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- 2021-04-27 发布
物理试卷
试卷说明： 1.命题范围：人教版高中物理必修 3 人教版高中物理选择性必修 1
2.本试卷考试时间为 90 分钟，满分为 100 分。
第Ⅰ卷（客观题部分，共 52 分）
一 、单项选择题（本题共 8 小题。每小题 4 分，共 32 分。在每小题给出的四个选项
中只有一个选项正确。选对的得 4 分，选错或不答的得 0 分）
1.如图所示，O 是半径为 R 的正六边形外接圆的圆心，在正六边形的一个顶点放置一带电荷
量为＋q 的点电荷，其余顶点分别放置带电荷量均为-q 的点电荷。则圆心 O 处的场强大小
为( )
A.kq
R2 B.2kq
R2
C.3kq
R2 D．0
2.如图为一匀强电场，某带电粒子从 A 点运动到 B 点.在这一运动过程中克服重力做的功为
2.0 J,电场力做的功为 1.5 J.则下列说法正确的是（ ）
A.粒子带负电
B.粒子在 A 点的电势能比在 B 点少 1.5 J
C.粒子在 A 点的动能比在 B 点少 0.5 J
D.粒子在 A 点的机械能比在 B 点少 1.5 J.
3.如图所示是一个平行板电容器，其电容为 C，带电荷量为 Q，两板距离 d ,上极板带正电.
现将一个正的试探电荷 q 由两极板间的 A 点移动到 B 点，A、B 两点间的距离为 s，连线 AB
与极板间的夹角为 30°，则电场力对试探电荷 q 所做的功等于（ ）
A．
Qd
qCs B．
Cd
qQs C．
Cd
qQs
2
D．
Qd
qCs
2
4.两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的 2 倍，把另一根对折后
并联起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相等时间内通过它们的电荷量之比为
( )
A．1∶4 B．1∶8
C．1∶16 D．16∶1
5.如图所示 1L 灯与 2L 灯的电阻相同，当滑动变阻器 R 的滑片 P 向上滑动时，两灯亮度变化
情况是( )
A. 1L 灯变亮， 2L 灯变亮 B. 1L 灯变暗， 2L 灯变亮
C. 1L 灯变暗， 2L 灯变暗 D. 1L 灯变亮， 2L 灯变暗
6.如图所示，矩形线框 abcd 放置在水平面内，匀强磁场方向与水平方向成α角，已知 sin α
＝4
5
，线框面积为 S，磁感应强度为 B，则通过线框的磁通量大小为( )
A．BS B.4
5BS C.3
5BS D.3
4B
7.如图所示,一有限范围的匀强磁场,宽为 d.一个边长为 L 的正方形导线框以速度 v 匀速地通
过磁场区.若 d>l,则在穿过磁场区域过程线框中不产生感应电流的时间就等于( )
A．
v
d B．
v
l C．
v
ld D．
v
2ld
8．如图所示，a、b 两种单色光沿不同方向射向玻璃三棱镜，经三棱镜折射后沿同一方向射
出，下列说法中正确的是（ ）
A．在玻璃中，a 光传播速度较大
B．若 a 为绿光，则 b 可能为黄光
C．光从玻璃射向空气时， a 光发生全反射的临界角较小
D．在玻璃中，b 光波长较长
二 、多项选择题（本题共 4 小题。每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有
多个选项正确，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分。）
9．如图所示，一直流电动机与阻值 R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源的电动势 E＝30 V，
内阻 r＝1 Ω，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端电压 U＝10 V，已知电动机线圈的
电阻 RM＝1 Ω，则下列说法正确的是( )
A．通过电动机的电流为 10 A B．电动机的输入功率为 20 W
C．电源的输出功率为 4 W D．电动机的输出功率为 16 W
10.如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板 a、b 与电池相连，在距离两板等距的 M 点
有一个带电液滴处于静止状态．若将 a 板向下平移一小段距离，但仍在 M 点上方，稳定后，
下列说法中正确的是( )
A．液滴将向下加速运动
B．M 点电势升高，液滴在 M 点的电势能将减小
C．M 点的电场强度变小了
D．在 a 板移动前后两种情况下，若将液滴从 a 板移到 b 板，电场力做功相 同
11.图甲为一列简谐波在某一时刻的波形图，Q、P 是波上的质点，图乙为质点 P 以此时刻为
计时起点的振动图象，从该时刻起，下列说法中正确的是( )．
A．经过 0.05 s 时，质点 Q 的加速度大于质点 P 的加速度
B．经过 0.05 s 时，质点 Q 的加速度小于质点 P 的加速度
C．经过 0.1 s 时，质点 Q 的运动方向沿 y 轴负方向
D．经过 0.1 s 时，质点 Q 的运动方向沿 y 轴正方向
12.如图所示，A、B 两物体质量之比 mA∶mB＝3∶2，原来静止在平板小车 C 上．A、B 间有
一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则下列说法中正确的是( )
A．若 A、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B 组成的系统动量守恒
B．若 A、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C 组成的系统动量守恒
C．若 A、B 所受的摩擦力大小相等，A、B 组成的系统动量守恒
D．若 A、B 所受的摩擦力大小相等，A、B、C 组成的系统动量守恒
第Ⅱ卷（主观题部分 共 48 分）
三、填空题（本题共 2 小题，每空 4 分，共 20 分.把答案填写在答题纸对应题目的横线上.）
13.小孙同学用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如左下图所示，则该金属
丝的直径d= mm．小燕同学用游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如右下图
所示，则该工件的长度L= mm．
14.如图所示,小姿同学用“碰撞实验器”验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分
碰撞前后的动量关系。
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量 (填选项
前的符号),间接地解决这个问题。
A.小球开始释放时高度h B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程
(2)上图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让入射球m1 多次从斜轨上S位
置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP。然后,把被碰小球m2 静置于轨道
的水平部分,再将入射球m1 从斜轨上S位置静止释放,与小球m2 相碰,并多次重复。 接下来
要完成的必要步骤是 。(填选项前的符号) （全部选对的得 4 分，每选对一
个步骤得 1 分，有选错或不答的得 0 分。）
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1 开始释放时高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2 相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM,ON
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为 (用(2)中测量的量表示)。
四、解答题（本题共 3 个小题，共 28 分．解答应写出必要的文字说明、原始方程和重要的
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．）
15. (8 分) 如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为 L、电场强度为 E 的匀强电场，在
与右侧虚线相距也为 L 处有一与电场平行的屏．现有一电荷量为＋q、质量为 m 的带电粒子
(重力不计)，以垂直于电场线方向的初速度 v0 射入电场中，v0 方向的延长线与屏的交点为 O.
