江西省赣西五校2021届高三上学期联考物理试题 Word版含答案

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宜春中学、高安二中、上高二中、樟树中学、丰城中学 ‎2021届五校联者物理试卷 本试卷总分值为 100 分，考试时长： 100 分钟 考试范围：高考范围 一、选择题(每题4分，共计48分，第1-7题为单选，第8-12题为多选，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)‎ ‎1、从宏观角度看，导体两端有电压，导体中就形成电流；从微观角度看，若导体内没有电场，自由电子就不会定向移动。现对电路中一段金属直导线进行分析：设该导线电阻率为，导线内场强为E，单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e，自由电子定向移动速率为v。现将导线中电流与导线横截面积的比值定义为电流密度，其大小用j表示。则下列表达式正确的是 A. B. C. D.‎ ‎2、已知一质点做变加速直线运动，初速度为10m/s；其加速度随位移线性减小的关系满足条件a=8-2x，当位移为3m时质点瞬时速度更接近 A.11.4m/s B.11.5m/s C.11.6m/s D.11.7m/s ‎3、如图，从高H处的A点先后平抛两个小球1和2，球1刚好直接越过竖直挡板MN落到水平地面上B点，球2则与地面碰撞两次后，刚好越过竖直挡板MN，也落在B点。设球2每次与水平面碰撞都是弹性碰撞，空气阻力忽略不计，则竖直挡板MN的高度h是 A. B. C. D.‎ ‎4、如图，光滑圆弧槽面末端切线水平，并静置一质量为M2的小球Q另一质量为M的小球P从槽面上某点静止释放，沿槽面滑至槽口处与Q球正碰，设碰攮过程无能量损失，两球落地点到O点水平距离之比为1：3，则P、Q两球质量比不可能是 A.3：1 B.3：5 C.2：3 D.1：7‎ ‎5、如图所示电路，电阻a、b、c、d的阻值均为r，其它电阻不计，理想变压器原、副线團匝数比n1：n2=2：1，M、N间输入的正弦式交流电电压有效值为U，则电阻a中电流有效值大小为 A. B. C. D.‎ ‎6.如图所示，空间直角坐标系的xOz平面是光滑水平面，空间中有沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有两块平行的薄金属板，彼此闻距为d，构成一个电容为C的电容器，电容器的下极板放在xOz平面上；在两板之间焊接一根垂直于两板的电阻不计的金属杆MN，已知两板和杆MN的总质量为m，若对杆MN施加一个沿x轴正方向的恒力F，两金属板和杆开始运动后，则 A.金属杆MN中存在沿N到到M方向的感应电流 B.两金属板间的电压始终保持不变 C.两金属板和杆做加速度大小为的匀加速直线运动 D.单位时间内电容器增加的电荷量为 ‎7、如图所示，A、B、C三个惜电小球质量均为m，A、B分别穿在同一竖直线上的两根绝缘细杆上，上方细杆粗糙，下方细杆光滑。已知A、B带电量大小均为q0，且A带正电，当系统处于静止状态时，AB和AC间距相等，A、C间绝缘细线与竖直细杆成60°角，细线伸直且恰无拉力。已知静电力常量为k，重力加速度为g，则 A.C小球带电量大小为 B.A.C间的绝缘细线长为 C.A小球受到细杆的摩擦力大小为2mg D.若保持B小球位不变，缓慢增加B的带电量，使A、C两球处于同一水平线，则此时A、C间的绝缘细线拉力大小为0‎ ‎8、下列说法正确的是 A.氘核由一个质子和一个中子组成，；但氘核的质量小于单个的质子和中子的质量之和 B.光波是一种概率波，光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的，这是光子自身的固有性质 C.对粒子散射实验的数据进行分析，可以估测核半径 D.光电效应中光电流的饱和值与照射光的频率和强度均有关 ‎9、一质量为m的飞机在水平跑道上准备起飞，受到竖直向上的机翼升力，大小与飞机运动的速率平方成正比，记为；所受空气阻力也与速率平方成正比，记为。假设轮胎和地面之间的阻力是正压力的倍(<0.25)，若飞机在跑道上加速滑行时发动机推力恒为其自身重力的0.25倍。在飞机起飞前，下列说法正确的悬 A.