着杆中点O在竖直平面内顺时针缓慢转过一个角度，关于轻绳对杆端点A、B的拉力、，下列说法正确的是
A. 变大，变小
B.变大，变大
C. 变小．变小
D. 不变．不变
【答案】
C
【解析】如图，设绳子长度为2L，AB的长度是2L，AB水平时绳子与水平方向夹角为a，平衡时两根绳子的
拉力相等，设绳子拉力为F₁，有：2F₁sina-mg=0，解得：
，将轻杆绕着O点在竖直平面内顺时针缓慢转过一个角度时，绳子与水平方向的夹角为θ，平衡时两根绳子的拉力仍然相等，设绳子拉力为F ₂，则有：2F ₂sin
θ-mg=0，联立解得：设此时环到A的距离为L ₁，到B的距离为L ₂，则L ₁+L ₂=2L。

而由图可知，L ₁cosθ+L ₂cosθ﹤2L，即cosθ﹤，故θ＞a，结合以上分析可得：
如图所示，电路中灯泡A、B均正常发光。

忽然灯泡B比原来变暗丁些，而灯泡A比原来变亮了些。

电路中出现的故障可能是
A. R2发生断路
B. R3发生断路
C. R1、R2同时发生断路
D.R1、R3同时发生断路
【答案】
A
【解析】假设R1所在支路断路，则外电路总电阻增大，A、B两灯的电压均增大，两灯消耗的电功率也增大，两灯都应变亮.这与题设现象不符，可见R1支路完好，再假设R2所在支路断路，则A灯所在并联支路的电阻增大，导致外电路总电阻增大，干路中电流减小，电源的路端电压U增大，流过R1的电流I1增大，流过电灯所在并联支路的电流I2(I2=I总-I1)减小，B灯的电压UB=I2RB并减小，B灯的电功率也减小，B为变暗.A灯的电压UA(UA=U-UA)增大.由于上述结论与题设现象相符，故R2所在支路断路。

如图所示，从两相同线圈正上方某一高度由静止释放一条形磁铁，条形磁铁沿两线圈的中心轴线竖直下落至两线圈的正中间位置时，关于两线圈中感应电流的说法正确的是
A.感应电流的方向相同
B.感应电流的方向相反
C.感应电流的大小相等
D.感应电流的大小不等
【答案】
BC
【解析】由楞次定律知，穿过上下两线圈的磁场方向相同，磁通量的变化相反，因此产生的感应电流方向也相反，故A错误，B正确；根据法拉第电磁感应定律及对称性可知，产生的感应电动势大小相等，感应电流大小也相等，故C正确，D错误；故选BC。

用相同金属材料制成的两根粗细均匀的电阻丝，质量分别为m1、m2，横截面积分别为S1、S2。

若电阻丝两端加相同的电压，垂直于磁场方向放人同一匀强磁场中，两电阻丝所受的安培力F1、F2的大小关系为
【答案】
BD
【解析】长度为，电阻为，故电流为，受到的安培力为F=BIL=，与电阻丝的质量无关，与其横截面积成正比。

一颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动。

某时刻卫星的一个小部件从卫星上脱落，则
A.小部件将脱离原轨道向地球运动
B.小部件的轨道半径将变大
C.卫星和小部件都在原轨道上继续做匀速圆周运动
D.卫星将在轨道半径较大的圆轨道上运动
【答案】
C
【解析】部件脱落时，由知，部件速度大小不变，则轨道半径不变，运动性质也不变，卫星和小部件仍继续作匀速圆周运动；故A、B、D错误，故选：C。

立定纵跳摸高是中学生常见的一种运动项目。

起跳前先屈膝下蹲，然后脚掌用力蹬地，伸展身体，两臂上
挥，竖直向上跳起至最高点。

小刚同学在一次立定纵跳摸高中消耗的能量约为
A.4×10J
B.4xl0J
C.4×l0J
D.4×l0J
【答案】
A
【解析】人的重心升高的高度为：△h=0.6m；中学男生的体重大约是65kg，故该同学跳起后增加的重力势能最大值大约为Ep=mg△h=650×0.6J=390J，消耗的能量约为4.0×10²J，故A
正确，B、C、D错误，故选：A。

如图所示，一木箱在斜向下的推力F作用下以加速度a在粗糙水平地面上做匀加速直线运动。

现将推力F
的大小增大到4F，方向不变，则木箱做匀加速直线运动的加速度可能为
A. 2a
B. 3a
C. 4a
D. 5a
【答案】
D
【解析】对物体受力分析如下图所示，根据平衡条件，有：水平方向：Fcosθ-f=ma竖直方向：Fsinθ+mg-N=0，
其中f=μN，代入数据解得，若F变为4倍，加速度大于4倍，故D正确，A、B、C错误。