江苏省连云港市2021届高三物理上学期期中调研试题（Word版附答案）

江苏省连云港市2021届高三物理上学期期中调研试题（Word版附答案）

连云港市 2021 届高三年级第一学期期中调研考试 物理试题 注意：本试卷满分 100 分，考试时间 90 分钟。请将答案填写在答题卡上。 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共计 24 分。每小题只有一个选项符合题意。 1．如图所示，质量为 m 的物块 A 放于倾角 30°的固定斜面上，将光滑小球 B 轻放在物块 A 上，AB 能紧挨 着匀速下滑。已知物块 A 与斜面之间的动摩擦因数为 3 2 ，则小球 B 的质量为 A． 1 m2 B．m C．2m D．3m 2．如图所示为一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 0t  时刻的波形，P、Q 两个质点的平衡位置分别位于 3.5mx  和 6.5mx  处。 0.5st  时，质点 P 恰好第二次位于波峰位置。下列说法正确的是 A．这列波的周期为 0.5s B．这列波的传播速度为 6m/s C． 0.6st  时，质点 Q 将位于波峰位置 D．质点 Q 在 0~0.9s 内的路程为 18cm 3．如图所示，某同学在研究运动的合成时，左手推动刻度尺紧贴竖直黑板向上做初速度为零的匀加速运动， 同时右手沿刻度尺向右匀速移动笔尖画线，运动过程中刻度尺保持水平。关于笔尖的运动，下列说法正 确的是 A．笔尖做匀变速直线运动 B．笔尖的速度方向与水平方向的夹角逐渐变小 C．笔尖在任意两个连续相等时间内的位移相同 D．笔尖在任意两个相等时间内的速度变化量相同 4．如图所示为一定质量的氦气（可视为理想气体）状态变化的V T 图像。已知该氦气所含的氦分子总数 为 N，氦气的摩尔质量为 M，在状态 A 时的压强为 0P 。已知阿伏加德罗常数为 AN ，下列说法正确的是 A．氦气分子的质量为 M N ．B 状态时氦气的压强为 02P C．B→C 过程中氦气向外界放热 D．C 状态时氦气分子间的平均距离 03 A Vd N  5．2020 年 7 月 23 日，我国火星探测器“天问一号”首次在海南文昌航天发射场由长征五号运载火箭发射 升空，随后准确地进入预定地火转移轨道。如图所示为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图， 其中轨道 I、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆。探测器经轨道 I、Ⅱ、Ⅲ运动后在 Q 点登陆火星，O 点是轨道 I、 Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的 O、P、Q 三点与火星中心在同一直线上，O、Q 分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点 和近火星点。已知火星的半径为 R， 4OQ R ，轨道Ⅱ上经过 O 点的速度为 v ，关于探测器，下列说 法正确的是 A．沿轨道Ⅰ运动时，探测器与 P 点连线在相等时间内扫过的面积相等 B．沿轨道Ⅱ的运动周期小于沿轨道Ⅲ的运动周期 C．沿轨道Ⅲ运动时，经过 O 点的速度大于 v D．沿轨道Ⅲ运动时，经过 O 点的加速度等于 2 3 v R 6．小明沿竖直方向跳离地面，从开始下蹲到离开地面用时为 t，离地后小明重心升起的最大高度为 h。设小 明的质量为 m，忽略空气阻力，重力加速度为 g。下列说法正确的是 A．整个运动过程中，小明始终处于超重状态 B．t 时间内小明的机械能增加了 mgh C．t 时间内地面对小明的冲量为 2m gh D．t 时间内地面对小明的平均支持力为 2m gh mgt  7．如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于 4n  激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子。 其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极 K 上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙。下列 说法正确的是 A．阴极 K 的逸出功为 6.75eV B．氢原子跃迁时共发出 4 种频率的光 C．保持入射光不变，向右移动滑片 P，电流表示数一定变大 D．光电子最大初动能与入射光的频率成正比 8．如图所示，理想变压器匝数比 1 2: 2 :1n n  ，输入电压为 20 2 sin20 (V)u t 。当开关 S 闭合时，灯 泡 A、B、C 均能发光。则 S 断开时 A．交流电压表的示数为 10V B．理想变压器的输入功率变大 C．灯泡 A 变暗、灯泡 B 变亮 D．