飞机一共受5个力的作用 B.飞机可能做匀加速直线运动 C.飞机的加速度可能随速度的增大而增大 D.若飞机做匀加速运动，则水平跑道长度必领大于 ‎10.我国正在建设北斗卫垦导航系统，根据系统建设总体规划，计划2018年，面向“一带一路”沿线及周边国家提供基本服务，2020年前后，完成35颗卫星发射组网，为全球用户提供服务。2018年1月12日7时18分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运就火箭，以“一箭双星”方式成功发射第26、27颗北斗导航卫星，将与前25颗卫星联网运行其中在赤道上空有2颗北斗卫星A、B绕地球做同方向的匀速圆周运动，其轨道半径分别为地球半径的和。且卫星B的运动周期为T。某时刻2颗卫星与地心在同一直线上，如突然所示，则下列说法正确的是 A.卫星A、B的周期之比为是 B.卫星A、B的加速度之比为 C.再经时间，两颗卫星之间可以直接通信 D.为了使赤道上任一点任一时刻均能接收到卫星B所在轨道的卫星的信号，该轨道至少需要4颗卫星 ‎11.如图所示，已知物快与三块材料不同的地毯间的动摩擦因素分别为μ、2μ和3μ，三块材料不同的地毯长度均为L，并排铺在水平地面上，该物块以一定的初速度从a点滑上第一块地毯，则物块恰好滑到第三块地毯末端d点停下，物块在运动中地毯保持静止。若让物块从d点以相同的初速度水平向左滑上地毯直至停止运动，下列说法正确的是 A.两个过程中物块与地毯摩擦产生热相同 B.两次物块通过c点的速度大小相等 C.两个过程中物块所受摩擦力冲量相同 D.第二次物块向左运动至停止所用时间比第一次更长 ‎12如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨MAC、NBD水平放置，MA、NB间距L=0.4m，AC、BD的延长线相交于点E且AE=BE，E点到AB的距离d=6m，M、N两端与阻值R=2Ω的电阻相连，虚线右侧存在方向与导轨平面垂直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T，一根长度也为L=0.4m、质量为m=0.6kg电阻不计的金属棒，在外力作用下从AB处以初速度=2m/s沿导轨水平向右运动，棒与导轨接触良好，运动过程中电阻R上消耗的电功率不变。则 A.电路中的电流I=0.4A.‎ B.金属棒向右运动过程中克服安培力做的功W=0.72J C.金属棒向右运动过程中外力做功的平均功率P=5.32W D.金属棒向右运动过程中在电阻中流过的电Q=0.45C 二、实验题(共计10分)‎ ‎13.小斌做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图所示，悬挂在O点的单摆由长为l的细线和直径为d的小球A组成，小球A与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B发生对心碰撞，碰后小球A继续向右摆动，小球B做平抛运动。‎ ‎(1)小斌用游标卡尺测小球A直径如图所示，则d=_________mm。又测得了小球A质量m1，细线长度l，碰撞前小球A拉起的角度和碰撞后小球B做平抛运动的水平位移x、竖直下落高度h，重力加速度为g，为完成实验，还需要测的物理量有___________。‎ A.小球B的质量m B.A与B碰前的运动时间t C.碰后小球A摆动的最大角度 ‎(2)如果满足等式______________________________________________(用实验测得的物理符号表示)，我们就以为在碰撞中系统的动量是守恒的。‎ ‎14、国标(GB/T)规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω·m，某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：‎ 电源(电动势的为3V，内阻可忽略)；‎ 理想电压表V1(量程为3V)；‎ 理想电压表V2(量程为3V)；‎ 定值电阻R1(阻值4kΩ)；‎ 定值电阻R2(限值2kΩ)；‎ 电阻箱R(最大限值9999Ω)；‎ 单刀双掷开关S，导线若干；‎ 游标卡尺，刻度尺 实验步骤如下：‎ A.用游标卡尺测坡璃管的内径d=30.0mm；‎ B.