江西省南昌市第二中学2021届高三物理上学期第四次考试试题（Word版附答案）

江西省南昌市第二中学2021届高三物理上学期第四次考试试题（Word版附答案）

南昌二中2021届上学期高三第四次考试物理试卷命题人：审题人：(时间：100分钟满分：110分)一．选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分．其中1-7题，在给出的四个选项中，只有一个选项是正确的；8-12题有多个选项是正确的，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分．）1．如图所示，光滑斜面AE被分成四个长度相等的部分即，一物体从A点静止释放，下列结论错误的是（　　）A．物体到达各点的速率vB：vC：vD：vE=B．物体到达各点所经历的时间tE=2tB=C．物体从A运动到E的全过程平均速度=vBD．物体通过每一部分时，其速度增量vB-vA=vC-vB=vD-vC=vE-vD2．如图所示，质量为m的小球在细线A和轻弹簧B的共同作用下保持静止，其中细线A水平，左端固定于竖直墙壁，轻弹簧B上端固定于天花板，轴线与竖直方向的夹角为60°，已知轻弹簧B的劲度系数为k，重力加速度为g，则（　　）A．细线A中拉力的大小为mgB．轻弹簧B中拉力的大小为mgC．轻弹簧B的伸长量为D．突然剪断弹簧B的瞬间，小球的加速度a大小为3．如图所示，质量均为m的滑块A、B、C置于水平地面上，中间用劲度系数分别为k1、k2的轻弹簧a，b连接，在施加在滑块C上的水平恒力F作用下，一起无相对运动地向右加速运动。已知滑块与地面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g。在滑块运动过程中，下列说法正确的是（　　）A．滑块A比滑块C受到的合力小B．两弹簧a、b的弹力之比C．两弹簧a、b的伸长量之比D．若弹簧a突然断裂，在断裂瞬间，滑块A比滑块B的加速度小4．如图所示，“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边等高平 台上。棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线，经最高点时速度为v0，此时离平台的高度为h。棋子质量为m，空气阻力不计，重力加速度为g。则此跳跃过程（）A．所用时间B．水平位移大小C．初速度的竖直分量大小为D．初速度大小为5．如图所示，绕地球做匀速圆周运动的卫星的角速度为，对地球的张角为弧度，万有引力常量为。则下列说法正确的是（　　）A．卫星的运动属于匀变速曲线运动B．张角越小的卫星，其角速度越大C．根据已知量可以求地球质量D．根据已知量可求地球的平均密度6．阿凡达同学在测量电阻实验时，按图所示连接好实验电路。闭合开关后发现：电流表示数很小、电压表示数接近于电源电压，移动滑动变阻器滑片时两电表示数几乎不变化，电表及其量程的选择均无问题。请你分析造成上述结果的原因可能是（　）A．电流表断路B．滑动变阻器滑片接触不良C．开关接触部位由于氧化，使得接触电阻太大D．待测电阻和接线柱接触位置由于氧化，使得接触电阻很大7．有一金属棒ab，质量为m，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为L，其平面与水平面的夹角为θ，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属棒与轨道的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，回路中电源电动势为E，内阻不计（假设金属棒与轨道间动摩擦因数为μ），则下列说法正确的是（　　）A．若R＞，导体棒不可能静止B．若R＜，导体棒不可能静止C．若导体棒静止，则静摩擦力的方向一定沿轨道平面向上D．若导体棒静止，则静摩擦力的方向可能水平向右8．如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2，两杆分离 不接触，且两杆间的距离忽略不计．两个小球a、b（视为质点）质量均为m，a球套在竖直杆L1上，b杆套在水平杆L2上，a、b通过铰链用长度为的刚性轻杆连接，将a球从图示位置由静止释放(轻杆与L2杆夹角为45°)，不计一切摩擦，已知重力加速度为g．在此后的运动过程中，下列说法中正确的是（）A．a球和b球所组成的系统机械能守恒B.轻杆可以同时对两球做正功C．b球的最大速度为D．a球的最大速度为9．如图，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（）A．电压表读数减小B．小球的电势能减小C．小球即将向上运动D．若电压表、电流表的示数变化量分别为和，则10．两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路进行实验，电压表及电流表均可视为理想电表，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一位同学记录电流表A和电压表V1的测量数据，另一位同学记录电流表A和电压表V2的测量数据。两位同学根据记录的数据描绘出如图(b)所示的两条U—I图线。则图像中两图线的交点表示的物理意义是()A．滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端B．电源的输出功率最大C．定值电阻R0消耗的功率为0.5WD．电源的效率为60%11．如图所示是简化的多用电表的电路图．