2021年高三下学期第一次周考物理试题 含答案
可能用到的相对原子质量：H:1 C:12 O:16 Si:28 F:19 S:32 K:39 Cu:64
第I 卷(选择题 共126分)
二、选择题(本题共8个小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项
中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)
14.如图所示，光滑斜面AE 被分成四个相等的部分，一物体由A 点从静止释放，
下列结论中不正确的是( ) A. 物体到达各点的速率 B. 物体到达各点所经历的时间: C. 物体从A 到E 的平均速度
D. 物体通过每一部分时，其速度增量D E C D B C A B v v v v v v v v -=-=-=-
15.如图所示，AC 是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆AB 一端通过铰链固定在A 点，另一端B 悬挂一重为G 的物体，且B 端系有一根轻绳并绕过定滑轮C ，用力F 拉绳，开始时∠BAC ＞90°，现使∠BAC 缓慢变小，直到杆AB 接近竖直杆AC 。此过程中，两段绳对轻杆B 端的作用力的合力 ( )
A ．逐渐减小
B ．大小不变
C ．逐渐增大
D ．先减小后增大
16．一些星球由于某种原因而发生收缩，假设该星球的直径缩小到原来的四分之一，若收缩时质量不变，则与收缩前相比 ( )
A ．同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的4倍
B ．同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的2倍
C ．星球的第一宇宙速度增大到原来的4倍
D ．星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍
17．如图所示的电路中，R 1、R 2是定值电阻，R 3是滑动变阻器，电源的内阻不能忽略，电流
表A 和电压表V 均为理想电表．闭合开关S ，当滑动变阻器的触头P 从右端滑至左端的过程，下列说法中正确的是 ( ) A ．电压表V 的示数减小 B ．电流表A 的示数减小
C ．电容器C 所带的电荷量增加
D ．电阻R 1的电功率增大
18．如图所示的匀强电场E 的区域内，由A 、B 、C 、D 、A ＇、B ＇、C ＇、D ＇作为顶点构成一正
方体空间，电场方向与面ABCD 垂直。下列说法正确的是( ) A ．AD 两点间电势差U AD 与A A ＇两点间电势差U AA ＇大小相等
B ．带正电的粒子从A 点沿路径A →D →D ＇移到D ＇点，电场力做正功
C ．带负电的粒子从A 点沿路径A →
D →D ＇移到D ＇点，电势能减小
D ．带电的粒子从A 点移到C ＇点，沿对角线A C ＇与沿路径A →B →B ＇→C ＇电场力做功相同
19．霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿z 轴方向的磁场，磁感应强度
B=B 0+kz (B 0、k 均为常数)。将传感器固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I 不变(方
向如右图所示)，当物体沿z 轴方向移动时，由于位置不同，霍尔元件在y 轴方向的上、下表面的电势差U 也不同。则( ) A ．传感器灵敏度与上、下表面的距离有关
B ．当物体沿z 轴方向移动时，上、下表面的电势差
U 变小
C ．传感器灵敏度与通过的电流有关
D ．若图中霍尔元件是电子导电，则下板电势高 20. 如图所示，理想变压器的原副线圈匝数比n 1:n 2＝1:10，
副线圈与阻值R ＝20Ω的电阻相连．原线圈两端所加的电压u ＝20sin20πt (V)，则 ( ) A ．交流电压表的示数为20V B ．副线圈输出交流电的频率为10Hz C ．电阻R 上消耗的电功率为2kW D ．原线圈中电流的最大值为100A
21．如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成—个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金
属环a 、b 与长直金属杆导通，在外力F 作用下，正弦形金属线可以在杆上无摩擦滑动。杆的电阻不计，导线电阻为R ，ab 间距离为2L ，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是L ／2。在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L ，磁感应
x
B
y
z
M
N
I
V
R
~
u A
V
R 1 R 2
P
C
3
R S
E · ·
·
· ·
·
强度为B 。现在外力F 作用下导线沿杆以恒定的速度v 向右运动，在运动过程中导线和杆组成的平面始终与磁场垂直。t=0 时刻导线从O 点进入磁场，直到全部穿过磁场，外力F 所做功为( ) A ． B ． C ．
D ．
第Ⅱ卷(非选择题，共174分)
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都
必须做答。第33题～第40题为选考题，考生根据要求做答。 (一)必考题(11题，129分)
22.（4分）用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如 图甲所示，读数是 __________mm 。 用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时，示数如图乙所示，则读数分别为_______ mm
23．(1)(4分)某研究性学习小组利用下图所示电路测量电池组的电动势E 和内阻r ．根据实验数据绘出如下图所示的R —图线，其中R 为电阻箱读数，I 为电流表读数，由此可以得到E ＝_______V ，r ＝______Ω．(保留两位有效数字)
图乙
0 10 20 0
1
2
3
4
5 主尺
游标尺
5
10 20
25 15
(2)(7分)用以下器材测量一待测电阻R x的阻值(900～1000Ω)：电源E，具有一定内阻，电
动势约为9.0V.