理想变压器的输入电压变大 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共计 16 分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分。 9．如图所示，阴极射线示波管的聚焦电场由电极 1A 、 2A 形成，实线为电场线，虚线为等势线， Z 轴为该 电场的中心轴线，P、Q、R 为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点，则 A．Q 点电势小于 R 点的电势 B．电场中 Q 点的电场强度小于 R 点的电场强度 C．电子在 P 点处电势能大于在 Q 点处电势能 D．电子从 P 至 R 的运动过程中，动能先减小后增加 10．图示为某次训练中排球运动的轨迹示意图，第一次将排球从 A 点水平击出，排球击中 D 点；第二次将 该排球从位于 A 点正下方且与 D 等高的 B 点斜向上击出，排球也能击中 D 点。C 为轨迹最高点，A、C 高度相同。不计空气阻力，两次运动过程中 A．排球在 A、C 两处速度相同 B．排球的先后飞行时间之比为 1：2 C．排球击中 D 点时重力的瞬时功率相等 D．排球击中 D 点时的速度相同 11．如图所示，两同学到游乐场乘坐“旋转秋千”，他们分别坐在用相同长度的轻质缆绳悬挂的座椅中，两 同学（含座椅）质量不同。不计空气阻力，当水平圆盘带着两人达到匀速转动时，下列说法正确的是 A．两同学运动的周期相同 B．质量大的同学运动的半径小 C．两同学运动的线速度大小相等 D．两同学运动的加速度大小相等 12．如图所示，一束电荷量相同的带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场和匀强电场 （左侧极板带正电，右侧极板带负电）组成的速度选择器，然后粒子通过平板 S 上的狭缝 P 进入另一 匀强偏转磁场，最终打在 1A 、 2A 上，下列说法正确的是 A．粒子带正电 B．速度选择器中磁场方向为垂直纸面向里 C．所有打在 1 2A A 上的粒子，在匀强偏转磁场中的运动时间都相同 D．粒子打在 1 2A A 上的位置越远，粒子的质量越大 三、非选择题：共计 60 分。请将解答填写在答题卡相应的位置。 13．（6 分）如图所示，甲是探究小车加速度与力关系的实验装置，长木板置于水平桌面上，一端系有砂桶 的细绳通过滑轮与固定的拉力传感器相连，拉力传感器可显示绳中拉力 F 的大小，改变砂桶中砂的质 量进行多次实验。 （1）下列操作或说法正确的是__________。 A．本实验需要测出砂和砂桶的总质量 B．先接通电源，再释放小车，同时记录拉力传感器的示数 C．本实验不需要平衡摩擦力 D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）实验中得到一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出。电源的频率为 50Hz，则小车的加速度大 小为__________ 2m/s 。 （3）以拉力传感器的示数 F 为横坐标，以加速度 a 为纵坐标，作出 a-F 图线，求出其斜率为 k，则小 车的质量为__________。 14．（8 分）某活动小组用铜片、锌片、橙汁制作水果电池，他们利用如图所示的电路测量水果电池的电动 势 E 和内阻 r。图中微安表内阻为500 ，量程 0 ~ 300 A ，电阻箱调节范围为 0 ~ 9999 。 （1）在虚线框中画出实验等效电路图。 （2）连接电路后，调节电阻箱 R 的阻值，记录电阻箱及微安表的读数，数据如下表（U 为电阻箱两端 的电压）。 /R  9076 8039 6957 5916 4934 3889 2909 / AI  93 103 115 131 151 180 220 /VU 0.835 0.820 0.800 0.775 0.745 0.700 0.640 请在坐标纸上作出本实验的U I 图像 （3）实验测得该橙汁电池的电动势 E  ______V，内阻 r  _______Ω。（结果均保留两位有效数字） 15．（8 分）某课外活动小组自制一枚质量为 2kg 的火箭，设火箭发射后始终在竖直方向上运动。火箭点火 后可认为从静止开始做匀加速直线运动，经过 5s 速度达到 40m/s 时燃料恰好用完，若不计空气阻力且 火箭视为质点，取 210m/sg  ，求： （1）火箭上升到离地面的最大高度； （2）火箭落回地面时的动能为多大。 16．（8 分）如图所示，匀强磁场中有一半径为 r 的圆形闭合金属线框，线框平面与磁场垂直。已知磁场的 磁感应强度为 0B ，线框匝数为 n，总电阻为 R。现将线框绕过圆心的 ab 轴转动，经过 t 时间转过90 。 求线框在上述过程中 （1）感应电动势平均值 E； （2）感应电流平均值 I； （3）通过导线横截面的电荷量 q。 17．（14 分）“质子疗法”可以进行某些肿瘤治疗，质子先被加速至较高的能量，然后经磁场引向轰击肿瘤， 杀 死 其 中 的 恶 性 细 胞 ， 如 图 所 示 。 若 质 子 由 静 止 被 加 速 长 度 为 4ml  的 匀 强 电 场 加 速 至 71.0 10v   m/s ，然后被圆形磁场引向后轰击恶性细胞。