转换开关S 与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3＜R4，下面是几位同学对这一问题的议论，请你判断下列说法正确的是(　　)A．S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较小B．使用多用电表欧姆档测二极管反向电阻时，应将红表笔与二极管正极相连C．S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，若R1出现断路故障，电压表的量程会减小D．S与5连接时，多用电表就成了欧姆表，若电池用旧了会因电动势减小而使测量值偏大12．如图甲所示，倾角为37°的足够长的传送带以恒定速率运行，将一质量m=1kg的小物体以某一沿传送带方向的初速度放上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则下列说法正确的是（）A．传送带逆时针转动，速度大小为4m/sB．物体与传送带间的动摩擦因数为0.875C．0~8s内因摩擦产生的热量为126JD．0~8s内因放上物体，传送带电动机多消耗的电能为216J二．实验题（本题共2小题，每空2分，共18分）13．某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.32A）；电压表V（量程3V，内阻3kΩ）；电流表A（量程0.5A，内阻0.5Ω）；固定电阻R0（阻值1000Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0Ω）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干．（1）实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图． （2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示．（3）用另一电源E0（电动势4V，内阻1.00Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为_____W.（结果保留2位小数）（4）某同学进行如下测量:用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为L=______mm；（5）用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径D=___________mm；14．小明同学设计了如图1所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值．实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电流表A（量程为0.6A，内阻较小），电阻箱R（0﹣99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．（1）先测电阻R1的阻值．闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱R，读出其示数r1和对应的电流表示数I，将S2切换到b，调节电阻箱R，使电流表示数仍为I，读出此时电阻箱的示数r2，则电阻R1的表达式为R1=______．（2）小明同学已经测得电阻R1=2.0Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值．他的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据，绘出了如图2所示的1/I﹣R图线，则电源电动势E=______V，电阻R2=_______Ω．（保留两位有效数字）（3）用此方法测得的电动势的测量值__________真实值；R2的测量值_________真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）三．计算题(共5小题，4+6+10+12+12=44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值计算的题目，答案中应明确写出数值和单位)15.如图所示，一根质量为m、长为L的细铜棒用两根等长的相同材质的细线水平地悬吊在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，不计空气阻力，请回答以下为题。 （1）通电后，当细线的张力为不通电时的时，棒中电流的大小和方向．（2）如果电流大小不变，将磁场方向变为竖直向上，铜棒平衡后，则每根细线上张力的大小．16.如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm．电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω．闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间．若小球带电量为q=1×10-2C，质量为m=2×10-2kg，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？（取g=10m/s2）17．如图所示为四旋翼无人机，它是能够垂直起降，能以多种姿态飞行(如悬停、前飞、侧飞和倒飞等)的小型遥控飞行器，目前得到越来越广泛的应用．