电压表V1，量程为1.5V，内阻r1=750Ω；
电压表V2，量程为5V，内阻r2=2500Ω；
滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；
单刀单掷开关K，导线若干。
①(2分)测量中要求电压表的读数不小于其量程的，试画出测量电阻R x的一种实验电路原
理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。
②(2分)根据你所画的电路原理图在如上图所示的实物图上画出连线。
③(3分)若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量
表示R x的公式为R x=_________________。
24．(14分)质量为M=2.5kg的一只长方体形状的铁箱在
水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱
与水平面间的动摩擦因数为=0.50。这时铁箱内一个
质量为m=0.5kg的木块恰好能静止在后壁上(如图所
示)，木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为=0.25。设
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m／s2。求：
(1)木块对铁箱的压力；
(2)水平拉力F的大小；
(3)使拉力F减小到120N，经过一段时间，木块落至箱底后且不反弹，之后某时刻当箱的速
度为v=6m/s时撤去拉力，再经1s时间木块从铁箱左侧到达右侧，则铁箱长度是多少？
25.(18分)在坐标系xOy中，有三个靠在一起的等大的圆形区域，分别存在着方向如图所示
的匀强磁场，磁感应强度大小都为B＝0.10T，磁场区域半径r＝
23
3
m，三个圆心A、B、C构成一个等边三角形，B、C点都在x轴上，且y轴与圆形区域C相切，圆形区域A 内磁场垂直纸面向里，圆形区域B、C内磁场垂直纸面向外．在直角坐标系的第Ⅰ、Ⅳ象限内分布着场强E＝1.0×105N/C的竖直方向的匀强电场，现有质量m＝3.2×10－26kg，带电荷量q＝－1.6×10－19C的某种负离子，从圆形磁场区域A的左侧边缘以水平速度v ＝106m/s沿正对圆心A的方向垂直磁场射入，求：
(1)该离子通过磁场区域所用的时间．
(2)离子离开磁场区域的出射点偏离最初入射方向的侧
移为多大？(侧移指垂直初速度方向上移动的距离)
(3)若在匀强电场区域内竖直放置一挡板MN，欲使离子打
到挡板MN上的偏离最初入射方向的侧移为零，则挡
板MN应放在何处？匀强电场的方向如何？
三、选考题：共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
33.【选修3-3】 (15分)
(1)(6分)下列说法正确的是_______．
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．只有外界对物体做功才能增加物体的内能
C．功转变为热的实际宏观过程是可逆过程
D．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加
(2)(9分)某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接近山顶时他裸露在手腕上的
密闭防水手表的表盘玻璃突然爆裂了，而手表没有受到任何撞击，该手表出厂时给出的参数为：27 ℃时表内气体压强为1.0×105Pa(常温下的大气压强值)，当内、外压强差超过一定的临界值时表盘玻璃将爆裂．爆裂时登山运动员携带的温度计的读数是-21℃，爆裂前表内气体体积的变化可忽略不计(气体可视为理想气体，结果保留二位有效数字)．
①爆裂前一瞬间，表内气体的压强为多大；
②若爆裂时外界大气压是2.4×104Pa，请判断手表的表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆
裂？
34.【选修3-4】(15分)
(1)(6分)一列简谐横波沿x轴传播，如甲、乙两图分别为传播方向上相距3 m的两质点的
振动图象，如果波长大于1.5 m，则波的传播方向和速度大小可能为()
A．沿x轴正方向，30 m/s B．沿x轴负方向，15 m/s