向坡璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；‎ C.把S拨到1位置，记录电压表V1示数；‎ D.把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V示数相同，记录电阻箱的阻值R；‎ E.改变坡璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；‎ F.断开S，整理好器材。‎ ‎(1)坡璃簪内水柱的电阻值R的表达式为：R=_____________(用R1、R2、R表示)：‎ ‎(2)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的关系图象。则自来水的电阻率=_____________Ω·m(保留两位有效数字)；‎ ‎(3)本实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测结果将__________(填“偏大”“不变”或“偏小”)。‎ 三、计算题(共计32分，解答应写出必要的文字说明、方程式和要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎15.(8分)如图，AOB是游乐场中滑道模型，它位于竖直平面内，由两个半径都是R的1/4圆周连接而成，它们的圆心O1，O2与它两圆弧得到连接点O在同一竖直线上，O2B沿水池的水面，一小滑块可由弧AO的任意点从静止开始下滑。‎ ‎(1)若小滑块从开始下滑到脱离滑道过程中，在两个圆弧上滑过的弧长相等，则小滑块开始下滑时应在AO何处?(用该处到O1的连线与竖直线夹角表示)‎ ‎(2)凡能在O点脱离滑道的小滑块，其落水点到O2的距离范围?‎ ‎16.(12分)阿尔法磁谱仪(简称AMS)是美籍华裔物理学家丁肇中构思，由中国参与建造的探测反物质和暗物质的仪器。其工作原理可简化为如图乙所示：在xoy平面内，以M0，-R)为圆心、R为半径的圆 形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在y>0的区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，两区域磁场的磁感应强度大小相等。在第一象限有与x轴成45°角倾斜放置的接收器与x、y轴交于Q、P两点，且02间距为(+1)R。在圆形磁场区城左侧-2R≤y≤0的区域内，均匀分布布质量为m、电荷量为e的一族质子，所有质子均以速度v沿x轴正向射入圆形磁场区域，其中正对M点射入的质子经偏转后从口点进入x轴上方的磁场。不计质子的重力，不考虑质子间的相互作用。求：‎ ‎(1)磁感应强度B的大小；‎ ‎(2)正对M点射入的质子，射入磁场后经多长时间到达接收器PQ；‎ ‎(3)接收器PQ被质子打中的区域的长度。‎ ‎17.(12分)如图所示为某实验装置示意图，A、B、O在同一竖直线上，一根轻质弹性绳一端固定在天花板上A点，另一端绕过B处的定滑轮后系在一个质量为m=0.8kg的小物体上，小的体置于地面上O处时，弹性绳中弹力为mg，将小物体向右推到Ol点，OO1距离为x1=03m，小物体由静止释放，并水平向左滑行，当小物体经过O点时与弹性绳脱离，之后恰能运动至M处，OM距离为s=0.075m，已知弹性绳原长等于AB距离，且始终不超过弹性限度，弹性势能为，为形变量大小，小物体与地面的动摩擦因教为μ=0.5，g=10m/s2。求：‎ ‎(1)小物体运动到O位置时的速度大小v；‎ ‎(2)弹性绳的劲度系数k；‎ ‎(3)小物体的向左最大速度vm。‎ 四、选修题(两个中选择其中一个作答即可，每题10分)‎ ‎18.(10分)如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S=100cm2。活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B，A、B的质均为m=62.5kg，物块与平台间的动摩撩因数μ=0.8。两物块间距为d=10cm，开始时活塞距缸底L1=10cm，缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105Pa，温度t=27℃。