已知质子的质量为 271.67 10 kgm   - ，电 量为 1.60e  1910 C - ． （1）求匀强电场电场强度大小： （2）若质子正对直径 21.0 10 md   - 的圆形磁场圆心射入，被引向后的偏角为60 ，求该磁场的磁感 应强度大小； （3）若质子被引向后偏角为 90 ，且圆形磁场磁感应强度为10.44 T ，求该圆形磁场的最小直径为多 大。 18．（16 分）如图所示，竖直平面内有一光滑轨道 ABC，AB 是半径为 R 的四分之一圆弧轨道，水平轨道 BC 足够长，其上放有一前端固定轻弹簧的小物块 Q。一质量为 m 的小物块 P 自 A 处由静止释放，沿 AB 滑下后与 Q 相碰。已知重力加速度为 g，求： （1）若 Q 的质量也为 m，则弹簧被压缩的过程中最大弹性势能为多大； （2）若 Q 的质量为 2m，则 P 第一次反弹后，沿圆弧轨道达到的最大高度为多大； （3）若要使 P 与 Q 只发生一次碰撞，则物块 Q 的质量应满足什么条件。 物理试题参考答案 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分，每小题只有一个选项符合题意。 1．A 2．D 3．D 4．C 5．D 6．B 7．A 8．C 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题有多个选项符合题意，全部选对的得 4 分， 选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分。 9．AC 10．BC 11．ACD 12．AD 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。请将答案填写在答题纸上相应的位置。 13．（6 分） （1）B （2）1.47 （3） 2 k （每空 2 分） 14．（8 分） （1）参考下图（2 分） （2）参考下图（2 分） （3）0.97~0.98（2 分） 3 3~1.0 10 1.1 10  （2 分） 15．（8 分） 解：（1）对火箭，加速上升阶段 1 0 2 vh t （2 分） 减速上升阶段 2 22v gh （2 分） 1 2h h h  解得 180mh  （1 分） （2）火箭下落过程应用动能定理 kmgh E  （2 分） 根据题意并代入数据可知，全过程火箭动能变化为 3600J（1 分） （其它解法，结果正确也可得分） 16．（8 分） 解：（1）由法拉第电磁感应定律有 E tn   （1 分） 解得 2 0rB RE n t   （1 分） （2）由欧姆定律有 EI R  （1 分） 解得 2 0r R BI n t   （2 分） （3）通过导线横截面的电荷量 q I t  （1 分） 解得 2 0B rq n R  （2 分） （其它解法，结果正确也可得分） 17．（14 分） 解：（1）根据动能定理 2 1 1 2E ql mv （2 分） 解得 5 1 1.3 10 N/CE   （2 分） （2）如图，由数学知识 2tan30 d r   （2 分） 根据洛伦兹力提供向心力 2 2 vB qv m r  （2 分） 解得 2 12.1TB  （2 分） （3）根据洛伦兹力提供向心力 2 2 vB qv m r  （1 分） 解得 0.01mr  （1 分） 如图，根据数学知识圆形磁场直径 22 1.4 10 md r     （2 分） （其它解法，结果正确也可得分） 18．（16 分） 解：（1）P 从 A 滑到 B 重力势能转化为动能，P 的速度达到 1v 2 1 1 2mgR mv （1 分） 当 Q 与 P 速度相同时，弹簧的弹性势能最大，由系统动量守恒，碰撞后以共同速度 v共 向右运动。 1 2mv mv 共 （1 分） 2 2 1 1 1 22 2PE mv mv  共 （1 分） 解得： 1 2PE mgR （1 分） （2）P 与 Q 发生碰撞时系统动量守恒，且没有机械能损失。设向右为正方向，有： 1 1 22mv mv mv   （1 分） 2 2 2 1 1 2 1 1 1 22 2 2mv mv mv   （1 分） 解得： 1 1 23v gR   （负号表示Р向左运动）（1 分） 此后 P 冲上圆弧轨道，设 P 能达到的最大高度是 h， 2 2 1 1 1 1 1 2 2mv mgh m v mgh     （2 分） 将 1v 带入上式，解得： 1 9h R  （1 分） （3）P 滑到水平轨道以速度 1v 与静止的 Q 发生第一次碰撞，设向右为正方向，有： 1 2P Qmv mv m v   2 2 2 1 2 1 1 1 2 2 2p Qmv mv m v   （2 分） 解得： 1( )Q P Q m m vv m m    12 Q Q mvv m m    （2 分） 若不发生第二次碰撞的条件 P Qv v  ，即 2Qm m m  ，（1 分） 可得： 3Qm m （1 分） （其它解法，结果正确也可得分）