若一架质量m＝2kg的无人机，运动过程中所受空气阻力大小恒为f＝4N，g取10m/s2． (1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，若在t＝5s时离地面的高度h＝75m，求无人机动力系统所能提供的最大升力F；(2)若无人机悬停时距离地面的高度h′＝50m，在无人机突然失去升力后的坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上的最大升力F′＝32N．为保证无人机安全着地，求无人机从开始坠落到恢复升力的最长时间t1．18．在光滑的水平面上有一质量M=2kg的木板A，其上表面Q处的左侧粗糙，右侧光滑，且PQ间距离L=2m，如图所示；木板A右端挡板上固定一根轻质弹簧，在靠近木板左端的P处有一大小忽略不计质量m=2kg的滑块B。某时刻木板A以vA=1m/s的速度向左滑行，同时滑块B以vB=5m/s的速度向右滑行，当滑块B与P处相距时，二者刚好处于相对静止状态。若在二者共同运动方向的前方有一障碍物，木板A与它相碰后仍以原速率反弹（碰后立即撤出该障碍物），求：（g取10m/s2）(1)B与A的粗糙面之间的动摩擦因数μ；(2)滑块B最终停在木板A上的位置。 19．如图甲所示，真空中的电极被连续不断均匀地发出电子（设电子的初速度为零），经加速电场加速，由小孔穿出，沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板、间的中线射入偏转电场，、两板距离为、、板长为，两板间加周期性变化的电场，如图乙所示，周期为，加速电压为，其中为电子质量、为电子电量，为、板长，为偏转电场的周期，不计电子的重力，不计电子间的相互作用力，且所有电子都能离开偏转电场，求：(1)电子从加速电场飞出后的水平速度大小？(2)时刻射入偏转电场的电子离开偏转电场时距、间中线的距离；(3)在足够长的时间内从中线上方离开偏转电场的电子占离开偏转电场电子总数的百分比。 高三第四次考试物理参考答案一．选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分．其中1-7题，在给出的四个选项中，只有一个选项是正确的；8-12题有多个选项是正确的，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分．）123456789101112DCDBDDBACADBCBCDBCD二．实验题（本题共2小题，每空2分，共18分）13．0.3950.15mm4.700mm14．r1-r2，1.5，1.0，等于，大于三．计算题(共5小题，4+6+10+12+12=44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值计算的题目，答案中应明确写出数值和单位)15．（1）由M指向N（2）（1）当导线不通电时，导体受重力和细线的拉力T作用，根据平衡条件有：解得：当导线通电后，为使细线的拉力为不通电时的时，则说明导线所受安培力的方向向上，根据左手定则可知，导线电流方向为M指向N根据平衡条件有：又联立解得：（2）如果电流大小不变，将磁场方向变为竖直向上，铜棒向上偏转了角时处于平衡状态，其受力分析如图所示（电流从M向N看，则垂直纸面向里）： 根据正交分解有：其中安培力：联立解得：则每根细绳张力：16．8Ω；23W小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零，设两板间电压为UAB由动能定理得解得：UAB=8V则滑动变阻器两端电压：U滑=UAB=8V，设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得：滑动变阻器接入电路的电阻：电源的输出功率：17.答案(1)36N(2)2.5s(1)设无人机上升时加速度大小为a，由匀变速直线运动规律得h＝at2无人机上升时受到重力、空气阻力和升力F的共同作用，由牛顿第二定律得F－mg－f＝ma联立解得F＝36N．(2)设无人机恢复升力后向下做减速运动时的加速度大小为a2，由牛顿第二定律得F′－mg＋f＝ma2解得a2＝8m/s2设无人机恢复升力时速度为vm，则有＋＝h′，vm＝a1t1解得t1＝2.5s．18.【答案】(1)0.6；(2)在Q点左侧处(1)设A、B共同速度为v，定水平向右为正方向，由动量守恒定律得mvB-MvA=(M+m）v解得v=2m/s对A、B组成的系统，由能量守恒MvA2+mvB2−（M+m）v2＝μmgL③代入数据得μ=0.6(2)木板A与障碍物发生碰撞后以原速率反弹，假设B向右滑行并与弹簧发生相互作用，当A、B再次处于相对静止状态时，两者的共同速度为u，在此过程中，A、B和弹簧组成的系统动 量守恒、能量守恒。由动量守恒定律得mv-Mv=(M+m）u解得u=0设B相对A的路程为s，由能量守恒得代入数据得由于，所以B滑过Q点并与弹簧相互作用，然后相对A向左滑动到Q点左边，停止时离Q点距离为19.【答案】(1)；(2)；(3)(1)加速电场加速。由动能定理得解得(2)电子在偏转电场里水平方向匀速运动，水平方向有所以运动时间则时刻射入偏转电场的电子，在竖直方向匀加速运动，竖直方向有(3)由上问可知电子在电场中的运动时间均为，设电子在时加速度大小为，时加速度大小为，由牛顿第二定律得：，在时间内，设时刻射入电场中的电子偏转位移刚好为，则：解得在时间内，时间内射入电场中的电子均可从中垂线上方飞出。这段时间内，设能够从中垂线上方飞出粒子的时间间隔为，时刻射入的电子刚好偏转位移为，则有 解得所以所以从中线上方离开偏转电场的电子占离开偏转电场电子总数的百分比