四川省成都市第七中学2021年高三上学期期末考试物理试题

二、选择题：共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分14．光滑水平桌面上有相距不远的P 、Q 两个小球，它们的形状完全相同，P 的质量是Q 的3倍；它们都带正电，P 的电量是Q 的2倍，在彼此间库仑力的作用下，P 、Q 由静止开始运动，P 和Q 的动量大小之比为A ．1：1B ．2：1C ．3：1D ．6：115．关于磁感的磁感线，下列说法正确的是A ．条形磁铁的磁感线从磁铁的N 极出发，终止于磁铁的S 极B ．磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线疏的地方磁场弱，磁感线密的地方磁场强C ．磁感线是客观存在的物质，没画磁感线的地方就表示磁场不存在D ．通电长直导线周围的磁感线是以导线为圆心的均匀分布的同心圆16．利用引力常量G 和下列某一组数据，不能计算出月球质量的是A ．月球的半径及月球表面的重力加速度（不考虑月球自转和地球对月球的影响）B ．人造卫星在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的速度和周期C ．人造卫星绕月球做匀速圆周运动的半径和周期D ．月球绕地球做匀速圆周运动的半径和周期17．如图，EOF 和'''E O F 为空间一匀强磁场的边界，其中''EO E O ，''FO F O ，且EO OF ，'OO 为∠EOF 的角平分线，'OO 间的距离为L ；磁场方向垂直于纸面向里，一边长为L 的正方形导线框沿'OO 方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置，规定导线框中感应电流沿逆时针方向为正，则感应电流i 随时间t 的关系图线可能正确的是18．如图所示，纸面为竖直面，MN为竖直线段，MN之间的距离为h，空间存在平行于纸面的足够宽广的匀强电场，其大小和方向未知，图中未画出，重力加速度为g，一质量为m的带正电的小球从M点再纸面内以02v gh=的速度水平向左开始运动，以后恰好以大小为22v gh=的速度通过N 点，对于小球从M到N的过程，下列说法中正确的是A．电场力对小球做正功3mghB2hgC．小球所受电场力的大小为4mgD．该过程中小球离竖直线MN3h19．在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1250匝，横截面积S=20cm 2,。

螺旋管导线电阻r=1Ω，R 1=4Ω，R 2=5Ω，C=20μF 。

在一段时间内，竖直向下穿过螺线管的磁场的磁感应强度B 按如图乙所示的规律变化，则下列说法中正确的是A ．螺线管中产生的感应电动势为1000VB ．闭合S ，电路中的电流稳定后，电容器下极板带负电C ．闭合S ，电路中的电流稳定后，通过电阻R1的电流为0.1AD ．闭合S ，电路中的电流稳定后，再断开S ，以后流经R 2的电量为51.010C -⨯20．如图，电源电动势E=6V ，内阻r=0.8Ω，定值电阻R 1=R 2=R 3=2Ω，R 4=3Ω，图中电压表和电流表均为理想电表，当在P 、Q 之间连接另外一只理想电流表G 时，下列说法正确的是A ．通过G 的电流为无穷大，从而会将G 烧坏B ．通过G 的电流为0.2安C ．V 的示数将变大D ．V 的示数变化量的绝对值与A 示数变化量的绝对值的比值为0.8Ω21．如图所示，两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段半径为R ，圆心为O （图中未画出）的固定圆弧上，一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m 的小球。

在a 和b 之间的细线上悬挂一质量为M 的小物块。

平衡时，a 、b 间的距离记为L ，M 的悬挂点叫做c ，不计所有摩擦，下列说法正确的是A ．平衡时，c 的位置一定在圆心O 的上方B ．平衡时，若L=1.2R ，则M=0.56mC ．平衡时，若L=R ，则3M mD ．平衡时，若L 越大，则M 与m 的比值越大三、非选择题（一）必考题22．如图1所示，用质量为m 的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。

利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。

（1）实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力。

正确的操作方法是把长木板右端垫高，在不挂重物且_____（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。

A ．计时器不打点B ．计时器打点（2）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O 。

在纸带上依次取A 、B 、C ……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T 。

测得A 、B 、C ……各点到O 点的距离为x 1、x 2、x 3……，如图2所示，实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg ，从打O 点到打B 点的过程中，拉力对小车做的功2W mgx =，打B 点时小车的速度v=________。

（3）以2v 为纵坐标，W 为横坐标，利用实验数据作出如图3所示的2v W -图像。

由此图像可以探究动能定理，并得出实验结论，假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图4中正确反映2v W -关系的是23．某同学用伏安法测量待测电阻的阻值，现有器材为：待测电阻R （阻值约为5Ω）；电源（电动势3V ），滑动变阻器（阻值范围0~10Ω），电流表（量程0.6A ，3A ）；电压表（量程3V ，15V ），开关，导线若干。

实验要求在测量电路中将电流表内接，滑动变阻器起分压作用，回答下列问题：（1）按照实验要求在图（a ）中画出实物连线图。

（2）若已按实验要求接线，闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，电压表示数在0~3V 范围内明显变化，电流表的示数始终为0，写出产生这种现象的一个原因________________________________。