C．沿x轴正方向，10 m/s D．沿x轴负方向，6 m/s
(2)(9分)如图所示，一束截面为圆形(半径R=1m)的平行紫光
垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面，经折射后在
屏幕S上形成一个圆形亮区。屏幕S至球心距离为，不
考虑光的干涉和衍射，试问
①若玻璃半球对紫色光的折射率为，请你求出圆形亮区的
半径。
②若将题干中紫光改为白光，在屏幕S上形成的圆形亮区
的边缘是什么颜色？(直接给出结果)
35.【选修3-5】(15分)
(1)(6分)下列说法正确的是
A．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型
B．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性
C．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
D．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说
E．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应
F．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动加速度增大
(2)(9分)质量为m的子弹以水平初速v0打入固定在光滑水平面上质量为M的砂箱之中，子
弹射入砂箱的深度为d。若砂箱可以自由滑动，则子弹陷入砂箱的深度为多少？
物理答案
14.D 15.B 16.D 17.ACD 18.BD 19.AC 20.BC 21.C 22. 1.193～1.197mm 11.50mm 23．（1）2.9～3.0（2分），0.9～1.0（2分）
（2）解：①如图1或2所示。②实物连线如图3或4所示。
③图1实验结果 图2实验结果
25.（18分）
(1)（6分）4.19×10－6
s (2)（5分）2m
(3)（7分）MN 应放在距y 轴22m 的位置上 竖直向下
[解析] (1)离子在磁场中做匀速圆周运动，在A 、C 两区域的运动轨迹是对称的，如图所示，设离子做圆周运动的半径为R ，圆周运动的周期为T ，由
牛顿第二定律得：qvB ＝m v 2
R
又T ＝
2πR
v
解得：R ＝mv qB
，T ＝
2πm
qB
将已知量代入得：R ＝2m …………2分
设θ为离子在区域A 中的运动轨迹所对应圆心角的一半，由几何关系可知离子在区域
A 中运动轨迹的圆心恰好在
B 点，
则：tan θ＝r R ＝
33
θ＝30°
…………2分
则离子通过磁场区域所用的时间为：
t ＝T
3
＝4.19×10－6s
……2分
(2)由对称性可知：离了从原点O 处水平射出磁场区域，由图可知侧移为
d ＝2r sin2θ＝2m …………5分
(3)欲使离子打到挡板MN 上时偏离最初入射方向的侧移为零，则离子在电场中运动时受到的电场力方向应向上，所以匀强电场的方向向下
离子在电场中做类平抛运动，加速度大小为：
a ＝Eq /m ＝5.0×1011m/s 2
…………2分
沿y 方向的位移为：
y ＝12
at 2＝d
…………2分
沿x 方向的位移为：x ＝vt …………2分
解得：x ＝22m
…………1分
所以MN 应放在距y 轴22m 的位置．
33.[选修3-3] （15分）
（1）D
（2）解：①由 …………3分
解得 …………3分
②向外爆裂 …………3分 34.[选修3-4] （15分） （1）（6分）A C
（2）（9分）解：①如图，紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S 上的点E ，E 点到亮区中心G 的距离r 就是所求最大半径。设紫光临界角为C ，由全反射的知识： （2分）
由几何知识可知:
…………4分
②紫光 …………3分 35.[选修3-5] （15分）
（1）（6分）A D E
（2）
…………2分
…………2分
…………2分
解得：…………3分
%%%%%%%€28661 6FF5 濵30000 7530 田21155 52A3 劣36251 8D9B 趛8+;332764 7FFC 翼26428 673C 朼25258 62AA 抪32679 7FA7 羧j24642 6042 恂