现对汽缸内的气体缓慢加热，(g=10m/s2)。求：‎ ‎①物块A开始移动时，汽缸内的温度；‎ ‎②物块B开始移动时，汽缸内的温度。‎ ‎19.(10分)如图所示，ab是两条相距为L不同颜色的平行光线，沿与坡璃砖上表面成30°角入射，已知玻璃砖对单色光a的折射率为，玻璃砖的厚度为h，不考虑折射光线在玻璃砖下表面的反射，光在真空中的速度为c。‎ ‎①求单色光a在坡璃中的传播时间；‎ ‎②当玻璃砖厚度h与两光线距离L蹒足时，玻璃砖下面只有一条光线，求单色光b在上表面的折射角。‎ 宜春中学、高安二中、上高二中、樟树中学、丰城中学 ‎2021届五校联考物理试卷答案 一、选择题(每题4分，共计48分，1-7为单选，8-12为多选)‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 D A B C B D D ACD BC BD ABD AD 二、实验题(共计10分)‎ ‎13.(1).14.40(2分) (2).AC(1分)‎ ‎(3) (1分)‎ ‎14.(1)(2分) (2)14(2分) (3)偏大(2分)‎ 三、计算题(共计32分)‎ ‎15.(1)设滑块出发点为P1，离开点P2，依题意要求O1P1、O2P2与竖直方向的夹角相等，设为θ，滑块在P2处脱离滑脱道的条件为 ‎ (2分)‎ 由机械能守恒有：‎ 解得=37° (2分)‎ ‎(2)滑块刚能在O点离开滑道有：‎ 解得 又 对应的落水点到O2的距离(2分)，‎ 当滑块从A点静止开始下滑时，到达O点的速度，‎ 对应的落水点至O2的距离 xmax=2R，所以落水点到O2的距离范围为。(2分)‎ ‎16.(1)正对M点的质子在圆形磁场中的运动轨迹如图 由几何关系知运动半径r=R 1分 由牛顿第二定律得 解得 1分 ‎(2)质子在磁场中运动的周期 正对M点的质子在圆形磁场中运动的圆心角为 在△O2CQ中，由正弦定理 ‎ 2分 解得∠Q2CQ=‎ 正对M点的质子进入x轴上方磁场中运动的轨迹如图所示，在x轴上方磁场中运动的圆心角为 ‎ 2分 所以，正对M点射入的质子自进入磁场至到达接收器PQ的时间为 可解得 1分 ‎(3)如图所示，取任意点A进入圆形磁场的质子分析，由几何关系可知运动轨迹过O点，即所有质子经圆形磁场后都由O点进入x轴上方的磁场，由几何关系知 当沿y轴正方向的质子的轨迹恰与PQ相切于C点，则：‎ CQ=R 2分 当沿x轴负方向的质子的轨迹恰与PQ相切于D点，则：‎ PD=R 2分 所以，PQ上被质子打中的区域为CD，长度为 CD=PR-PD-CQ=(+1)R×-2R=R 1分 ‎17.解：(1)O→M过程：由动能定理 (1分)‎ 得m/s(1分)‎ ‎(2)O1→O过程：‎ 分析弹力在水平方向上的分量 即Fx与相对O点的水平位移成正比(1分)‎ 分析弹力在竖直方向上的分量恒量=mg 即O1→O过程中支持力FN=恒量=mg-mg=mg (1分)‎ 由动能定理 (2分)‎ 解得k=20N/m(1分)‎ 另外用弹性势能公式求解，也正确。‎ ‎(3)设O2点速度最大，此处受力平衡得=0.1m (1分)‎ O1→O2过程：由动能定理 (2分)‎ 解得=1m/s (2分)‎ 另外用弹性势能公式求解，也正确.‎ 四、选修(二选一.每题10分)‎ ‎18解：O物块A开始移动前气体做等容变化。则有 ‎=1.5×105Pa 2分 由查理定律有 解得=450K 2分 ‎②物块A开始移动后，气体做等压变化。到A与B刚接触时 p3=p2=1.5×105Pa； 2分 由盖-吕萨克定律有 解得=900K 1分 之后气体又做等容变化.设物块A和B一起开始移动时气体的温度为T4‎ ‎=2.0×105Pa；V3=V4 2分 由查理定律有：‎ 解得=1200K 1分 ‎19解：(1)如图甲所示对于单色光a，由 其中θ1=60°解得：θ2=30°(1分)‎ 光在介质中的传播距离： (1分)‎ 光在介质中的传播速度： (1分)‎ 该光在介质中的传播时间： (1分)‎ ‎(2)两束单色光线折射后恰好交于下表面O3，如图乙所示 设单色光b的折射角为θ3‎ 由图可得： (1分)‎ 由图可得： (1分)‎ 则有： (1分)‎ 即 代入 解得：tanθ3=1 (2分)‎ 即θ3=45°(1分)‎