（3）在连线正确并排除故障后，闭合开关，电压表和电流表的示数分别如图b 和图c 所示，由图可知，电压表读数为________V ，电流表读数为_________A ，由此可得待测电阻的阻值为_________Ω（最后一空计算结果保留3位有效数字）。

24．如图，粗糙，水平，足够长的无电阻的一对平行导轨左侧固定一定值电阻R=4Ω，导轨间距为d=0.5m ，一根长度也为d ，电阻为r=1Ω，质量m=0.2kg 的导体杆与导轨垂直放在导轨上，与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数μ=0.3，竖直向下的有界匀强磁场左边界正好与杆所在直线平齐，右边界足够远，磁感应强度B=1T ，现给杆一个与导轨平行向右的初速度02/v m s =，同时对杆施加一个平行于导轨且垂直于杆的变化外力（图中未画出），使杆做匀变速直线运动，加速度大小为22/a m s =，加速度方向向左，取210/g m s =，求：（1）当杆刚好进入磁场瞬间，R 上的瞬时电功率；（2）当杆上电流大小为其最大值的一半时，所施加的外力；25．如图甲，竖直面MN 的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场（上、下及左侧无边界）。

一个直流为m ，电荷量为q ，可视为质点的带正电的小球，以水平初速度0v 沿PQ 向右做直线运动，若小球刚经过D 点时（0此时开始计时t=0），在电场所在空间叠加如图乙所示随时间周期性变化，垂直纸面向里的匀强磁场，使得小球再次通过D 点时速度方向如图所示与PQ 连线成60°角，且以后能多次经过D 点作周期性运动。

图中0B 、12t t 、均为未知量，且12t t 、均小于小球在磁场中做圆周运动的周期。

已知D 、Q 间的距离为L ，忽略磁场变化造成的影响，重力加速度为g ，求：（1）电场强度E 的大小；（2）12t t 、的比值；（3）当小球做周期性运动的周期最大时，求出此时的磁感应强度0B 及运动的最大周期m T 的大小。

（二）选考题33．【物理选修3-3】略34．【物理选修3-4】（1）从两个波源发出的两列振幅均为A 、频率均为4Hz 的简谐横波，分别沿x 轴正、负方向传播，在某一时刻到达B 、E 点，如图中实线、虚线所示。

两列波的波速均为10m/s ，下列说法正确的是A ．质点P 此时在向左运动B ．此时质点P 、O 横坐标的差为558mC ．质点P 、O 开始振动的时刻之差为116sD ．再经过1/4个周期时，D 质点纵坐标为2AE ．同时有两列波经过C 质点时，C 保持静止（2）用折射率为2n =的透明物质做成内半径、外半径分别为a 、b 的空心球，内表面涂上能完全吸光的物质。

图中所示是经过球心的截面图。

当足够宽广的平行光射向此球时①若a=1m 、b=2m ，求在透明物质内运动时间最长的光入射角。

②若a 、b 大小为任意的已知量（当然a b <），求被吸收掉的光束横截面积为多大？（注意：被吸收掉光束的横截面图，指的是原来光束的横截面积，不考虑透明物质的吸收和所有界面上的反射。

）参考答案14A 15B 16D 17C 18C 19CD 20BD 21AB22、（1）B （2）312x x T-（3）A23、（1）如图（2）电阻R 断路或电流表断路（3）2.30；0.46，5.0024、（1）001V E Bdv ==，00.2A E I R r ==+，200.16W R P I R == （2）若1010.1A 2I I ==，逆时针，则110.05F BI d N ==安，向左 此时，杆向右行，摩擦力10.6f mg N μ==，向左11110.25F f F ma F N +-=⇒=外外安，向右 若2010.1A 2I I ==，顺时针，则220.05F BI d N ==安，向右 此时，杆向左行，摩擦力20.6f mg N μ==，向右2222 1.05F f F ma F N --=⇒=外外安，向左综合得当杆向右时，外力向右为0.25N ，当杆向左时，外力向左为1.05N25、（1）mg qE mg E q=⇒=（2）013tan 30r s v t r ===︒，0223T v t =，02r T v π=，解得12334t t π=（3）tan 3031R R L R +=⇒=︒+)20000031v mv mv qvB m B R qR qL =⇒== 23(22)(463)3tan 3031R s R ππ=⨯⨯+⨯=+︒+总0046331s L T v v π+==+总34、（1）BCE （2）①如图，轨迹正好与内球面相切的光路程最长，sin 30a r r b =⇒=︒ sin 45sin i n i r=⇒=︒②若a 很小，如图所示，即1sin 45C C n =⇒=︒，1sin r C r n ≤⇒≤ 2sin a r a b =⇒≤，此时sin sin 2R b i nb r === 所求面积222S R a ππ==若a 2a b ≤<，所有光线均被吸收，所求面积2S b π=。