试求：
(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间；
(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值 tan α；
(3)粒子打到屏上的点 P 到 O 点的距离 x.
16. （10 分）一列简谐横波在 x 轴上传播，在 t1=0 和 t2=0.5s 两时刻的波形分别如图中的实
线和虚线所示，求：
(1)若周期大于 t2－t1，波速多大?
(2)若周期小于 t2－t1，则波速又是多少?
(3)若波速为 92m/s，求波的传播方向。
17.（10 分）如图所示，粗糙的水平面平滑连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，其半径
R=0.1m，半圆形轨道的底端放置一个质量为 m=0.1 kg 的小球 B，水平面上有一个质量为
M=0.3 kg 的小球 A 以初速度 v0=4.0m/s 开始向着小球 B 滑动，经过时间 t=0.80s 与 B 发生弹
性碰撞。设两小球均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知小球 A 与桌面间的动摩
擦因数μ=0.25，求：
(1)两小球碰前 A 的速度；
(2)小球 B 运动到最高点 C 时对轨道的压力
(3)确定小球 A 所停的位置距圆轨道最低点的距离
【参考答案】
一．单项选择题：本试题共 8 小题，每小题 4 分，满分 32 分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B D C C A B C A
二．多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，满分 20 分。有漏选的得 3 分
有错选的或不做答的得 0 分
题号 9 10 11 12
答案 BD BD BC BCD
三．填空题：本题共 2 小题，每空 4 分，共 20 分。
13、 (1) 3.204--3.206 50.15
14 (1) __C __ ( 2)__A D E__ (3)__m1OP=m1OM+m2ON___
15（8 分））
(1)根据题意，粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，所以粒子从射入到打到屏上
所用的时间 t＝2L
v0
. ————————（2 分）
(2)设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为 vy，根据牛顿第二定律，粒子在电场中的
加速度为：a＝Eq
m
，—————— （1 分）
所以 vy＝aL
v0
＝qEL
mv0
，—————— （1 分）
所以粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值为
tan α＝vy
v0
＝qEL
mv20
.——————（1 分）
(3) 设粒子在电场中的偏转距离为 y，则 y＝1
2a
L
v0 2＝1
2
qEL2
mv20
——————（1 分）
又 x＝y＋Ltan α，————（1 分）
解得：x＝3qEL2
2mv20
———— （1 分）
16（10 分））
(1)若波向右传播，Δx1＝2 mΔt＝t2－t1＝0.5 s，则 v1＝Δx1
Δt
＝4 m/s— （2 分）
若波向左传播，Δx2＝6 m，Δt＝t2－t1＝0.5 s，则 v2＝Δx2
Δt
＝12 m/s.——（2 分）
(2)若波向右传播，Δx3＝(2＋8n)m(n＝1，2，3，…)，Δt＝t2－t1＝0.5 s，
则 v3＝Δx3
Δt
＝(4＋16n) m/s(n＝1，2，3，…)；—————————— （2 分）
若波向左传播，Δx4＝(6＋8n) m(n＝1，2，3，…)，Δt＝t2－t1＝0.5 s
则 v4＝Δx4
Δt
＝(12＋16n) m/s(n＝1，2，3，…)．—————————— （2 分）
(3)当波速为 92 m/s 时，波向前传播的距离为Δx＝vt＝46 m＝ 5＋3
4 λ，由(2)题答案可知波向
左传播．——————————————————————————（2 分）
17（10 分）
（1）碰前对 A 由动量定理有： ————————（1 分）
解得：vA=2 m/s（也可以用牛顿运动定律） ———————————— （1 分）
（2）对 A、B：碰撞前后动量守恒： —————（1 分）
碰撞前后动能保持不变： ———————— （1 分）
由以上各式解得： m/s vB=3 m/s —————————— （ 1 分）
又因为 B 球在轨道上机械能守恒： ——（1 分）
解得： m/s ———————————————————— （1 分）
在最高点 C 对小球 B 有： 解得：FN=4 N --------- （1 分）
由牛顿第三定律知：小球对轨道的压力的大小为 4N，方向竖直向上。
（3）对 A 沿圆轨道运动时： 因此 A 沿圆轨道运动到最高点后又原路返回
到最低点，此时 A 的速度大小为 1m/s。
由动能定理得： ————（1 分) 解得： —— （1 分）